水泵的生产加工流程

精品文档 1欢迎下载 水泵的生产加工流程水泵的生产加工流程 一 一 种类种类 水泵主要有两种 一 齿轮泵 二 离心泵 二 二 齿轮泵齿轮泵 定义定义 齿轮泵是借一对相互啮合的齿轮将电动机所输出之机械能转换 为液压能的转换装置 齿轮泵的工作原理 齿轮泵是用两个齿轮互啮转动来工作 对介质要求不高 齿轮 泵适用于输送不含颗粒纤维 无腐蚀性 温度不高于 200 粘度不 大于 1500CST 的重油 柴油 机械油 以及性质类似的其它液体 可作为传输 增压 燃油喷射 液压以及润滑泵 不锈钢齿轮泵适 于输送不含固体腐蚀介质 一般的压力在 6MPa 以下 流量较大 齿轮泵在泵体中装有一对回转齿轮 一个主动 一个被动 依靠两 齿轮的相互啮合 把泵内的整个工作腔分两个独立的部分 A 为吸 入腔 B 为排出腔 齿轮泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转 当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧 A 就形成局部真空 液体被吸入 被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧 B 齿轮进入啮 合时液体被挤出 形成高压液体并经泵排出口排出泵外 精品文档 2欢迎下载 齿轮泵特点齿轮泵特点 1 结构紧凑 使用和保养方便 2 具有良好的自吸性 故每次开泵前无须灌入液体 3 齿轮泵的润滑是靠输送的液体而自动达到的 故日常工作时 无须别加润滑油 齿轮泵的用途 齿轮泵广泛应用于石油 化工 船舶 电力 粮油 食品 医 疗 建材 冶金及国防科研等行业 齿轮泵适用于输送不含固体颗 粒和纤维 无腐蚀性 温度不高于 150 粘度为 5 1500cst 的润滑 油或性质类似润滑油的其它液体 试用各类在常温下有凝固性及高 寒地区室外安装和工艺过程中要求保温的场合 齿轮泵制造齿轮泵制造 精品文档 3欢迎下载 齿轮泵壳体齿轮泵壳体 多数齿轮泵采用铝台金泵体 这是因为铝合金重量轻 加工容 易 而且铝合金泵体在加工较少产生粉尘 而且容易清洗 泵体的毛坯以往一直采用金属型铸造工艺 随着齿轮泵向高压 化方向发展 铸造泵体的强度已不能满足要求 因此 不少企业开 始采用铝合金挤压型材做为泵体毛坯 由于挤压型材和铸件的合金 成分及成型工艺不同 型材泵体毛坯的材料内部组织状态 力学特 性 抗疲劳特性 表面质量及材料利 用率的明显优于铸件毛坯 齿轮泵前 后泵盖 多数齿轮泵的前 后泵盖也采用铝台金材料 毛坯采用金属型 铸造工艺 有的公司齿轮泵产量大 压力铸造设备完善 已开始使 用压力铸造铝台金前 后泵盖毛坯 这种毛坯在保证其强度与刚度 的前提下不仅能减轻重量 减少加工量和降低成本 而且外观质量 好 齿轮 齿轮泵的齿轮大多数采用整体结构 即齿轮与轴成为一体 文 中涉及的齿轮均指这种一体结构件 齿轮工艺的发展主要有以下几 点 1 1 齿轮毛坯 齿轮毛坯 以往齿轮毛坯均采用模锻制坯形式 加工余量大 费用高 近 精品文档 4欢迎下载 年来 各厂着力进行齿轮毛坯精化 已有企业开始使用焊接工艺加 工齿轮毛坯 即齿轮与轴采用两种不同直径不同的圆钢经焊接加工 成为齿轮毛坯 其优点是毛坯精化 使材料利用率提高 生产费用 下降 据资料统计可降低费用 20 2 2 制齿工艺 制齿工艺 大量生产的齿轮的制齿通常是采用滚齿工艺 由于通用型滚齿 机工作台允许的额定蜗轮转速比较低 这就限制了滚齿的切削速度 因而导致加工时间长 生产效率低 使制齿工艺成为齿轮生产的瓶 颈 解决这一问题的办法是采用高效制齿技术 主要包括有采用专 用齿轮加工机床及专用齿轮刀具 这种专用滚齿机床刚度高 适宜 于加工少齿数的齿轮 可提高切削速度 这样镧齿效率可提高 3 4 倍 3 3 齿轮热处理 齿轮热处理 齿轮热处理包括渗碳和淬火 其中渗碳工序时间长 零件变形 大 多年来 各厂一直在热处理上着手改进 目前 有的工厂已将 原来的渗碳工艺改进为由计算机控制的三元共渗新工艺 缩短了热 处理时间 减少变形 节约能源 降低成本 收到了良好的效果 硬化层状态性能强度 工艺 方法 层深 mm 组织分布 残余 应力 表面 硬度 耐磨 性 HMPa FMP a 变性 倾向 精品文档 5欢迎下载 渗碳 C N 共渗 0 4 2 2 4 4 8 0 2 1 2 马氏 体 碳化 物 残余 奥氏 体 沿齿 廓 压应 力 压应 力 650 85 0HV5 7 6 3HRC 700 85 0HV5 8 6 3HRC 高 很高 1500450 较大 较小 渗氮 N C 共渗 0 2 0 6 0 6 1 1 0 3 0 5 合金 氮化 物 含氮 固溶 体 N C 化合 物 含氮 固溶 沿齿 廓 压应 力 压应 力 800 12 00HV 500 80 0HV 很高 1000 调 质 1250 渗 氮钢 900 350 调 质钢 400 渗 氮钢 350 很小 很小 精品文档 6欢迎下载 体 感应 淬火 火焰 淬火 高频 1 2 超音 频 2 4 中频 3 6 2 6 马氏 体 沿齿 廓或 沿齿 面 齿面 压应 力 齿 根应 力状 态与 工艺 有关 600 85 0HV 600 80 0HV 较高 较高 1150350 较小 较小 橡胶密封件 橡胶密封件一直是齿轮泵提高性能 特别是压力 和可靠性的主 要障碍 也是我国齿轮泵行业的薄弱环节 各工厂对密封结构和密 封件材料进行了大量工作及多种样品试验 其中以橡塑共混材料的 密封件的效果最好 这种材料的密封件具有弹性好 强度高及永久 变形小的优点 且工艺难度不大 价格合理 在高压齿轮泵中与挡 豳组合使用 性能好 可靠性高 现已推广使用 齿轮泵集成化 齿轮泵正在向集成化方向发展 这是因为齿轮泵集成化后在主 精品文档 7欢迎下载 机上布置很方便 降低成本 还可以简化油路 并减少油液泄漏环 节 最早的齿轮泵集成化产品是双联泵和多联泵 现在双联泵和多 联泵已成为齿轮泵系列产品的一个重要组成部分 另一种成熟的齿 轮泵集成化产品是机动车辆动力转向泵 这种泵是在齿轮泵上装有 流量控制阀 安全阀 使之成为恒流量泵 即当泵转速达到规定转 速后 其泵的输出流量保持恒定 装有安全阀可防止液压系统过载 三 三 离心泵离心泵 优质产品来源于优秀的设计 更是依赖于优良制造的可靠保证 而优良制造取决于完善的加工工艺 只有选择了正确的加工工艺 才能制造出高精度产品 降低生产成本 提高生产效率 为企业创 造良好的效益 水泵零件的制造因品种多 结构复杂 用料广泛 以致加工难度大 工艺质量不易控制 尤以单件 小批量 品种多 变的生产模式 工序相对较为集中 更加要求操作者掌握较全面的 机械制造专业知识 具有良好的综合素质 水泵零件结构复杂 铸件占 80 以上 主要为铸铁件 铸钢件 和铸造不锈钢件 轴类零件较少 主要为优质碳钢 铬钢或不锈钢 件 水泵零件的加工 因其具有水力流道 在考虑定位装夹基准时 必须找正流道的正确位置 避免装配后造成压水室与叶轮流道偏斜 错位 间隙不均甚至碰擦 影响产品质量 为了保证零件制造精度 需要设计相应的工装 并合理安排工艺流程控制工艺因素 现针对 精品文档 8欢迎下载 生产中容易出现的问题将工件装夹 加工要求 典型零件加工工艺 浅析如下 一 工件的装夹一 工件的装夹 1 操作者必须在熟悉产品图样 工艺文件和工艺装备的基础上从事 作业生产 避免盲目生产造成零件报废 2 在机床工作台面上安装夹具时 要擦净其定位基准面 并找正加 工要求的相对位置 3 工件装夹前应将其定位面 夹紧面 夹具的定位面擦拭干净 不 得有毛刺 保证定位精度 4 按工艺规定的定位基准装夹 定位基准符合以下原则 1 尽可能使设计基准 加工基准 检验基准重合 便于加工尺 寸链的换算和测量 2 尽可能使各加工面采用同一定位基准 容易保证形位公差 如平行度 同心度 垂直度等 3 粗加工基准选取应结合后续工序的定位要求 有利于提高加 工精度 4 精加工工序定位基准应是巳加工表面 使定位准确 加工精 度高 5 选择的定位基准必须使工件定位 夹紧方便 加工时稳定可 靠 5 夹紧工件夹紧力的大小适当 夹紧力的作用点应通过支承面 尽 可能靠近加工面 对刚性较差或是悬空的工件 应增加辅助支承以 增强刚性 精品文档 9欢迎下载 6 夹紧精加工面应以铜皮作软垫保护 不损坏巳加工表面 7 加工面应尽可能靠近床头箱 选取适当刀具增强系统刚性 提高 加工表面粗糙度 二 加工要求二 加工要求 1 操作者应根据图样技术要求和工艺文件的规定 及工件材质 精 度要求 机床 刀具 夹具等情况 正确选择工艺路线 合理选择 切削用量 2 对有公差要求的尺寸在加工时应尽量按中间公差加工 3 工艺规程未规定的粗加工表面粗糙度应不大于 Ra25 下道工序需 淬火的表面粗糙度不大于 Ra6 3 铰孔前的表面粗糙度不大于 Ra12 5 磨 削前的表面粗糙度应不大于 Ra6 3 4 粗加工的倒角 倒圆 槽深应按精加工余量加大或加深 保证精 加工后达到设计要求 退刀槽切忌过深和锐角 以避免应力集中 5 图样或工艺中未规定的倒角和自由尺寸应按相关规定制作 6 本道工序产生的毛刺应在本工序去除 7 在大件加工过程中 应时常检查工件是否松动 以防影响加工质 量或发生事故 8 粗 精加工在同一工序进行时 应考虑热胀冷缩 加工应力等因 素影响最后尺寸精度 9 在切削过程中 若加工系统发出不正常声音或粗糙度突然变坏 应立即退刀停车检查 10 正确使用量具 测量前注意校准 检验时切忌用力过大造成量 具损坏或增大测量误差 精品文档 10欢迎下载 11 加工后的工件应在规定的工位器具上摆放 以免损伤加工表面 12 加工后的工件应经专职检验员检验合格后转入下道工序 三 典型零件的加工工艺分析三 典型零件的加工工艺分析 1 1 泵体加工工艺 泵体加工工艺 泵体加工工艺重点是保证装配基准孔面与压水室流道的正确位 置 泵体加工的设备主要为车床 立车 镗床等 其中卧式车床适 合小泵体的加工 生产效率虽高 但不便找正加工面与流道的相对 位置 常造成装配基准孔与流道中心面不垂直及相对位置不准确 所以大泵体多在立车和镗床上加工 工件装夹在工作台面上 可用 垫铁校正流道位置 压紧方便 并且镗床工作台可旋转 能在一次 装夹中加工多个侧面 如管道离心泵泵体使用镗床的工艺路线为 1 以底脚面垫准找正流道后夹紧 分别车进出口法兰 保证了 法兰平行且与流道中心重合 2 以进水口法兰立于工作台上找正 流道后压紧 车准叶轮装配端各孔面 然后工作台旋转 180 度后锁 紧车好底脚面 保证了装配孔面与流道的位置精度 3 按图样 完成其它工序 2 2 叶轮加工工艺 叶轮加工工艺 叶轮加工主要集中在车床上完成 常见工艺路线为 1 用四爪 夹叶轮外径或后口环 以流道中心或前后盖板流道面作轴向找正基 准及叶轮进口直径作径向找正后夹紧 粗车叶轮进口端口环留精车 余量 1 2mm 及前板面 本工序保证叶轮流道的相对位置 2 三爪夹巳车叶轮口环找正工件后夹紧 将后口环 外径 内孔 后 精品文档 11欢迎下载 盖板车好 保证了内孔 外径 口环的同心度要求 3 用心轴 以叶轮内孔定位 精车叶轮前口环 保证前口环与内孔的同心度要 求 4 三爪夹后口环或外径找正内孔插键槽 保证键槽对称度 5 钻叶轮平衡孔 保证大小并均分叶片间距 不损伤叶片 6 做平衡试验 3 3 泵盖 或电机支架 加工工艺 管道泵为例 泵盖 或电机支架 加工工艺 管道泵为例 泵盖零件结构通常一端止口连接电机 另一端台阶连接泵体 两端 安装配合孔面无法在一次装夹中同时加工完成 如不同心将会出现 质量问题 常见加工工艺为 1 用四爪夹住一端 如泵 体连接 端 找正 把另一端粗精车好 2 在车床上安装校准车胎尺寸 将巳车一端 电机安装止口 配合孔装入车胎内找正压紧 粗精车 泵体连接端尺寸 这样两端的同心度完全可以保证 然后用钻模钻 好各处螺栓连接孔 4 4 轴加工工艺 轴加工工艺 轴类零件加工中细长轴加工较困难 采用合理的加工路线辅以适当 的工装 如中心架 可以达到设计要求 轴加工主要以中心孔作定 位基准 两端外圆不能在一次装夹中同时完成 精加工为保证径向 跳动要求通常采用两头顶上鸡心夹的装夹方法 高精度的配合面常 用磨床完成 工艺路线为 1 粗车 分别钻两端中心孔 夹一 头顶一头将外圆粗车成 留余量 转入热处理工序 如调质 2 半精车 对热处理后的轴一定要修复中心孔 夹一头顶一头进行半 精车 留精车余量 0 5 1mm 并完成轴上的螺纹 退刀槽等加工 注 意车退刀槽切忌尖角造成应力集中 影响轴的强度 3 精加工 精品文档 12欢迎下载 对于要求不高的零件采用两头顶上鸡心夹 将配合部位外圆精车成 若配合面要求精度高 批量生产的轴 留磨加工余量 0 3 0 6mm 4 铣键槽 注意保