水泵的生产加工流程

水泵的生产加工流程一、种类水泵主要有两种：一、齿轮泵；二、离心泵。二、齿轮泵定义齿轮泵是借一对相互啮合的齿轮将电动机所输出之机械能转换为液压能的转换装置。齿轮泵的工作原理齿轮泵是用两个齿轮互啮转动来工作，对介质要求不高。齿轮泵适用于输送不含颗粒纤维，无腐蚀性，温度不高于200℃，粘度不大于1500CST的重油、柴油、机械油，以及性质类似的其它液体，可作为传输，增压，燃油喷射，液压以及润滑泵，不锈钢齿轮泵适于输送不含固体腐蚀介质。一般的压力在6MPa以下，流量较大。齿轮泵在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。A为吸入腔，B为排出腔。齿轮泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧（A）就形成局部真空，液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧（B），齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵排出口排出泵外。齿轮泵特点1.结构紧凑，使用和保养方便。2.具有良好的自吸性，故每次开泵前无须灌入液体。3.齿轮泵的润滑是靠输送的液体而自动达到的，故日常工作时无须别加润滑油。齿轮泵的用途齿轮泵广泛应用于石油、化工、船舶、电力、粮油、食品、医疗、建材、冶金及国防科研等行业。齿轮泵适用于输送不含固体颗粒和纤维,无腐蚀性、温度不高于150℃、粘度为5～1500cst的润滑油或性质类似润滑油的其它液体。试用各类在常温下有凝固性及高寒地区室外安装和工艺过程中要求保温的场合。齿轮泵制造齿轮泵壳体多数齿轮泵采用铝台金泵体，这是因为铝合金重量轻、加工容易，而且铝合金泵体在加工较少产生粉尘，而且容易清洗．泵体的毛坯以往一直采用金属型铸造工艺，随着齿轮泵向高压化方向发展，铸造泵体的强度已不能满足要求．因此，不少企业开始采用铝合金挤压型材做为泵体毛坯，由于挤压型材和铸件的合金成分及成型工艺不同，型材泵体毛坯的材料内部组织状态、力学特性、抗疲劳特性、表面质量及材料利用率的明显优于铸件毛坯。齿轮泵前、后泵盖多数齿轮泵的前、后泵盖也采用铝台金材料，毛坯采用金属型铸造工艺。有的公司齿轮泵产量大，压力铸造设备完善，已开始使用压力铸造铝台金前、后泵盖毛坯，这种毛坯在保证其强度与刚度的前提下不仅能减轻重量、减少加工量和降低成本，而且外观质量好。齿轮齿轮泵的齿轮大多数采用整体结构，即齿轮与轴成为一体，文中涉及的齿轮均指这种一体结构件，齿轮工艺的发展主要有以下几点：1、齿轮毛坯以往齿轮毛坯均采用模锻制坯形式，加工余量大，费用高。近年来，各厂着力进行齿轮毛坯精化，已有企业开始使用焊接工艺加工齿轮毛坯，即齿轮与轴采用两种不同直径不同的圆钢经焊接加工成为齿轮毛坯，其优点是毛坯精化，使材料利用率提高，生产费用下降，据资料统计可降低费用20％。2、制齿工艺大量生产的齿轮的制齿通常是采用滚齿工艺。由于通用型滚齿机工作台允许的额定蜗轮转速比较低，这就限制了滚齿的切削速度，因而导致加工时间长，生产效率低，使制齿工艺成为齿轮生产的瓶颈。解决这一问题的办法是采用高效制齿技术，主要包括有采用专用齿轮加工机床及专用齿轮刀具．这种专用滚齿机床刚度高，适宜于加工少齿数的齿轮，可提高切削速度，这样镧齿效率可提高3～4倍。3、齿轮热处理齿轮热处理包括渗碳和淬火，其中渗碳工序时间长，零件变形大。多年来，各厂一直在热处理上着手改进。目前，有的工厂已将原来的渗碳工艺改进为由计算机控制的三元共渗新工艺，缩短了热处理时间、减少变形、节约能源、降低成本，收到了良好的效果。工艺方法硬化层状态性能强度变性倾向层深mm组织分布残余应力表面硬度耐磨性σHMPaσFMPa渗碳C-N共渗0.4～2＞2～4＞4～80.2～1.2马氏体+碳化物+残余奥氏体沿齿廓压应力压应力650～850HV57～63HRC700～850HV58～高很高1500450较大较小63HRC渗氮N-C共渗0.2～0.6＞0.6～1.10.3～0.5合金氮化物+含氮固溶体N.C化合物+含氮固溶体沿齿廓压应力压应力800～1200HV500～800HV很高1000（调质1250（渗氮钢）900350（调质钢）400（渗氮钢）350很小很小感应淬火火焰淬火高频1～2超音频2～4中频3～6马氏体沿齿廓或沿齿面齿面压应力(齿根应力状态与工艺600～850HV600～800H较高较高1150350较小较小2～6有关）V橡胶密封件橡胶密封件一直是齿轮泵提高性能(特别是压力)和可靠性的主要障碍，也是我国齿轮泵行业的薄弱环节。各工厂对密封结构和密封件材料进行了大量工作及多种样品试验，其中以橡塑共混材料的密封件的效果最好，这种材料的密封件具有弹性好、强度高及永久变形小的优点，且工艺难度不大，价格合理，在高压齿轮泵中与挡豳组合使用，性能好、可靠性高，现已推广使用。齿轮泵集成化齿轮泵正在向集成化方向发展，这是因为齿轮泵集成化后在主机上布置很方便，降低成本，还可以简化油路，并减少油液泄漏环节。最早的齿轮泵集成化产品是双联泵和多联泵，现在双联泵和多联泵已成为齿轮泵系列产品的一个重要组成部分。另一种成熟的齿轮泵集成化产品是机动车辆动力转向泵，这种泵是在齿轮泵上装有流量控制阀、安全阀，使之成为恒流量泵，即当泵转速达到规定转速后，其泵的输出流量保持恒定，装有安全阀可防止液压系统过载。三、离心泵优质产品来源于优秀的设计，更是依赖于优良制造的可靠保证，而优良制造取决于完善的加工工艺。只有选择了正确的加工工艺，才能制造出高精度产品，降低生产成本，提高生产效率，为企业创造良好的效益。水泵零件的制造因品种多、结构复杂、用料广泛，以致加工难度大，工艺质量不易控制。尤以单件、小批量，品种多变的生产模式，工序相对较为集中，更加要求操作者掌握较全面的机械制造专业知识，具有良好的综合素质。水泵零件结构复杂，铸件占80%以上，主要为铸铁件、铸钢件和铸造不锈钢件；轴类零件较少，主要为优质碳钢、铬钢或不锈钢件。水泵零件的加工，因其具有水力流道，在考虑定位装夹基准时必须找正流道的正确位置。避免装配后造成压水室与叶轮流道偏斜、错位、间隙不均甚至碰擦，影响产品质量。为了保证零件制造精度，需要设计相应的工装，并合理安排工艺流程控制工艺因素。现针对生产中容易出现的问题将工件装夹、加工要求、典型零件加工工艺浅析如下：一、工件的装夹1、操作者必须在熟悉产品图样、工艺文件和工艺装备的基础上从事作业生产，避免盲目生产造成零件报废；2、在机床工作台面上安装夹具时，要擦净其定位基准面，并找正加工要求的相对位置；3、工件装夹前应将其定位面、夹紧面，夹具的定位面擦拭干净，不得有毛刺，保证定位精度；4、按工艺规定的定位基准装夹，定位基准符合以下原则：（1）、尽可能使设计基准、加工基准、检验基准重合，便于加工尺寸链的换算和测量；（2）、尽可能使各加工面采用同一定位基准，容易保证形位公差，如平行度、同心度、垂直度等；（3）、粗加工基准选取应结合后续工序的定位要求，有利于提高加工精度；（4）、精加工工序定位基准应是巳加工表面，使定位准确、加工精度高；（5）、选择的定位基准必须使工件定位、夹紧方便，加工时稳定可靠。5、夹紧工件夹紧力的大小适当，夹紧力的作用点应通过支承面，尽可能靠近加工面；对刚性较差或是悬空的工件，应增加辅助支承以增强刚性；6、夹紧精加工面应以铜皮作软垫保护，不损坏巳加工表面；7、加工面应尽可能靠近床头箱，选取适当刀具增强系统刚性，提高加工表面粗糙度。二、加工要求1、操作者应根据图样技术要求和工艺文件的规定，及工件材质、精度要求、机床、刀具、夹具等情况，正确选择工艺路线，合理选择切削用量；2、对有公差要求的尺寸在加工时应尽量按中间公差加工；3、工艺规程未规定的粗加工表面粗糙度应不大于Ra25;下道工序需淬火的表面粗糙度不大于Ra6.3;铰孔前的表面粗糙度不大于Ra12.5;磨削前的表面粗糙度应不大于Ra6.3;4、粗加工的倒角、倒圆、槽深应按精加工余量加大或加深，保证精加工后达到设计要求；退刀槽切忌过深和锐角，以避免应力集中；5、图样或工艺中未规定的倒角和自由尺寸应按相关规定制作；6、本道工序产生的毛刺应在本工序去除；7、在大件加工过程中，应时常检查工件是否松动，以防影响加工质量或发生事故；8、粗、精加工在同一工序进行时，应考虑热胀冷缩、加工应力等因素影响最后尺寸精度；9、在切削过程中，若加工系统发出不正常声音或粗糙度突然变坏，应立即退刀停车检查；10、正确使用量具，测量前注意校准，检验时切忌用力过大造成量具损坏或增大测量误差；11、加工后的工件应在规定的工位器具上摆放，以免损伤加工表面；12、加工后的工件应经专职检验员检验合格后转入下道工序。三、典型零件的加工工艺分析1、泵体加工工艺：泵体加工工艺重点是保证装配基准孔面与压水室流道的正确位置。泵体加工的设备主要为车床、立车、镗床等，其中卧式车床适合小泵体的加工，生产效率虽高，但不便找正加工面与流道的相对位置，常造成装配基准孔与流道中心面不垂直及相对位置不准确。所以大泵体多在立车和镗床上加工，工件装夹在工作台面上，可用垫铁校正流道位置，压紧方便；并且镗床工作台可旋转，能在一次装夹中加工多个侧面。如管道离心泵泵体使用镗床的工艺路线为：（1）、以底脚面垫准找正流道后夹紧，分别车进出口法兰，保证了法兰平行且与流道中心重合；（2）以进水口法兰立于工作台上找正流道后压紧，车准叶轮装配端各孔面；然后工作台旋转180度后锁紧车好底脚面，保证了装配孔面与流道的位置精度；（3）、按图样完成其它工序。2、叶轮加工工艺：叶轮加工主要集中在车床上完成，常见工艺路线为：（1）、用四爪夹叶轮外径或后口环，以流道中心或前后盖板流道面作轴向找正基准及叶轮进口直径作径向找正后夹紧，粗车叶轮进口端口环留精车余量1-2mm，及前板面；本工序保证叶轮流道的相对位置；（2）、三爪夹巳车叶轮口环找正工件后夹紧，将后口环、外径、内孔、后盖板车好，保证了内孔、外径、口环的同心度要求；（3）、用心轴以叶轮内孔定位，精车叶轮前口环，保证前口环与内孔的同心度要求；（4）、三爪夹后口环或外径找正内孔插键槽，保证键槽对称度；（5）、钻叶轮平衡孔，保证大小并均分叶片间距，不损伤叶片；（6）、做平衡试验。3、泵盖（或电机支架）加工工艺（管道泵为例）：泵盖零件结构通常一端止口连接电机，另一端台阶连接泵体。两端安装配合孔面无法在一次装夹中同时加工完成，如不同心将会出现质量问题。常见加工工艺为：（1）用四爪夹住一端（如泵体连接端）找正、把另一端粗精车好；（2）在车床上安装校准车胎尺寸，将巳车一端（电机安装止口）配合孔装入车胎内找正压紧、粗精车泵体连接端尺寸，这样两端的同心度完全可以保证。然后用钻模钻好各处螺栓连接孔。4、轴加工工艺：轴类零件加工中细长轴加工较困难，采用合理的加工路线辅以适当的工装（如中心架），可以达到设计要求。轴加工主要以中心孔作定位基准，两端外圆不能在一次装夹中同时完成，精加工为保证径向跳动要求通常采用两头顶上鸡心夹的装夹方法，高精度的配合面常用磨床完成。工艺路线为：（1）、粗车，分别钻两端中心孔，夹一头顶一头将外圆粗车成、留余量,转入热处理工序（如调质）；（2）半精车，对热处理后的轴一定要修复中心孔，夹一头顶一头进行半精车，留精车余量0.5-1mm,并完成轴上的螺纹、退刀槽等加工，注意车退刀槽切忌尖角造成应力集中，影响轴的强度;(3)、精加工，对于要求不高的零件采用两头顶上鸡心夹，将配合部位外圆精车成；若配合面要求精度高、批量生产的轴，留磨加工余量0.3-0.6mm;(4)、铣键槽，注意保证对称度；（5）、磨外圆，采用两头顶上鸡心夹将配合面磨成。据市场信息反映，多数质量问题都与制造不良有关，可见工艺的重要性不容勿视。水泵零件的制造工艺变化多，但通过研究分析仍有规可循。工艺制订原则主要是：抓住关键——准确选择基准；把握重点——采用合理工装保证；决定方法——正确的工艺路线。依靠工艺人员的周密编制，结合操作者的现场经验集思广益，使水泵零件的制造达到设计要求，实现优质高产是完全可能的。