綠色制造工藝技術論文(2)
綠色制造工藝技術論文
綠色制造工藝技術論文篇二
綠色制造工藝技術在液壓缸制造中的應用
摘要：介紹液壓支架的加工工藝技術特點，以及國內(nèi)與國外在液壓支架制造工藝方面的差距。以目前市場上的的工程機械液壓支架項目為例，重點論述零部件的加工特點和加工工藝方案。指出在工程機械加工工藝設計中需注意事項。
關鍵詞：液壓支架 工藝流程 成組加工 機器人焊接
一、概述
綠色制造是一種現(xiàn)代制造模式，它綜合考慮了制造業(yè)對環(huán)境的影響和對資源效率的利用，它的目標是使產(chǎn)品在設計、制造、裝配、運輸、銷售、使用的整個過程中，對資源的利用率最高，而對環(huán)境造成的危害影響最小。綠色制造工藝技術是綠色制造技術的基礎，采用綠色制造工藝技術可以有效地減少廢物和有害物的產(chǎn)生，同時可以降低加工業(yè)對環(huán)境的影響，也可以節(jié)約資源，降低能量損耗，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低產(chǎn)品的成本，使產(chǎn)品具有更大的市場競爭力【1】。
二、綠色制造工藝技術的概念
綠色制造工藝技術是以傳統(tǒng)的工藝技術為基礎，并結(jié)合材料科學、表面技術、控制技術等新技術的先進制造工藝技術。其目標是對資源的合理利用，節(jié)約成本，降低對環(huán)境造成的污染。根據(jù)這個目標可將綠色制造工藝劃分為三種類型：節(jié)約資源的工藝技術、節(jié)省能源的工藝技術、環(huán)保型工藝技術。
環(huán)保型工藝技術是指通過一定的工藝技術，使生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢液、廢氣、廢渣、噪聲等對環(huán)境和操作者有影響或危害的物質(zhì)盡可能減少或完全消除。目前最有效的方法是在工藝設計階段全面考慮，積極預防污染的產(chǎn)生，同時增加末端治理技術。
三、綠色制造工藝技術的具體內(nèi)容及在機械加工中的應用
下面就綠色制造工藝技術在液壓缸的清洗、毛坯的制備、零件的精加工，時效處理，零部件的裝配、涂裝，以及液壓缸的再制造等工藝過程分別進行介紹。
1、超聲波清洗技術
超聲波清洗技術的應用：對于復雜外形、內(nèi)腔和細空的零部件清洗干凈，在超聲波作用下只需兩三分鐘即可完成，其速度比傳統(tǒng)方法可提高幾倍到幾十倍，清潔度也能達到高標準，這在許多對產(chǎn)品表面質(zhì)量和生產(chǎn)率要求較高的場合，更突出地顯示了用其它處理方法難以達到或不可取代的結(jié)果。
被清洗件為內(nèi)徑Φ80mm～Φ280mm長度在1700 m以內(nèi)缸簡，能力在20根/h~25根/h，介質(zhì)2%~3%凈洗劑溶液，清洗液工作溫度40℃~60℃。降低清洗材料消耗80%，其清洗工效比人工清洗提高5倍多。
超聲波清洗原理：超聲清洗是利用高于20KHz的高頻電信號，通過換能器將電能轉(zhuǎn)換為高頻的機械振蕩而傳入到清洗液中。超聲波在清洗液中疏密相間地向前幅射，使液體流動并產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡。這些微小氣泡的形成是在超聲波縱向傳播的負壓區(qū)形成及生長(膨脹)，而在正壓區(qū)迅速閉合(爆炸)。這種微小氣泡的形成，生長及迅速閉合被稱為(CAVITATION)空化效應現(xiàn)象。在空化現(xiàn)象中氣泡的閉合形成超過1000個大氣壓的瞬間高壓，連續(xù)不斷產(chǎn)生的瞬間高壓就象一連串的小“爆炸”不斷的轟擊清洗工件表面，使被清洗物表面及縫隙中的污垢迅速剝落。這個空化作用過程就是超聲波清洗的原理[2]。
超聲波清洗的優(yōu)點：相比其它多種的清洗方式，超聲波清洗機顯示出了巨大的優(yōu)越性。尤其在專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)中，已逐漸用超聲波清洗機取代了傳統(tǒng)浸洗、刷洗、壓力沖洗、振動清洗和蒸氣清洗等工藝方法。超聲波清洗機的高效率和高清潔度，得益于其聲波在介質(zhì)中傳播時產(chǎn)生的穿透性和空化沖擊波。
2、高精度冷拔管
高精度冷拔管是指內(nèi)、外徑尺寸精度(公差范圍)嚴格，內(nèi)外表面光潔度、圓度、直度良好，壁厚均勻的精密鋼管。該產(chǎn)品經(jīng)稍加珩磨后，可直接用作液壓、氣動缸缸體管。而傳統(tǒng)的液壓、氣動缸缸體管的生產(chǎn)工藝，是用熱軋無縫鋼管，采用鏜孔──滾壓聯(lián)合的切削工藝，生產(chǎn)過程中，大量金屬被切成切屑浪費了，同時還消耗大量電能。隨著我國工業(yè)技術的發(fā)展，液壓缸技術得到廣泛的應用，據(jù)不完全統(tǒng)計，全國每年需要各種規(guī)格的液壓缸體約380萬米，沿用老的工藝技術生產(chǎn)液壓缸體，已很難適應生產(chǎn)發(fā)展的需要。
采用新技術、冷拔方式生產(chǎn)高精度冷拔管(液壓缸體)與傳統(tǒng)的切削工藝比較，具有以下特點：
(1)生產(chǎn)效率高：用傳統(tǒng)的方法生產(chǎn)一根內(nèi)徑420毫米，12米長的缸筒需154小時，用冷拔方法生產(chǎn)只需4分鐘。
(2)正品率高：由于鏜孔的滾壓頭兼起導向作用，在切削過程中，毛坯管由于自重產(chǎn)生撓度，致使?jié)L壓頭和鏜刀走偏，造成廢品。正品率只能達到60%左右，而用冷拔方法生產(chǎn)，正品率可達95%以上。
(3)金屬利用率高：用傳統(tǒng)的鏜孔方法制造缸體，金屬利用率只有50-70%。用拉拔方法生產(chǎn)時，金屬不但不被切削成鐵末，反而可以得到30%的延伸，金屬利用率可達95%。
(4)能改善成品管金屬的機械性能：用拉拔方法生產(chǎn)，使毛坯得到30%以上的塑性變形，由于加工硬化而使成品管金屬的強度限大為提高。一般在成品管內(nèi)層強度限提高達60%。高精度冷拔管是用無縫熱軋鋼管、直縫焊管為坯料，經(jīng)過化學處理后在專用冷拔機上，通過特種變形原理設計的模具進行拉拔，生產(chǎn)出高精度管。其尺寸精度達H10～H8，直線度達0.35～0.5mm/m，表面粗糙度達Ra1.6-0.4。
單臺拔機生產(chǎn)線年生產(chǎn)能力，以單班計算，年產(chǎn)喇發(fā)鋼管約3000噸。如果兩班生產(chǎn)，則可形成5000噸以上的生產(chǎn)能力。
總之，綠色加工業(yè)已是世界工業(yè)發(fā)展的潮流，它必將隨著人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出和經(jīng)濟全球化的趨勢，顯示出它的優(yōu)勢。 目前，我國企業(yè)中綠色制造工藝技術的應用尚處于起步階段，只有通過對生產(chǎn)制造全過程及工藝技術的全面“綠色化”，提高“綠色度”，不斷優(yōu)化和改進現(xiàn)有工藝，開發(fā)替代工藝和新型工藝，以及在市場和環(huán)境雙重作用下的綠色產(chǎn)品開發(fā)，給社會和企業(yè)帶來雙贏的效益，這將必然會推動企業(yè)綠色制造工藝技術創(chuàng)新的良性循環(huán)[3]。
參考文獻：
[1]李秀玲，徐堅.振動時效消除液壓支架油缸缸筒殘余應力的應用與研究 組合機床與自動化加工技術，2010年05期
[2]胡興軍，楊燕.超聲波清洗技術的應用及優(yōu)勢.蘇南科技開發(fā),2004年第6期
[3]王�,王國榮，劉清友.綠色制造工藝技術應用研究.機械，2003年第30卷增刊
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