解析機(jī)械制造加工工藝合理化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造

摘要：我國(guó)加快機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展速度，需要優(yōu)化加工方式，通過(guò)科學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)，提升機(jī)械制造質(zhì)量的同時(shí)，還能為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展注入新的活力。在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，每個(gè)領(lǐng)域都需要大量的機(jī)械制造設(shè)備，在滿足人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ餍枨蟮耐瑫r(shí)，要求機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)融入創(chuàng)新理念，力求提升機(jī)械制造加工工藝合理化水平，從而優(yōu)化機(jī)械制造加工發(fā)展環(huán)境，為我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域奠定堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;工業(yè)合理化;設(shè)計(jì)制造

0 ?引言

推動(dòng)機(jī)械制造加工發(fā)展，使機(jī)械制造領(lǐng)域展現(xiàn)合理化的特征，需要深入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程存在的問(wèn)題實(shí)施有效的解決措施，有助于提升機(jī)械制造加工效率和質(zhì)量同時(shí)，還能促進(jìn)我國(guó)各領(lǐng)域快速發(fā)展。本文圍繞機(jī)械設(shè)計(jì)制造中模具設(shè)計(jì)展開(kāi)討論，為模具機(jī)械制造加工工藝合理化發(fā)展提供參考依據(jù)，使模具機(jī)械制造工藝和設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出創(chuàng)新發(fā)展?jié)摿?，成為我?guó)各領(lǐng)域發(fā)展重要推動(dòng)力量。

1 ?現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)械制造加工工藝簡(jiǎn)析

目前我國(guó)機(jī)械制造加工領(lǐng)域，主要是通過(guò)人為的操作，完成機(jī)械加工制造。在機(jī)械制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，都需要操作人員按照以下流程開(kāi)展相關(guān)工作：第一，工作人員應(yīng)在前期做好充分的準(zhǔn)備，將機(jī)械生產(chǎn)使用的材料準(zhǔn)備好，設(shè)置機(jī)械制造的參數(shù)，調(diào)試生產(chǎn)設(shè)備，保證機(jī)械制造正常有序的進(jìn)行;第二，根據(jù)生產(chǎn)要求，嚴(yán)格控制機(jī)械產(chǎn)品的規(guī)格、質(zhì)量以及功能;第三，完成機(jī)械零件的生產(chǎn)后，需要在零件的組裝前，對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行充分的檢測(cè)，保證零件的規(guī)格和安裝符合使用標(biāo)準(zhǔn);第四，在零件組裝過(guò)程中，需要將零件固定在機(jī)床或者夾具上，同時(shí)根據(jù)零件組成要求，對(duì)零件的固定位置進(jìn)行調(diào)整。

在機(jī)械零件生產(chǎn)和組裝過(guò)程中，操作人員應(yīng)對(duì)零件的整體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)在生產(chǎn)和組裝環(huán)節(jié)，提升生產(chǎn)和組裝的精度，從而保證零件生產(chǎn)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，還能在精準(zhǔn)的精度控制下，順利的完成零件的組裝操作。為提升機(jī)械零件的制造和組裝精度，需要工作人員確定相關(guān)的基準(zhǔn)點(diǎn)，按照基準(zhǔn)點(diǎn)控制零件的生產(chǎn)和組裝精度，保證零件的規(guī)格等參數(shù)符合生產(chǎn)和組裝標(biāo)準(zhǔn)。

2 ?機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

目前在機(jī)械制造過(guò)程中，盡管操作人員會(huì)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行生產(chǎn)，但是仍存在一定的質(zhì)量問(wèn)題。為提升機(jī)械制造的整體水平，應(yīng)以提升機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量為前提，要求操作人員根據(jù)機(jī)械零件實(shí)際使用情況，對(duì)原有的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行不斷的優(yōu)化，完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，有助于提升機(jī)械制造工藝的整體水平，以此提高機(jī)械制造質(zhì)量。進(jìn)入到機(jī)械制造環(huán)節(jié)，需要工作人員根據(jù)機(jī)械零件的使用需求以及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，制定全面的生產(chǎn)計(jì)劃，讓機(jī)械制造的每個(gè)環(huán)節(jié)，都能按照正確的流程嚴(yán)格的進(jìn)行生產(chǎn)，防止機(jī)械零件存在質(zhì)量隱患。此外，加強(qiáng)對(duì)操作人員的機(jī)械制造培訓(xùn)，落實(shí)既能考核制度，對(duì)每名工作人員的機(jī)械操作能力進(jìn)行考核，強(qiáng)化操作人員的生產(chǎn)能力。完善機(jī)械設(shè)計(jì)體系，要求設(shè)計(jì)人員按照正規(guī)的流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證機(jī)械制造每個(gè)環(huán)節(jié)，都能按照正確的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行，有助于提升機(jī)械制造的質(zhì)量，強(qiáng)化機(jī)械制造的使用功能。

3 ?機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則

3.1 整體性原則

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)按照全面性的角度，遵循整體性原則，保證每個(gè)機(jī)械零件，都能按照整體性原則進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，有助于提升機(jī)械零件的生產(chǎn)質(zhì)量。

3.2 綜合性原則

遵循綜合性原則進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，需要從兩方面進(jìn)行綜合考慮，一方面是理論層面，另一方面是實(shí)踐層面。兩種層面相互融合，將每個(gè)層面存在的差異性特征，都能得到合理化的補(bǔ)充，以科學(xué)理論的角度提高設(shè)計(jì)水平，而借助實(shí)踐性層面增強(qiáng)零件的實(shí)踐應(yīng)用性能，有助于提升機(jī)械零件質(zhì)量的同時(shí)，還能創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

4 ?液壓傳動(dòng)模具機(jī)械設(shè)計(jì)

4.1 沖壓機(jī)械制造工藝的概念

在常溫環(huán)境中，將原材料放置在沖模壓力機(jī)上，通過(guò)沖壓的方式制作機(jī)械模具。在沖壓過(guò)程中，材料受到外力的作用，按照設(shè)計(jì)要求變成特定形狀的模具，模具的形狀符合零件的制造需求。沖壓加工工藝，可將材料的尺寸和性能，在標(biāo)準(zhǔn)的沖壓工藝作用下生成模具，是現(xiàn)階段機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的工藝之一。

4.2 沖壓加工的應(yīng)用

應(yīng)用沖壓工藝進(jìn)行機(jī)械制造，采用少無(wú)切削的加工方法，不僅顯著提升機(jī)械零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還能極大的降低生產(chǎn)成本。使用沖壓工藝加工出的機(jī)械產(chǎn)品，可以廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，包括人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦惺褂玫钠?、家電等產(chǎn)品，還能成為航空航天、軍工領(lǐng)域的機(jī)械零件。將原生態(tài)的材料制造成模具，對(duì)制造出的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析可知，已經(jīng)增加原有材料附加值的12倍以上。對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值研究發(fā)現(xiàn)，有超過(guò)四分之一的行業(yè)，都是由沖壓工藝生產(chǎn)制造的模具，繼續(xù)進(jìn)行深加工制造，成為不同領(lǐng)域產(chǎn)品重要的組成結(jié)構(gòu)，而且沖壓工藝生產(chǎn)出模具，已經(jīng)成為機(jī)械制造。電子電器等領(lǐng)域不可或缺的工具。

4.3 沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)

沖壓工藝生產(chǎn)出的模具，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一，較高的生產(chǎn)效率和質(zhì)量;

第二，可成為機(jī)械化和自動(dòng)化機(jī)械制造重要的組成部分;

第三，極大降低生產(chǎn)成本，有效提升材料的使用效率;

第四，沖壓工藝制造出的模具，具有較高的精度和良好的表面質(zhì)量等特征;

第五，沖壓制造出的模具，具有較高的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)質(zhì)量較輕;

第六，沖壓制作出的模具，可滿足較高難度機(jī)械零件生產(chǎn)需求;

第七，采用沖壓工藝進(jìn)行模具生產(chǎn)，只需簡(jiǎn)單的指令即可完成生產(chǎn)任務(wù)。

4.4 沖壓技術(shù)的發(fā)展方向

沖壓技術(shù)發(fā)展方向體現(xiàn)在五個(gè)方面：

第一，有限元數(shù)值模擬優(yōu)化技術(shù)，該技術(shù)包括破裂、起皺等功能，同時(shí)有效預(yù)防零件生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的回彈情況，在優(yōu)化的工藝參數(shù)和力能參數(shù)指導(dǎo)下，對(duì)模具生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的磨損情況進(jìn)行充分的分析，以便提升模具生產(chǎn)的質(zhì)量和精度;

第二，沖模CAD、CAM、CAE系統(tǒng)。對(duì)特殊模具生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)，借助材料塑性模擬技術(shù)，對(duì)模具的數(shù)據(jù)研究提供參考依據(jù)。此外，借助板材沖壓智能化技術(shù)，可提升模具的柔性能力，還能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完成模具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn);

第三，高精度、長(zhǎng)壽命模具制造技術(shù);

第四，液壓成型技術(shù)。對(duì)板材和管材進(jìn)行模具制造時(shí)，生產(chǎn)出的成型模具，廣泛應(yīng)用在汽車零件制造中，不僅顯著降低汽車材料的質(zhì)量和成本，還能強(qiáng)化汽車材料的強(qiáng)度和剛度;

第五，激光成型技術(shù)。對(duì)機(jī)械材料通過(guò)激光打孔的方式，快速完成材料模具的沖擊成型制造。

5 ?機(jī)械制造工藝中合理化機(jī)械設(shè)計(jì)

5.1 綠色設(shè)計(jì)

將綠色環(huán)保理念融入到機(jī)械制造設(shè)計(jì)中，已經(jīng)成為滿足人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品綠色環(huán)保需求重要的發(fā)展途徑。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)堅(jiān)持合理化原則，將綠色理念融入到設(shè)計(jì)中，著重突顯機(jī)械制造具有的以下綠色設(shè)計(jì)特征：第一，選用高利用率的機(jī)械材料。提高機(jī)械材料的使用效率，可有效降低機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)成本。為突顯機(jī)械設(shè)計(jì)的合理化優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品的功能以及使用標(biāo)準(zhǔn)，將高利用率的材料作為機(jī)械設(shè)計(jì)的首選，有效防止原材料出現(xiàn)過(guò)度浪費(fèi)的情況，還能產(chǎn)生良好的環(huán)保效果;第二，綠色材料應(yīng)用。在設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)積極廣泛應(yīng)用具備綠色環(huán)保功能的新型材料，如無(wú)污染、可降解等材料，既能提升機(jī)械產(chǎn)品的環(huán)保能力，還能強(qiáng)化機(jī)械產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

5.2 產(chǎn)品表面質(zhì)量

影響機(jī)械產(chǎn)品的合格率因素，主要是由于產(chǎn)品表面出現(xiàn)劃痕等質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)的，在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)采用以下方法嚴(yán)格控制機(jī)械產(chǎn)品的表面質(zhì)量：首先，制定科學(xué)合理的切削操作方案。在機(jī)械制造過(guò)程中，選用不同的工藝，都會(huì)使進(jìn)行零件在不同的生產(chǎn)流程中，由于劃痕影響到材料表面質(zhì)量。而嚴(yán)格控制切削流程，選擇高效率的切削液，控制切削速度，成為保護(hù)材料表面質(zhì)量的基礎(chǔ)。按照控制切削速度、選用合適的切削液原則，可降低材料表面出現(xiàn)表面積削瘤的概率;其次，選用合適的切削刀具。現(xiàn)階段在材料生產(chǎn)過(guò)程中，選用的刀具如精車刀、修光刃等，由于不同刀具的負(fù)偏角、頂端圓弧半徑等，存在較為明顯的差異性特征，在進(jìn)行機(jī)械制造設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)機(jī)械零件的生產(chǎn)要求，如汽車零件模具生產(chǎn)時(shí)，需要根據(jù)生產(chǎn)要求選用合適的刀具;第三，控制零件材料形變。在進(jìn)行機(jī)械零件生產(chǎn)過(guò)程中，由于不同應(yīng)力的作用，會(huì)使材料出現(xiàn)變形，進(jìn)而引發(fā)產(chǎn)品表面出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，需要將引發(fā)材料形變的因素進(jìn)行綜合分析，實(shí)施有效的控制措施，防止形變破壞材料的表面質(zhì)量。

5.3 把握機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，充分利用信息技術(shù)，將計(jì)算機(jī)與產(chǎn)生過(guò)程建立聯(lián)系關(guān)系，工作人員只需操作計(jì)算機(jī)，設(shè)置生產(chǎn)參數(shù)，生產(chǎn)設(shè)備按照指令完成機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)。將信息技術(shù)與機(jī)械制造設(shè)計(jì)相互融合，打造智能化、信息化的機(jī)械制造設(shè)計(jì)模式，有助于提高機(jī)械產(chǎn)品的制造和設(shè)計(jì)精度，還能促進(jìn)機(jī)械設(shè)備朝著智能化方向不斷發(fā)展。

6 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在機(jī)械制造設(shè)計(jì)領(lǐng)域，強(qiáng)化機(jī)械制造加工工藝的合理化，需要機(jī)械制造領(lǐng)域不斷進(jìn)行創(chuàng)新改革，對(duì)原有的機(jī)械制造設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和完善，力求降低成本的同時(shí)，還能提升機(jī)械產(chǎn)品制造的質(zhì)量，為我國(guó)各領(lǐng)域生產(chǎn)提供充足的機(jī)械產(chǎn)品奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：肖清儒（1997-），男，湖北孝感人，荊楚理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)，在讀本科生，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造。