沖壓工藝在泵類產品制造上的應用探討

唐建迎

（廣州市昕恒泵業制造有限公司，廣東廣州 510530）

0 引言

泵是一類廣泛應用的機械產品。在其制造過程中，除了部分種類或小規模生產之外，使用的多數是傳統的工藝和技術。在制造小型泵時，由于機械和技術的限制，通常很難確定產品設計的可靠度。考慮到泵的特性，沖壓技術更加有利于泵的生產。這種工藝通常需要用泵的模具來保證其形狀、尺寸和表面的精度，因此可以很容易地確定產品設計和產品規格，并且與常規的生產方法相比，它可以有效提高產品的性能。

1 沖壓工藝原理

在生產泵產品時，通常首先要重點考慮水力方面的產品設計，其次才進行泵產品的結構設計，并計劃零部件的制造，然后再嘗試性地在模具中澆鑄零件，隨后制作并進行了精加工的零件也完成生產工作。最后再測試產品質量，并確認產品產品已經達到標準，從而完成合格的成品。在這個過程中，傳統方式在泵的生產中發揮作用已經足夠了。但是隨著信息時代的到來以及各種生產技術的進步，制造過程的不規則性變得越來越普遍，并且也暴露了傳統方法的缺陷。隨著工藝不斷發展和成熟，沖壓工藝在泵產品行業中的應用將更加廣泛。

在泵的生產中，利用傳統方法把握泵的葉輪和殼體制造是比較困難的，還存在著其他問題，尤其是在自動化過程中，會影響生產率的增長，導致生產成本增加，而且又因為鑄造的準確性不足，從而影響了轉輪的大小和準確性，這樣將很難滿足泵類產品設計的要求。而將沖壓工藝用在在設計過程中，通常采用軸向布置方法，產品會在經過沖壓和焊接后制成，而對于模型的運用則能更好地把握各零件的結構和尺寸，從而提升產品的可用性，因此能夠在生產過程中發揮非常好的效果。

沖壓工藝生產過程的主要缺點是：首先創建改進的泵設計，然后然后計算閾值，然后確定適當的區域以映射樣本以通過組件后處理，然后完成零件，最后組裝產品，一次完成檢查產品以形成成品。在此過程中需要利用到金屬板，在設計完成并沖壓后，就應當再通過焊接的方式制成泵零件。在設計和做工之前，還應當根據實際情況選用鋼和鋁合金材料。與相同類型產品相比，使用該方法可以節省大約70%的材料。由鋼板制成的小型泵具有很高的生產效率，而成本在鐵制品和不銹鋼制品之間。而使用鋁箔進行沖壓，可以降低生產成本，并且也能讓產品在廉價的同時保持美觀、產量高、設備簡單的優勢。此外，采用沖壓工藝還能保護環境，從而實現可持續發展。所以該項工藝運用在大批量制造小型和微型泵產品時，有高效、節約材料、環保等特點。

2 與傳統工藝比較

在比較兩類工藝時，要考慮到主要區別在于組件、安裝的設計以及工藝流程。并且這導致了在泵生產上對于結構、尺寸、表面的精度有所差異，這最終導致成品在質量方面的不同。

（1）傳統工藝。泵體可以牢固地固定在線束和背面，也可以用作分隔系統，融合了進水口、進水室、出水口、壓水室這些結構。但是對于非平行排水口，采用盒式和排水方式非常困難，生產成本高，而且排水系統的幾何形狀會直接受到鑄造精度低的影響。

（2）沖壓工藝。為了滿足設計條件，需要使用大型結構，并且進水口、水箱、壓水室內都應當成焊合件，并將沖壓成形的葉片和葉輪焊合。零件則該在組裝完成之前精整，與傳統技術相比對零件的把握更為精確。

總之，沖壓工藝通過模具來實現部件的升級或精加工，這樣能讓產品性能得到更好的保障。在進行大批量生產時，也可以獲得更好的產品質量和生產率。

3 沖壓工藝應用

因為該工藝適合大規模生產和銷售的小型泵產品的制造，所以可用在旋渦泵旋渦的生產流程中。若要基于產品的適用性，則應當將SUS303 和SUS316 用作處理產品的不銹鋼。

3.1 泵組件的確定

根據標準泵條件確定了兩種泵的設計（表1）。

3.2 沖壓工藝設計

（1）CW25-25 型渦流泵的結構電機是直接連接葉輪，配備了專用且將軸向的兩分結構運用在渦流泵獨立的自吸室，由兩個半圓形部分組成。進水口以及液壓系統的管道材料主要是軟管，一端通過與水源接觸而杠桿連接到管道。在該類泵加工的過程中已在沖壓后蓋時制造隔舌，制造組件的過程及其具體部件如圖1 所示。

（2）CYB65-50-160 泵利用裝置的軸向配置，這類泵的發動機直接連接至轉向軸和后軸，并且也在其側面使用了機械密封。為了防止水流返回水室，在兩者之間使用了迷宮式密封，葉輪的前部進水管共同作用以形成密封。

3.3 產品檢測

兩種類型的泵達到了國家標準并且也符合設計要求，因此通過了農產品檢驗。其中，CW25-25 揚程點效率為24.3%，抽水機的效率為28.2%，全國平均水平為25%；CYB65-50-160 泵的設計特點，揚程點效率為70.2%，全國平均水平為68%。

表1 兩種型號泵參數

圖1 CW25-25 型泵的安裝與零件

4 沖壓問題需要注意標簽在泵生產中的應用

在泵產品的生產過程中將工藝改為沖壓工藝是十分必要的，這樣會帶來許多的潛在好處。但在應用該工藝的過程中，也應當了解與其相關的各類難點和問題，例如：泵類產品體系結構是怎樣的，泵設計得合理性如何，正確的工序是怎樣的，如何有效控制生產過程，如何進一步提升泵產品的質量等方面。考慮到這些方面便能在優化設計、生產過程的同時確保提高泵的產量，讓產品在市場上更具競爭力。

4.1 產品參數設計

為了應用該項工藝，產品泵要通過以下方式制造：首先要通過沖壓，接著便要借助輔助工具實現焊接的過程，這樣能有效減少金屬的耗費。在此過程中，也可以通過磨具有效地把握泵各類組件的精度和結構，從而確保制造出來的成品符合設計和需求，并且也可以減少損失，在很大程度上提高產量。但是，這種生產方法需要非常科學合理的參數設計。

對于較大的泵產品設計，要選擇盡可能合理的尺寸，這樣便能以較為低廉的價格滿足產品需求，并增強產品生產效率。在設計結構時，應依據實際情況，找到組件和組件的相關性以及其對于結構模型設計的作用。在制造過程中還應當滿足焊接的要求，并盡可能與模型的標準相符合，以確保泵的產品開發進度。

4.2 流程控制

在利用沖壓進行產生的過程中，金屬板由于生產中被冷硬化，就需要在多許多次沖壓后，才能保障金屬產品的質量，但這樣將會提升產品成本，而且也不利于提高產品的生產率。對此，在結構設計的階段，就應當盡可能確定工藝標準，以盡快改善組件的構造，避免金屬變化而導致的誤差。

4.3 產品性能

為了確保產品質量，在制造完成泵后，還應當對表面進行優化。在這一過程中，可以使用的材料有陶瓷、尼龍等，這些材料被施加在表面上，可以增強防腐的效果。此外，還應當確保對產品的保養。為了增強組件的性能，在加工過程中可以通過熱噴技術來進一步處理，這樣可以減少產品選擇過程中對于材料選擇帶來的負擔，也可以讓表面有更好的精度，減少生產成本的同時提高產品的市場競爭力，增加社會效益。

4.4 所需設備

沖壓工藝不僅能促使產量的提升，并且對設備的數量要求也很低，通常只需要1 臺車床和一些輔助裝置，1600 t 沖頭，2個氬弧焊機，1 臺500 t 液壓機，1 臺剪板機，這樣便滿足了年生產能力。這項工藝的生產投入主要是在模具方面，因此非常有利于小型泵的生產。

5 結束語

與傳統工藝相比，沖壓工藝在泵產品生產方面有著很好的提升作用，因為它能提高生產過程中對于材料的利用率，能以較低的成本制造產品。所涉及到的設備較為簡單，生產效率高，并且在制造過程中污染少。不過在實際操作方面，必須充分考慮組件的設計和制作中會出現的難點，從而進一步優化泵類產品生產效率。