高压电器制造工艺课件

1、2004年年12月月10日日参加新产品开发老产品改进调研及引进产品（技术）的出国考察参加新产品开发老产品改进调研及引进产品（技术）的出国考察参加新产品设计方案和老产品改进方案评审参加新产品设计方案和老产品改进方案评审进行产品工艺性结构审查进行产品工艺性结构审查设计工艺方案设计工艺方案设计工艺路线设计工艺路线设计工艺规程设计工艺规程编制材料消耗工艺定额编制材料消耗工艺定额批试产品工艺验证批试产品工艺验证提出关键设备（工装）购置或改造计划提出关键设备（工装）购置或改造计划提出关键工艺项目提出关键工艺项目编制工艺关键件明细表编制工艺关键件明细表 进行工艺试验进行工艺试验提出工装设计委托书提出工装设计

2、委托书 编制有关明细编制有关明细设计和制造工艺装备设计和制造工艺装备工艺总结工艺总结组织并实施工艺整顿组织并实施工艺整顿批量生产产品现场工艺管理批量生产产品现场工艺管理根据工艺需要修改工艺路线和工艺规程，补充和完善工艺装备根据工艺需要修改工艺路线和工艺规程，补充和完善工艺装备高压电器典型结构件主要有：冲压工艺结构件高压电器典型结构件主要有：冲压工艺结构件、铸造工艺结构件、锻造工艺结构性、热处理、铸造工艺结构件、锻造工艺结构性、热处理工艺结构性、机械加工工艺结构性、绝缘压制工艺结构性、机械加工工艺结构性、绝缘压制工艺结构件、绝缘浇注工艺结构件、焊接工艺工艺结构件、绝缘浇注工艺结构件、焊接工艺结构

3、件、旋压工艺结构件等。以下就其主要部结构件、旋压工艺结构件等。以下就其主要部分分别逐一简介：分分别逐一简介： 2.1 2.1 冲压工艺结构件：冲压工艺结构件： 冲压工艺是利用压力机对板料在模具上施加压力冲压工艺是利用压力机对板料在模具上施加压力使其分离或成形而得到制品的一种典型工艺，是高压使其分离或成形而得到制品的一种典型工艺，是高压电器产品的主要工艺之一，其基本工序按成型性质可电器产品的主要工艺之一，其基本工序按成型性质可分为分离工序分为分离工序( (剪裁、落料、冲孔、切口、修整剪裁、落料、冲孔、切口、修整) )、变、变形工序形工序( (弯曲、拉伸、翻边弯曲、拉伸、翻边) )和复合工序三类，

4、其主要和复合工序三类，其主要生产工艺装备是各种模具。生产工艺装备是各种模具。 2.1.1 2.1.1 冲裁件结构工艺性：冲裁件结构工艺性：冲裁件结构工艺性是指冲裁件最冲裁工艺的适应性，冲裁剪的形状结构、冲裁件结构工艺性是指冲裁件最冲裁工艺的适应性，冲裁剪的形状结构、尺寸大小、尺寸公差和尺寸基准等是否满足冲裁加工的工艺要求。工艺性尺寸大小、尺寸公差和尺寸基准等是否满足冲裁加工的工艺要求。工艺性良好的冲裁剪不但容易冲压成型、模具结构简单且寿命较高。具体有以下良好的冲裁剪不但容易冲压成型、模具结构简单且寿命较高。具体有以下几点：几点：(1)(1)工件形状力求简单、对称，尽量采用圆形、矩形等规则形状，

5、避免长槽工件形状力求简单、对称，尽量采用圆形、矩形等规则形状，避免长槽与细长悬臂的切口。与细长悬臂的切口。(2)(2)工件内外形转角处要避免尖角，圆滑过渡。工件内外形转角处要避免尖角，圆滑过渡。(3)(3)最小冲孔直径最小冲孔直径d d0 0、6-16-1、3t3t，如冲裁件上的孔小于此范围适应采取相如冲裁件上的孔小于此范围适应采取相应的导向结构以保护冲头。应的导向结构以保护冲头。4)4)冲裁件上的孔边与孔边之间、孔与板边缘之间不能太小，一般取冲裁件上的孔边与孔边之间、孔与板边缘之间不能太小，一般取2 2倍板厚倍板厚5)5)在弯曲件和拉伸件上冲孔时，除应符合上述条件外，其孔壁与直壁应保在弯曲件

6、和拉伸件上冲孔时，除应符合上述条件外，其孔壁与直壁应保持一定距离。持一定距离。6)6)在不影响冲裁件性能的前提下，工件外形应有两条相互平行的直线边，在不影响冲裁件性能的前提下，工件外形应有两条相互平行的直线边，符合少废料和无废料排样，以利提高材料利用率。符合少废料和无废料排样，以利提高材料利用率。7)7)工件尺寸的标注要求尺寸公差和基准面应尽可能与工艺要求相一致。工件尺寸的标注要求尺寸公差和基准面应尽可能与工艺要求相一致。8)8)采用级进模冲压的工件如内外形经过多次分布冲裁时应允许有浅凹槽，采用级进模冲压的工件如内外形经过多次分布冲裁时应允许有浅凹槽，这个浅凹槽作为两个剪刃的过渡连接可提高模具

7、寿命和获得质量好的工件这个浅凹槽作为两个剪刃的过渡连接可提高模具寿命和获得质量好的工件 2.1.3 2.1.3 拉伸件结构工艺性：拉伸件结构工艺性：拉伸是利用模具使板料成为空心零件的变形过程，是冲压工艺的一拉伸是利用模具使板料成为空心零件的变形过程，是冲压工艺的一种，其变形特点是板料外缘金属向内侧流动而形成杯状工件。工艺种，其变形特点是板料外缘金属向内侧流动而形成杯状工件。工艺性良好的拉伸件可缩短拉伸流程和简化模具结构，否则将给成型带性良好的拉伸件可缩短拉伸流程和简化模具结构，否则将给成型带来困难。主要包括：来困难。主要包括：1)1)拉伸件设计时只能标注外径或内径尺寸，不能同时标注内外径拉伸件

8、设计时只能标注外径或内径尺寸，不能同时标注内外径2)2)一次拉伸成型的条件：圆筒形拉伸件：拉伸高度小于或等于一次拉伸成型的条件：圆筒形拉伸件：拉伸高度小于或等于(0(0，5-05-07)7)中径中径3)3)拉伸件直壁处允许有工艺斜度，且各处厚度允许不一致拉伸件直壁处允许有工艺斜度，且各处厚度允许不一致4)4)矩形拉伸件四壁间的内圆角半径应取矩形拉伸件四壁间的内圆角半径应取33t t，为尽量减少拉伸次数为尽量减少拉伸次数取取002 2H H。5)5)拉伸件的底部与直壁间的内圆角半径一般应取拉伸件的底部与直壁间的内圆角半径一般应取R(3-5)tR(3-5)t6)6)拉伸件的凸缘与直壁间的内圆角半径

9、一般应取拉伸件的凸缘与直壁间的内圆角半径一般应取R(3-5)tR(3-5)t7)7)拉伸件的凸缘与直壁间的圆角半径一般应取拉伸件的凸缘与直壁间的圆角半径一般应取R(4-8)tR(4-8)t8)8)带凸缘的拉伸件其凸缘直径一般应大于带凸缘的拉伸件其凸缘直径一般应大于d+10td+10t，保证不起皱保证不起皱9)9)拉伸件的形状应尽量简单对成，尽量避免急剧的轮廓变化拉伸件的形状应尽量简单对成，尽量避免急剧的轮廓变化 2.2 2.2 铸造成型件工艺结构性：铸造成型件工艺结构性： 1) 1)铸件壁厚不得小于允许值，并力求一致；铸件壁厚不得小于允许值，并力求一致； 2) 2)连接部位要圆滑过渡；连接部位

10、要圆滑过渡； 3) 3)转弯处要有圆角；转弯处要有圆角； 4) 4)正确使用加强筋；正确使用加强筋； 5) 5)应有合理的拔模斜度；应有合理的拔模斜度； 6) 6)尽量少用较大的水平面。尽量少用较大的水平面。 2.3 2.3 锻造成型件工艺结构性：锻造成型件工艺结构性： 1) 1)所选材料是否可锻；所选材料是否可锻； 2) 2)力求对称；力求对称； 3) 3)弯曲处的截面应适当加大；弯曲处的截面应适当加大； 4) 4)模锻件不得太重。模锻件不得太重。 2.4 2.4 热处理件工艺结构性：热处理件工艺结构性： 1) 1)截面积尽量均匀、对称；截面积尽量均匀、对称； 2) 2)长径比不能太大；长径

11、比不能太大； 3) 3)尽量不用盲孔和锐边；尽量不用盲孔和锐边； 4) 4)必须有倒棱或圆角；必须有倒棱或圆角； 5) 5)热加工工序安排原则：先预热处理热加工工序安排原则：先预热处理( (退火、正火、调退火、正火、调质等质等)磨前热处理、淬火后回火磨前热处理、淬火后回火去内应力处理去内应力处理( (人人工时效、退火等工时效、退火等) )。 2.5 2.5 机械加工件工艺结构性：机械加工件工艺结构性：1)1)被加工的凸台、凸耳表面尽量在同一平面或轴线上，以便于一次走刀被加工的凸台、凸耳表面尽量在同一平面或轴线上，以便于一次走刀加工出来加工出来2)2)非工作表面和塑性较大的表面不应有加工符号非工

12、作表面和塑性较大的表面不应有加工符号3)3)有相互位置精度的各表面应在一次装夹中加工完成有相互位置精度的各表面应在一次装夹中加工完成4)4)应定位准确、加紧可靠、便于加工和测量应定位准确、加紧可靠、便于加工和测量5)5)尽量采用标准量刃具和通用量刃具。尽量采用标准量刃具和通用量刃具。6)6)粗糙度是否与尺寸精度相一致。粗糙度是否与尺寸精度相一致。7)7)冷加工工序安排原则：冷加工工序安排原则：“先粗后精、先主后次、先基准后其他先粗后精、先主后次、先基准后其他”(”(加工加工精基准时用粗基准定位，而不能用毛坯面定位精基准时用粗基准定位，而不能用毛坯面定位) )8)8)花键轴应避免盲孔，以利拉削。

13、花键轴应避免盲孔，以利拉削。 9)9)对孔距尺寸精度对孔距尺寸精度0 02 2mmmm以下的结构件要考虑用工装保证。以下的结构件要考虑用工装保证。( (首选组合夹首选组合夹具具) )10)10)对对1212mmmm及其以上的板材折弯前必须进行退火处理，以免折弯时开裂。及其以上的板材折弯前必须进行退火处理，以免折弯时开裂。11)11)对气割对气割( (含数割含数割) )下料的下料的45#45#钢件钢件, ,加工前必须进行退火加工前必须进行退火, ,以便加工以便加工12)12)带螺纹的盲孔必须有退刀槽或留有空刀带螺纹的盲孔必须有退刀槽或留有空刀, ,以保证螺纹的加工精度以保证螺纹的加工精度13)1

14、3)阶梯孔结构中，精度较高的一阶孔应做成通孔，以便于加工和简化刀阶梯孔结构中，精度较高的一阶孔应做成通孔，以便于加工和简化刀具结构具结构 2.6 2.6 旋压件工艺结构性：旋压件工艺结构性：金属旋压成型工艺是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、滚压等工艺金属旋压成型工艺是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、滚压等工艺特点的少无切削加工的工艺，是指一种用滚轮作为工具对板材或壳体局特点的少无切削加工的工艺，是指一种用滚轮作为工具对板材或壳体局部进行连续加工的成型总称，包括弯曲部进行连续加工的成型总称，包括弯曲( (翻边翻边) )、挤压、挤压( (胀形胀形) )、波纹、波纹( (起伏起伏) )、结合、结

15、合( (卷边接缝卷边接缝) )、边缘倒圆、边缘修整、边缘倒圆、边缘修整( (切边切边) )等，属于压力加工中的等，属于压力加工中的回转成型。回转成型。 基本旋压法：有普通旋压和强力旋压两种。基本旋压法：有普通旋压和强力旋压两种。 普通旋压方式主要有：拉深旋压普通旋压方式主要有：拉深旋压( (简称拉旋简称拉旋) )、缩径旋压、缩径旋压( (简称缩旋简称缩旋) )、扩径旋压扩径旋压( (简称扩旋简称扩旋) )三种。三种。 强力旋压方式主要有：剪切旋压强力旋压方式主要有：剪切旋压( (简称剪旋简称剪旋) )、挤出旋压、挤出旋压( (简称挤旋简称挤旋) )两两种。种。 派生旋压法主要有：超生波旋压法、

16、通用芯模旋压法、内旋压法、行派生旋压法主要有：超生波旋压法、通用芯模旋压法、内旋压法、行星旋压法、斜扎式旋压法、张力旋压法、钢球旋压法、多旋轮的错距旋星旋压法、斜扎式旋压法、张力旋压法、钢球旋压法、多旋轮的错距旋压法、环形旋轮旋压法、摩擦工具旋压法、加热旋压法、劈开旋压法、压法、环形旋轮旋压法、摩擦工具旋压法、加热旋压法、劈开旋压法、射流旋压法等十余种。射流旋压法等十余种。 虽然金属旋压工艺的方法中种类较多，但基本成型理论是相同的，虽然金属旋压工艺的方法中种类较多，但基本成型理论是相同的，其共同的特点主要有：其共同的特点主要有： 1)1)旋压时接触面积小旋压时接触面积小( (类似于点接触类似于

17、点接触) )，所需总的变形力较小，因，所需总的变形力较小，因而使功率消耗大大降低。而使功率消耗大大降低。2)2)由滚轮所产生的滚痕可使用高粘度的润滑剂或滚轮刃带挤光，由滚轮所产生的滚痕可使用高粘度的润滑剂或滚轮刃带挤光，故表面质量可与研磨相比，而无需再精加工。故表面质量可与研磨相比，而无需再精加工。3)3)晶粒沿材料流动方向再排列，可明显改善制品的疲劳强度，同晶粒沿材料流动方向再排列，可明显改善制品的疲劳强度，同时金属晶格结构的应变，产生较为明显的加工硬化，制品的屈服时金属晶格结构的应变，产生较为明显的加工硬化，制品的屈服强度、抗拉强度和硬度增大强度、抗拉强度和硬度增大o o4)4)材料利用率

18、高，缩短加工时间。材料利用率高，缩短加工时间。5)5)坯料来源广，可采用空心的冲压件、挤压件、铸件、焊接件、坯料来源广，可采用空心的冲压件、挤压件、铸件、焊接件、机加工的锻件和圆板。机加工的锻件和圆板。6)6)制造成本费用较低，磨具费用仅为拉伸磨具费的制造成本费用较低，磨具费用仅为拉伸磨具费的1 11010。有时传。有时传统工艺需要多套工装，而采用旋压成型往往一套工装即可完成全统工艺需要多套工装，而采用旋压成型往往一套工装即可完成全部工序，故一些形状复杂的零件或高强度难变形的材料，传统工部工序，故一些形状复杂的零件或高强度难变形的材料，传统工艺很难甚至无法加工，用旋压成型却可以方便地加工出来。

19、同时艺很难甚至无法加工，用旋压成型却可以方便地加工出来。同时由于是局部加工，成型模具的磨耗和损伤小，寿命长，可反复使由于是局部加工，成型模具的磨耗和损伤小，寿命长，可反复使用。用。7)7)手工旋压需要进行试操作，要求操作技术水平较高，但自动旋手工旋压需要进行试操作，要求操作技术水平较高，但自动旋压时不需高超的操作技术。压时不需高超的操作技术。8)8)因旋压过程中，被旋压材料近似逐点变形，任何夹渣、夹层、因旋压过程中，被旋压材料近似逐点变形，任何夹渣、夹层、裂纹、砂眼等缺陷很容易暴露出来，故又能附带起到对制品自动裂纹、砂眼等缺陷很容易暴露出来，故又能附带起到对制品自动检验的作用，有助于有效减轻所

20、设计零件的重量。检验的作用，有助于有效减轻所设计零件的重量。9)9)批量生产形状比较复杂的零件是很经济的。批量生产形状比较复杂的零件是很经济的。10)10)旋压成型的经济性与生产批量、工件结构、设备及劳动费用等旋压成型的经济性与生产批量、工件结构、设备及劳动费用等有关。在许多情况下，旋压要与冲压的其他工艺方法配合应用，有关。在许多情况下，旋压要与冲压的其他工艺方法配合应用，可获得最佳的产品质量和经济效益。可获得最佳的产品质量和经济效益。 3.1 3.1 Q51Q51数控车削中心数控车削中心 数控车削加工中心的主要特点：数控车削加工中心的主要特点：这台数控车削加工中心与普通数控车床的区别在这台数控车削加工中心与普通数控车床的区别在于，它不仅能够完成全部的数控车床加工内容，而且当零件不仅有回转加工内容