基于水泵機械制造工藝的設計探究

常瑛

摘 要：本文依據水泵機械制造原理，結合工藝設計的理論研究，探討水泵殼體零件機械加工工藝，用切削的方法去改變毛坯的形狀、尺寸與材料的物理特性，以達到機械工藝設計所需要的精度與粗糙度。在這個工藝設計過程當中，必須考慮工件的夾緊與定位，工件的加工精度取決于定位的正確與否，夾具必須在加工工件時，用來正確快速安裝工件的裝置，可以促使完成機械設計加工工序。

關鍵詞：水泵；機械制造；工藝設計；夾具

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.211

1 引言

機械制造技術在產品質量控制中起著重要的作用，產品夾具能夠做出準確的定位和處理裝置牢固加緊按照一定的技術要求，它主要是用來保證產品加工質量，降低勞動強度，輔助產品檢測、顯示和傳輸等。工件的工藝分析和夾具設計是工藝工程師的基本素質。通過完成畢業設計，設計師可以掌握機械加工的過程，成為合格的工程師打下良好的基礎。據研究所統計，中小批量生產的工件總數約占總數的85%。現代制造企業生產的產品品種不斷變化，以適應市場和競爭的需要。在夾具設計的創新研究，是機械制造業中的重要作用，保證加工精度，機床用夾具裝夾工件，可以準確地確定工件與刀具、機床之間的相對位置關系，可以保證加工精度。提高生產效率，機床夾具可以快速定位和夾緊工件，可以減少輔助時間，提高生產效率。本實用新型可降低勞動強度，機床夾具采用機械、氣動、液壓夾緊裝置，減輕工人勞動強度。擴大機床的范圍，使用機床，可以擴大機床加工的范圍，例如，在車床或鉆床上可用來代替鏜床、車床、鉆床等具有鏜床功能的機床。

2 泵殼零件加工的主要問題與工藝過程設計

水泵機體是機器的基本組成部分和組成部分，它將機器和零件的許多部分連成一個整體，并將其保持在正確的位置，相互協調運動。各種泵的殼體，由于功能的不同，形態結構也有很大的差異，但結構也有同樣的特點：取決于對零件及其在空間的位置數的泵殼安裝的復雜性，為了保證承載力和減少零件體積。有時為了幫助需要減少加工量或減少零件的重量，而且要保證足夠的剛度，往往減少鑄件的壁厚凸結構，以滿足必要的技術和力的要求。所需的多個平面和孔精度高，位置精度高，平面和孔的加工質量直接影響機床的裝配精度、使用性能和使用壽命。有很多緊固螺釘安裝孔，雖然這些孔沒有任何特殊要求。然而，由于其分布在大的部分，有時給加工帶來了很大的困難。由于泵殼比較常見，所以加工量勞動比較大，難度也比較大，例如：泵殼在鉆頭上，如何保證定位角度，都是加工難度較大的問題。

3 泵殼體的材料、毛坯以及熱處理

3.1 毛坯種類的確定

水泵常見的毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、各種型材及工程塑料件等。在確定毛坯時，必須考慮以下幾個因素：根據零件的材料和機械性能來確定毛坯。例如，為ZL102材料的一部分，其鑄造的很好，所以鑄坯的選擇；高強度和形狀不太復雜的零件的鋼材一般用鍛件。根據零件的形狀和結構尺寸確定毛坯，例如：零件的復雜結構由鑄件的鍛造比合適；簡單的結構件適用于擠壓、鍛造；大型軸類鍛件大多采用。根據生產類型確定毛坯。在大批量生產中，應采用高精度、高生產率的制造方法。泵的外殼是批量生產，材料為ZL102合金，它是由鑄造。

3.2 毛坯形狀和尺寸的確定

水泵毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（外部尺寸）或減去（空腔的尺寸）加工余量。坯料的形狀盡量和零件。在確定毛坯形狀時，為了便于加工，有必要考慮以下幾個問題：對于夾持穩定、易加工、形狀不易夾料或固體硬加工零件需要考慮的增程。為了提高加工效率，一些小零件可以制成許多零件。一些比較特殊的形狀，簡單加工難度較大的零件可以考慮做成兩個或更多的毛坯。例如：連桿和連桿蓋一起模鍛，在一定程度上加工，然后分割。在確定空白時，需要考慮經濟。雖然黃金和部分接近空白的大小形狀，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這可能導致制造空白增加了難度，需要使用昂貴的毛坯的制造設備，提高毛坯的制造成本。因此，對毛坯的形狀和尺寸的確定，必須考慮零件的成本。但要保證零件的性能。

3.3 坯料熱處理

大部分泵殼毛坯鑄鐵件。在坯料進入機加工車間前，為了消除坯料的內應力，應對毛坯進行有效的人工加工，經過大量毛坯和易變形零件的粗加工和時效處理。在毛坯鑄造時，要防止砂眼、氣孔、收縮、非金屬夾雜物等缺陷。特別是，主要加工表面更高。重要的泵殼毛坯也應滿足化學成分和機械性能要求的要求。

4 水泵機械工藝規程的設計探析

4.1 確定毛坯的制造形式

文章主要探析水泵的零件外殼，所以密封要求更高。部分材料是zl120。零件加工尺寸不大，在考慮提高生產率的同時，保證了加工精度后可采用鑄造成型。零件的形狀不復雜，所以形狀坯料可以盡可能靠近零件的形狀。根據工藝要求，可對零件進行鑄造，并可看到機床夾具的設計手冊。根據鑄造方法，金屬型鑄造具有最佳的經濟精度。

4.2 工藝路線

工藝路線的出發點應是保證零件幾何形狀、尺寸精度和位置精度等技術要求。在生產計劃已被確定為中小型生產條件的大量，我們可以考慮使用通用機床配備專用夾具，并盡可能集中在提高生產率的過程中。此外，應考慮經濟效益，以盡量減少生產成本。

4.3 基面選擇

基面的選擇是工藝設計中的重要任務之一。基面選擇正確合理，保證了加工質量，提高了生產效率。否則，在加工過程中可能會出現問題，甚至導致大量的報廢零件，使生產不能正常進行。根據疊加原理，選擇頂端作為基準。工件初加工時，只能作為毛坯表面的定位基準。零件應選用毛坯表面作為其加工的基礎。以上選擇的基準的選擇原則（如果你必須保證表面的分布，一些重要零件的加工余量應選擇表面作為粗基準，應使用空白的大小和位置和可靠的表面，光滑，足夠大的面積為基準）在后來的過程中，處理后的表面作為定位基準。在選擇細基準的基礎上，采用了數據重合的方法；基準面是均勻的；自緊是便于夾緊的基礎。此位置相對簡單可靠，為以后加工重要表面做好準備。

參考文獻：

[1]王炳發，劉越.基于機械制造工藝的合理化機械設計[J].價值工程，2013（27）.