河南平高電氣股份有限公司技術中心工藝部主講：畢玉明2004年12月10日高壓電器制造工藝一、概述企業進行生產經營活動的核心是提高經濟效益，而提高經濟效益有效途徑之一，就是在企業內加強工藝管理，充分發揮工藝管理的核心作用,使新工藝、新材料、新技術在企業內推廣應用，從而提高企業的經濟效益。下面我就工藝工作的主要內容向大家做簡要介紹如下：一、概述1.工藝工作在產品開發和和制造過程中的構成、地位和作用：(1)構成：人員、設備、材料、方法、環境；(2)作用：形成制造指令； 控制產品成本； 實現產品設計；(3)地位：工藝是科技第一生產力的基本要素，是科技成果變為生產力的實現方法和過程，是企業的最基本技術。一、概述2.工藝工作的主要內容：(1)編制企業工藝發展規劃：工藝措施規劃（新工藝、新材料、新裝備的應用）、技術攻關規劃（工藝攻關、工藝改進、質量改進）、工藝技術改造規劃等；(2)工藝試驗研究與開發：重大產品質量問題的攻關性研究、引進項目的消化試驗研究、新材料、新工藝、新裝備的應用試驗研究等；一、概述2.工藝工作的主要內容：(3)產品生產工藝技術準備：新產品開發和老產品改進、組織工藝考察與調研、審查產品結構工藝性、設計工藝方案和工藝規劃、制定和調整工藝路線、編制材料消耗定額、工時定額、提出工藝裝備委托、進行工藝驗證和工藝總結、調整和實施工藝整頓。(4)生產現場工藝管理與監督；(5)工藝紀律管理與監督；(6)工藝標準化和工藝情報工作。一、概述天鷹集團公司產品工藝工作程序參加新產品開發老產品改進調研及引進產品（技術）的出國考察參加新產品設計方案和老產品改進方案評審進行產品工藝性結構審查設計工藝方案設計工藝路線設計工藝規程編制材料消耗工藝定額批試產品工藝驗證提出關鍵設備（工裝）購置或改造計劃提出關鍵工藝項目編制工藝關鍵件明細表進行工藝試驗提出工裝設計委托書編制有關明細設計和制造工藝裝備工藝總結組織并實施工藝整頓批量生產產品現場工藝管理根據工藝需要修改工藝路線和工藝規程，補充和完善工藝裝備一、概述天鷹集團公司產品工藝工作程序及各程序段的主要工作內容見下表工作程序主要工藝工作內容1參加新產品開發和老產品改進調研及引進產品（技術）的出國考察1.了解用戶（市場）對該產品的使用要求。2.了解產品的使用條件。3.了解國內外同類產品或相關產品的工藝水平。4.收集有關信息和資料。2參加新產品設計方案和老產品改進方案評審。從制造角度分析產品結構方案的合理性和可行性。3進行產品工藝性結構審查1.分析產品結構的合理性與繼承性。2.審查產品裝配、調整及維修的方便性。3.零部件加工的工藝性（切削、鑄造、焊接、熱處理、沖壓、鍛造和裝配等各環節）以及尺寸精度的合理性和可檢查性。4設計工藝方案根據產品工藝性結構審查的結果，提出產品制造規劃。5設計工藝路線在《產品施工大表》的后半部分給定毛坯尺寸并編制工藝路線6設計工藝規程根據產品工藝方案的要求，設計各種工藝規程：1.產品零件工藝規程:工藝過程卡、裝配工藝卡、專業工藝卡等2.專業工藝守則:

一、概述天鷹集團公司產品工藝工作程序及各程序段的主要工作內容見下表工作程序主要工藝工作內容7設計和制造工藝裝備按產品工藝員提出的《工藝裝備設計委托書》設計編制投制計劃并完成制造與檢查。8編制各類材料消耗工藝定額1.樣試產品在《施工大表》上直接給出單件消耗定額。2.批試及生產產品按臺份對材料進行分類，編制各類材料匯總表，并計算材料利用率。9復核各種工藝文件及底圖（稿）對各種工藝文件及底圖（稿）進行校核（錯、漏）。10工藝驗證1.產品樣試階段重點做好必備工藝裝備驗證。2.產品進入批試階段進行工藝規程（包括專業工藝卡片）驗證和工藝保證項目驗證。3.做好小批試制工藝記錄和現場服務。11進行工藝總結1.總結工藝準備階段工作。2.總結工藝驗證情況。提出批量生產意見。12進行工藝整頓根據批試工藝驗證情況和工藝總結，修改和完善各類工藝規程二、高壓電器典型結構件工藝性分析高壓電器典型結構件主要有：沖壓工藝結構件、鑄造工藝結構件、鍛造工藝結構性、熱處理工藝結構性、機械加工工藝結構性、絕緣壓制工藝結構件、絕緣澆注工藝結構件、焊接工藝結構件、旋壓工藝結構件等。以下就其主要部分分別逐一簡介：二、高壓電器典型結構件工藝性分析

2.1沖壓工藝結構件：沖壓工藝是利用壓力機對板料在模具上施加壓力使其分離或成形而得到制品的一種典型工藝，是高壓電器產品的主要工藝之一，其基本工序按成型性質可分為分離工序(剪裁、落料、沖孔、切口、修整)、變形工序(彎曲、拉伸、翻邊)和復合工序三類，其主要生產工藝裝備是各種模具。二、高壓電器典型結構件工藝性分析

2.1.1沖裁件結構工藝性：沖裁件結構工藝性是指沖裁件最沖裁工藝的適應性，沖裁剪的形狀結構、尺寸大小、尺寸公差和尺寸基準等是否滿足沖裁加工的工藝要求。工藝性良好的沖裁剪不但容易沖壓成型、模具結構簡單且壽命較高。具體有以下幾點：(1)工件形狀力求簡單、對稱，盡量采用圓形、矩形等規則形狀，避免長槽與細長懸臂的切口。(2)工件內外形轉角處要避免尖角，圓滑過渡。(3)最小沖孔直徑d》0、6-1、3t，如沖裁件上的孔小于此范圍適應采取相應的導向結構以保護沖頭。4)沖裁件上的孔邊與孔邊之間、孔與板邊緣之間不能太小，一般取2倍板厚5)在彎曲件和拉伸件上沖孔時，除應符合上述條件外，其孔壁與直壁應保持一定距離。6)在不影響沖裁件性能的前提下，工件外形應有兩條相互平行的直線邊，符合少廢料和無廢料排樣，以利提高材料利用率。7)工件尺寸的標注要求尺寸公差和基準面應盡可能與工藝要求相一致。8)采用級進模沖壓的工件如內外形經過多次分布沖裁時應允許有淺凹槽，這個淺凹槽作為兩個剪刃的過渡連接可提高模具壽命和獲得質量好的工件二、高壓電器典型結構件工藝性分析

2.1.3拉伸件結構工藝性：拉伸是利用模具使板料成為空心零件的變形過程，是沖壓工藝的一種，其變形特點是板料外緣金屬向內側流動而形成杯狀工件。工藝性良好的拉伸件可縮短拉伸流程和簡化模具結構，否則將給成型帶來困難。主要包括：1)拉伸件設計時只能標注外徑或內徑尺寸，不能同時標注內外徑2)一次拉伸成型的條件：圓筒形拉伸件：拉伸高度小于或等于(0，5-0．7)中徑3)拉伸件直壁處允許有工藝斜度，且各處厚度允許不一致4)矩形拉伸件四壁間的內圓角半徑應取≥3t，為盡量減少拉伸次數取≥0．2H。5)拉伸件的底部與直壁間的內圓角半徑一般應取R≥(3-5)t6)拉伸件的凸緣與直壁間的內圓角半徑一般應取R≥(3-5)t7)拉伸件的凸緣與直壁間的圓角半徑一般應取R≥(4-8)t8)帶凸緣的拉伸件其凸緣直徑一般應大于d+10t，保證不起皺9)拉伸件的形狀應盡量簡單對成，盡量避免急劇的輪廓變化二、高壓電器典型結構件工藝性分析

2.2鑄造成型件工藝結構性：1)鑄件壁厚不得小于允許值，并力求一致；2)連接部位要圓滑過渡；3)轉彎處要有圓角；4)正確使用加強筋；5)應有合理的拔模斜度；6)盡量少用較大的水平面。

2.3鍛造成型件工藝結構性：1)所選材料是否可鍛；2)力求對稱；3)彎曲處的截面應適當加大；4)模鍛件不得太重。二、高壓電器典型結構件工藝性分析

2.4熱處理件工藝結構性：1)截面積盡量均勻、對稱；2)長徑比不能太大；3)盡量不用盲孔和銳邊；4)必須有倒棱或圓角；5)熱加工工序安排原則：先預熱處理(退火、正火、調質等)——磨前熱處理、淬火后回火——去內應力處理(人工時效、退火等)。

二、高壓電器典型結構件工藝性分析

2.5機械加工件工藝結構性：1)被加工的凸臺、凸耳表面盡量在同一平面或軸線上，以便于一次走刀加工出來2)非工作表面和塑性較大的表面不應有加工符號3)有相互位置精度的各表面應在一次裝夾中加工完成4)應定位準確、加緊可靠、便于加工和測量5)盡量采用標準量刃具和通用量刃具。6)粗糙度是否與尺寸精度相一致。7)冷加工工序安排原則：“先粗后精、先主后次、先基準后其他”(加工精基準時用粗基準定位，而不能用毛坯面定位)8)花鍵軸應避免盲孔，以利拉削。9)對孔距尺寸精度0．2mm以下的結構件要考慮用工裝保證。(首選組合夾具)10)對12mm及其以上的板材折彎前必須進行退火處理，以免折彎時開裂。11)對氣割(含數割)下料的45#鋼件,加工前必須進行退火,以便加工12)帶螺紋的盲孔必須有退刀槽或留有空刀,以保證螺紋的加工精度13)階梯孔結構中，精度較高的一階孔應做成通孔，以便于加工和簡化刀具結構二、高壓電器典型結構件工藝性分析

2.6旋壓件工藝結構性：金屬旋壓成型工藝是一種綜合了鍛造、擠壓、拉伸、彎曲、滾壓等工藝特點的少無切削加工的工藝，是指一種用滾輪作為工具對板材或殼體局部進行連續加工的成型總稱，包括彎曲(翻邊)、擠壓(脹形)、波紋(起伏)、結合(卷邊接縫)、邊緣倒圓、邊緣修整(切邊)等，屬于壓力加工中的回轉成型。基本旋壓法：有普通旋壓和強力旋壓兩種。普通旋壓方式主要有：拉深旋壓(簡稱拉旋)、縮徑旋壓(簡稱縮旋)、擴徑旋壓(簡稱擴旋)三種。強力旋壓方式主要有：剪切旋壓(簡稱剪旋)、擠出旋壓(簡稱擠旋)兩種。派生旋壓法主要有：超生波旋壓法、通用芯模旋壓法、內旋壓法、行星旋壓法、斜扎式旋壓法、張力旋壓法、鋼球旋壓法、多旋輪的錯距旋壓法、環形旋輪旋壓法、摩擦工具旋壓法、加熱旋壓法、劈開旋壓法、射流旋壓法等十余種。雖然金屬旋壓工藝的方法中種類較多，但基本成型理論是相同的，其共同的特點主要有：二、高壓電器典型結構件工藝性分析1)旋壓時接觸面積小(類似于點接觸)，所需總的變形力較小，因而使功率消耗大大降低。2)由滾輪所產生的滾痕可使用高粘度的潤滑劑或滾輪刃帶擠光，故表面質量可與研磨相比，而無需再精加工。3)晶粒沿材料流動方向再排列，可明顯改善制品的疲勞強度，同時金屬晶格結構的應變，產生較為明顯的加工硬化，制品的屈服強度、抗拉強度和硬度增大o4)材料利用率高，縮短加工時間。5)坯料來源廣，可采用空心的沖壓件、擠壓件、鑄件、焊接件、機加工的鍛件和圓板。6)制造成本費用較低，磨具費用僅為拉伸磨具費的1／10。有時傳統工藝需要多套工裝，而采用旋壓成型往往一套工裝即可完成全部工序，故一些形狀復雜的零件或高強度難變形的材料，傳統工藝很難甚至無法加工，用旋壓成型卻可以方便地加工出來。同時由于是局部加工，成型模具的磨耗和損傷小，壽命長，可反復使用。二、高壓電器典型結構件工藝性分析7)手工旋壓需要進行試操作，要求操作技術水平較高，但自動旋壓時不需高超的操作技術。8)因旋壓過程中，被旋壓材料近似逐點變形，任何夾渣、夾層、裂紋、砂眼等缺陷很容易暴露出來，故又能附帶起到對制品自動檢驗的作用，有助于有效減輕所設計零件的重量。9)批量生產形狀比較復雜的零件是很經濟的。10)旋壓成型的經濟性與生產批量、工件結構、設備及勞動費用等有關。在許多情況下，旋壓要與沖壓的其他工藝方法配合應用，可獲得最佳的產品質量和經濟效益。

三、主要機加工設備簡介3.1Q51數控車削中心

主要技術參數最大回轉直徑φ420刀架刀數12個軸數5個最大加工長度600mm主軸孔直徑φ51最大裝夾鉆頭直徑φ12銑扁移動85主軸最高轉轉速4500r/m

系統發那克數控車削加工中心的主要特點：這臺數控車削加工中心與普通數控車床的區別在于，它不僅能夠完成全部的數控車床加工內容，而且當零件不僅有回轉加工內容，而且在端部或側面還有加工內容，并且加工內容與回轉體有相對位置要求時，這臺設備能夠滿足加工要求，但如果加工直徑大于φ12或銑削平面過大，也將無法完成，它于加工中心的區別在于它能夠加工軸類回轉體的件。三、主要機加工設備簡介3.2數控鏜銑加工中心

主要技術參數型號BTD-13F.R22X軸行程3000mmY軸行程2000mmZ軸行程1600mmW軸行程(鏜桿伸出)700mm工作臺面至主軸中心距離0~2000mm工作臺尺寸1800×2200mm工作臺最大承重10000Kg主軸轉速5~2500r/min

主軸直徑Φ130主軸最大扭矩3128N。M刀庫容量38把主要特點：這臺設備適應加工相對較大的零部件（箱體類零件），加工時精度很高，而且加工時間很短，但由于在這臺設備上切換平旋盤比較費時，所以加工筒體時，特別是兩端帶密封槽的筒體時，相對較難。

三、主要機加工設備簡介3.3立式加工中心主要技術參數