工藝設(shè)計(jì)論文范文
時(shí)間:2023-03-28 07:51:58
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篇1
危險(xiǎn)等級(jí)的劃分依據(jù)主要是根據(jù)化工生產(chǎn)過(guò)程中所使用的原材料,儲(chǔ)存原材料的環(huán)境、原材料經(jīng)生產(chǎn)加工后所形成的新的產(chǎn)品特性,如物理性、化學(xué)性等。根據(jù)不同危險(xiǎn)等級(jí)的化工產(chǎn)品,確定各種類型化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的防火間距及防爆等級(jí)。進(jìn)而以此為標(biāo)準(zhǔn),在化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇滿足生產(chǎn)需求的操作方式,防火材料及防火設(shè)備。
二、化工工藝設(shè)計(jì)分類介紹
1.概念設(shè)計(jì)。
概念設(shè)計(jì)是指抽象性的設(shè)計(jì),概念設(shè)計(jì)一般是在擬建化工生產(chǎn)裝置前進(jìn)行,概念設(shè)計(jì)的主要目的是為了通過(guò)建立化工生產(chǎn)裝置模型,根據(jù)模型檢查化工生產(chǎn)工藝中存在影響正常生產(chǎn)的因素,包括生產(chǎn)線路的設(shè)置的合理性,生產(chǎn)環(huán)境條件是否滿足安全生產(chǎn)要求等,避免因化工工藝中某個(gè)環(huán)節(jié)存在不合理性給化工生產(chǎn)埋下安全隱患,同時(shí)根據(jù)概念設(shè)計(jì)建立模型檢驗(yàn)所的的數(shù)據(jù)為進(jìn)一步的化工工藝設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考。
2.中試設(shè)計(jì)。
中試設(shè)計(jì)是為了檢驗(yàn)小試所確定的工藝路線及相關(guān)運(yùn)行條件。檢測(cè)試制產(chǎn)品的功能穩(wěn)定性;檢驗(yàn)工藝系統(tǒng)的連續(xù)可靠性運(yùn)行;獲得化工生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)所必須的工藝參數(shù);考察設(shè)計(jì)方案投入生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的雜質(zhì)對(duì)成品的影響等。
3.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是化工工藝設(shè)計(jì)的重要階段?;A(chǔ)設(shè)計(jì)是化工工藝生產(chǎn)裝置及配套設(shè)備安裝及規(guī)劃設(shè)計(jì)的技術(shù)支持。
4.初步設(shè)計(jì)。
初步設(shè)計(jì)是在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)完成后的精細(xì)化設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)的成果是設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和工程總概算書(shū),也可以說(shuō)是從初步設(shè)計(jì)是化工建設(shè)的指導(dǎo)思想,以此為依據(jù)進(jìn)行化工生產(chǎn)線的構(gòu)建;結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和有關(guān)單位批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、化工廠的選址報(bào)告,從經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性角度出發(fā),對(duì)化工生產(chǎn)線建設(shè)進(jìn)行總體研究和計(jì)算,滿足化工生產(chǎn)線安全生產(chǎn)的同時(shí)又能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
5.施工圖設(shè)計(jì)。
施工圖設(shè)計(jì)是化工工藝設(shè)計(jì)的最后階段,設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)有關(guān)部門對(duì)初步設(shè)計(jì)的審批意見(jiàn),結(jié)合初步設(shè)計(jì)中確定的化工工藝方案,以圖樣及文字的形式將化工工藝技術(shù)要點(diǎn)和各個(gè)設(shè)備的原理、布置進(jìn)行一一明確。并對(duì)初步設(shè)計(jì)中待解決的一些問(wèn)題提出科學(xué)合理的解決方案,做到施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)最優(yōu)化,滿足化工產(chǎn)業(yè)安全穩(wěn)定性生產(chǎn)需求。
三、化工工藝設(shè)計(jì)具有的特點(diǎn)
化工工藝設(shè)計(jì)交其他專業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)具有明顯的區(qū)別,化工工藝設(shè)計(jì)工藝流程獨(dú)特,生產(chǎn)工藝安全性要求嚴(yán)格,技術(shù)含量高。尤其是針對(duì)化工產(chǎn)業(yè)近些年來(lái)頻發(fā)的安全事故,如化工產(chǎn)品原料在加工過(guò)程中出現(xiàn)的有毒原料泄漏問(wèn)題,嚴(yán)重地污染了人們賴以生存的環(huán)境,水源的污染,大氣的污染、重金屬污染土壤等。所以國(guó)家的有關(guān)部門對(duì)化工產(chǎn)業(yè)的化工工藝設(shè)計(jì)提出了更為嚴(yán)格的要求,明確提出在化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)要高度重視工藝設(shè)計(jì)在投入生產(chǎn)中的安全性問(wèn)題。但實(shí)際上,化工工藝流程的十分的復(fù)雜,整個(gè)工藝流程涉及的專業(yè)較多,設(shè)備種類繁雜,各種管線管道交織在一起,倘若在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有確定科學(xué)的布線方案可能會(huì)早生產(chǎn)過(guò)程中因?yàn)榫€路故障問(wèn)題,如線路老化搭接引起短路,又因?yàn)榛ぴ隙鄶?shù)具有易燃易爆的特性,很容易引發(fā)火災(zāi)或者更為嚴(yán)重的事故。所以,為了保證化工工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量,化工生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性,必須要加強(qiáng)對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)危險(xiǎn)的識(shí)別和控制。
四、危險(xiǎn)因素識(shí)別與控制
危險(xiǎn)因素是指在化工生產(chǎn)過(guò)程中雖潛在的不利于安全生產(chǎn)的系列因素,而危險(xiǎn)因素的識(shí)別和控制是指對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)方案投入到建設(shè)中雖體現(xiàn)出來(lái)的一些不利于安全生產(chǎn)的特征,如化工設(shè)備是否滿足生產(chǎn)的需求,設(shè)備所處的環(huán)境是否滿足安全性生產(chǎn)需求,設(shè)備及相關(guān)附屬裝置的排布方式及安裝方式是否合理等,認(rèn)真考究危險(xiǎn)因素,識(shí)別各種不安全因素的風(fēng)險(xiǎn)類別及等級(jí),進(jìn)而有針對(duì)性地提出安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施。具體來(lái)講可通過(guò)以下措施控制。
(1)物料方面。
化工工藝設(shè)計(jì)人員應(yīng)牢固掌握化工原料的物理特性、化學(xué)特性、化學(xué)反應(yīng)特征以及燃燒爆炸性等方面的知識(shí),并能準(zhǔn)確地辨識(shí)各種原料之間的反應(yīng)原理。
(2)路線布置。
在化工工藝路線設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)廠房的實(shí)際空間位置進(jìn)行工藝路線的選定,盡可能地做到工藝路線不和其他電力線路相鄰,避免因電力線出現(xiàn)安全故障對(duì)工藝路線造成一定程度的影響。
(3)嚴(yán)格控制化學(xué)反應(yīng)裝置。
篇2
銅鎘渣提取精鎘通常采用的方法:浸出-粗鎘-精煉-精鎘。根據(jù)浸出劑的不同,浸出分為酸浸法[4]、氨浸法[5]、微生物浸礦法[6]等技術(shù)方法。氨浸法采用氨水及碳酸銨為浸出劑,浸出過(guò)程中鋅、銅、鎘等與氨形成穩(wěn)定的氨配離子進(jìn)入溶液,而鈣、鎂氧化物等雜質(zhì)基本不溶解。少量的鐵和錳也可以低價(jià)氨配離子形態(tài)進(jìn)入溶液。也有直接采用氯化氨來(lái)作為浸出劑,可以提高浸出速度和鋅、銅的浸出率。氨浸法和微生物浸礦法難以與現(xiàn)有銅鎘渣處理系統(tǒng)銜接[7,8]。酸浸法又分為常壓酸浸和加壓酸浸。酸浸法是將廢渣中鋅及其它一些金屬離子與硫酸反應(yīng),進(jìn)入浸出液中,控制浸出過(guò)程的條件,從而將大部分鋅及低價(jià)態(tài)的鐵、錳雜質(zhì)殘留在浸出液中,而大量的金屬雜質(zhì)如高價(jià)態(tài)的鐵、錳及鈣、鎂等雜質(zhì)留在浸出廢渣中排掉。然后對(duì)浸出液進(jìn)行凈化除雜可得到較純凈的含鎘溶液。酸浸法的缺點(diǎn)是工藝流程長(zhǎng)而復(fù)雜[9],高溫高酸浸出勞動(dòng)條件較差,不易操作。必須用大量的硫酸來(lái)浸取,以及要中和廢渣中所夾帶的堿性雜質(zhì)。因此常導(dǎo)致硫酸的消耗較高,成本增大,而且易腐蝕設(shè)備。鎂、鐵、錳等雜質(zhì)也會(huì)大量進(jìn)入溶液中,對(duì)后續(xù)的除雜凈化工作帶來(lái)麻煩。而且,常壓酸浸出法各種沉鐵工藝難于控制,產(chǎn)出的鐵渣鐵品位低,且鐵渣量大,低鐵渣難于處理,其中的有價(jià)金屬難于回收。酸浸出法因浸出率高、浸出速度快、原理簡(jiǎn)單,可綜合回收多種有價(jià)金屬,仍為目前最主要的工業(yè)生產(chǎn)方法[8]。由于本流程是為某大型鉛鋅冶煉廠配套,采用常壓酸浸法制取粗鎘。為了充分回收原料中的有價(jià)金屬,并預(yù)留考慮將來(lái)原料來(lái)源的復(fù)雜性,前端的濕法流程可適當(dāng)拉長(zhǎng),分離提取鎘、銅、鈷、銦、銀等,盡可能產(chǎn)出附加值高的產(chǎn)品,以提高經(jīng)濟(jì)效。銅鎘渣主要成分見(jiàn)表1。精鎘的工業(yè)化生產(chǎn)方法有電積法和蒸餾法[10]。電積法技術(shù)成熟,安全可靠,但存在電解效率低,電耗大,周期長(zhǎng),電解沉積物不穩(wěn)定等缺陷,由于流程長(zhǎng),占地面積大,設(shè)備投資高,成本高,目前新建廠基本不采用電積法制鎘。由于粗鎘中常見(jiàn)的雜質(zhì)銻、銅、砷、鉛、鉈、鋅、錫和鐵,這些元素的蒸汽壓都比鎘低、難于揮發(fā),塔式蒸餾利用鎘與其它雜質(zhì)的沸點(diǎn)差異,通過(guò)鎘氣化揮發(fā)提純鎘。通過(guò)控制精餾塔塔體組合中不同功能段的溫度使高沸點(diǎn)金屬在由蒸發(fā)盤(pán)、回流盤(pán)組成的塔體組合中不斷蒸發(fā)回流冷凝,最后由塔體下延部排出,而絕大部分低沸點(diǎn)金屬(鎘)在塔體組合內(nèi)蒸發(fā)形成蒸氣由塔體頂盤(pán)排出[11],而后進(jìn)入冷凝器冷凝成以低沸點(diǎn)金屬為主成分的合金液體(精鎘液),鑄錠為精鎘。粗鎘塔式蒸餾技術(shù)已發(fā)展完善,工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備占地面積小,熱效率高,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)??刂埔欢üに噮?shù),可直接產(chǎn)出精鎘,鉛、鋅及其它高沸點(diǎn)雜質(zhì)金屬含量符合要求。本設(shè)計(jì)精鎘生產(chǎn)采用電熱特殊鋼塔式蒸餾工藝。
2工藝流程
設(shè)計(jì)采用的銅鎘渣制取精鎘工藝流程包括硫酸浸出,鋅粉一次置換,造液,鋅粉二次置換,壓團(tuán),粗煉,精煉等工序,其工藝流程如圖1所示。2.1浸出、一次置換、造液、二次置換凈化車間送來(lái)的銅鎘渣先通過(guò)加水漿化,根據(jù)原料鋅含量的變化,也可加入稀酸,洗去部分的鋅。漿化后的礦漿經(jīng)泵泵入銅鎘渣浸出槽,加入廢電解液進(jìn)行浸出。浸出液固比6∶1,浸出溫度70~90℃,浸出時(shí)間4~6h,始酸25~30g/L,終點(diǎn)pH值5.2。銅鎘渣浸出液經(jīng)壓濾機(jī)壓濾,濾渣進(jìn)浸出濾渣漿化槽水洗漿化后壓濾,濾渣即銅渣送銅冶煉;濾渣壓濾濾液儲(chǔ)存后返鋅凈化。浸出濾液存儲(chǔ)在浸出液貯槽,待溶液溫度在60℃以下時(shí),再泵送到一次置換槽進(jìn)行一次置換。一次置換加入1.2倍鋅粉,鋅粉粒度為0.149~0.125mm,酸度0.3~0.5g/L,置換時(shí)間60~90min。置換采用機(jī)械攪拌,置換后液含鎘0.1~0.2g/L。置換后液經(jīng)壓濾后存儲(chǔ)于置換后液貯槽;濾渣堆存7~15d后,在潮濕的空氣中自然氧化,再送至造液槽中加入硫酸造液。造液溫度85~90℃,造液始酸400~500g/L,造液終了pH值5.2~5.4。操作周期5~6h,造液后液含鎘200~500g/L。造液后液壓濾去除造液渣,再與新鮮鎘棉、鋅粉在二次置換槽進(jìn)行二次置換,二次置換始酸pH=4,加鋅粉,攪拌15~20min后,調(diào)溶液到中性pH值,再次加入鋅粉,攪拌20~30min。鎘二次置換后液經(jīng)二次置換壓濾機(jī)后得到純鎘綿。二次置換壓濾機(jī)濾液也存儲(chǔ)于置換后液貯槽,待存儲(chǔ)一定的量后送除鎳鈷槽除鎳鈷,所得貧鎘液送鋅浸出。2.2火法精煉海綿鎘用壓團(tuán)機(jī)壓團(tuán),團(tuán)餅直徑Φ150。壓團(tuán)后的鎘團(tuán),用氫氧化鈉作復(fù)蓋劑,經(jīng)粗鎘電爐熔化,加入還原劑和氫氧化鈉,鎘團(tuán)中含的鋅與苛性鈉生成堿渣,產(chǎn)出粗鎘。粗鎘可鑄成粗鎘錠或者直接從粗鎘電爐連續(xù)流進(jìn)精餾塔。精餾爐,由粗鎘熔化爐、蒸發(fā)爐體、精餾塔體、出料管、冷凝器、精鎘鑄錠池等組成。鎘在精餾塔內(nèi)加熱蒸發(fā)和冷凝回流交替進(jìn)行,純鎘蒸汽以鎘氣態(tài)形式上升至爐頂經(jīng)冷卻成液態(tài),冷卻到一定溫度流入精鎘鍋,定期鑄成鎘錠。高沸點(diǎn)金屬經(jīng)回流富集逐步下流,進(jìn)入渣鍋,定期排出。精餾爐采用自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)出料,電阻式加熱,PID調(diào)節(jié)儀自動(dòng)控溫。熔化爐入塔原料含鎘60%~65%左右。燃燒室溫度1120℃,下延部熔析溫度450℃。冷凝器精鎘含鎘95%~98%,含鉛0.0001%~0.0006%,含鋅2%~3%。精鎘蒸餾過(guò)程中,蒸餾溫度需嚴(yán)格控制,不得高于440℃,避免因蒸餾溫度過(guò)高將其它雜質(zhì)蒸餾,造成蒸餾鎘所含雜質(zhì)高,后序澆鑄的精鎘除雜困難。還需控制好冷凝器和密封圈冷卻回水溫度,回水溫度不宜過(guò)高,密封圈溫度應(yīng)高于冷凝器溫度,便于最后蒸餾完畢清鍋,回水溫度以35~70℃為宜。蒸餾時(shí)間過(guò)長(zhǎng),過(guò)終點(diǎn),其它雜質(zhì)被蒸餾,影響蒸餾鎘的品位,造成精鎘除雜困難。蒸餾溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇上升為蒸餾過(guò)程的終點(diǎn)2.3問(wèn)題與討論2.3.1浸出過(guò)程的控制由于酸浸處理過(guò)程,單質(zhì)銅與稀硫酸不易發(fā)生反應(yīng)(銅的電極電位在氫的電極電位之上),金屬鋅、鎘較易與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽。為將銅留在渣中,并盡可能地浸出鎘、鋅,可通過(guò)控制浸出pH值,分離銅等雜質(zhì)。根據(jù)試驗(yàn)情況,本設(shè)計(jì)通過(guò)儀表控制浸出過(guò)程的酸加入量,控制浸出終點(diǎn)pH值5.2,浸出渣含鋅7%,銅25%。實(shí)現(xiàn)對(duì)銅鎘渣進(jìn)行選擇性浸出。2.3.2浸出渣漿化洗滌為盡可能控制鎘的分散,回收水溶鋅,提高鋅回收率及銅渣中銅品位。設(shè)計(jì)增加了對(duì)浸出渣漿化洗滌工序。根據(jù)試驗(yàn)報(bào)道,酸性條件下可大量溶解鋅,是否采用加酸漿化洗鋅可待進(jìn)一步的試驗(yàn),確定洗滌pH值。2.3.3海綿鎘選擇性富集由于一次置換前液含鋅高但含鎘低,鋅鎘比為(4~5)∶1,故一次置換所得到的海綿鎘不僅含鋅高,鎘品位較低,且還有部分其它雜質(zhì),不能滿足后續(xù)工序的需要。根據(jù)報(bào)道,當(dāng)置換前液鋅含量在30~40g/L時(shí),一次置換海綿鎘產(chǎn)品含鎘可達(dá)85%以上??稍谏a(chǎn)中采用分段置換的工藝。首先置換一次置換前液中85%的鎘,液固分離后再置換剩余的鎘。第一段置換的鎘可直接送熔煉,第二段置換的鎘再送造液或返回浸出。
3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及設(shè)備選型
3.1主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本項(xiàng)目建設(shè)投資總額約為700萬(wàn)元(包括土建部分及流動(dòng)資金),設(shè)計(jì)精鎘(Cd99.99%)生產(chǎn)能力800t/a,處理銅鎘渣10000t/a。建成達(dá)產(chǎn)后年平均可實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額550萬(wàn)元/a,經(jīng)濟(jì)效益明顯。3.2主要處理設(shè)備設(shè)計(jì)所選用的主要處理設(shè)備見(jiàn)表3。
4污染控制
鎘具有很強(qiáng)的污染性和毒性,提鎘生產(chǎn)不僅需注意鎘對(duì)外界和周圍環(huán)境造成的污染,也須重視鎘在鋅冶煉廠區(qū)域內(nèi)的污染,以及鎘生產(chǎn)車間內(nèi)操作環(huán)境。4.1廢氣在銅鎘渣濕法提取的生產(chǎn)過(guò)程中,各反應(yīng)槽內(nèi)的溶液保持有一定的溫度,反應(yīng)過(guò)程中散發(fā)出酸霧、水蒸汽和粉塵等有害物質(zhì)。特別是鋅粉置換過(guò)程會(huì)產(chǎn)生砷蒸汽,對(duì)操作工人健康是很大的威脅?;鸱üば蛑性趯?duì)海綿鎘進(jìn)行熔化鑄錠時(shí),為了防止鎘的氧化和揮發(fā),在熔融鎘的表面上雖然有堿液覆蓋,但難免逸出鎘蒸汽,造成車間內(nèi)的低空污染。該設(shè)計(jì)在浸出槽、置換槽上設(shè)置排氣筒;在熔鑄爐出鎘口設(shè)置集煙罩;使用大風(fēng)量排煙風(fēng)機(jī),將濕法廢氣排氣管與火法煙氣收集管相連,廢氣統(tǒng)一由熔鑄爐噴淋式水膜脫硫除塵器處理。由于熔鑄爐煙塵帶堿粒,與濕法系統(tǒng)共用除塵系統(tǒng),可降低堿耗。系統(tǒng)處理風(fēng)量為75000m3/h,進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng)的煙塵濃度為800mg/m3,酸霧濃度600mg/m3。水膜脫硫除塵器處理效率為98%,處理后廢氣中粉塵濃度約為1.2mg/m3,可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。4.2廢水含鎘污水外排將導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故。該設(shè)計(jì)在全車間設(shè)置250mm高的圍堰,將車間內(nèi)的污水與外界隔離。車間的污水經(jīng)自流收集、混合后返回浸出,洗水、貧鎘液、車間污水均在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),不外排。多次循環(huán)后的高濃度污水及事故排水采用石灰中和處理工藝處理。通過(guò)石灰乳和鐵、鋁鹽法中和沉淀處理后,去鋅、砷、鎘等重金屬,使污水排放滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-2002)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。4.3廢渣鎘回收濕法流程產(chǎn)生的銅渣、鎳鈷渣等作為副產(chǎn)品,送綜合回收。濕式收塵的底泥返回浸出工序?;鸱鞒坍a(chǎn)生的堿渣、底渣含有大量的堿、鋅,可根據(jù)成分返回鋅系統(tǒng)配料或送廢水處理站做中和劑。全流程無(wú)需要堆存的廢渣。
5結(jié)語(yǔ)
篇3
(1)導(dǎo)向套材料為碳素工具鋼T10A,由于其熱處理淬透性低、淬火畸變和開(kāi)裂傾向大的缺點(diǎn),經(jīng)考慮后將其材料更換為合金工具鋼9SiCr,其具有較高的力學(xué)性能、高的淬透性、耐磨性和耐回火性,以及較小的淬火畸變和開(kāi)裂傾向,可完美替代T10A碳素工具鋼。雖然原材料成本有些增加,但可大大降低導(dǎo)向套的廢品率,綜合考慮,還是很合算的。同時(shí)將導(dǎo)向套的熱處理硬度增加到60~62HRC,以提高其耐磨性。
(2)按圖2進(jìn)行導(dǎo)向套的機(jī)械加工:先進(jìn)行車削加工,其中外圓φ24.4mm、φ20mm及內(nèi)孔φ18mm均留0.3~0.4mm余量,其余均按圖樣車削;接著進(jìn)行外圓磨工序,采取兩頂尖對(duì)頂磨外圓至φ24.4+0-0.013mm、φ20+0-0.021mm;然后是內(nèi)圓磨工序,找正φ24.4mm外圓后,磨內(nèi)孔至φ18+0.027+0mm。
(3)按圖3進(jìn)行導(dǎo)向套定位銷孔φ6+0.018+0mm的鉆鉸加工:考慮到熱處理變形及表面粗糙度等因素,此定位銷孔在淬火前不能直接做成,因此將該銷孔加工為φ5+0.018+0mm,以便為后序的鉆模做定位用。圖中鉆模板2以工件φ24.4mm外圓定位,為防止鉆模板在使用時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn),應(yīng)鎖緊固定螺釘1。鉆模板上的固定鉆套3內(nèi)孔為φ4.9F7,是為了給鉸孔留有鉸量,這樣在鉆孔后卸下鉆模板,用φ5mm的鉸刀鉸孔至尺寸。
(4)按圖4進(jìn)行2個(gè)φ4.5mm內(nèi)孔的鉆削加工:鉆模以工件φ18mm內(nèi)孔及削邊銷定位,此外,考慮到鉆模的孔徑等尺寸問(wèn)題,采用整體結(jié)構(gòu),用9SiCr合金工具鋼制作,淬火硬度為62~64HRC。
(5)按圖5進(jìn)行導(dǎo)向套2個(gè)φ3.5+0.016+0.004mm內(nèi)孔的鉆削加工:考慮到該2孔的精度較高,應(yīng)放在熱處理后進(jìn)行精加工,因此在淬火前將此2孔做成φ2.5mm。圖中鉆模以工件φ20mm外圓及削邊銷定位,鉆削2個(gè)φ2.5mm孔與前道工序φ4.5mm兩孔相通。鉆模上的M5mm螺紋孔是為了在鉆模不易拆卸時(shí),可擰入螺釘以頂出鉆模。
(6)按圖6進(jìn)行導(dǎo)向套3個(gè)φ7mm均布孔的鉆削加工:鉆模以工件φ24.4mm外圓及φ5mm圓柱銷定位后,鉆削3個(gè)φ7mm孔至尺寸,鉆模板上的工件1固定鉆套內(nèi)孔為φ7F7。鉆孔后拆去鉆模,用帶導(dǎo)柱平底锪鉆锪沉孔3個(gè)φ12mm至尺寸。
(7)按圖7進(jìn)行導(dǎo)向套φ10mm內(nèi)孔的锪孔加工:鉆模以工件φ18mm內(nèi)孔定位,并用M6螺釘固緊,用φ10mm平底锪鉆锪孔至尺寸。該鉆??紤]到尺寸問(wèn)題,仍采用9SiCr合金工具鋼做成整體結(jié)構(gòu),以方便加工。簡(jiǎn)單介紹一下,以上使用鉆模均是在雙柱坐標(biāo)鏜床T4263B上加工的,孔的位置精度可達(dá)到0.01mm。由鉗工使用鉆模來(lái)加工導(dǎo)向套孔均是在臺(tái)式鉆床上進(jìn)行的,工件用φ160mm自定心卡盤(pán)夾持定位,放在鉆床工作臺(tái)上。由于鉆削的孔徑較小,鉆削扭矩不大,故自定心卡盤(pán)可不用固定,以縮短輔助時(shí)間。同時(shí),在鉆孔時(shí)應(yīng)適量添加切削液進(jìn)行冷卻,防止鉆頭燒傷。
(8)按圖1所示由車工車削30°圓錐面至尺寸后,由鉗工去除孔口的毛刺并倒鈍。經(jīng)檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)合格后送往熱處理進(jìn)行淬火處理。
(9)工件淬火硬度合格后,由車工對(duì)研中心孔及孔口60°錐面,并下轉(zhuǎn)外圓磨工序磨削外圓φ53±0.01mm、φ19.5+0-0.1mm、φ24-0.007-0.020mm,并靠磨端面至尺寸。
(10)進(jìn)行線切割工序:最初考慮采用慢走絲線切割來(lái)加工定位銷孔及導(dǎo)向孔,這樣可保證導(dǎo)向套的尺寸精度及表面粗糙度要求,不需再進(jìn)行加工。但本廠沒(méi)有這種慢走絲線切割設(shè)備,經(jīng)外協(xié)詢價(jià),加工費(fèi)用較高,且交貨期沒(méi)有保證,故此方案被否定,因此考慮利用本廠的快走絲線切割DK7732來(lái)加工導(dǎo)向套。DK7732線切割機(jī)床的加工精度為0.01mm,可以滿足導(dǎo)向套的加工精度,但切割面的表面粗糙度值最多只能達(dá)到Ra=3.2μm,保證不了導(dǎo)向套的要求。因此在線切割切割孔時(shí),孔徑應(yīng)留有0.03~0.04mm的余量,再用整體硬質(zhì)合金鉸刀進(jìn)行鉸削,即可達(dá)到導(dǎo)向套的表面粗糙度要求。具體加工步驟:用線切割切割一夾具,以導(dǎo)向套的φ24mm外圓定位,并用強(qiáng)力磁鐵吸牢,防止導(dǎo)向套的轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)向套經(jīng)切割后,下轉(zhuǎn)至鉗工工序,用帶導(dǎo)向的整體硬質(zhì)合金鉸刀將定位銷孔及導(dǎo)向孔鉸削至尺寸。至此,該導(dǎo)向套已加工完畢。
2.結(jié)語(yǔ)
篇4
培養(yǎng)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力離不開(kāi)大量的實(shí)踐,對(duì)此,應(yīng)當(dāng)提升機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐能力,提升設(shè)計(jì)人員的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)人員在學(xué)習(xí)及提升的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)注重自身實(shí)踐能力的培養(yǎng),確保機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)和實(shí)際操作有機(jī)結(jié)合,從本質(zhì)上培養(yǎng)和鍛煉自身的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)的實(shí)踐操作能力。
二、注重社會(huì)環(huán)境構(gòu)建
社會(huì)環(huán)境對(duì)設(shè)計(jì)者機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力有著重要影響,對(duì)此,應(yīng)當(dāng)注重機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)社會(huì)環(huán)境的構(gòu)建,提升機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐能力。
(一)提升對(duì)機(jī)械制造工藝的關(guān)注度目前,我國(guó)大多數(shù)的機(jī)械制造工藝能力培養(yǎng)均為對(duì)學(xué)生的培養(yǎng),社會(huì)對(duì)機(jī)械制造工藝的關(guān)注度直接影響著機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng),對(duì)此,應(yīng)當(dāng)提升對(duì)機(jī)械制造工藝的社會(huì)關(guān)注。目前,我國(guó)很多高校較為注重機(jī)械制造工藝人才的培養(yǎng),然而社會(huì)對(duì)機(jī)械制造工藝的關(guān)注度仍需進(jìn)一步提升。在社會(huì)職業(yè)技能培養(yǎng)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造工藝能力的宣傳,注重機(jī)械制造技能的培養(yǎng),提升機(jī)械制造工藝的社會(huì)關(guān)注度,培養(yǎng)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力。
(二)營(yíng)造良好的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)社會(huì)環(huán)境機(jī)械制造工藝能力的發(fā)展一定程度上會(huì)受到機(jī)械制造工藝社會(huì)環(huán)境的限制,對(duì)此,應(yīng)當(dāng)營(yíng)造良好的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)社會(huì)環(huán)境。相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)注重機(jī)械制造工藝社會(huì)環(huán)境建設(shè),為機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)人員提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和實(shí)踐操作條件,提升機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)。同時(shí),相關(guān)部門也有注重對(duì)機(jī)械制造工藝相關(guān)社會(huì)資源的管理,特別是機(jī)械制造工藝相關(guān)企業(yè)資源,確保機(jī)械制造工藝相關(guān)社會(huì)資源的科學(xué)、合理利用。此外,企業(yè)也應(yīng)當(dāng)注重自身機(jī)械制造工藝與相關(guān)社會(huì)資源的有機(jī)結(jié)合,為機(jī)械制造工藝能力的培養(yǎng)提供場(chǎng)所,提升機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)實(shí)效。
(三)注重對(duì)企業(yè)設(shè)計(jì)研究的投資管理在培養(yǎng)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力過(guò)程中離不開(kāi)資金的保障,企業(yè)在培養(yǎng)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力方面的資金投入和管理直接影響著機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)成效,對(duì)此,應(yīng)當(dāng)注重對(duì)企業(yè)設(shè)計(jì)研究的投資管理。企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)方面的資金投資管理,確保培養(yǎng)資金落實(shí)到位,為機(jī)械制造工藝能力培養(yǎng)提供經(jīng)濟(jì)支持,確保機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展,為機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。同時(shí),企業(yè)應(yīng)當(dāng)注重對(duì)機(jī)械制造工的管理力度,注重機(jī)械制造工藝管理制度的改革和創(chuàng)新,滿足社會(huì)對(duì)機(jī)械制造工藝的需求。
三、結(jié)束語(yǔ)
篇5
拉花圖案是在蘇州檀香扇拉花工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種裝飾性圖案。與民間剪紙刻紙有著親緣關(guān)系。在20世紀(jì)20年代到30年代,在檀香扇尚處在稚嫩階段,由男扇轉(zhuǎn)為女扇,其拉花圖案由幾何形發(fā)生改變。為迎合女性審美而鏤空的拉花圖案的設(shè)計(jì)趨向轉(zhuǎn)化為精細(xì)小巧的各類花草鳥(niǎo)魚(yú)等題材。造型纖巧為顯著特色。由眾多藝人創(chuàng)新工藝圖形設(shè)計(jì),將“粗拉花”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;細(xì)拉花”。一直以來(lái),傳統(tǒng)檀香扇為純手工制作中對(duì)拉花圖案的“奇、險(xiǎn)、巧”最求上可謂登峰造極。在一片扇蔑20厘米長(zhǎng)1.5厘米寬的方寸之間,所拉花的“眼”以早前的8到10只,發(fā)展到目前的400到500只左右。產(chǎn)生了制扇行業(yè)特有的令人嘆為觀止的“細(xì)拉花”手工特藝。圖形設(shè)計(jì)中對(duì)拉花圖案需要繼承這一獨(dú)特的工藝特色,對(duì)所涉及的圖形要以“精、細(xì)、巧”為主要特性。
2圖形設(shè)計(jì)中的造型由“傳統(tǒng)”轉(zhuǎn)為“現(xiàn)代”
檀香扇發(fā)展已有百多年的歷史,其傳統(tǒng)工藝的影響早已深入人心。然而,目前檀香扇的生存狀態(tài)卻并不樂(lè)觀,究其緣由很多,很大程度上來(lái)自年輕人的認(rèn)同感。80后、90后的人群對(duì)蘇扇的印象是大都是單一的,傳統(tǒng)的,一成不變的,沒(méi)有了后來(lái)人的認(rèn)同,就失去了其生存發(fā)展的土壤,這是蘇扇不能很好傳承的一大社會(huì)緣由。圖形設(shè)計(jì)中一直以來(lái)都是沿襲了20世紀(jì)80、90年代的樣式,缺少創(chuàng)新。從圖形的題材選擇上還是以“花鳥(niǎo)蟲(chóng)草、園林、仕女圖、佛事”等中發(fā)掘而來(lái)的題材,表現(xiàn)的人物場(chǎng)景形象缺少變化,想要吸引年輕人恐怕不易。因此,在現(xiàn)代圖形設(shè)計(jì)理念下,應(yīng)當(dāng)把當(dāng)前流行元素或構(gòu)成手法融入到傳統(tǒng)工藝的圖形設(shè)計(jì)中,要使得傳統(tǒng)工藝散發(fā)時(shí)代的氣息,具有時(shí)尚的元素?,F(xiàn)代圖形中的解構(gòu)重組可適當(dāng)替代原有的規(guī)律排序;現(xiàn)代圖形中吸取外來(lái)文化因素將卡通動(dòng)漫造型嵌入在原有的傳統(tǒng)造型;現(xiàn)代圖形中的抽象意向圖形可以置換原有的具象圖形?,F(xiàn)代圖形中可以將均衡圖形設(shè)計(jì)替代原有的對(duì)稱圖形設(shè)計(jì)等等??傊?,圖形設(shè)計(jì)的手法變化應(yīng)依托時(shí)代的變化而發(fā)展,不應(yīng)墨守成規(guī)才行。
3圖形設(shè)計(jì)中結(jié)合工藝由“單一”轉(zhuǎn)為“多元”
蘇州檀香扇是有“拉花、燙花、繪花、雕花”這四花技藝聞名于世的。涉及到多種工藝的制作,步驟繁雜,需要極高的工藝技巧。在圖形設(shè)計(jì)中勢(shì)必要結(jié)合制作工藝的特點(diǎn)才能真正實(shí)施操作。拉燙結(jié)合在70年代中期就已經(jīng)出現(xiàn),發(fā)展到現(xiàn)在也已非常成熟。目前市場(chǎng)上看到的實(shí)在很多,不足以顯現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)與特色?,F(xiàn)代圖形設(shè)計(jì)中,要積極融合多種工藝手法,將圖形創(chuàng)作更加富有新意。其具體的方案可以有:其一,拉花圖形作底樣紋飾,結(jié)合塊面燙花圖形。其二,細(xì)拉花圖形除作底紋外,還將燙花畫(huà)面部分結(jié)構(gòu)做出“實(shí)體虛化”的處理,拉燙的交替互轉(zhuǎn),更具趣味。其三,拉燙與鑲嵌工藝結(jié)合。鑲嵌材質(zhì)可選用象牙、玉片、銀絲、牛角、螺鈿等。由于這些材質(zhì)本身具有的色彩、光澤、機(jī)理、質(zhì)感等都非常具有觀賞性,鑲嵌在扇面上增加了審美效果,其四,拉燙結(jié)合雕刻工藝。扇骨雕刻是不可忽視的一面。圖形設(shè)計(jì)的扇面設(shè)計(jì)與扇邊設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)結(jié)合統(tǒng)籌考慮。通過(guò)多種工藝結(jié)合可以為原有單一的設(shè)計(jì)滲透為多元的工藝特色。
4圖形設(shè)計(jì)注重由“實(shí)用性”轉(zhuǎn)為“藝術(shù)性”
扇子作為納涼的工具已經(jīng)盛行了幾千年了,隨著著電扇、空調(diào)的普遍使用,扇子招風(fēng)納涼的單一的使用價(jià)值正在逐步消失,檀香扇的發(fā)展和沿襲早就脫離了原有扇子的使用的功能的退化。蘇扇當(dāng)前的定位由使用價(jià)值轉(zhuǎn)向?qū)徝狼槿に囆g(shù)價(jià)值與收藏價(jià)值。因此,圖形設(shè)計(jì)注重的應(yīng)當(dāng)隨功能的變化而發(fā)生變革。提高圖形設(shè)計(jì)的藝術(shù)性是今后檀香扇發(fā)展的一大任務(wù)。要使得傳統(tǒng)工藝體現(xiàn)出藝術(shù)的情趣,不僅要有工,還要有藝。圖形設(shè)計(jì)創(chuàng)作是其藝術(shù)魅力的展現(xiàn)。蘇扇的藝術(shù)性的提高,必須提高和發(fā)展制作檀香扇的藝術(shù)圖形設(shè)計(jì)處理與工藝技巧,尤其要注意的是在繼承原有精髓的前提下,更要有時(shí)代藝術(shù)的變革,如同任何藝術(shù)創(chuàng)作都來(lái)自于生活一樣,檀香扇的圖形設(shè)計(jì)不能停滯在傳統(tǒng)的圖形上,要有創(chuàng)新意識(shí),廣泛接觸生活的背景下,汲取時(shí)代藝術(shù)營(yíng)養(yǎng),創(chuàng)作出相適應(yīng)的的新圖形。
5結(jié)語(yǔ)
篇6
1.教學(xué)內(nèi)容落后,教學(xué)手段單一
現(xiàn)在的針織服裝設(shè)計(jì)教材較為落后,已經(jīng)落后的技術(shù)、設(shè)備、工藝依然出現(xiàn)在現(xiàn)在的教材中,而一些新的設(shè)備、工藝和專業(yè)術(shù)語(yǔ)卻在教材中未有提及,教材的更新明顯落后于行業(yè)的發(fā)展,這直接導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)與社會(huì)脫節(jié),也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。現(xiàn)在的針織服裝教學(xué)方法主要是理論授課,教學(xué)課件較為陳舊,教師主要采用填鴨式的教學(xué)方法,學(xué)生只能被動(dòng)的接受學(xué)習(xí)。這樣的教學(xué)方式枯燥、乏味,不能吸引學(xué)生的注意力,也不能帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí),教師和學(xué)生之間也不能很好的溝通,教學(xué)效果大打折扣。
2.理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐教學(xué)聯(lián)系不緊密
針織服裝設(shè)計(jì)這門學(xué)科強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)用性,學(xué)生在進(jìn)行理論學(xué)習(xí)的同時(shí),也必須通過(guò)實(shí)踐教學(xué)體驗(yàn)設(shè)計(jì)的全過(guò)程。很多高校由于資金缺乏,在教學(xué)設(shè)備購(gòu)買方面難以滿足教學(xué)需求。同時(shí),由于很多教師沒(méi)有企業(yè)工作的經(jīng)驗(yàn),教師的實(shí)踐教學(xué)能力有限,直接導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱,學(xué)生很難積累真正的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
二、現(xiàn)代針織服裝設(shè)計(jì)教學(xué)的探討
1.合理設(shè)置教學(xué)計(jì)劃和內(nèi)容,體現(xiàn)針織服裝特點(diǎn)
由于服裝設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的梭織類服裝設(shè)計(jì)課程較多,針織服裝設(shè)計(jì)類課程較少,直接導(dǎo)致學(xué)生在課程結(jié)束后依然對(duì)針織服裝不甚了解,進(jìn)行針織服裝設(shè)計(jì)更是無(wú)從談起。因此,必須適當(dāng)?shù)脑黾俞樋椃b設(shè)計(jì)課時(shí)量,同時(shí),每個(gè)課時(shí)量都必須充分加以利用。利用針織類服裝與梭織類服裝的差異性,緊緊抓住針織類服裝的特點(diǎn),進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)。通過(guò)開(kāi)設(shè)服裝品牌設(shè)計(jì)、工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、專業(yè)設(shè)備操作等方面的課程,豐富課程的教學(xué)內(nèi)容配置。
2.注重工藝和機(jī)械知識(shí)學(xué)習(xí),加強(qiáng)校企合作
針織服裝設(shè)計(jì)課程要求很強(qiáng)的動(dòng)手能力,通過(guò)這門課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠?qū)︶樋椩O(shè)備的使用具有一定的了解。高校通過(guò)開(kāi)設(shè)實(shí)踐課程,給學(xué)生更多的實(shí)際操作時(shí)間,使學(xué)生能夠更加熟練的掌握電腦橫機(jī)等專業(yè)設(shè)備的操作。同時(shí),應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)校與針織企業(yè)的合作,給學(xué)生提供到工廠實(shí)地學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),這樣更能讓學(xué)生直觀、真實(shí)的了解針織企業(yè)的工作流程,也使得自己所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐緊密的結(jié)合起來(lái)。國(guó)外的職業(yè)化教育就非常強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué),注重鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和專業(yè)素質(zhì)。如英國(guó)的一些大學(xué)采用“三明治”式的教學(xué)方法,即讓學(xué)生先進(jìn)行在校理論學(xué)習(xí)兩年,然后進(jìn)工廠實(shí)習(xí)一年,最后再回到學(xué)校進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和畢業(yè)創(chuàng)作,這種教學(xué)方式取到了很好的效果。
3.注重服裝CAD和專業(yè)外語(yǔ)教學(xué)
篇7
根據(jù)表1,98%的濃硫酸、磺酰氯和醋酸酐均不能與水接觸。濃硫酸與水接觸,會(huì)放出大量熱量,使得儲(chǔ)罐急速升溫;醋酸酐與水反應(yīng)會(huì)生成醋酸,嚴(yán)重影響原料的濃度以及下游工藝質(zhì)量;磺酰氯與水接觸發(fā)生反應(yīng)(SO2Cl2+2H2O2HCl+H2SO4),產(chǎn)生大量氣相HCl和硫酸,其中焓變?yōu)?278kJ/mol,反應(yīng)絕熱溫升可達(dá)到342℃,影響罐內(nèi)溫度、壓力、物料狀態(tài)以及材料的溫度與許用應(yīng)力。工藝設(shè)計(jì)時(shí)需考慮原料的特性,避免水分進(jìn)入罐內(nèi),并避免使用呼吸閥一類的安全裝置以防止將空氣帶入。此外,應(yīng)采用自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)的壓力平衡;卸料結(jié)束需及時(shí)用干燥氮?dú)獯祾?,防止空氣回串帶入水分;停車檢修時(shí)的吹掃干燥步驟需和工廠操作人員溝通,嚴(yán)禁水殘留,并寫(xiě)入操作標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)。
2關(guān)鍵工藝設(shè)備的選型及設(shè)計(jì)
2.1儲(chǔ)罐選型
作為原料罐區(qū)設(shè)備的核心,儲(chǔ)罐的選型首先考慮儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)形式,其判斷依據(jù)主要為原料的物料特性、國(guó)家規(guī)范、儲(chǔ)罐材料的制作結(jié)構(gòu)限制和制作成本等。根據(jù)表1的物料特性及物料衡算,維生素B6原料儲(chǔ)罐工作容積普遍小于100m3,且大部分物料為酸、酯等液體物料和異丁醇類的易聚合物料,故從結(jié)構(gòu)考慮,可選用固定頂儲(chǔ)罐。在維生素B6原料儲(chǔ)罐材料的初選中,大部分可選用不銹鋼,另外一部分原料由于對(duì)不銹鋼具有腐蝕性,需選用搪玻璃儲(chǔ)罐[2]。由于搪玻璃制作工藝的限制,目前國(guó)內(nèi)搪玻璃儲(chǔ)罐普遍的有效容積為20~30m3,如果做到40m3以上,搪玻璃的高溫搪燒工藝會(huì)有一定風(fēng)險(xiǎn),容易導(dǎo)致內(nèi)襯玻璃質(zhì)釉的不合格或者破損。根據(jù)相應(yīng)原料罐區(qū)的物料平衡關(guān)系,應(yīng)設(shè)置30m3以下的單罐或者雙罐,同時(shí)還要考慮搪玻璃儲(chǔ)罐管口最小尺寸(DN50)和頂部開(kāi)孔數(shù)量的限制。針對(duì)某些下游用戶有GMP的工藝要求,必須對(duì)儲(chǔ)罐的不銹鋼內(nèi)壁進(jìn)行拋光,達(dá)到表面粗糙度值小于0.8μm的要求,并且頂部管口設(shè)置應(yīng)避免出現(xiàn)死角,側(cè)面管口不宜設(shè)置人孔。儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力確定原則為:首先確定儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)正壓力,使用氮封系統(tǒng)的儲(chǔ)罐可根據(jù)氮?dú)獾淖罡邏毫Υ_定,維生素B6儲(chǔ)罐全廠使用200kPa氮?dú)鉁p壓形成1kPa進(jìn)、4kPa出的氣封系統(tǒng),考慮到氮封系統(tǒng)減壓閥失效的工況,選擇儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)正壓力為氮?dú)庾罡卟僮鲏毫Φ?.1倍(即220kPa);設(shè)計(jì)負(fù)壓力的校核可根據(jù)儲(chǔ)罐設(shè)備無(wú)保護(hù)措施或氮封系統(tǒng)不工作的情況下介質(zhì)的排出工況,即使用理想氣體方程(pV=nRT)進(jìn)行工況前后的壓力估算,判斷可能出現(xiàn)的負(fù)壓情況。介質(zhì)排除前,壓力p1選擇常壓下介質(zhì)的氣體分壓(即大氣壓力p)與介質(zhì)飽和蒸汽壓的乘積,體積V1選擇儲(chǔ)罐最苛刻工況(即最高工作液位)下的容積,可取設(shè)備全容積與填充系數(shù)的比值。介質(zhì)排除時(shí),體積V2選擇原有氣體體積,即10%罐頂體積與儲(chǔ)罐全容積相加,減去出料泵流量再乘上儲(chǔ)罐低液位泵15min最低抽空時(shí)間。根據(jù)p1V1=p2V2得出最苛刻工況下的p2。通過(guò)實(shí)際計(jì)算,p2=-90~-89kPa,即儲(chǔ)罐設(shè)備無(wú)保護(hù)措施下或者氮封系統(tǒng)不工作的情況下介質(zhì)排出時(shí)會(huì)導(dǎo)致高真空??紤]到鋼制儲(chǔ)罐在整廠設(shè)備制造中體積用料最大,從經(jīng)濟(jì)角度考慮(如較高負(fù)壓工況將使設(shè)備成本上升),應(yīng)將220kPa的正壓力作為儲(chǔ)罐制造設(shè)計(jì)的依據(jù),要求廠商提供在該正壓條件下能承受的最大負(fù)壓,選出通用設(shè)計(jì)條件作為鋼制儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)負(fù)壓力??紤]到制造工藝的特點(diǎn)和制造容積的限制,搪玻璃儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)負(fù)壓力可以選擇全真空,從而提高安全性。這樣也可避免選擇內(nèi)襯PTFE或玻璃鋼之類不能承受高負(fù)壓工況的設(shè)備材料。
2.2泵選型
泵選型應(yīng)考慮泵的用途、流量、揚(yáng)程、材料、軸封、氣蝕余量及現(xiàn)場(chǎng)條件。原料罐區(qū)的泵主要以卸料泵和出料泵為主,如無(wú)特殊流量要求,應(yīng)盡量選擇離心泵,原因是離心泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸液無(wú)脈動(dòng)、流量調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。卸料泵流量應(yīng)根據(jù)卸料槽車的大小和卸料時(shí)間確定。卸料槽車油罐容積為20~30m3,根據(jù)廠區(qū)卸料時(shí)間規(guī)定(1~2h操作時(shí)間),可得到卸料泵流量為20~30m3/h,醫(yī)藥項(xiàng)目罐區(qū)工藝的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量選擇統(tǒng)一的卸料泵,以方便卸料區(qū)域泵的維修、操作、備品備件的統(tǒng)一。揚(yáng)程可根據(jù)原料罐區(qū)卸料區(qū)域建議布置及目標(biāo)儲(chǔ)罐的操作壓力確定,設(shè)置應(yīng)盡量統(tǒng)一。輸送泵的流量和揚(yáng)程可根據(jù)下游裝置區(qū)的要求取值,如果泵終端沒(méi)有特殊壓力要求,建議取50kPa作為揚(yáng)程及壓降校核依據(jù)。軸封是泵選型中另一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題,可根據(jù)物料的特性選擇機(jī)械密封或直接選用磁力泵,軸封的選型可由表2(泵軸封的選型)對(duì)照表1來(lái)確定。由于大部分介質(zhì)為溶劑或有毒危險(xiǎn)介質(zhì),綜合考慮整廠的公用工程情況,可統(tǒng)一選用磁力驅(qū)動(dòng)泵,以方便生產(chǎn)、維護(hù)及長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本的控制。
2.3換熱器選型
維生素B6項(xiàng)目中原料罐區(qū)的換熱器主要用于三種工藝工況:(1)保持罐內(nèi)介質(zhì)的溫度不低于相關(guān)介質(zhì)的凝固點(diǎn)溫度,以防止物料堵塞管路和設(shè)備而引起生產(chǎn)和安全事故[3];(2)保持罐內(nèi)介質(zhì)的溫度不高于或者接近相關(guān)介質(zhì)的閃點(diǎn)溫度或飽和蒸汽壓對(duì)應(yīng)的溫度,以防止物料的大量損失以及可能的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[3];(3)罐頂氣體排出口的設(shè)置使揮發(fā)度較高(即飽和蒸汽壓偏高)的介質(zhì)氣相冷凝,以減少物料的損失。根據(jù)工藝工況確定換熱器的工藝功能:工況1為加熱器,工況2為冷卻器,工況3為冷凝器。然后可根據(jù)原料罐區(qū)中介質(zhì)的操作及設(shè)計(jì)溫度和壓力,確定換熱器的形式??梢詫⒐霉こ探橘|(zhì)的最高溫度作為換熱器的設(shè)計(jì)溫度。加熱器工況下,以95℃熱水作為熱媒,換熱器的設(shè)計(jì)溫度以冷流出口閥門誤關(guān)為最苛刻工藝工況,宜選用100℃;冷卻器工況下,以-15℃冷凍鹽水作為冷媒,換熱器的設(shè)計(jì)溫度以熱流出口閥門誤關(guān)為最苛刻工藝工況,宜選用-20℃。壓力應(yīng)考慮相關(guān)泵的關(guān)閉壓力,即通過(guò)廠商提供的關(guān)閉壓力值來(lái)確定換熱器的設(shè)計(jì)壓力。在換熱器的溫度和壓力已經(jīng)確定的情況下,對(duì)于工況1和2,在設(shè)計(jì)溫度不高于150℃、設(shè)計(jì)壓力不大于1.5MPa的情況下,因介質(zhì)狀態(tài)變化少,大多數(shù)都是液液熱交換,應(yīng)盡量選用板式換熱器。板式換熱器的換熱面積較容易獲得且占地面積小、容易維護(hù),比較適合維生素B6之類的醫(yī)藥項(xiàng)目。而針對(duì)工況3,由于涉及到相變,冷凝器應(yīng)使用管殼式換熱器,通過(guò)冷媒的作用,可使氣相介質(zhì)冷凝后沿管程側(cè)呈膜狀向下流動(dòng),形成汽液分離的效果,從而達(dá)到工藝設(shè)計(jì)要求。
3確定維生素B6
原料罐區(qū)的工藝流程圖原料罐區(qū)的典型工藝流程固定統(tǒng)一,即原料通過(guò)卸料泵從槽罐車輸送到原料儲(chǔ)罐,再通過(guò)出料泵持續(xù)或間歇地輸送到下游設(shè)備,具體流程見(jiàn)圖2,實(shí)線為主工藝路線,虛線為根據(jù)工藝要求進(jìn)行增減的路線。對(duì)可燃、有毒或者揮發(fā)性強(qiáng)的介質(zhì),應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)增加氮封系統(tǒng),包括設(shè)置相應(yīng)的氮?dú)廛浌苷?、?chǔ)罐氮?dú)膺M(jìn)入和排出系統(tǒng)、開(kāi)停車儲(chǔ)罐氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)等。對(duì)于下游用戶有GMP要求的儲(chǔ)罐,需選擇符合要求的氮?dú)鈽?biāo)準(zhǔn),水分體積分?jǐn)?shù)必須小于5×10-6,以防止相關(guān)原料受到污染。對(duì)高凝固點(diǎn)介質(zhì),應(yīng)采用流體循環(huán)加外部換熱器(保持原料溫度)的儲(chǔ)罐,且內(nèi)部需加裝噴嘴。根據(jù)儲(chǔ)罐大小,選擇單噴嘴形式,類似同心異徑管,安裝在儲(chǔ)罐內(nèi)靠近罐底的回流管出口處,見(jiàn)圖3。噴嘴仰角的計(jì)算必須以儲(chǔ)罐的最高液位作為依據(jù)[7]。從有效利用能源的角度考慮,可以在儲(chǔ)罐上設(shè)置溫度傳感器用于監(jiān)控介質(zhì)的溫度,尤其是一些凝固點(diǎn)較低但又高于常年冬天最低溫度的介質(zhì)(如丁烯醇、環(huán)己烷等)。加熱媒介可以設(shè)置為罐內(nèi)溫度達(dá)到安全值時(shí)停用,以達(dá)到降低能耗的目的。對(duì)于持續(xù)運(yùn)行的出料泵,必須考慮設(shè)置小流量線,以防止下游用戶關(guān)閉閥門時(shí),出料泵低于最小流量長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,導(dǎo)致部分介質(zhì)的溫度升高,從而影響泵進(jìn)口處的溫度,導(dǎo)致汽蝕余量的產(chǎn)生,甚至引起泵的損壞。對(duì)于槽車卸料泵的開(kāi)啟,應(yīng)設(shè)置安全開(kāi)啟條件(即槽車靜電連接條件)、槽車平衡線連接條件、軟管連接條件,在三者同時(shí)滿足的情況下,卸料泵才能啟動(dòng)。還應(yīng)在相應(yīng)的因果關(guān)系圖中注明反饋信號(hào)條件,以保證卸料泵在安全可靠的情況下啟動(dòng)電機(jī),并保證生產(chǎn)及人員安全。
4結(jié)語(yǔ)
篇8
自卸汽車保險(xiǎn)杠為殼形結(jié)構(gòu),前端面設(shè)有三處加強(qiáng)筋,中間兩處的加強(qiáng)筋中間是通孔,表面的過(guò)孔在下料時(shí)已加工出,保險(xiǎn)杠主要配合尺寸:418mm、372mm、2980mm、2885mm、1996mm、180mm和70mm。該保險(xiǎn)杠選用的材料是Q235-A鋼板,板厚為(2.5±0.19)mm。
2.原工藝方案缺點(diǎn)
原工藝方案:下料→成形加強(qiáng)筋→折彎成形兩長(zhǎng)立邊→成形兩短立邊→拼焊。該方案需五道工序完成一個(gè)制件的制作,下料采用精細(xì)等離子切割機(jī),精細(xì)等離子切割機(jī)位于公司下料車間,加強(qiáng)筋、短立邊成形采用液壓機(jī)及簡(jiǎn)易模具成形,折彎采用折彎?rùn)C(jī)成形,液壓機(jī)、折彎?rùn)C(jī)、焊機(jī)位于車身車間,由于工序多,且每道工序之間存在輸送,輔助工時(shí)長(zhǎng),制作出一個(gè)保險(xiǎn)杠大概需10h,此方案在產(chǎn)品試制階段使用過(guò)。
3.新工藝方案優(yōu)點(diǎn)
改進(jìn)后的工藝方案:下料→模具成形(完成壓筋與折彎)→拼焊。該方案需三道工序即可完成一個(gè)制件的制作,算上工序與工序之間的輸送,制作出一個(gè)保險(xiǎn)杠大概需2h。經(jīng)分析,得知方案二工序少、輔助工時(shí)及制作工時(shí)短、效率高,市場(chǎng)對(duì)公司該車型需求量大,其余車型經(jīng)常需使用液壓機(jī)、折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行成形,采用改進(jìn)后的方案適合我公司現(xiàn)階段的自卸汽車批量生產(chǎn),也符合公司的統(tǒng)籌規(guī)劃,并且該方案已在生產(chǎn)實(shí)踐中取得較好的效果。
4.模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
本模具為折彎壓筋復(fù)合模,采用彈性頂料裝置和上出料方式。模具上模刃口15是折彎工藝的凸模,是壓筋工藝的凹模,下模刃口10、14是折彎工藝的凹模,凸模是壓筋的凸模,該模具采用導(dǎo)向板進(jìn)行導(dǎo)向。
5.模具設(shè)計(jì)
保險(xiǎn)杠成形由折彎壓筋兩個(gè)工序制作而成,鋼板Q235-A為軟材料,在彎曲時(shí)應(yīng)有一定的凸凹模間隙,工件尺寸均為自由公差,按IT12級(jí)選擇尺寸公差即可,角度按照GB/T15055—2007沖壓件未注公差尺寸極限偏差m級(jí)選擇,可知:角度為90°±45'。該鋼板的允許最小折彎半徑rmin=0.5t=1.25(mm),零件彎曲半徑r=15-2.5=12.5(mm)>1.25mm,故不會(huì)彎裂。計(jì)算零件的相對(duì)彎曲半徑r/t=12.5/2.5=5,可知彎曲變形后角度回彈較小,彎曲半徑變化也不大,所以可通過(guò)在凸模上采取補(bǔ)償且取較小間隙即可達(dá)到要求。
6.模具主要工作部分零件設(shè)計(jì)
(1)關(guān)于折彎模具部分:為防止回彈,在上模刃口的左右兩側(cè)留2t作為折彎直邊,從2t點(diǎn)到壓筋模處采用斜邊結(jié)構(gòu),兩側(cè)1mm高度差斜向上,同理在凸模處采取兩側(cè)2t寬度采用直邊,從2t點(diǎn)到壓筋模處采取斜邊結(jié)構(gòu),即兩側(cè)1mm斜向上,此凸模是壓筋成形的凸模,對(duì)于折彎工藝是作為頂料板的作用,中間高、兩側(cè)低;上模座兩側(cè)各縮進(jìn)10mm,以防止回彈板料往外側(cè)擴(kuò)。間隙在最初設(shè)計(jì)時(shí)按大值設(shè)計(jì),在調(diào)試模具時(shí)可通過(guò)在折彎凹模處塞銅皮以達(dá)到調(diào)整折彎模具間隙的目的。(2)關(guān)于壓筋模具部分:凹模比凸模進(jìn)入的深度深1mm,以抵消壓筋回彈。
7.結(jié)語(yǔ)
篇9
1.1主動(dòng)錐齒輪兩圓錐滾子軸承間調(diào)整墊片選取此墊片為主動(dòng)錐齒輪軸承的預(yù)緊墊片(圖4)。該墊片控制主動(dòng)錐齒輪上兩個(gè)圓錐滾子軸承的軸向間距,確保在整車狀態(tài)下主動(dòng)錐齒輪上的圓錐滾子軸承正常運(yùn)行。此墊片若選擇超差,將直接導(dǎo)致主動(dòng)錐齒輪起動(dòng)力矩不滿足要求,需要反復(fù)拆解主動(dòng)錐齒輪軸承座總成進(jìn)行墊片選配,延長(zhǎng)了作業(yè)節(jié)拍、降低了生產(chǎn)效率。
1.2主動(dòng)錐齒輪起動(dòng)力矩控制在整車運(yùn)行狀態(tài)下,主動(dòng)錐齒輪的圓錐滾子軸承正常運(yùn)行充分發(fā)揮其功能,而當(dāng)此參數(shù)不合格時(shí),主動(dòng)錐齒輪的圓錐滾子軸承會(huì)早期失效,導(dǎo)致車橋總成喪失驅(qū)動(dòng)功能。主動(dòng)錐齒輪的圓錐滾子軸承在一定軸向加載負(fù)荷下,轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)錐齒輪時(shí),其起動(dòng)力矩(圖5)必須滿足產(chǎn)品的參數(shù)要求。此參數(shù)之前的工藝方法為人工手動(dòng)檢測(cè),誤差較大。在此次工藝開(kāi)發(fā)中消除了人為因素,使用機(jī)械自動(dòng)控制該預(yù)緊力,提升了產(chǎn)品質(zhì)量的保障能力。
1.3主從動(dòng)齒輪嚙合印跡墊片選取正確選取主從動(dòng)齒輪嚙合印跡墊片(圖6),是保證減速器中主動(dòng)錐齒輪與從動(dòng)錐齒輪正確嚙合的必要條件。只有保證主動(dòng)錐齒輪與從動(dòng)錐齒輪嚙合印跡正確,才能充分發(fā)揮主從動(dòng)錐齒輪的傳動(dòng)功能及效果,否則,將導(dǎo)致主從動(dòng)錐齒輪早期失效(剝落、斷齒等)。此墊片之前的工藝方法為人工手動(dòng)檢測(cè)后計(jì)算需要的墊片厚度值,其誤差較大。若使用機(jī)械自動(dòng)檢測(cè)自動(dòng)顯示需要的墊片厚度值,則可保證主從動(dòng)齒輪正確的安裝位置,提升產(chǎn)品質(zhì)量的保障能力和生產(chǎn)效率。
1.4深腔內(nèi)多連接螺栓自動(dòng)擰緊要求對(duì)深腔(深度>400mm)狹小空間內(nèi)成組多連接螺栓,設(shè)計(jì)機(jī)械化快速自動(dòng)擰緊的作業(yè)圖3減速器合件總成圖4主動(dòng)錐齒輪及軸承座總成中調(diào)整墊片位置圖調(diào)整墊片圖5主動(dòng)錐齒輪起動(dòng)力矩示意圖起動(dòng)力矩方案,保障螺栓預(yù)緊力、操作便捷同時(shí)滿足生產(chǎn)節(jié)拍。
1.5在線檢測(cè)需要在線檢測(cè)主從動(dòng)錐齒輪的嚙合印跡、噪聲、速比等。2.1.6作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度需要將作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度降低,應(yīng)達(dá)到人均作業(yè)負(fù)荷下降20%的目標(biāo)。
2裝配線工藝方案
2.1工藝目標(biāo)解決工藝設(shè)計(jì)要保證產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)可追追溯;提高產(chǎn)出率/人•h;保證物流順暢;設(shè)備操作安全可靠。
2.1.1年產(chǎn)目標(biāo)年產(chǎn)目標(biāo)為8.1萬(wàn)臺(tái)。其中,年時(shí)基數(shù)為270天,兩班生產(chǎn)時(shí)間為15h,設(shè)備開(kāi)動(dòng)率為85%,單臺(tái)所需時(shí)間為2.5min。
2.1.2質(zhì)量目標(biāo)要求扭矩及起動(dòng)力矩合格率均達(dá)100%,關(guān)鍵項(xiàng)具備自動(dòng)防錯(cuò)能力,系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成工藝參數(shù)可追溯。相關(guān)措施:a.軸承裝配:采用靜壓工藝,帶有位移控制和壓力檢測(cè)功能。b.螺紋聯(lián)結(jié)件擰緊方式:采用電動(dòng)擰緊。c.涂膠:復(fù)雜涂膠路徑采用機(jī)器人涂膠。d.主被動(dòng)輪接觸印跡及齒側(cè)間隙:采用線外加載試驗(yàn)方式檢測(cè),具有圖像比對(duì)及處理功能,自動(dòng)調(diào)整齒側(cè)間隙。e.主從動(dòng)齒輪印跡墊片選擇:在線檢測(cè),自動(dòng)顯示。g.主動(dòng)輪兩圓錐滾子軸承間調(diào)整墊片選取:采用選墊機(jī)自動(dòng)選墊。h.主動(dòng)錐齒輪軸承預(yù)緊力:在線自動(dòng)檢測(cè)。i.螺紋件鎖鉚:采用在線機(jī)器鎖鉚。
2.1.3物流及工位器具整個(gè)生產(chǎn)線的零部件從上裝配線到各工序進(jìn)行裝配以及減速器總成下線的全過(guò)程中,零部件不允許有反復(fù)流動(dòng)現(xiàn)象。工位器具不僅要滿足對(duì)零部件儲(chǔ)運(yùn)的基本要求,還要求具備取用便捷并有效地降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提升生產(chǎn)效率等功能。
2.2工藝方案
根據(jù)現(xiàn)有的工藝設(shè)計(jì)條件(場(chǎng)地面積等)以及裝配線發(fā)展趨勢(shì),在充分利用場(chǎng)地空間的同時(shí),須考慮物流順暢,對(duì)主動(dòng)錐齒輪及軸承座總成裝配線、從動(dòng)錐齒輪差速器總成裝配線以及減速器合件總成裝配線設(shè)計(jì)了多種工藝布局方案,從中優(yōu)選了一種方案:主減速器線為“一”字形,主動(dòng)錐齒輪主軸承座總成和從動(dòng)錐齒按差速器總成裝配線采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)并且分別布置在主減速器線的兩側(cè),采用空中輸送線將主動(dòng)錐齒輪從動(dòng)錐齒輪差速器總成裝配線輸送到主動(dòng)錐齒輪及軸承座總成裝配線的作業(yè)工位,可在有限的場(chǎng)地空間內(nèi)即可保證主被動(dòng)輪的配對(duì)裝配,又可保證減速器總成的自動(dòng)輸送,降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高了生產(chǎn)效率。該工藝方案優(yōu)點(diǎn):適合目前狹長(zhǎng)的廠房特點(diǎn);可保證充分利用了現(xiàn)有的場(chǎng)地條件,物流通暢;滿足了設(shè)備在線布置的需求;可保證對(duì)每個(gè)減速器總成進(jìn)行在線檢測(cè);可實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)輸送,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。其缺點(diǎn):投資較大;采用的新技術(shù)較多,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大。商用車重型減速器裝配線工藝方案布局情況見(jiàn)圖7。
3減速器關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備
3.1減速器裝配線工藝流程安裝主動(dòng)錐齒輪及軸承座總成保證主動(dòng)錐齒輪起動(dòng)力矩安裝從動(dòng)錐齒輪差速器總成安裝減速器合件總成檢測(cè)主從動(dòng)齒輪嚙合印跡、運(yùn)行噪聲等減速器合件總成成品下線入庫(kù)。
3.2關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備
3.2.1自動(dòng)選墊設(shè)備自動(dòng)選擇墊片的設(shè)備用于在線自動(dòng)檢測(cè)主動(dòng)錐齒輪兩圓錐滾子軸承之間的調(diào)整墊片。在主動(dòng)錐齒輪兩圓錐滾子軸承之間放置工藝墊片,對(duì)兩圓錐滾子軸承預(yù)加軸向負(fù)荷,旋轉(zhuǎn)主動(dòng)錐齒輪,同時(shí)上下移動(dòng)主動(dòng)錐齒輪,通過(guò)相對(duì)位移差自動(dòng)檢測(cè)出主動(dòng)錐齒輪軸承座總成兩圓錐滾子軸承之間所需的墊片厚度值。自動(dòng)選擇墊片界面見(jiàn)圖8。
3.2.2壓測(cè)機(jī)壓測(cè)機(jī)功能:自動(dòng)檢測(cè)主動(dòng)錐齒輪的起動(dòng)力矩,進(jìn)一步驗(yàn)證主動(dòng)錐齒輪兩圓錐滾子軸承之間調(diào)整墊片的合理性,該設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)主動(dòng)錐齒輪起動(dòng)力矩的顯示界面見(jiàn)圖9。對(duì)兩軸承預(yù)加設(shè)定的軸向載荷,自動(dòng)檢測(cè)主動(dòng)錐齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩是否符合設(shè)定的參數(shù)值,“是”則自動(dòng)判斷合格,“否”則判定不合格并進(jìn)行聲光報(bào)警。對(duì)于檢測(cè)不合格的產(chǎn)品須更換墊片進(jìn)行重新操作,以至完全合格。影響自動(dòng)檢測(cè)主動(dòng)錐齒輪起動(dòng)力矩一次性合格率的主要因素:軸承自身制造精度、軸承座質(zhì)量及墊片質(zhì)量。在進(jìn)行墊片自動(dòng)測(cè)選(4.2.1)工序中,軸承及軸承座已經(jīng)包含在被檢測(cè)零件系統(tǒng)中,因此墊片的質(zhì)量是影響主動(dòng)錐齒輪起動(dòng)力矩檢測(cè)準(zhǔn)確性的首要因素。墊片厚度及其平面度超差,都會(huì)對(duì)主動(dòng)錐齒輪起動(dòng)力矩檢測(cè)具有較大影響。
3.2.3嚙合印跡墊片設(shè)備要正確選取主從動(dòng)齒輪的嚙合印跡墊片,墊片的安裝位置見(jiàn)圖10。必須對(duì)主動(dòng)錐齒輪軸承座總成的安裝高度值(圖10中“選墊參數(shù)值1”)進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)要對(duì)減速器殼的安裝高度值(圖11中“選墊參數(shù)值2”)進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算所需嚙合印跡墊片的厚度值,以此選用墊片。在此減速器裝配線工藝設(shè)計(jì)中,采用2臺(tái)設(shè)備分別對(duì)軸承座及軸承合件和減速器殼進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),自動(dòng)提取主從動(dòng)齒輪嚙合印跡墊片的“選墊參數(shù)值1”和“選墊參數(shù)值2”數(shù)據(jù),對(duì)此2臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)機(jī)作業(yè),將“選墊參數(shù)值1”的檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)綔p速器殼檢測(cè)設(shè)備上與“選墊參數(shù)值2”進(jìn)行邏輯運(yùn)算,自動(dòng)獲得了主從動(dòng)齒輪嚙合印跡墊片的厚度值。嚙合印跡墊片檢測(cè)界面見(jiàn)圖12。
3.2.4深腔殼體內(nèi)多連接螺栓連續(xù)擰緊采用以不等分變位的4軸擰緊機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)深腔連接螺栓的擰緊作業(yè),有效地解決了布置在400mm深腔減速器殼體內(nèi)的軸承座與殼體的8個(gè)連接螺栓可靠快速地?cái)Q緊裝配,保證了螺栓扭矩,提高了作業(yè)效率。
3.2.5參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)加載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)了減速器總成在線加載運(yùn)行的速比、扭矩和空載扭矩等參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè),可檢驗(yàn)嚙合印跡并對(duì)嚙合印跡進(jìn)行自動(dòng)拍照,以保存?zhèn)浒福▓D13)。
3.2.6減速器裝配線3條裝配線均采用自動(dòng)輸送夾具托盤(pán)、作業(yè)工位自動(dòng)準(zhǔn)停、設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行的方式進(jìn)行自動(dòng)化作業(yè)。其中主動(dòng)錐齒輪及軸承座總成裝配線和從動(dòng)錐齒輪差速器總成裝配線采用摩擦輪輸送夾具托盤(pán),減速器合件總成裝配線采用精密滾子鏈輸送夾具托盤(pán),提高了作業(yè)效率,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。4.2.7裝配線管理減速器總成裝配線采用MES數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),采集各線各工位作業(yè)數(shù)據(jù)(選墊值、扭矩值、主動(dòng)錐齒輪起動(dòng)力矩等)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中,可實(shí)時(shí)進(jìn)行作業(yè)數(shù)據(jù)追溯和進(jìn)行遠(yuǎn)程作業(yè)管控,提高了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管控水平。
4工位器具及物流
現(xiàn)有的工位器具可以儲(chǔ)運(yùn)物料,但操作者取料困難并勞動(dòng)強(qiáng)度大,物料磕碰嚴(yán)重。新減速器裝配線工位器具在設(shè)計(jì)之初即對(duì)零部件進(jìn)行分類(大、中、小):減速器殼體、齒輪等列為大型件物料;突緣、軸承座等列為中型件物料;軸承、連接螺栓等列為小型件物料。大、中型物料采用專用料架進(jìn)行轉(zhuǎn)載儲(chǔ)運(yùn);小型件物料采用設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)料盒裝載并送至生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)滑移式貨架上。大型件物料架周轉(zhuǎn)周期為0.5~1h;中型件物料架周轉(zhuǎn)周期為1.5~2h;小型件物料架周轉(zhuǎn)周期為4h;根據(jù)作業(yè)需求確定工位器具結(jié)構(gòu),然后再確定零部件包裝方式。通過(guò)對(duì)物料包裝方式及物料上線方式的管控,實(shí)現(xiàn)了定時(shí)定量的物料配送,減少34%的物流車輛運(yùn)行成本,裝配現(xiàn)場(chǎng)的在制品數(shù)量降低62%。新減速器裝配線工位器具在現(xiàn)場(chǎng)使用后,操作者取料步行數(shù)均在2步以內(nèi),可直立便捷取用物料,人均作業(yè)負(fù)荷≤20N•m,相比早期設(shè)計(jì)的減速器裝配線作業(yè)負(fù)荷下降82%,降低了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度,提升了生產(chǎn)效率。
5結(jié)論
篇10
根據(jù)工藝原理及LiOH溶液的性質(zhì)和項(xiàng)目要求,要解決的關(guān)健技術(shù)問(wèn)題是如何將高純LiOH產(chǎn)品與G、SO42-等雜質(zhì)分離。為此,在設(shè)計(jì)中主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。將高純LiOH•H2O產(chǎn)品與SO42-等雜質(zhì)分離LiOH溶液中除SO42-的方法有二種途徑:(1)當(dāng)SO42-含量低時(shí),利用LiOH和Li2SO4溶解度差異,用結(jié)晶方法進(jìn)行提純;(2)SO42-含量高時(shí),利用向LiOH溶液中加入Ba(OH)2•8H20來(lái)除SO42-。材質(zhì)的選擇高純LiOH•H2O生產(chǎn)對(duì)質(zhì)量要求很高,故對(duì)該項(xiàng)系統(tǒng)與物料相接觸的機(jī)器設(shè)備采用不銹鋼,目的是為防止系統(tǒng)中設(shè)備腐蝕,從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)轉(zhuǎn)化部分的設(shè)備根據(jù)物料性質(zhì)采用襯聚四氟乙烯、襯塑等防腐蝕材料。工藝流程的設(shè)計(jì)為使高純LiOH•H2O產(chǎn)出系統(tǒng)產(chǎn)出的產(chǎn)品更好地滿足用戶要求,為此在工藝流程設(shè)計(jì)的運(yùn)行方式上擬采用以下措施:(1)為保證進(jìn)入系統(tǒng)的高純LiOH溶液不含有大的硬度顆粒,對(duì)溶液在進(jìn)行蒸發(fā)濃縮以前,進(jìn)行過(guò)濾,過(guò)濾孔徑為5~10μm;(2)為保證外來(lái)雜質(zhì)不進(jìn)入產(chǎn)品系統(tǒng),系統(tǒng)物料采用封閉運(yùn)行,系統(tǒng)物料所需用水,采用高純LiOH溶液中蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽冷凝成二次水,嚴(yán)禁外來(lái)水直接進(jìn)入高純LiOH溶液中;(3)對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的壓縮空氣進(jìn)行除水、除油、除塵處理;(4)為防止高位貯槽發(fā)生冒槽,對(duì)高位貯槽的液面與輸送泵之間采用連鎖控制,同時(shí),對(duì)高位槽的液面設(shè)置報(bào)警裝置;(5)為防止產(chǎn)品在空氣中暴露的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),致使空氣中CO2與高純LiOH發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng),生成碳酸鋰,產(chǎn)品出離心機(jī)之后應(yīng)迅速進(jìn)行包裝。根據(jù)以上技術(shù)分析,在設(shè)計(jì)高純LiOH•H2O產(chǎn)品產(chǎn)出系統(tǒng)時(shí),確定其生產(chǎn)工藝流程是將高純LiOH溶液,首先除G,然后轉(zhuǎn)入73A進(jìn)行蒸發(fā)、結(jié)晶、分離。由于高純LiOH•H2O產(chǎn)品極其昂貴,為提高產(chǎn)品收率,將高含雜母液通過(guò)LiF崗位固化生成LiF,經(jīng)轉(zhuǎn)化工序轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)iOH液,最后根據(jù)轉(zhuǎn)化含雜情況轉(zhuǎn)入73A或除G,實(shí)現(xiàn)高純LiOH•H2O產(chǎn)品的后續(xù)生產(chǎn)。圖1為工藝流程示意圖。
2工藝參數(shù)的選擇及計(jì)算
蒸發(fā)加料量的計(jì)算根據(jù)項(xiàng)目的要求,LiOH•H2O的生產(chǎn)能力為100kg/d,進(jìn)料濃度3.0mol/L,則摩爾數(shù)n為:n=100×103/42=2380.95mol蒸發(fā)鍋的加料量V=n/C=2380.9595mol/3(mol/L)=793.65(L)≈0.8m3因此,確定一次蒸發(fā)加料量為0.8m3。蒸發(fā)加熱溫度(用蒸汽壓力表示)的選擇根據(jù)化工物性數(shù)據(jù)[2],表19.3.6.1(2)飽和水與飽和水蒸氣表或飽和水蒸氣表[3]查出,加熱溫度127.2~133.4℃,蒸汽壓力為0.15~0.20MPa。因此,選擇蒸汽壓力為0.15~0.20MPa(表壓)。蒸發(fā)終點(diǎn)(濃縮比)控制的選擇蒸發(fā)終點(diǎn)就是使蒸發(fā)溶液達(dá)到過(guò)飽和從而結(jié)晶析出,LiOH•H2O產(chǎn)品的控制點(diǎn),根據(jù)LiOH的過(guò)飽和濃度和我公司鋰鹽生產(chǎn)線的實(shí)踐,選取濃縮比為0.5~0.6。離心溫度根據(jù)氫氧化鋰在水中溶解度的差異,見(jiàn)表3。由表可見(jiàn),在35~50℃氫氧化鋰在水中的溶解度穩(wěn)定,在35℃以下,溶解度變化很小,在50℃以上,溶解度開(kāi)始明顯增加,因此,選擇40℃~50℃最合理、經(jīng)濟(jì)。物料衡算根據(jù)高純LiOH•H2O產(chǎn)出系統(tǒng)工藝流程示意圖,供物料衡算用。原料質(zhì)量指標(biāo)為:高純LiOH溶液,經(jīng)除G工序除G后,蒸發(fā)濃縮比0.50~0.60(以0.5計(jì)算)溶液濃度為3.0mol/L,五班四倒,每天出2鍋料,采用定量蒸發(fā)技術(shù),則進(jìn)入蒸發(fā)鍋的物料為:(以LiOH•H2O計(jì))m=C•V•M(1)式中:m———LiOH•H2O的質(zhì)量,kg;C———LiOH溶液的摩爾濃度mol/L;V———LiOH的體積,L;M———LiOH的摩爾質(zhì)量,g/mol。
3主要設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及選型
蒸發(fā)鍋設(shè)備設(shè)計(jì)的計(jì)算及選型蒸發(fā)鍋體積的計(jì)算73A的生產(chǎn)能力主要由蒸發(fā)鍋的體積決定。因此計(jì)算的思路是根據(jù)要達(dá)到的產(chǎn)量來(lái)選取蒸發(fā)鍋,并對(duì)蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算,再由蒸發(fā)量、蒸發(fā)時(shí)間、澄清時(shí)間等參數(shù)來(lái)選取反應(yīng)槽體積。根據(jù)項(xiàng)目的要求,蒸發(fā)鍋一次進(jìn)液量0.8m3,按其有效使用容積60%計(jì)算:蒸發(fā)鍋體積V=0.8/60%≈1.33m3熱量計(jì)算蒸發(fā)操作的目的是物質(zhì)的分離,將溶液中溶劑蒸發(fā)使溶質(zhì)結(jié)晶析出,但過(guò)程的實(shí)質(zhì)是熱量傳遞而不是物質(zhì)傳遞,73A蒸發(fā)采用是單效蒸發(fā)且是近似定量蒸發(fā)。離心機(jī)的選型確定離心機(jī)的選型通常與物料特性(如腐蝕性、磨蝕性、毒性等),進(jìn)料量,料漿溫度T,物料密度,粒度等有關(guān)。根據(jù)LiOH溶液的物料特性、離心溫度、產(chǎn)量,水分要求,故本設(shè)計(jì)選用三足式離心機(jī)。離心機(jī)的主體材質(zhì)為不銹鋼。物料輸送設(shè)備的選擇由于物料昂貴不允許泄漏,應(yīng)考慮選用無(wú)泄漏泵,如屏蔽泵、磁力泵、或帶有泄漏液收集和泄露漏報(bào)警裝置的雙端面機(jī)械密封,根據(jù)具體情況,本設(shè)計(jì)選用不銹鋼磁力泵[6]。精密過(guò)濾設(shè)備的選擇選用精密過(guò)濾設(shè)備,其目的是防止大的硬度顆?;驒C(jī)械夾雜物進(jìn)入產(chǎn)品系統(tǒng),它可濾除液體、氣體中0.1um以上的微粒,主體材質(zhì)為不銹鋼。4.5壓空凈化設(shè)備的選擇為防止壓縮空氣中油、水、塵進(jìn)入產(chǎn)品系統(tǒng),需對(duì)壓縮空氣進(jìn)行凈化處理。要求除水、除油達(dá)到99%以上。
4生產(chǎn)驗(yàn)證
高純LiOH•H2O產(chǎn)出系統(tǒng)完成設(shè)計(jì)后,建立了生產(chǎn)線,在當(dāng)年產(chǎn)出合格的高純LiOH•H2O產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果見(jiàn)表6。從分析結(jié)果看,產(chǎn)品合格率為100%,完全滿足用戶產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。
5結(jié)論
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