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双法兰工艺设计

作者:admin 发布日期: 2019-01-12 二维码分享

一、零件介绍

双法兰是某汽车发动机缸体的主要部件,它的特点是结构小,结构紧凑,壳壁厚度不均匀,内部有筋、隔,成腔型;外壁上有平面及轴承支承空,这些孔和面的精度与表面粗糙度有较高要求.它是连接两垂直轴的蜗杆传动的重要壳体,内腔有筋及墙板。它支撑和包容着两个垂直轴的传动,保证其运动和动力进行驱动和分配,彼此按照一定的传动关系进行协调运动,因此必须使两轴及其支撑零件保持其正确的相互位置关系。所以双法兰壳体零件的加工质量好坏对整合整个机器的精度性能和寿命都有直接影响。双法兰要求要加工面的粗糙度较高,形位公差要求也较高,有一定的耐热性,强度和耐磨性。,所有尺寸精度要求高,要求不得渗漏,表面无冷隔花纹、裂纹等缺陷。


西安法兰


二、零件技术要求和工艺分析

所设计的零件不仅要保证良好的工作性能,还要考虑能否制造和便于制造这是结构设计工艺性的要求。结构设计工艺性是综合考虑制造,装配工艺及维修等各方面的技术问题。零件结构工艺的基本要求:

从整个机器的结构工艺性出发,分析零件的结构工艺性。

在满足工作的性能前提下,零件结构尽可能简单。

零件设计时应考虑加工的可能性、方便性、精确性和经济性。

尽量减少零件的机械加工量及合理选择零件的材料。

本零件的毛坯为铸件,材料是铝合金ZL205A.由图1可知,该零件为铝合金结构紧凑,形状复杂的薄壁零件,外圆、端面、内孔精度高。尺寸公差为.小0. 11mm,表面粗糙度.低为2.5,其径向圆跳动度为0. 040mm以内,另外位置度要求也较高,该零件需要大批量生产。用车床加工双法兰壳体时,在工件的安装、刀具的使

用、加工方法等方面,均有较多不利因素,因而加工起来比较困难。零件壁薄,刚性差,强度弱,在装夹及加工过程中很容易产生变形。

主要的技术要求及分析如下:

1、技术精度

1)粗车端面与止口的过程中,要以法兰端面为基准,应保证工件与刀具的平行度,用来保证精度。

2)粗车端面与止口是一次装夹完成,只需更换刀具即可完成操作.粗车时止口时,要通过镗刀完成,要保证刀架及刀柄与法兰端面的垂直度。

3)为保证法兰的整体联接精度及轴的配合,要保证法兰端面与法兰孔的垂直度。

4)孔都有较高的尺寸精度要求,以保证轴和轴的配合精度,从而提高传动精度。.

5)联接螺栓孔与法兰中心线有较高的尺寸要求,保证安装的位置,提高传动精度和稳定性。

2、零件毛胚选择

零件的使用要求决定了毛坯形状特点,各种不同的使用要求和形状特点,形成了相应的毛坯成形工艺要求。零件的使用要求具体体现在对其形状、尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部质量,和对其化学成分、金属组织、力学性能、物理性能和化学性能等内部质量的要求上。对于不同零件的使用要求,必须考虑零件材料的工艺特性(如铸造性能、锻造性能、焊接性能等)来确定采用何种毛坯成形方法。

机器中各种零件,都是按其各自的功能设计,并用选定的材料料加工制造而成的。制造毛坯须先选定毛坯材料,确定毛坯类型和成型方法,再实施具体的加工工艺。

常用的毛坯类型有四种:铸造、锻造、焊接和型材。毛坯类型及成型方法与选材有关,材料不同,其工艺性能及毛坯类型和成型方法也不同。因此,确定毛坯类型及成型方法应考虑以下几方面因素:

选择铝铜合金,型号ZL205A。ZL205A是一种高强度的铝铜合金,微量元素V、B、Zr等元素进一步提高了合金的热腔性。Cd能够改善合金的人工时效,显著提高了合金的力学性能。精加工可以采用精车、精镗等加工方法。

3、加工工序安排

零件的精度要求比较高时,若将加工面从毛坯开始到.终的精加工都集中在一个工序中连续完成,则难以保证零件的精度要求或浪费人力、物力资源。这是因为:(1)粗加工时,切削层厚,切削热量大,无法消除因热变形带来的加工误差,也无法消除因粗加工留在工件表层的残余应力产生的加工误差。(2)后续加工容易把已加工好的加工面划伤。(3)不利于及时发现毛坯的缺陷若在.后一个表面发现毛坯有缺陷,则前面的加工就白白浪费了。(4)不利于合理地使用设备。把精密机床用于粗加工,使精密机床会过早的丧失精度。(5)不利于合理的使用技术工人。让高技术工人完成粗加工任务是人力资源的一种浪费。通常可将高精度零件的工艺过程划分为几个加工阶段。根据加工精度要求的不同可划分为粗加工阶段和精加工阶段。

壳体均为铸件,加工余量较大,而在粗加工中切除的金属较多,因而夹紧力、切削力都较大,切削热也较多。加之粗加工后,工件内应力重新分布也会引起工件变形,因此,对加工精度影响较大。为此,把粗精加工分开进行,有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来,然后在精加工中将其消除。

粗加工阶段:首先粗车法兰端面、法兰孔与小孔、长度、直径、深度;其次:粗车侧面端面、粗车止口、粗车孔。

精加工阶段 首先精铣壳体底座,其次精车法兰端面、法兰孔与小孔、长度、直径、深度、倒角各尺寸;.后精车端面、止口、直径、及长度。

钳工:钻孔 按图纸要求加工出壳体底座孔,法兰端面孔。

钳工:去毛刺 去内孔、槽、加工面与毛坯面交接处毛刺。

三、辅助工序安排

检查、检验工序、去毛刺、平衡、清洗工序等也是工序规程的重要组成部分。

检查检验工序是保证产品质量合格的关键工序之一。每个操作工人在操作过程中和操作结束之后都必须自检.在工艺规程中,下列情况应安排检查工序:①零件加工完毕之后;②零件从一个车间转到另一个车间的前后;③工时较长或重要的关键工序的前后。

密封性检查、零件平衡、零件的重量检验一般安排在工艺过程的.后阶段进行。

切削加工之后,应安排去毛刺处理。零件的表层或内部的毛刺,影响装配操作、装配质量以至影响整机性能。

工件在进入装配之前,一般都应安排清洗。工件内孔,箱体内腔易存留切屑,清洗时应给以特别注意。

随着科技不断的发展,使机械工业得到了很大的提高,特别是近年来机械工业领域正向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展。随着机械工业的发展,其他各工业部门都想着高深度迈进,机械工业的发展日趋重要。

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