水泵機械制造工藝的設計分析

伍連杰 陳立發(fā)

摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)制造水平也不斷提升，而對于水泵產品來說，制造和設計方面都取得了很大的進步。然而同發(fā)達國家相比，我國的水泵制造工藝還有很大的發(fā)展空間?；诖耍疚膶λ脵C械制造工藝的設計加以分析，并針對泵殼零件加工問題、泵殼體材料、毛坯及熱處理等方面進行研究。

關鍵詞：水泵機械;制造工藝;設計分析

引言：機械制造的精度對于機械在實際工作中的效率與質量可以起到直接的影響。在現(xiàn)階段的機械生產過程中，自動化控制技術的應用不僅可以有效提升機械質量，還可以進一步延長其使用壽命。為進一步提升水泵設計的科學性與合理性，應進一步加強對其中零件以及材料的處理，進而為提升成品質量奠定堅實基礎。

1.優(yōu)質水泵機械的具體設計要求

1.1優(yōu)質水泵機械的特征

一臺質量達標的優(yōu)質水泵機械首選需要滿足一流的設計要求，同時在制造的過程中采用最好的技術以及加工工藝，進而有效對水泵的質量提供保障。在水泵機械產品的制造過程中，使用的工藝水準是其中的核心，只有具備高超的工藝技術才能制造出滿足實際工程需求的精密設備，進而有效促進生產成本與生產效率的穩(wěn)步提升。尤其是水泵機械的生產，因其具備結構復雜、零件繁多的特點，加工制作的難度也大大提升，在這樣的情況下，給水泵質量控制提出了更高的要求。

1.2水泵零件的特征

在生產過程中，水泵的零件主要分為不銹鋼、鑄鋼件鉻鋼以及碳鋼等幾種不同類型，并且該過程對加工的精度要求也非常高。以定位裝夾基準工序為例，必須確保正流道方位的準確性，進而最大限度地避免葉輪流道與壓水室偏移、錯位以及相互摩擦的現(xiàn)象發(fā)生。同時，為進一步確保水泵零件的精密程度，還應對工藝流程和設計工裝加強進一步控制。

2.泵殼零件加工的突出問題

在水泵機械的制造過程中，水泵機體是其中非常重要的組成部分，只有數(shù)量眾多、結構復雜的零部件有效組合在一起且位置不發(fā)生偏移才能有效推動機械的協(xié)調運轉。受到不同使用需求的影響，泵的殼體從外部形態(tài)的角度上來看存在著較大的差異，但是也具備著強烈的共同點。那就是基于零件的空間位置以及殼體安裝的復雜程度，進行外形設計的過程中應盡可能地增強承載力，同時有效降低空間的占有率，進而不斷提升其精簡程度。同時，為便于后期的零件設備養(yǎng)護，應不斷減少零件的重量，但為有效發(fā)揮其保護作用，對材料本身的高度也要有一定的要求，進而減少鑄件的厚度，進一步維持更方需求的平衡。通常情況下，泵殼上會有很多緊閉的螺釘安裝孔，這些安裝孔雖然不具備特殊的要求，但也會在一定程度上對加工過程產生影響，進而在原有工程量就比較大的基礎上進一步提升了加工的難度。

3.泵殼體材料、毛坯以及熱處理分析

3.1確定毛坯種類

現(xiàn)階段，較為常見的水泵毛坯種類有鑄件、鍛件、焊接件以及工程塑料件等，而對毛坯種類加以選擇的過程中需要考慮如下幾方面的因素：由于材料自身特性和機械性能的不同，因此也適用于不同的對象與使用環(huán)境。通常情況下，如果對不規(guī)則的形狀以及壓力承受能力加以要求的零件部位，鋼材一般會使用鍛件。而對于簡單的結構件來說，則可以使用鍛造或擠壓的方法進行生產。同時在實際生產的過程中要加強多材料特性以及機械特性的考慮，進而不斷提升工業(yè)生產的效率與精度。另外，因為泵的外殼需要批量生產，所以同一批次的材料規(guī)格也需要保持一致。

3.2確定毛坯形狀和尺寸

水泵毛坯最終的尺寸等于用基礎零件的尺寸加上外部尺寸或減去加工余量的結果，而且相關形狀的確定需要結合具體的需求而定，同時為有效提升最終形狀的完成度、為大批量生產提供條件，應加強以下幾方面的管控：首先對于加工穩(wěn)定、不易加料的加工零件考慮增程，即通過一些小零件轉換為更多的零擔零件或者借助簡單加工的零件組合成特殊形狀等做法進一步提升加工的效率。例如連桿和連桿蓋可以先加工后分離[1]。其次，加強對經(jīng)濟性的考慮，最大限度避免材料的浪費。這里所說的經(jīng)濟性并不僅僅是對材料的節(jié)約，更是對時間以及其他資源的節(jié)約。如果減少了材料的使用，但卻增加了加工成本，這也不是不符合經(jīng)濟性的規(guī)律的。因此，經(jīng)濟性的指標要求在完成工作目標的基礎上有效減少加工余量，提升材料的使用效率，甚至可以降低加工成本，并且整個過程的制造難度也不會隨之增加。最后，在進行一部分原材料較為昂貴的毛坯制造時，成本投入相比之下是較少的;而進行大批量的普通材料毛坯生產時，就需要對投入成本的控制加以考量。

3.3坯料的熱處理

通常情況下，泵殼毛坯鑄鐵件在進入加工車間以前還需要進行一次人工的加工，以有效消除配料的內因力。在對較為容易變形毛坯進行加工的過程中，為盡量避免出現(xiàn)氣孔、收縮以及存在雜質等問題，應加強對其表面精度的管控，進一步完善對其的打磨加工，進而為接下來的工作奠定基礎。同時，還應對其物理性質和化學成分進行測試，進而為后期的機械加工提供更為準確、有代表性的數(shù)據(jù)參考。

4.水泵機械制造工藝的規(guī)程設計

4.1毛坯制造形式的確定

為進一步保障水泵內部機械的正常運轉，應不斷提升外部殼體的密封性。對一部分體積較小的零件進行加工時，應在保證生產率的同時進一步提升其精準程度。面對加工對象形狀不復雜的情況，應確保事先制作的形狀配料盡可能地符合零件的實際形狀，進而嚴格按照相關規(guī)定與實際需求進行鑄造，并參考設計手冊和操作規(guī)范選擇最為科學、合理的鑄造方式與鑄造手段。在大多數(shù)的鑄造手段中，金屬型鑄造的精度較高，同時其經(jīng)濟成本與產出收益也呈現(xiàn)出一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)，進而也得到了廣泛地認可與應用。

4.2工藝路線的制定

在進行工藝路線制定的過程中，首先要參考零件的幾何形狀、相應的尺寸精度以及該零件所處的具體位置，通過對這些參數(shù)進行考量進而有效提升工藝路線的合理性。同時，在確定生產計劃的基礎上還要對生產條件加以分析與判斷，進一步考慮到經(jīng)濟收益和成本投入，從而有效提升生產率，為降低生產成本打下基礎[2]。另外，促進資源的合理分配，將更多的重要資源投入到關鍵的環(huán)節(jié)，有效避免出現(xiàn)投入比例失衡的情況，為后期加工的有序進行奠定基礎。

4.3基面的選擇

在工藝設計的過程中，基面的選擇是其中非常重要的一個環(huán)節(jié)，提升基面選擇的合理性有助于提升加工質量與生產效率，但如果在基面的選擇上存在誤差就很容易引發(fā)加工過程中出現(xiàn)問題，進而導致生產出大量的報廢零件，為正常的工業(yè)生產帶來阻礙。在進行初加工的過程中，只能作為毛坯表面的基準;而在后期就可以作為處理后表面的基準。在基準選擇的過程中采取的是數(shù)據(jù)重合的方法，進而有效提升選擇的可靠性。

結論：綜上所述，水泵機械的設計工藝十分復雜，為有效提升設計的科學性，在對零件機械進行加工時，應充分考慮材料的特性以及對象的需求，進而有效選擇毛坯不斷滿足不同的應用需求。另外，在選擇加工工藝時可以引入更為先進的自動化手段，進而有效提升加工過程的準確性，不斷提升產品質量以確保其經(jīng)濟性。

參考文獻：

[1]張濤.水泵機械制造工藝的設計探究[J].智能城市，2020，6（12）：245-246.

[2]仇偉偉，孔江峰，曹崇宏.淺談水泵機械制造工藝水平提升的方法[J].中國新技術新產品，2018（02）：48-49.