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液压卷板机的零件设计
发布时间: 2016-5-9
  液压卷板机设计人员一般都有一个毛病,更倾向于零件设计能够更好地满足产品功能,而把零件的生产试,相对来说,关注较少。但实际上,很多时候,零件的微小变化能够给流程和制造工艺带来巨大的好外。
 改进设计有五个要点:
   ①简化设计,以减少零件的数目;
   ②更好地连接零件,或者加工与装配更加简便,以减少操作次数和生产运输距离;
   ③选择更好的卷板机原材料;
   ④放宽公差,依靠关键操作而不是通过一系列过紧的公差来保证精度;
  ⑤设计要考虑工艺性和装配性。
  笔者曾经在美国的惠而浦家用电器公司从事设计改善的工作。有一次,拆到一台由国产的微波炉,着实把我们吓了一跳:零件数目接近600个,光是螺丝就是用了300颗以上,各种小零件,小垫片很多,同类型的日本和韩国的微波炉,其零件数目不超过200个,想象一下,工人在组装这一台600个零件的微波炉的时候,得花多少时间,光是连拧螺丝就够费神的。这个设计第一是不简化,零件数目太多;第二是没有很好地连接零件,使得加工和装配变得繁琐。
  实际上,很多卷板机设计上的缺陷仅仅是因为设计人员忽略了某些细节,比如只要通过合理布置电路板的位置,就可以省掉或缩短使用电线的距离;采用卡扣或者其他连接方式来取代螺丝,就能节省大量的装配时间;把复杂的多零件合并成一个整体零件,能让从前痛苦的装配过程变得轻而易举。
  举一个例子。某微波炉的结构,改善前的设计是由三块组件构成,前置机罩风扇、空气扩散器管道以及磁控管;对应地,我们需要制造三个零件,并进行多次装配。改善后的设计调整了机罩风扇的位置,使它直接面对磁控管,这样的话,管道就不需要了,少了一个零件,也少了两次与其他零件的配对装配。
优化设计的目的,归根结底就是在保证质量不变差的情况下,节约成本,简化流程,美国通用电气公司对最低成本设计思想做出了一些总结,值得我们参考。
(1)铸件
  ①消除干砂(烘干砂)模芯。
  ②深度最小化以获得更平整的铸件。
  ③在满足厚度要求的情况下,尽量减少无骤冷方式铸造。
  ④选择简单的结构。
  ⑤采用对称的结构来保证均匀的收缩。
  ⑥采用圆角过渡,避免尖角。
  ⑦如果表面之间相对位置要求精确,则应尽可能使它们属于同一个模型
  ⑧合理设计分型线以保证零件外观和性能,避免通过研磨手段消除毛刺
  ⑨采用复合模型代替单一模型。
  ⑩金属模型优于木模。
  ⑨永久性铸型代替金属模型。
 (2)卷板机的注塑件
  ①避免零件有凸起。
  ②用最少的零件设计注塑模。
  ③使用简单的形状。
  ④合理设计分模线,避免对飞边进行修理和打磨。
  ⑤使重量降至最小。
 (3)冲压件
  ①使用冲压件代替注塑、铸造、机加和装配件。
  ②嵌套的冲压件节省材料。
  ③相互之间需要精确定位的孔应在同一冲模上完成。
  ④设计使用卷材。
  ⑤设计时,最用少的冲压次数达到最短的剪切长度和最大的冲模强度。
 (4)液压机的成形件
  ①拉伸件代替旋压、焊接或锻造件。
  ②尽可能采用浅拉伸。
  ③在拐角处采用过渡圆角。
  ④零件折弯代替拉伸。
  ⑤用线或带制造零件以代替钣金冲压装配件。
 (5)装配件
  ①自攻螺钉代替标准螺钉。
  ②带动销代替标准螺钉。
  ③铆钉代替螺钉。
  ④中空铆钉代替实心铆钉。
  ⑤点焊或者多点凸焊代替铆接。
  ⑥电焊代替铜焊或锡焊。
  ⑦采用压制件或模制件代替由几个零件组成的装配结构。
 (6)机加工件
  ①采用机加工工艺代替成形工艺。
  ②采用自动化或者半自动化加工代替手工操作。
  ③减少零件肩部数量。
  ④尽可能省略精加工。
  ⑤在允许时尽可能采用粗加工。
  ⑥工厂在测量和检验尺寸时采用相同点的尺寸。
  ⑦采用无心研磨代替有心研磨。
  ⑧避免锥形和成形轮廓。
  ⑨允许肩部有圆弧或退刀槽。
 (7)卷板机的螺纹车削件
  ①消除辅助操作。
  ②使用冷轧毛坯。
  ③设计螺栓头代替车削螺纹。
  ④使用滚制螺纹代替切制螺纹。
 (8)液压机的焊接件
  ①装配结构代替铸造或锻压成形。
  ②最小化焊接的尺寸。
  ③采用水平位置的焊接,避免垂直或高空焊接。
  ④焊接前消除倒角边。
  ⑤使用气割轮廓代替机加轮廓。
  ⑥使用标准矩形板切割,避免产生废料。
  ⑦使用间歇焊接代替连续焊接。
  ⑧设计圆弧或直线焊接以便使用自动化焊接机。
 (9)卷板机表面处理和抛光
  ①尽量减少烘干时间。
  ②使用空气干燥代替烘干。
  ③使用更少或更薄的涂层。
  ④彻底消除处理和抛光。
(10)卷板机的装配
   ①使装配简单。
   ②累进装配。
  ③消除试装配,保证一次性成功
  ④保证组件装配一次性成功,避免调整。这要求图纸必须正确,并具有适当的公差,零件严格按照图纸加工。
(11)卷板机通用原则
   ①减少零件数量。
   ②减少操作数量。
   ③制造过程中减少移动距离。生产基础动作经济原则
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