理论教育 热处理工艺装备设计优化

热处理工艺装备设计优化

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)工装系数与生产批量相适应。所谓热处理工装系数,即其工装数量与所处理的工件总的数量之比,是控制热处理工装合理数量的指标。为了缩短生产周期和降低生产成本,工装系数应尽量低些。4)使用该工装的热处理生产批量和技术经济意义。

热处理工艺装备设计优化

为了满足热处理工艺及其生产实施的需要,保证热处理质量和生产安全等,所使用的一切工具、模具、量具、夹具、吊具和工位器具,以及为扩大热处理设备应用范围而自制的附件(如堵孔用的螺栓、保护工件螺纹所用的螺母、高频感应加热用的铜键以及各种试样)等统称为热处理工艺装备(简称为热处理工装)。

完备的热处理工装,有利于保证热处理质量,提高热处理生产率,减小热处理变形,减轻操作者劳动强度,确保安全生产,提高经济效益等。

在设计热处理工艺时,凡工艺在生产实施过程中需使用的工装,均由工艺设计者提出申请,按企业规定的审批程序交由有关部门或本部门其他人员设计和制造,并在工艺实施前提供给使用部门。

1.热处理工装的类别

热处理工装通常分为三类:

(1)通用工装 即实施各种(或某些)热处理工艺所共同使用的工装,如钩钳篮筐、料盘和通用吊具、挂具等。

(2)专用工装 即专门为某一零件或某一工艺所设计、制造的工装,如高频感应加热用的专用感应器、回火定形专用夹具、某种零件的专用淬火压模等。

(3)标准工装 即已由企业、行业、部门、国家标准化了的工装。标准工装有的是专用工装,也有的是通用工装,即已被商品化在市场上可买到的工装,例如,利用标准件组合的工装(标准吊钩)等。

热处理工装也有其他分类方法,如按工艺、用途、特征等进行分类的,可根据每个企业的具体情况而定。

2.热处理工装的编号及管理

(1)工装编号方法 目前,各企业的热处理工装编号方法各异,可参照JB/T 9164—1998《工艺装备编号方法》的具体规定执行。

(2)工装的管理 工装是企业完成生产任务所需的重要装备之一。每个企业都有统一的工装管理制度,包括工装申请、审批、设计(或申购)、制造(或采购)、鉴定管理、维修、报废及改进等。没有一套完备的工装,其工艺很难充分发挥出应有的作用。

对于热处理工艺装备,热处理工艺设计者应完成以下工作:

1)确定所设计的工艺采用(或借用)何种工装。

2)提出工装设计任务书(见表5-13)并申请制造。

表5-13 热处理工装设计任务书

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3)确定工装编号并填写到工艺卡中。

4)对工装设计的图样进行会签,并参与工装使用试验和鉴定等。

应当指出,在确定使用工装时,应尽量选择已有的通用工装和标准工装,或用其他专用工装代用,以减少制造成本和缩短制造周期。

3.热处理工装的设计与选择

由于企业规模和类型不同,负责工装设计的部门和人员也不同。对于工程技术人员配备较多、专业较齐全的大、中型企业,一般由工艺设计人员提出一份较详细的工装设计任务书(包括所需要的工装形式、结构、大小等内容),按企业规定的程序进行申请、审批后,由工艺部门配备专门设计工装的组织和人员进行设计;对于小、微型企业,工装设计通常由工艺设计人员提出工装设计的初步构想和申请,经审批后自己进行设计。

工装设计与选择,应当遵循一定原则、依据和程序。(www.daowen.com)

(1)设计与选用工装的基本原则和要求

1)所设计与选用的工装,必须是实施相应工艺确实需要的,并能发挥其应有的作用。

2)工装系数与生产批量相适应。所谓热处理工装系数,即其工装数量与所处理的工件总的数量之比,是控制热处理工装合理数量的指标。为了缩短生产周期和降低生产成本,工装系数应尽量低些。随着生产批量增加,工装系数也相应增加。不同产品及其生产批量都有一个合理的控制数值,可与企业总工艺师(或总工程师)协商确定。

3)选择和确定热处理工装时,应尽量以通用工装和标准工装为先,或能否借用其他的专用工装等。确实需要重新设计时,再考虑设计方案和填写设计任务书等。

4)设计热处理工装时,应合理选材。关于随同工件一起加热的工装应选择耐热材料,并考虑高温状态下的刚度和蠕变等问题;对于不随工件一起加热的工装,主要考虑其刚度和弹性强度问题。此外,对于经常接触酸、碱、盐的工装要考虑使用耐蚀材料制造。

5)工装结构应轻巧、使用方便。例如,一些撬棒等质量较大的工装器具,可局部设计成空心的;料盘等采用带加强肋的结构,以利于在保证刚度的前提下,减轻质量。

6)设计热处理工装时,应考虑尽量减少其热能损耗,特别是与工件一起加热的工装,其有效厚度和体积越大,无效热量越多。

7)工装设计应向机械化、自动控制方向发展,如采用简易机械手等。

(2)工装设计的依据

1)使用该工装的零件图样及其热处理工艺规程。

2)所设计的工装设计任务书。

3)所使用的热处理设备及其性能特点。

4)使用该工装的热处理生产批量和技术经济意义。

5)有关的设计标准和相关的规定等。

(3)热处理工装设计程序 由于各企业的热处理规模、性质等不同,其工装设计程序也不尽相同,有繁有简。较正规的(特别是较大型、较复杂的工装)设计程序为:

1)设计准备工作。掌握必要的设计资料,仔细分析设计依据。

2)拟定工装设计方案,并对几个方案进行比较后选择其一。

3)在设计任务书中,绘制所选用方案的草图,并以书面形式提出设计申请。

4)工装设计任务书及其制造申请书得到审批后,按机械制图规则进行正式设计。

5)所设计的工装总图及其零件图经校对、审核、会签和批准后,分发到有关部门制造。

对于没有建立完善质量管理体系的企业,可根据各企业的具体情况,工装设计程序可以适当精简。

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