制造工艺的光化学（精选10篇）
制造工艺的光化学 篇1
1 平板显示制造过程中涉及的工艺化学品
平板显示产业作为电子信息产业的核心支柱产业之一, 融合了光电子技术、材料技术、微电子技术、制造装备技术和化学技术等, 其制造过程中涉及的工艺化学品品质直接影响了平板显示器成品或半成品的良品率。
工艺化学品又称超净高纯试剂, 欧美和我国台湾地区又称湿化学品, 在平板显示器制造过程中属于关键性基础材料之一, 主要用于面板制造中基板上颗粒和有机物的清洗、光刻胶的显影和去除、电极的刻蚀等。在大屏幕、高清晰显示面板的制造过程中, 工艺化学品中所含的金属离子和个别尘埃颗粒, 都会让面板产生极大缺陷, 所以工艺化学品的纯度和洁净度对平板显示器的成品率有着十分重要的影响。平板显示制造过程中涉及工艺化学品种类见表1。
2 产业状况
国际上制备SEMI C1到SEMI C12级超净高纯试剂的技术已经趋于成熟。从技术趋势上看, 满足纳米级集成电路加工需求是工艺化学品今后发展方向之一。为使工艺化学品的质量达到要求, 需从多个方面同时予以保障, 包括试剂的提纯、包装、供应系统及分析方法等。而且在运输过程中工艺化学品极易受污染, 所以产品的包装及供应方式应是使用的重要一环。特别是颗粒控制的相关技术, 贯穿于工艺化学品生产、运输的始终, 包括环境控制、工艺控制、成品包装控制等各个环节。
目前国内生产工艺化学品的企业已形成一定规模, 但技术水平相对较低。低档工艺化学品已经全部实现国产化, 中低档供应方面也已经逐步开始形成规模。国内工艺化学品的主流是SEMI标准C7、C8水平, 能规模化生产SEMI标准C8水平的工艺化学品且稳定性较高的企业屈指可数, 主要集中在上海、苏州和江阴地区。
为TFT-LCD生产线提供光刻胶产品的主要有日本的东京应化 (TOK) 、美国的罗门哈斯 (Rohm&Haas) 、韩国的安智和东进、中国台湾的永光化学。其中, TOK拥有全球第一的市场份额, 大约为40%的市场占有率, 安智占全球供货总量的30%左右。中国大陆尚无TFT-LCD生产线配套用的光刻胶生产能力, 全部依赖进口, 苏州瑞红的正型光刻胶占TN-LCD、STN-LCD用胶的70%左右。
彩色光刻胶和黑色光刻胶主要由日本企业垄断。彩胶和黑色胶有日本合成橡胶公司 (JSR) 和日本东洋油墨 (Toyolnk) 两大体系, 占市场供应量的90%以上, 韩国和我国台湾也有少量生产。LCD间隙控制材料原来由JSR一家垄断, 但这种状况正在改变, 三菱 (Mitsubishi) 、SamyangEMS等企业的品质正逐渐被认可, 市场占有率不断上升。
平板显示制造过程中涉及工艺化学品种类较多, 国内有些企业采用北京化学试剂研究所的标准, 有些因为引进外资采用了SEMI国际标准, 造成了我国工艺化学品市场多规格、多品种并存的格局。行业内标准的缺失造成整个行业产品良莠不齐, 不同的企业使用不同的检测方法, 使得面板制造的下游企业难以评判产品的好坏, 导致交易成本提高, 削弱了企业的竞争力。目前急需开展平板显示用工艺化学品的标准体系建设及关键标准的制定, 以规范、引导该行业健康、持续发展。
3 标准化现状
平板显示制造过程中涉及的工艺化学品标准制修订受到了广泛的关注。目前国外主要是国际半导体设备材料产业协会 (SEMI) 制定统一的工艺化学品标准, 已有相关标准49项。其中涉及工艺化学品产品标准44项, 液体化学品分析和方法检出限的基础标准2项, 条码集装箱识别规范和装运控制SEMI统计导则2项, 聚合物表面颗粒测试方法标准1项, 涵盖了平板显示用25%四甲基氢氧化铵显影液、45%氢氧化钾溶液、50%氢氧化钠等工艺化学品产品标准。
全国半导体设备和材料标准化技术委员会 (SAC/TC203) 作为国际半导体设备材料产业协会的国内对口组织, 已成立电子化学品工作组 (WG3) 负责对口工艺化学品领域的国内标准化工作。该工作组结合国内产业政策, 已开展电子工业用工艺化学品重点领域的39项标准的制定工作, 其中平板显示用工艺化学品相关标准13项, 国家标准2项, 行业标准11项, 产品标准5项, 方法标准8项;其中已颁布标准1项 (电子级磷酸) , 正在制定标准12项 (包括液晶显示器用ITO腐蚀液、铝腐蚀液、显影液产品标准4项, 工艺化学品颗粒度、金属离子杂质测定、显影液中甲醇、碳酸根离子测定等方法标准8项) 。
与国际SEMI标准对比可以看出, 国内平板显示用工艺化学品标准中基础和包装统计类标准缺乏。虽然在显影液、蚀刻液领域开展平板显示用工艺化学品产品标准的制定, 但在产品种类、级别等方面还存在较大的差距。
4 标准化思考
我国政府和行业主管部门陆续推出了相关措施积极推进该领域产业发展。《工业转型升级规划 (2011~2015年) 》明确支持布局高世代薄膜场效应晶体管液晶显示器 (TFT-LCD) 、等离子显示 (PDP) 生产线扩能改造, 推动有机发光二极管 (OLED) 等下一代新型显示技术产业化, 以及新型平板显示上游关键材料规模化生产。《“十二五”产业技术创新规划》中明确电子信息制造业重点开发TFT-LCD、PDP、OLED、电子纸、3D显示、激光显示等新型显示技术。《电子基础材料和关键元器件“十二五”规划》中重点发展的高世代TFT-LCD相关材料主要包括高纯电子气体和试剂、PDP材料重点发展湿化学品等材料, 并实现产业化。
为积极开展平板显示用工艺化学品领域标准化工作, 建议运用综合标准化的工作思路, 加强顶层设计和规划, 建立和完善平板显示用工艺化学品的标准体系。紧密围绕产业发展和技术创新的需求, 以规范和引领产业发展为重点, 有计划有步骤地推进重点领域系统性、成套性标准制定, 建立标准的符合性评定机制和验证平台, 规范国内市场和国际贸易中的产品质量。
参考文献
[1]高鸿锦.我国液晶显示产业链上游产品的现状与发展趋势[J].产业市场, 2009, 17 (19) :24-28.
[2]詹家荣.我国超净高纯化学试剂产业的基本状况[J].化学试剂, 2010, 32 (10) :955-960.
电线电缆制造的工艺特征研究 篇2
关键词:电线电缆;制造工艺;特征
1 线缆制造工艺门类众多,工艺技术精度高
线缆产品的制造从本质上讲是材料的选、配、处理以及加工和结构组合。在电工产品中,线缆产品有以下两个鲜明的特点,一是品种繁多,目前已接近二千种,并还在不断发展中;二是线缆产品要运用于地球上所有可能被人类扩展到的各种场合、各种外部环境中,还要上天、入地(如用于卫星、几千米深的矿井或深海中),这必然要求不断开发新材料的运用及其相应的最先进的工艺技术与设备。多而杂、广而精这二对矛盾永远是线缆行业不断发展中持续要解决的问题,以下便是线缆产品制造中的一些主要工艺技术门类:
(1)有色金属的熔炼工艺。
①线缆行业对铜材的熔炼工艺技术非常重视。近三十年来线缆行业对铜的熔炼技术已接近世界先进水平,国内目前主要采用三种工艺技术,即上引法、连铸连扎和浸涂法生产出低氧铜和无氧铜,使铜的导电率达到101-103%IACS。目前国内中型以上的线缆企业普遍采用上引法生产铜杆,大型企业采用连铸连扎,少数企业还采用浸土法生产无氧铜。
②线缆行业与铝厂紧密合作,在熔冶技术上进行了研究改进,生产出铝纯度达到99.5%以上的电工专业铝锭。目前铝的导电率为61%IACS,而铝材标准中的特二号铝(纯度99.6%)可达到62-63%IACS,纯度99.996%的铝可达65%IACS,铝材的技术性能达到国际先进水平,过去采用的黑铜杆已经明令淘汰。
我国首创的在铝炼时加入少量稀土材料的稀土铝合金可提高铝材的强度、耐腐蚀性,且成本低,最适合用于架空导线,此项技术处于国际先进水平。
(2)有色金属的压力加工和其他工艺技术。
①过去,线缆制造企业大多数采用队铜、铝锭进行热轧制杆,由于加工过程中铜、铝材表面严重氧化,上个世纪九十年代后已逐步淘汰,目前已普遍采用的是上引法、连铸连扎和浸涂法制杆技术。
②对铜线的拉制工艺目前普遍采用大、中拉制及连续退火工艺,小线也有采用连续退火工艺技术,拉线速度加快,尺寸控制精度更高。对细铜线的控制,采用了多头拉线设备以提高生产速度。铜微细线(0.10mm及以下)的拉制工艺与设备已经成熟。
③对铜、铝导线的绞合,除了过去常用的笼绞外,更多的是采用了线速度更快的框绞、叉绞、盘绞以及管绞等工艺设备。按照交联聚乙烯电力电缆对导线需要提高填充系数及表面平整程度的要求,在绞制过程中增加了分层紧压以及拉拔式边绞边拉的工艺技术。
④其他还有铜导体外镀锡、镀银、镀镍的工艺技术;双金属导线(铜包铝、铝包钢等)工艺技术;以及铜、铝的热压技术成型,制造扁线、型材等新的工艺。
(3)塑料、橡皮及热塑性体的配方、混练加工工艺、塑料的挤包,并加以材料发泡(化学发泡的发泡率可达到40%-50%,物理发泡可达到50%-60%)的工艺以及交联(化学交联、辐照交联等)工艺技术都已达到了先进水平。对挤包工艺,大截面导线的产品(电力电缆)采用了三层共挤技术,小截面的产品(如通信电缆的单根绝缘线芯)采用了高速挤出机(2000-3000米/分),此外还有双头并联挤出等工艺技术。
(4)在漆包线、绕包线类产品中,工艺技术也有了长足的进步和发展。如普遍采用了在烘炉中队废气进行催化燃烧以减少环境污染的工艺技术,根据产品性能要求的需要,生产内外两种不同性能的漆种连续涂制成复合漆包线的工艺技术,耐高温薄膜绕包线制造的工艺技术等。特别是根据大型电力变压器的需要制造巨型换味道鲜的工艺技术,达到了世界先进水平。
(5)各种纤维的合并、绕包、编织工艺技术,采用了与纺织、化纤行业相近的工艺技术。
(6)粉状无机材料制成无机绝缘的灌注技术(如用于制造金属套耐火电缆),液压玻璃涂膜技术制造玻璃膜微细线技术及特种陶瓷粉材料制造耐高温500-1000°C的高温测试用电线等技术,同轴电缆的间隔式支撑绝缘等特殊工艺技术等。
(7)金属和非金属带状材料的绕包工艺及金属带材的纵包、焊缝及扎制螺旋状或环状凸形(扎纹)等工艺技术。
(8)其他,如铜、铝导线的连接,铜、铝导线的软化(韧炼)、各种模具的制作和修理,从很细到很粗、从几根到几千根导线和绝缘线芯的绞制、成缆技术,及对很重要却很娇嫩的电缆进行牵引的技术。
2 线缆制造企业用的各种材料
不但类别、品种、规格多,且用量巨大,小型企业的年用量已达几千吨,大型企业甚至达到几万吨,因此,各种材料每月的用量、库存的备用量,需要制定周密的计划,并严格付诸于实施,这对企业的正常生产和经济效益密切相关。同时,对废品的分解处理、回收重复利用及废料的最后处理等都必须作为企业管理中的一项重要内容来抓,管理的好坏,对企业的经济效益关系很大。至于生产中的材料管理,节支降耗等工作也是非常重要的。
3 在线缆制造业中,物流量特别大
从原材料及各种辅助材料的购进、储存、各工序间的流转,到成品入库出厂,都构成了一个相互关联且复杂的物流体系。因此,就原材料的的管理必须对其的物流路线、周期、存放地点(材料库、半成品存放地、成品库)等有一个合理的、科学规划设计,从合理的布局达到科学的动态管理。线缆企业将从这一系列的科学合理、严格实施的物流中获得可观的经济效益。
工艺对线缆专业设备的依赖性。
(1)在电线电缆产品的制造中,有许多是本行业特有的工艺技术,如塑料、橡皮绝缘的三层连续挤出;漆包线的涂漆和固化、油浸纸绝缘电缆的干燥和浸油;铅、铝套的热压挤包;导体的多次拉制;多根绝缘线芯的成缆;上引法和浸涂法制造低氧铜杆;光纤光缆的许多加工工艺等等。为此,必须有针对性地研究出许多设备来实现相关的工艺过程,制造出各种电线电缆的产品。
(2)制造的工艺与专业设备的关联和相互推动性。
在电线电缆产品的整个制造过程中,不管是从市场调研、结构设计、材料的选购,还是研发后的产品定型,工艺与设备的关联是相互制约相互发展的。这不仅保证了产品的制造,同时也推进了产品的更新改造。
①工艺上所有的要求都必须通过设备上的各种措施才能实现。如:需要导电率更高得铜,一直是线缆业所追求的目标,在研制了上引法、浸涂法的工艺和专业设备后,就能使铜的导电率达到10-102%IACS的低氧铜、无氧铜,产生了巨大的社会经济效益。
②反之,生产专业设备的企业必须密切配合着线缆产品的改进与研发,或要求不断提高生产速度或工艺精度(如电子线缆中要求挤出的塑料绝缘厚度为0.1-0.2mm)等,新工艺技术的出现对专业线缆设备的也提出了新的要求。如有了有色金属热压挤出成型机就可方便的制造铜包铝、铝包铜等双金属单线及某些电缆产品的铝护套等。
③专业设备的不断改进、开发,不仅保证了实施工艺的有效性和稳定性,而且推进了线缆产品的制造向多快好省的方向前进。在提高整个线缆制造的技术中发挥着重要的作用。以挤塑专业设备为例,立塔式交联电缆生产系统保证了110-220Kv的高压电缆所需要的厚绝缘层(16-28mm)以及研制的500Kv的超高压电缆,精密挤出机可以制造0.1-0.2mm厚度的绝缘层,为微小型的电子线缆发展创造了条件,采用挤出速度达2000-3000米/分的高速挤出机制造室内通信线缆的绝缘线芯,大大提高了该类产品的生产能力。
制造技术与制造工艺的合理分析 篇3
关键词：制造技术,制造工艺,分析
1 先进制造技术的提出与体系
1.1 先进制造技术
先进技术是目前制造业发展的重要基础, 多数学者将先进技术定义为是制造业融合信息技术和现代管理技术综合而形成的并广泛运用与企业管理、产品设计、产品开发、销售、回收等技术的总称。
简而言之, 先进技术是制造业在提升生产力与竞争力过程中融合多类现代化技术而成的技术群。目前, 在世界领域内先进技术的发展水平参差不齐, 我国还处于发展之中, 但机械科学研究院提出了由多层次技术群构成的先进制造技术体系。第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术, 它是先进制造技术的核心。它在铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺中大量采用。第二个层次指的是包括当前使用较广的数控技术、机器人控制技术、无人操作等制造单元技术。第三个层次指的是集成技术, 也即通过运用现代化的网络技术与计算机技术集合前两个层次技术而形成的新型技术。
1.2 先进制造技术与机械制造工艺的关系
制造业是技术型的企业, 涉及的行业较为广泛, 包含有工程机械、化工企业、食品加工企业、纺织工业等。制造业既是一个基础性的产业, 更是一个科技创新的产业, 在推动现代科技发展的过程中发挥了重要作用, 其中制造工艺是制造业发展的基础。如何促进制造工艺的革新与发展, 在一定程度上等同于如何促进制造业的发展;另一方面, 机械制造技术的更新、发展又集中体现着先进制造技术, 并补充、丰富了先进制造技术。因此, 先进制造技术与机械制造工艺的关系是相辅相成的, 不能忽视任何一方的发展。
2 先进制造技术在机械制造工艺中的应用
2.1 企业生产方式发生重大变革
先进制造技术投入使用后, 我国大多数制造企业已经从传统的生产方式转向了现代化的生产, 到生成模式等均发生了巨大变化。主要体现在以下几个方面:其一, 工作方式上, 由传统的顺序转向了并向工作方式;其二, 在生产管理上, 脱离了复杂而繁琐的多层次管理模式转向了简单明确的扁平化模式;其三, 组织管理上, 由按功能划分小组转向了固定的工作组织, 使之专人做专事;其四, 工作方向上, 改变了以往重质量不重市场的理念。
2.2 产品设计开发应用了现代设计技术的最新成果
现代设计的方法和技术主要有“绿色设计”。在开发和应用新技术时, 必须把保护环境、爱护人类的“生态平衡”意识摆在设计、制造和使用的首位, “以人为本”是制造技术发展的最高准则。绿色技术的使用不仅在于保护环境与减少污染, 且有利于企业降低资源的浪费, 有效提升资源的利用率进而降低生产成本, 一定程度上利于提升企业效益。绿色设计的投入使用, 可以有效克服传统技术的缺陷, 在保障产品质量的同时更注入了环保元素。如产品从设计、生产、使用、淘汰、回收、再利用……, 形成了一个良性循环, 使之成为了当下与未来产品设计的重要指导原则。
3 我国机械工业发展先进制造技术的对策
从目前我国制造业整体水平而言, 发展历史较短、基础较为薄弱、整体水平与西方国家还有着较大差距。虽然经过近年来的发展, 我国经济与科技实力有所提升, 但依旧不足于与国外企业相比, 面对时代发展的要求, 我国制造业还有一段漫长的探索之路, 在迎接机会的同时更要面对挑战, 可以从以下方面加大投入与开发:
3.1 加强制造技术应用与制造技术的开发相结合
技术的发展与提升在于不断地研究与开发, 要保持我国制造业制造技术的先进性, 在发展制造业的同时将技术研究开发融合在一起, 在实践中总结经验为技术的开发提供宝贵经验, 是推动技术先进性发展的重要基础。
3.2 加强政府与企业的相互合作与扶助
机械制造企业是应用先进制造技术的主体, 也是技术开发、投资的主体。因此, 企业应改变观念, 眼光放远, 在这两方面舍得花人力、物力和财力。
3.3 立足实际先行试点
新技术从提出到投入使用需要经历一段时间的推广运用, 对于我国工程机械制造业而言, 由于整体水平还相对较低, 因此, 先进技术的推广使用中应从实际出发, 根据企业的状况建立合理有序的引进计划, 阶段性发展。如在重点企业或具有代表性区域进行推广试点, 在取得理想效果后在扩大使用。
3.4 加强人才培训
科技的发展、社会的进步、经济的提升在于人才的发展, 人才是进步的动力。要进一步推动我国制造技术以及制造工艺的水平的提升, 对于国家而言要建立科学有序的人才发展战略, 为社会输送更多的专业人才;对于企业而言要立足实际, 加大专业技术人才的引进, 打造一支专业化与高素质的人才队伍。
4 结语
机械制造业是国民经济中的重要支柱, 而制造业技术的先进性不仅是衡量制造业整体水平的关键因素, 更是反应一个国家科技水平的重要因素, 是国家综合实力竞争的重要组成部分。我国制造业由于起步较晚, 当前还处于发展阶段, 未来发展之路还需要不断的探索与研究。
参考文献
[1]徐耀信.机械加工工艺及现代制造技术[M].西南交大出版社, 2005 (02) :1.
制造工艺的光化学 篇4
关键词：机械制造工艺 课程 项目教学
中图分类号： TH16-4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0127-01
项目教学法主要是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕着项目组织和展開教学，从而使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。项目教学并不是单纯的实践教学，而是通过理论建设加上实践检验，让学生对《机械制造工艺》课程的知识体系和技能工艺有一个全面的了解，在日后的工作当中，能够表现出更加精湛的技艺。该文主要对《机械制造工艺》课程的项目教学，阐述一下个人教学体会。
1 在传统的《机械制造工艺》课程教学中有以下几个问题需要注意
（1）教师讲课内容过于死板，与实际工作需要关联不多
在传统的《机械制造工艺》课程教学中，教师一般是先解释基本概念，采用举例的形式来讲解难点问题、综合性的内容，往往导致理论与实践之间的过程被忽略。从主观的角度来说，目前的授课方式局限于传统形式，很多学生都对理论知识比较感兴趣，他们的知识体系、理论架构相当健全，但是应用到实际工作中的时候，往往出现套路生硬、思维固定等问题。无论是加工制造、还是设计研究，都没有达到良好的成绩，在主观上限制了自身的发展。
（2）传统教学中学生对实践技能的掌握不熟练
职业院校的学生多数是从高中过来的，他们本来就对机械加工等实践性的知识较为陌生，有的甚至是从未听说。此外，《机械制造工艺》课程本身相较于其他课程来说难度较高，学生很难用灵活的思维来学习，一般情况是教师讲什么就是什么，学生不会主动学习。导致的结果就是，学生没有建立一个属于自己的知识体系，实践技能非常生硬，只会按照固定的模式去应用和学习，对日后的学习和工作造成了非常大的阻碍。
（3）学生对实际操作中产生的质量问题认识不足
在传统的教学中，安排有车削实习、钳工实习等机械加工实习，但是，由于教学中的实习多数内容单一，并且模仿老师进行加工操作是学生在实习中最常见表现，实习结束后也很少对产品的质量进行检验，这就会导致学生在以后实际工作中的质量意识较差。缺乏质量意识是现阶段比较重要的问题，已经严重影响了《机械制造工艺》课程的正常教学，必须运用项目教学，将教学工作拉回到正常轨道。
2 《机械制造工艺》课程的项目教学体会
（1）课程内容本就枯燥生硬，教师应带动学生的学习氛围，提高学生的积极性
很多学生在开始学习的时候，认为《机械制造工艺》课程是一门非常枯燥的课程，而且面对冷硬的零件，他们并没有较高的学习兴趣。但是，项目教学是一个综合性的载体，它能够让学生在实际学习当中，产生更多的热情，感觉到零件的功能和作用，并且在变化多样的机械制造工艺当中，学习到更多的知识。营造学习气氛可以从以下几个方面出发：第一，根据学习内容的重要程度来营造学习气氛，案例分析贴合实际。很多教师都在采用埃菲尔铁塔、澳门大三巴门、香港中国银行大厦等一些案例来营造气氛，但是这些耳熟能详的案例距离学生太远，达不到效果。第二，根据未来的项目发展来进行营造气氛。教师自身具备的教学经验，可以在一定程度上预测出将来的项目发展，学生也可以凭借自己的想象和推测，来营造一些项目气氛，这才是《机械制造工艺》课程最需要的学习气氛。
（2）在项目教学中应对课程内容进行调整，根据学生特点优化教学方案
对于《机械制造工艺》课程来说，即便是应用项目教学，依然要进行有效的设计，从而达到预期教学效果。一般情况下，教师必须将学习任务、学习目标、传动轴工艺编制进行了解和设计，根据学生的学习难点，设计针对性的教学方案。在不违背教学大纲的情况下，可以对课程内容的先后顺序进行合理调整，提高学生的理解能力和学习能力。其次，教师要授予学生正确的传动轴加工工艺，同时将传统轴的有效检测方法进行讲授，让学生在应用实践技能的时候，既能够保证零件的产量，还可以保证质量。这是教学上的要求，也是未来工作的要求。
（3）通过项目教学教学应授予学生最正确的理论知识和实践技能
首先，教师必须明确项目教学目标。通常，学校会与企业相联系，定向培养，让学生在获得知识以后，直接投入到工作当中，既能够积累经验，又可以为自己增添“砝码”；其次，教师在应用项目教学的时候，要对每个项目的重点、难点进行分析和计算，了解学生的实际诉求。无论是在课堂上，还是在项目实践中，都要以最直接、最简便的方式来解答学生的问题；第三，每个项目都要有拓展练习，并且完成相关工作任务。单一的项目只能授予学生普通知识，拓展练习可以让学生的知识架构更加完善，实现一个全面的提升和进步。
（4）项目教学的实施可以使学生实现理论和技能的双重提升
《机械制造工艺》课程的难度较高，通过项目教学的实施，能够有效提升教学的效果。但是在日后的教学当中，必须提高项目的可靠性，同时，参与的项目要与学生的学习相符合才能得到较好的成果。教师让学生直接参与到零件的创造当中，切实的感受到零件创造的不易，在运用知识的时候，一定要相互配合、灵活运用，从而实现理论和技能的双重提升，这才是最终目的。
3 结语
该文对《机械制造工艺》课程项目教学阐述了一些个人体会，从目前的教学工作来看，项目教学的效果还是比较理想的。在日后的工作当中，需要从教学需求、社会需求、项目发展的角度来进行教学，实现教育工作的全面提升。另一方面，项目教学需要注意时间段的分析，根据不同阶段的重点与难点，提升学生的学习能力和教师的教学能力，为机械制造行业培养更多的人才。
参考文献
[1]郭中万.谈企业需求下的机械制造工艺基础课教学改革[J].职业，2013（32）.
[2]许晶，杨晓辉.面向高职教育的“机械制造工艺”E-learning体系结构研究[J].长春师范学院学报，2013（8）.
制造工艺的光化学 篇5
随着国民经济和科学技术的不断发展, 让我国的机械制造行业融入了许多现代化的技术, 在技术上不断进步的同时也对生态环境产生了严重的威胁, 而绿色制造的理念就是在环境恶化后衍生的。如何在机械制造行业中实行绿色制造理念, 并让机械制造的工艺绿色化, 成为了相关人员研究的重要课题。
1 绿色制造理念在机械制造中的内涵
1.1 原材料的节约
绿色制造理念在制造业当中有着重要的意义和作用, 想要在制造中有效的实行绿色制造的理念, 首先就是应该节约制造的原材料。在这一方面绿色理念要求制造业中应该利用先进的工艺技术来有效的减少制造过程中的原材料浪费问题。并且还要在生产的过程中提升产品的合格率, 减少原材料在制造中的投入[1]。
1.2 减少能源的消耗
绿色制造理念中还要求了在制造中要充分的减少能源的消耗。由于很多种类的能源是不可再生的, 并且很多能源正在呈减少的趋势。因此绿色理念要求制造中应该尽量使用可再生资源, 减少使用不可再生的能源, 利用先进的技术开发更多的新型能源投入到制造工艺当中。
1.3 减少制造中的“三废”
三废指的是废水、废气和废料, 绿色制造理念中要求机械制造业中应该对有污染的水、气和材料进行处理之后排放或者进行回收再利用, 这样就能够有效的减少环境污染的程度, 实现机械制造行业的绿色化[2]。
2 绿色制造理念在机械制造工艺中的应用措施
2.1 选用绿色原材料
实现绿色制造理念, 应该在制造中使用比较绿色环保的原材料进行制造, 同时选择的环保材料还应该符合机械制造工艺的要求, 还要具备非常良好的使用性能。具体来讲, 在原材料的选择上, 首先应该注意环境和材料的兼容性, 不可以使用有毒、有害、有辐射性的材料。使用这样的原材料能够在使用完成之后再利用, 减少资源的浪费[3]。
其次, 应该选用原料丰富、低成本、低污染的原材料, 避免使用价格昂贵、污染大的材料。最后, 在制造的时候最好要使用一些能够回收的原材料, 或者已经经过回收的原材料, 实现资源的循环使用, 减少制造中的浪费现象。
2.2 选用先进的技术
想要保证机械制造工艺中绿色理念的融入, 应该将一些先进的技术加入到机械制造当中。例如可以在机械制造中使用快速成型制造技术。这一技术所使用的仪器为快速成型机, 这一设备在进行使用的时候, 首先是使用CAD中的数据来进行模型的设立, 将层层的模型进行堆积。这种仪器使用的先进性在于它在使用的时候没有使用任何的刀具、模具和工装夹具, 并且能在很短的时间内形成复杂形状的实体或者三维零件。因此这种技术不仅能够有效的节约资源, 还能够让制造成本得到有效的减少, 与此同时, 还能够生产出很多新型的机械设备。
在机械制造工艺中还可以使用少无切削加工技术, 这一技术是新技术、新工艺中衍生的新型技术类型。在使用的时候是利用精密铸造、冷挤压、沉积等成型技术和工程材料应用到机械制造当中, 也是将机械零件的形状向着精密成型的方向发展。通过这种自由成型的加工技术, 能够让产品的生产费用有效的减少, 也能够减少机械产品生产中的能源浪费和资源浪费[4]。
2.3 绿色切削加工技术的应用
绿色切削技术在机械制造工艺中也能够达到节能减排的要求。由于在机械产品切割的时候使用的切削液具有一定的污染成分, 所以使用绿色切削技术就能有效的解决污染的问题。这一技术在使用的时候, 主要是会进行干式切割、低温切割、绿色温式切割等几个方式。但是这一技术在使用的时候的净化处理、切削液的研制等方面还存在着一定的问题, 因此还没有得到全面的利用。所以相关的技术人员应该加强对这一技术的开发力度, 从而更好的投入到机械生产当中。
2.4 振动消除应力法的应用
在机械制造的生产过程中, 一般情况下都是要对原材料进行特殊的处理, 这一过程不仅能够让材料的应力有效的减弱, 还能让机械产品的性能大大增强。处理中使用热时效法的时候, 会让材料本身的性能得到破坏, 还会让制造的成本大大增加。所以在处理的时候可以使用振动消除应力法, 这种方法能够让材料中的金属构件实现晶格滑移, 从而就能让金属的塑性发生改变, 从而让材料的应力得到有效的减弱, 实现减少成本、避免浪费的目的。
2.5 再制造技术的应用
再制造技术主要是将已经不能使用的或者已经到了使用寿命的零件进行一定的处理, 再将这些处理过的零件加入到机械的生产当中, 从而有效的减少资源的浪费, 也让机械的使用寿命得到延长。但是在使用这一技术的时候, 必须要保证机械产品的使用性能, 不能将处理不合格的零件应用在机械制造当中。
3 结论
综上所述, 目前的生态环境恶化现象想要得到有效的遏制, 就应该不断的在机械制造行业中推行绿色制造理念, 减少资源浪费的同时, 也能够让环境污染的现象得到有效的缓解, 从而才能让机械制造行业达成可持续发展的目标。
摘要：随着我国机械制造业的不断进步, 为人们带来极大的便利的同时, 也带来了很大的污染。绿色制造理念的出现为我国的机械制造业提供了一条新的发展道路, 大力的实行这一制造理念能够让现代的制造行业向着更加环保的方向发展。所以本文对基于绿色制造理念的机械制造工艺进行分析, 并且提出一些推进绿色制造工艺应当采取的措施。
关键词：绿色制造理念,机械制造,工艺分析
参考文献
[1]鹿革.绿色制造理念下的机械制造工艺[J].现代制造技术与装备, 2010 (04) :59-60.
[2]王顶言.“绿色制造理念”在机械制造工艺教学中的渗透[J].神州, 2013 (21) :102-103.
[3]高鹏飞, 胡亚军.基于绿色制造理念的新型机械制造工艺[J].河南科技, 2011 (10) :43.
制造工艺的光化学 篇6
我国一直是制造业大国, 在以往我国已经形成了一套独立自主的制造流程和办法。但是, 由于此办法过于重视眼前利益, 忽略对于长远发展角度的考虑, 使得我国的制造业有着大量的资源浪费和环境污染现象。随着国人对于环境保护的重视和对于可持续发展的考量。绿色机械制造方案已经逐渐走入各机械制造加工厂, 为企业带来更大的效益。
2 绿色机械制造内涵及特征
作为一种结合了材料、环境、制造及技术等多门科学的交叉制造技术科学, 绿色制造技术能够帮助人们从产品的设计、加工、回收等多个方面对资源节约并控制成本、保护环境。绿色制造技术在目前有着社会性、多元化的特征。社会性是指绿色制造技术已经成为当今社会生产生活一种普遍的技术手段, 而非新兴的技术手段, 且在未来有着持续发展的趋势。多元化是指绿色制造技术发展到目前为止, 已经结合、并还将继续结合更多领域的科学知识和技术手段, 进行不断的完善。
3 加工前的绿色制造办法
3.1 加工材料的选择
材料的选择是决定加工方案的重要因素。在进行绿色机械制造的过程中, 对于材料的选择应当充分遵循绿色环保的标准。在选择材料时, 要摈弃以往只重视材料性能, 忽视材料对环境等影响的思想。因此, 在选择材料的过车用中应当充分考虑下述几点因素:其一, 材料本身的性能。选择的材料本身应当是通过绿色工艺制造而成的, 并且在接下来的制造过程中还可以持续通过绿色工艺进行制造。其二, 材料的可回收性。在选取材料时, 不仅仅要考虑在制造过程中材料的环保性, 还应当考虑在制造过程后材料的可回收及可利用性。因此, 应当选用回收价值高的材料。其三, 要尽量减少材料的种类。在选择材料的过程中, 应当充分考虑材料的可替代性。一般说来, 应当选用可替代性弱的材料进行加工。尽量减少材料的种类, 减少材料在运输和存储过程中的成本, 为企业盈利提供可能。最后, 应当选择能够降解的材料。材料的可降解程度是衡量材料的绿色环保性能的主要标准。但是, 在实际生产过程中, 难以选择完全符合上述要求的材料。因此需要根据现实情况多加衡量和取舍, 在保证企业存活和盈利的基础上最大限度满足环境友好的需要。这就对企业的管理者提出了更高层次的要求。
3.2 制造方案的设计与确定
绿色制造技术的采用, 是以确定的制造方案为依据的。因此制造方案的制定和选择极为重要。在制定制造方案时, 应当综合考量多种因素, 制造出两种以上侧重点不同的制造方案, 由相关专家组成审查团进行确定和审查。方案的审查和确定是绿色制造周期中最重要的一个环节, 包含了四个步骤, 分别是方案的初审、专家对其点评、方案确定、持续实施。方案初审是指专家对方案进行首次讨论, 并进行第一次选择。这时, 还会剩余一个或几个方案。若余两个方案或以上, 则专家组成员需开会讨论, 对余下方案进行点评, 再进行集体投票表决, 选定最终方案。若是只剩下一个方案, 则无需讨论, 直接确定最终方案。在确定最终方案后, 专家组应当考虑方案的可持续投入使用的可能性, 并对其进行修改。修改过后的方案即为最终方案, 在经过一段时间的适应后正式投入使用。
专家在进行选定时, 应当在考虑其绿色标准的同时考虑其投入产出比。并应当对方案中物料、资金、信息的流动和转化有着足够的了解和重视。并要考虑其可能存在的不确定因素和危险因素, 在最后讨论的过程中设法规避。同时, 选择出的方案还应当具有一定的柔性, 方便工人在进行制造的过程中根据实际的情况进行一定范围内的修改。
4 加工时的绿色制造办法
4.1 节约资源型
材料加工时会产生大量的材料浪费和相关耗材的使用, 若是能够在加工过程中减少相关资源的浪费, 则会对绿色加工有着很大的裨益。一般说来, 节约资源型的新型工艺有下述两种。其一为少无切削技术。少无切削技术集冷压缩、精铸等现代加工工艺为一体。这种技术在形态不规则的材料加工中有着很大的作用。由于很多材料需加工成各类形状不一的齿轮和孔, 因此将会由很大的资源消耗。而利用此技术能够节约近4成的材料, 减少28%的成本。由上述数据可以看出, 材料的环保和成本的节约是可以共存的。其二是干式加工技术。干式加工技术是一种新型技术。这种技术能够不利用传统方法中的液体切割, 直接对空气进行压缩进而切割材料。在传统办法中, 为了保证切割质量, 切割时一直选用专用的切削液。一直以来, 切削液都不符合绿色加工的模式, 这是由于:首先, 切削液属于消耗品, 各工厂每年在购买切削液的过程中占据了耗费了大量的成本。同时, 切削液还有着多种难以降解的化学物质, 在对环境造成污染的同时, 对工人的身心健康产生较大的威胁。而使用干式加工技术能够很好的避免上述情况。上述两种加工方式是在加工过程中最常采用的绿色加工手段办法。
4.2 降低能耗型
若想降低能耗, 首先应当采用各类技术手段进行节能。在节能时, 不仅仅应当在工艺方面采取相应办法, 还应当在管理层面、设备和能源采集方面均采取相应手段。在工艺方面, 相关部门应当抓紧研发最新的工艺, 并缩短其投入正式生产的周期。在管理层面, 管理人员不仅要在管理企业流程时采用节能工艺, 还应当将节能、环保、绿色的概念深植于企业的核心文化中。在能源采集方面, 应当把目光放得长远, 采用最利于可持续发展的能源。而不应当只顾眼前利益, 一味要求降低能源价格, 企业还应当自主开发新能源, 以此来降低成本。由于工业制造采用的机械单价较为昂贵, 使用寿命一般较长。因此, 适当延长设备寿命是减低能耗、节约资源的最好办法。机械加工通常会产生较大摩擦力, 能够很好的进行润滑, 选取合适的润滑油, 并采取适合的方式进行润滑是相当必要的。根据资料显示, 直径为0.5~2μm的雾粒能够在最节约润滑油的同时达到最佳的润滑效果。若想使润滑油雾粒的直径达到上述标准, 一般会使用3.5×105pa压强的空气对润滑剂进行压缩。
5 结语
目前, 各领域的专家和学者将越来越多的精力投入在绿色机械制造工艺的设计和改良上。尽管我国在此领域的历史有限, 在各个制造企业中还有着一定的陋习需要克服。但是可以预见, 我国的制造业在部员的将来一定会大规模的将绿色制造工艺投入使用。这样, 绿色制造工艺就将逐步取代传统制造技术, 为社会增添环境友好型的机械加工方式。
参考文献
[1]包轩庭.高速干切削技术的研究现状与发展趋势[J].常熟理工学院学报, 2013.
[2]敖三妹.绿色制造——可持续发展的现代制造模式[J].南京工业大学学报 (自然科学版) , 2015.
废热锅炉的制造工艺 篇7
关键词：废热锅炉,汽包,换热器
废热锅炉是某甲醇项目中最重要、工作条件最苛刻的工艺设备, 其设计、选型、操作直接制约着整个装置的安全平稳运行。因此着重阐述废热锅炉的制造工艺、技术特性、结构特点以及在制造过程中遇到的问题。此废热锅炉是在换热器上部设置独立的汽包, 由汽包完成汽水分离, 汽包与换热器之间用十几根管道连接。其作用是将其它装置生产出来的转化气冷却下来, 为后续工艺流程做准备, 同时也产生高压蒸汽。作为甲醇生产工艺中极为重要的一环, 废热锅炉在甲醇生产中有着极为重要的作用。 (见图1)
1 技术特性和结构特点 (见表1)
废热锅炉为卧式设备, 主要由上部的汽包和下部的换热器 (锅炉本体) 组成。以下为废热锅炉的结构特性:
1.1 进气端 (高温端) 采用60°锥度的锥形封头, 目的是使进气气流平滑, 并能均匀地分布于各换热管。
封头内衬150mm厚隔热层, 以使耐火衬里免受气流直接冲刷。封头外加冷却水夹套防止壳体过热损坏。
1.2 汽包与换热器之间由10根上升管与7根下降管连接。
汽水从上升管流向汽包, 汽水分离后, 水从下降管流回锅炉, 形成水的循环。
1.3 出气端为带法兰的椭圆封头, 封头端部设置调节装置座, 可以调节从中心管过来的转化气。
1.4 换热器壳程侧有一膨胀节以及下部有滚动支座支承, 以利锅炉充分膨胀。
2 该锅炉制造中遇到的几个难点
该废热锅炉在制造中存在以下几个难点, 具体如下:
2.1 S形上升管与下降管必须与汽包和换热器上的短节对齐, 严格控制组对错口量。
针对此难点采取措施如下:
a.在汽包上的开孔与换热器上的开孔必须从同一方向也就是从转化气入口法兰侧方向好孔, 从而使之上下开孔一致。
b.上升管口与下降管口的开孔方位必须严格按图纸执行。
c.壳体上接管必须留有试压余量, 使之在壳体水试压后再切割掉, 重新修磨坡口, 保持图纸要求的伸出高度。
d.汽包与换热器之间的连接鞍座, 先把在汽包上的鞍座焊接上, 待上升管与下降管组对合适后再焊接壳体上的连接鞍座。
2.2 封头侧接管开口必须与阀座侧上中心管保持在同一轴线上。
针对此难点采取措施如下:
由于中心管已先焊接在管板上, 所以在阀头侧的管箱封头中心的接管先点焊在封头上, 阀盖与封头上的法兰接管先用螺栓把接好, 然后调节封头中心接管法兰, 保持中心管与接管的同轴度合适后, 在焊接接管与封头的焊缝。这样, 调节装置就能准确的控制转化气的流量。
2.3 膨胀节在热处理和水压试验合格后, 必须保证膨胀节的功能和作用。
针对此难点采取措施如下:
a.试压前, 筒节与环板之间的所有筋板点固在合适位置 (由于膨胀节的短筒节与壳体筒节间的焊缝需要做RT探伤, 如果筋板提前焊接上, 将无法进行RT探伤) , 待试验合格后在把筋板切割下来。
b.把所有的螺栓全部安装的同时, 再在筒体内部均分8块100×300×10的钢板, 焊接在筒体内部, 使之在膨胀节在试压时不会伸长过度, 而破坏膨胀节。
c.由于膨胀节直径为φ1200, 试验压力达到4.29Mpa, 在膨胀节两端的开口如果用钢板密封, 其厚度为120mm。这样, 不仅浪费材料也增加了焊接强度。所以在两端开口用DN1200×22的封头代替钢板就解决了上述问题。
这样就能保证膨胀节在试压后不会产生变形, 不影响膨胀节安装在壳体尺寸。
热交换器的制造工艺 篇8
热交换器是石油化工设备制造中最常见的产品, 其重量和投资额在石油化工企业中占有很高的比例 (热交换器的投资约占总金额的五分之一, 重量约为设备总重量的40%以上) 。热交换器在食品、医药、动力和原子能以及其他工业部门都有广泛的应用。
热交换器属于间壁式换热器, 它是两种冷热流体介质通过“壁”进行热量交换而又互不相混的结构。间壁式换热器按其结构形状可有不同的类型, 其中以管束式热交换器为最多。管束式热交换器与其他类型的间壁式换热器相比, 具有承压能力高、结构坚固、用材广泛以及维修装卸方便等特点。
管束式热交换器常用的有固定管板式、浮头式、填料函式和U型管式等类型。
从结构特点上看, 浮头式热交换器具有一定的代表性。这种热交换器一端固定, 另一端可以随管束自由浮动, 管束的膨胀不受壳体的约束, 因此可以用于温差较大的场合。此外还由于管束便于装卸, 维修方便, 从更新的角度上看有较大的经济性。例如热交换器的损坏常常发生在管壳和管子管板的接头处, 浮头式热交换器不仅检修容易, 而且能有效地利用壳体而只更换管束。下面将以浮头式热交换器为例, 并结合其他热交换器的特殊性介绍管束式热交换器的制造工艺过程。图1为所要介绍的浮头式热交换器的结构示意图。
1.管箱2.法兰3.垫片4.固定式管板5.筒体6.支座7.管子8.拉杆9.浮头10.浮头管板11.外管箱
2 主要零部件的加工
2.1 热交换器壳体的加工与要求
壳体是热交换器的主要部件, 其加工工艺过程与圆筒形贮罐基本相同。这里所要强调指出的是:热交换器壳体的不圆度和不直度较圆筒形贮罐为严格。据JB1147《钢制管壳式换热器技术条件》的规定, 对筒体同一断面上直径的偏差和内径偏差有一定的规定 (见表1) 。筒体内径过大或由不圆度引起的间隙不均匀, 会引起壳程介质的短路而达不到预期的设计目的。
/mm
热交换器筒体的不直度要求, 一般按长度定级, 当筒体长度:L≤6000时, 不直度< (1/1000) ·L, 且<4.5mm;6000
热交换器筒体的长度要求, 公差应<±5mm。对于某些石油化工装置中单台更换的换热器, 有时要求更严格。因此, 热交换器筒体在排版与展开时, 还应将焊缝收缩余量计入实际下料尺寸内。对于一般中薄板壳体的焊缝收缩余量, 常常按每条对接焊缝2mm余量进行考虑。
2.2 管板、法兰的材料与加工
管板、法兰是热交换器的重要组成零件。它们不仅要承受一定的压力, 而且是关键的连接件。这样, 对管板、法兰强度和密封可靠性在制造上就有特殊的要求。
2.2.1 管板的材料与加工
管板是起连接和固定管子作用的, 其加工工艺随毛坯材料的不同而有所不同。
用作管板的材料一般为Q235A、Q245R、Q345R、14Cr1MoR等等低碳钢或低合金钢热轧钢材、20锻钢坯及复合板。管板的厚度因要承受一定的温度和压力而又不丧失刚度和强度, 故一般要求较厚;随着温度、压力级别的提高和大型化, 管板的厚度亦更大, 目前管板的最大厚度为200~500mm;对于要求不高的60mm以下的管板, 可以由钢板制作;对于重要场合或管板很厚时, 则必须采用锻件;厚钢板的轧压比小, 内部缺陷存在的可能性较大, 而且由于轧制方向性的原因, 钢板纵横向的机械性能往往相差较大, 有时还有层状撕裂的可能, 所以在用于重要场合时必须予以限制。当某种单一材料不能同时抵抗两侧换热介质的腐蚀时, 必须采用双金属板及复合板。除上述要求外, 用作管板的钢板或锻件, 在毛坯下料以前 (对于锻件则在精车以前) , 还应按规定的级别和百分比进行超声波探伤检验以及机械性能检验。锻件的机械性能检验试样, 通常规定在锻件厚度方向上的切线方向切取。
管板属典型的群孔结构, 单孔的质量往往会决定管板质量, 有时甚至影响到整台热交换器的制造和使用, 因此管板孔的加工是非常重要的一道工序。在加工过程中必须尽可能满足几点要求: (1) 保证孔的位置及尺寸精度, 如管孔不圆度、同心度及孔壁的光洁度; (2) 对大厚度的管板须保证孔与管板平面垂直; (3) 组装状态下管板和折流板的同一位置的管孔和拉杆用孔的中心应在同一直线上。
管板的钻孔加工, 通常采用摇臂钻进行单孔加工。但因大型化的要求, 管孔越来越多, 因此制造中已用多头钻和数控钻孔代替了传统的钻孔设备。不仅提高了生产率, 而且保证了管孔的质量。
管板孔槽是管子胀接连接的一种结构。它是借助于管孔开槽器来加工成的。管孔开槽器加工孔槽的过程是:将其装于钻床动力端, 导向端进入孔中后, 随着钻床的进给, 开槽器偏心套筒上的轴肩压紧管板, 弹簧被压缩, 偏心套筒与筒内的刀杆作用在一起, 并在管孔开槽器器体上沿螺旋槽滑动的滑动轴销带动下, 转至偏心位置;当滑动轴销滑至螺旋槽顶端时, 刀杆达到最大偏心距, 迫使刀刃正好伸出到管孔槽需要加工到的深度并作偏心旋转而开出孔槽。此后随着退刀向上, 由弹簧的张力作用而使刀杆恢复到原来位置, 这样取出刀杆时便不会损伤管孔。
2.2.2 法兰的材料与加工
法兰有不同的分类法兰, 根据石油化工设备用法兰的种类按结构形式一般可分为:压力容器法兰 (包括平焊法兰、对焊法兰) 、管法兰 (包括平焊法兰、对接法兰、活套法兰、螺纹法兰) ;按法兰密封面形式又可分为平面法兰、凹凸法兰和榫槽法兰。
热交换器的各端面法兰一般为压力容器法兰, 其毛坯通常用轧制、锻造和铸造等方法来获得。采用轧制法兰不仅较锻造法兰和铸造法兰质量好、效率高、成本低 (价格约为锻、铸法兰的1/4左右) , 而且切削加工量少, 为适应生产的需要, 我国已有定点生产厂家, 对于带颈法兰按有关规定, 带颈法兰必须选用锻件。
2.3 折流板的材料与加工
折流板用于壳程介质的折流, 折流板按形状一般可分为弓形、圆盘-圆环形和带扇形切口等三种, 其中以弓形折流板用的最多。流体经过弓形折流板的圆缺部分后便可垂直流过管束, 因此传热效率相应较其他两种形状的折流板为高。此外弓形折流板还具有结构简单、制造方便等优点。
折流板一般选用Q235A或与热交换器筒体相同的材料即可。
折流板的下料, 考虑到装夹和切削外圆加工的方便, 要求除在直径方向放有4~6mm的切削加工余量外, 还应按完整的圆形坯料下料。
由于折流板上的各对应管孔, 将被同一根管子穿过, 所以不仅要求每块折流板上孔径和孔间距较精确, 而且还要求各折流板间的对应孔必须一致。因此, 加工过程中常常将圆板坯料按8~10块一叠, 边缘点焊而固定连接在一起, 再划线、钻孔;为防止钻孔过程中折流板的翘曲及板间各对应孔的相对位置的偏差, 也可象管板钻孔一样, 在下面垫上木板或其它物件。钻孔全面完成后, 因外圆切削的需要, 还应借助各孔用螺栓进行夹持。
为了顺利穿管, 各折流板必须依次对应剪切成弓形, 否则会因各孔相对位置的改变而带来较大的误差。
2.4 管子的材料与加工
管子的选材应根据管子内外介质的压力、温度及腐蚀性而定。常用的有10、20碳钢、不锈钢、铜和铜合金等, 其规格一般为:碳钢的φ19×2、φ25×2.5、φ25×3、φ32×2.5、φ32×3、φ38×2.5、φ57×2.5和不锈钢的φ25×2、φ38×2.5等等。
管子加工中, 对于批量生产可以直接按管束的定尺长度订货, 而一般情况下是用长管子借助于砂轮切割机和其它专用切管工具来切割下料的。
为了保证管子在制造后的水压试验和投入使用运行中不至于出现泄漏, 制造厂对于无质量保证书或用于重要场合的管子, 还必须对管子数的5%、且不少于2根作拉力、硬度和扩口等抽样检验。而对无论有无质量保证书的管子都应逐根进行水压试验, 其试验压力为设计压力的1.5~2倍, 合格者方可使用。
当为胀接接头时, 为使管子低于管板硬度, 管子两端部分还应作软化退火处理。此外管子两端的外圆表面还应打磨光洁, 钢管粗糙度≤Ra12.5、不锈钢和铜及铜合金管粗糙度≤Ra3.2;其长度应不小于管板厚度的2倍, 打磨后的表面不得有影响胀接连接的棱角及不圆度。
3 组装工艺与要求
(1) 筒体、法兰的组装与焊接:筒体装焊两端法兰时, 除注意使筒体纵缝的布置符合卧式容器规定外, 还必须以法兰端面基准来保证法兰与筒体轴线的垂直度及法兰螺孔方位;法兰螺孔除图样另有规定外, 一般应以纵轴对称跨中分布, 其偏差不得大于5°角, 当两法兰间的形位公差符合要求即可点固定位。
为防止法兰密封面的变形, 应先焊接法兰背面焊缝后再焊端口焊缝;对于厚壁筒体亦可两面兼顾, 即依次分别焊接各道焊缝。对于厚法兰薄壁筒体的角焊缝宜采用与薄法兰焊接一样的逆向分段对称焊外, 还应对厚法兰焊前预热 (温度200℃左右) , 以降低焊接应力和避免焊缝裂纹的发生。
(2) 管箱的组装、焊接与加工:管箱的装焊过程是先将焊好并经检验合格的筒节两端分别与封头和已粗加工过的法兰按要求装焊起来, 待环焊缝检验合格后再部分焊平焊缝并装焊分程隔板 (分程隔板的端口纵轴方向应留有适当的切削加工余量) 。
由于管箱部分焊缝布置较密集, 因而焊接应力亦相应较大。为了防止密封面连接处的泄漏, 故在管箱制作时, 通常应在作好消除应力的退火处理以后再加工管箱的密封面, 不锈钢制件原则上可不热处理。
(3) 管束的组装:浮头式热交换器的管板连接与固定管板热交换器不同, 它是依靠管壳来连接固定的, 因此要保证两管板的平行度和同轴度以及对轴心线的垂直度的偏差在要求范围内较为困难。为此, 组装管束时一般可按下述方式进行:即先在平台上根据划线位置分别装置好一个固定两管板的支架, 并按预先选定的方位将固定管板装在支架上, 当装进拉杆后, 就可顺次地装入定距管、折流板、紧固螺母等等。待穿入一定数量管子后, 即可在支架上将浮头管板借助于这些管子而予以固定。
机械制造的工艺可靠性研究 篇9
机械制造是一个相互联系，相互影响的工程。机械制造的最后就是人们使用这些机械在日常的工作中，并且人们利用先进的机械带来巨大的收益，最后达到提高整个生产力。因此可以看出机械制造的重要性和研究的必要性。机械制造的工艺不是简单的技术的革新和工艺的传承，更多的我们要学会利用科学和知识，提高我们机械制造的工艺的先进性和可靠性。目前我国的机械制造工艺确实有较大的发展和进步，比如四川德阳的东汽集团的涡轮发电机远销国外，我们的高铁技术卖到东南亚国和拉美国家等等。我们取得了较大的进步，同时我们也应该清楚的看到我国现阶段机械制造工艺的短板。首先是机械制造的工艺的粗糙性，制造时间较短，机械制造的工艺没有长时间的验证。其次的问题，就是真正具有自主知识产权的技术有限。一方面是没有自己的科研团队，技术单纯的进口或者沿用较老的制造工艺技术。国内开设制造专业高校具有很好的先进技术，但是只是实验室的技术，真正投产的确实有限。企业本身的技术的不确定性以及技术的落后性。另外一方面就是管理的不专业。比如，我们在对机械制造的企业的管理应该根据机械制造的特点进行科学的管理，但是大部分企业却是过多采用非机械制造企业的管理模式，这对我们提高机械制造工艺是不利的。另外，由于近几年我们的机械制造行业的大力发展，需求量急剧上升，这也在对机械制造企业的工艺发展发生了较大的影响。由于需求的变大，而且是短时间的上升，大部分机械制造企业的产品没有较长时间的使用，因此工艺的质量也就无法得到较大的提升。
根据问题的具体要求，我们要深入细致的研究这些问题的原因，找出切实可行的措施改变现在存在的问题。因此我们首先要落实制造可靠安全的工艺的思想，要坚持机械制造百年大计，质量第一的要求，思想上首先重视。其次，我们要积极提升机械制造工艺的水平，强化机械制造的基础性工艺，加强对机械制造工艺的提升，特别强调和高校相关专业的联盟。要将机械制造的先进工艺从实验室搬到工厂，提高我们机械制造工艺的水平。最后要加强管理，先进的技术只有在与之匹配管理相结合，才能提高工艺的可要性，最后提高机械制造的实用性和稳定性。
一、机械制造工艺可靠性研究的概况
（一）机械制造工艺的背景
机械制造业的工艺是一个基础的研究，同时也是一个高端的研究。基础性研究是因为机械制造的工艺直接关系到我们后期产品的一系列问题，是产品实用性和可靠性的基础；高端性的研究是因为机械制造的工艺是多种技术的综合衍生物。它不仅需要高新技术的使用，同时也需要原有的技术，因此要求每一位设计者要前后联系，综合运用。当前社会对机械制造的工艺要求相比以前呈现出多样化的趋势。首先，我们的机械制造的工艺不再是简单的为了制作和销售，机械制造的工艺从规划、设计、制造、管理、出售、售后等多方面都有了新的要求和标准。
当前社会对机械制造业的要求日趋专业化、精细化、多样化，这就要求我们每一名从事机械制造的工艺研究的人员，要从战略的高度充分考虑，通盘考虑，具有高度的责任意识。我们所有的机械制造的从事人员需要具有新思维，新理念。要不断的推进技术的革新，工艺的革新，充分的利用国在机械制造方面的该科技技术，同时注意与高等院校进行合作，最好的是将高科技技术利用到产品的研发和生产上。另外我们可以充分利用国外的先进技术和科技，统筹发展国际国内两个平台，从而推动我国的机械制造工艺的快速发展。最后我们在发展机械工艺时要对前期的优秀技术做一个详细的总结，力求把好的工艺传承和发展，此外更要多国外引进的先机工艺要先试点，总结其中的不足和教训，找到适合我国国情的机械制造工艺的生产技术。最后机械制造业的工艺要想发展就必须制定严格的管理措施形成系统化的工作模式，最终提高我国机械制造工艺的整体水平，促进我国由机械制造大国向机械制造强国的转变以及整个机械制造工业的稳步、高速、健康的发展。
（二）机械制造工艺的可靠性
机械制造的工艺的可靠性是指机械在设计阶段符合我们最初的施工设计的要求，在制造阶段要符合制造的要求，使用阶段要符合我们使用者预先的使用要求。总的要求就是不得超出预期的规定，符合各方要求。或者这样说机械制造的工艺符合设计要求，完成基础的产品生产后，要有符合工艺规范和切实的经济效益。对于机械制造的工艺把控的主要是可靠性的控制，工艺的可靠性就需要设计、生产、管理等方面的协调，由于它的复杂多样性，这就要求我们综合考虑，合理布局，分析各种可能影响的因数，针对这些因素采取相应的措施，最终促进机械制造工艺的正常生产。
二、机械制造工艺研究的必要性
经过我们的长期研究和和实践，我们不难发现机械产品使用的时间的长短和机械制造的工艺的可靠性具有密切的联系。同样的机械制造的产品，如果越是尽早的对它的工艺的可靠性进行研究，越能提高机械使用时间，那么同样可靠性研究越早，分析的数据越精确的，它的后期维护的次数和维护周期明显较少。目前我们的机械制造的可行性确实有较大的发展和进步，但是机械制造的优劣不是仅靠可行性的研究就足以完成的，在制造方面还有许多的因素影响。我们目前的机械制造很大程度上还是一个理想的环境状态下进行生产，才能达到预期。但是我们的实际生产中是几乎找不到这样的环境。因此这就要求我们的可靠性研究首先还是要加大研究的量，做大量的数据的分析，同时做好不同环境的可靠性的研究，要将可靠性的研究建立在工业的生产的环境之上。其次机械制造工艺的可靠性研究不应该只停留在设计的阶段，根据我们对机械制造工艺数据的长期分析，机械制造的工艺的不合理主要是制作阶段，同时制作过程的总费用占整个费用的一半以上。因此我们对机械制造工艺的研究还要向制作阶段发展。因此我们不仅仅要求机械制造的工艺的要求达到客户的需要，更需要充分考虑各方因素的影响。这样才能整体提高机械制造工艺的可靠性，因此可以看出机械制造的工艺的可靠性的重要作用。
三、机械制造的工艺可靠性研究中存在的問题
（一）可靠性的研究缺乏系统的认识和全局的考虑
机械制造的工艺的可靠性的研究的认识问题，从横向上讲，企业更多的关注经济效益，使用者更多的关注使用效能。但是都没有形成良好的沟通机制，更多的从自己的角度出发，因此在可靠性的研究过程中要多角度，全方位来考虑问题。从纵向上讲，我们的机械制造的工艺的可行性的研究主要是设计阶段，但是正如前面谈到的机械制造的可靠性是各方面的因素的综合反映。不仅是因为设计的作用，在制作，管理等方面同样对机械制造的工艺可靠性具有很大的影响。例如，在生产制作阶段，我们购买的原材料的不合格或者质量低下，生产时工艺不规范，设备的落后以及工业生产的环境的变化等因素都导致工艺的可靠性降低。因此我们在对机械制造的工艺可靠性研究是要从全局考虑，要把握其中的各个重点，只有整体的掌控才能最终提高工艺的可靠性。
（二）缺乏严格细致的评定标准
在机械制造的工艺上我们的企业主要还是采用的国家标准和行业标准，自己企业独特的标准还是很缺乏。机械制造的工艺的可靠性研究是要在国家和行业的标注上，做出符合自己企业的评定标准。从近些年来对机械制造的企业的研究来看，大部分企业对于可靠性研究的标准还是相当缺乏的，一是没有系统化的认识；二是可靠性的系统指标的缺乏。目前我国的机械制造的企业主要采用的标准是加工稳定度指数，它的优势在于可以对其中具体的某方面进行控制，但是前面我们提到了机械制造工艺的可靠性研究是一个整体考虑的要求，它不能做出系统的评定。因此我们还必须对机械制造的工艺可靠性制定新的标准和规范。
（三）缺乏可靠性的评定方法
我们对机械制造的工艺的可靠性的评定必须是建立在大量的数据之上的，并且对所有的数据我们必须进行客观细致的科学性研究和研究。同样对于数据的采集不是简单的一段时间的采集，而是应当长时间的采集。这样可以确保最大程度的找到可靠的评定方法，但是在实际的共工作中却有两个问题。一方面是数据的采集时间过于短，采集样本过于少，导致数据的采集具有很大的局限性。另外一个方面是可靠性的评定很大程度上是一种敷衍了事的态度，也就是说我们的评定只是在程序上做文章，真正的采集数据加以分析却是很少能做到。出现这两种情况的原因是缺乏可靠的评定的方法，致使无流程或者流程过于程序化，没有科学严谨的对可靠性进行研究。
四、机械制造的工艺对产品性能的影响
（一）工艺参数和产品可靠性的关系
我们理解产品的可靠性是要符合各种工艺的参数，因为参数是我们需要的性能的最直观的表现。但是我们在前面讲到了工艺的可靠性不仅仅是简单的参数就可以控制，工艺可靠性只是优质的产品其中之一参数，工艺的可靠性在设计、制作、管理等阶段都需要进行控制才能整体提高可要性。产品的质量和工艺的可靠性之间具有很多复杂的联系，产品的工艺最大程度表现在产品的质量，但是产品的质量是多方面的因素共同作用的结果。因此机械制造不是简单的从重复数据和重复施工技艺，而是要根据具体的情况分析进行处理。
（二）产品的实用性和工艺可靠性之间的关系
我们在工厂生产出工器具的目的是为了最大程度的利用这些工器具解决我们在施工中遇到的问题。但是在机械制造的过程中由于工艺的不成熟，或者是工艺的不精湛导致产品的实用性降低。出现这类问题的原因有两个方面。一方面是机械制造工艺自身的问题。机械制造工艺自身存在较大的缺陷，无论原材料怎么样改变，施工者怎样修改参数，结果都是产品的残次品较多。这种情况下我们只有引进先进的工艺克服原本的施工工艺的缺陷。另外一方面是因为机械制造的产品的残留物未及时处理干净导致产品的残次品数量增加。这种情况比较好处理，主要就是对原机械制造的设备进行处理。同时如果不是因为具有很大的精度的要求，可以不用过多的对原机械制造设备进行处理。同时在机械制造的过程中由于原材料的物理和化学性质的差异，同样会导致工艺的可靠性的变化。举个简单的例子，我们在用水泥做模具时，首先是做好模具，再放水泥成型。如果模具里有异物是是不是我们最后取下的成品就有很大的问题，大部分是残次品。因此我们可以看出工艺的可靠性和产品的使用性之间具有重要的联系。
五、建立科学的机械制造工艺可靠的性研究的指标体系
（一）建立起切实科学的指标体系，统筹考虑多方因数
从设计开始到最后的售后，只有严格的制度才是工艺就可靠性的保证。同时我们制定的指标体系应当是科学、全面、正确的，要横向到面，纵向到点。
（二）建立工艺的可靠度
机械的制造的工艺的可靠度是我们追求的目标，也是最重要的要求。工艺的可靠度是在我们机械的制造的过程中无论主观还是客观因素的变化，我们都尽自己最大的力量去掌控好机械制造的生产规格和要去，主观方面的问题要最大程度的降低，客观方面的因素要努力克服。
（三）严格控制故障的发生
任何机械制造的产品都有自己的故障，而且这些故障具有突发性和随意性。但是不是说这些故障就不能控制。同样故障控制在一定的范围内可控的，控制问题的发生就会提高我们的机械制造的可靠性。相反如果过大故障就会降低我们工艺的可靠性。同时故障的产生对于机械制造商和机械使用者都会产生经济损失。但是只要我们建立科学的机械制造工艺的可靠性的指标体系就会最大程度降低损失。，因此故障率的高低同样是指标体系的重要组成部分。
（四）严格控制机械使用的稳定性和安全性
机械制造的工程中我们清楚的认识到工艺的可靠性的最大表现就是稳定和安全性。假如我们在使用机械的过程中，它的内部不稳定，或者不安全。那么就不是简单的经济损失了，很有可能造成不可挽回的损失。
（五）故障维护和及时处理的时间
机械制造的可靠性主要是受内部的稳定性影响，但是不可否认的是我们必须清楚的认识到另外一个关键的因素。那就是故障的处理，及时机械制造的内部极其稳定，但是如果一旦出现问题和故障，制造的2设备不是立即修复，而是中断使用，那么就会出现许多问题。那么这样的机械制造的工艺可靠性可以说确实很低。特别是机械自身的检查纠正能力对于故障的及时处理是非常重要的，对于机械制造的工艺的可靠性研究，故障的及时快速的处理的能力同样是我们衡量可靠性的重要标准。
（六）机械制造中问题的累积性
它是指在上一道工序中未及时处理，导致在下一道工序中该问题仍然存在，这种问题越积越多，最后导致整个机械制造的工艺的可靠性降低。如果小问题不及时处理，那么问题就会越积越大，就会工艺降低，产品成为残次品。
总结语
总之，在对机械制造的工艺可靠性的研究中，我们要树立动态管理的意识和全局的管理概念。坚持科学的方式方法，最后更要重视可靠性的研究。
（作者单位：天津职业大学）
作者简介
制造工艺的光化学 篇10
关键词：机械制造,新工艺,绿色制造,研究与应用
1 引言
工业是一个地区乃至一个国家最为重要的产业支柱, 而机械制造是工业体系中不可分割的组成部分, 机械制造业为经济的发展提供了巨大的动力。绿色制造就是要求在生产中节约资源、减少对环境的破坏, 这是上世纪80年代提出的经济可持续发展战略的一部分。传统的机械制造是一种高能耗、高污染的工业, 为了改变这一缺点, 实现可持续发展, 绿色制造必须要研发新工艺新技术。
2 绿色制造工艺的基本含义
2.1 绿色制造工艺的产生背景
随着经济的高速发展, 人们不得不去面对人口膨胀、资源枯竭以及环境等问题。传统的机械制造业能耗高污染大, 而且管理模式是先破坏后治理, 极不合理, 并使治理成本不断上升, 有统计显示制造业每年会产生几十亿吨废物和几亿吨有害物质。
2.2 发展绿色制造的意义
发展绿色制造是大势所趋, 社会潮流所向, 绿色制造可以在保证产品功能、质量、生产成本不变的情况下综合考虑环境的影响对资源的消耗。发展绿色制造工艺技术是为了让资源更好地得到利用, 环境得到更好的保护, 有利于子孙后代的未来[1]。发展绿色制造也是我国建设生态文明的必由之路, 是建设制造业强国的内在要求。
3 绿色制造新型机械工艺的应用
3.1 低能耗型工艺
绿色制造工艺在节能方面有很多种, 如技术节能、工艺节能、管理节能、发展新能源等。技术节能简单而言就是进行技术改造, 采用比较节能的新型设备, 淘汰高能耗的老旧设备, 从而提高资源、能源的利用率;工艺节能就是改变原有高能耗的机械加工工艺, 运用先进工艺进行生产;管理节能即加强管理, 避免无故的能源消耗;利用风能、地热能、太阳能等可再生的新型能源也是降低能耗的重要方法。
3.2 节约型工艺
绿色制造是绿色制造工艺的核心问题, 而节约是绿色制造工艺的一大优点。节约资源型工艺是简化生产的工艺系统组成达到节省材料的目的的技术。在机械制造生产过程中会消耗大量的原材料, 产生大量的生产废物, 绿色制造型的机械制造工艺正好可以通过优化技术, 改进制造金属, 采用新技术等方式减少消耗, 节约资源, 从而解决这些问题。
3.3 环保型工艺
传统的机械制造技术对周围的环境影响很大, 主要有大气污染、水污染、土地污染等其他污染。机械制造行业产生的大气污染主要来源于工业窑炉, 它产生的含氮化合物会危害人体健康, 为了解决这一问题, 绿色制造工艺采用了不同的能源燃烧方式以及集中供热等方法。机械制造的工业废水中含油, 需要从污染的源头开始对水污染进行治理;对于土地污染等其他污染形式应积极采取相应的措施治理[2]。
4 传统机械制造工艺走向绿色制造
4.1 传统机械制造与绿色制造
针对上文所述的传统的机械制造业带来的高能耗高污染, 要求人们必须对其做出改变, 来适应这个社会的发展趋势, 不然会被社会淘汰。传统的机械制造流程图 (见图1) , 这样的流程制造在生产过程中会产生大量的废水、废气、废渣等生产废物, 它们会进入到环境中对环境造成严重的破坏;在制造生产过程中需要投入大量的人力物力, 还会产生噪声造成噪声污染;生产过程中对原材料的利用率不高造成了大量的浪费。而绿色制造的机械制造技术 (见图2) 正是针对传统机械制造技术的不足做出了相应的改进, 减少了对原材料的浪费以及对环境的污染。
4.2 原料的选择
传统的机械制造的原材料的选择只是针对市场需要来选择, 忽略了生产过程中产生的废物和生产产品丢弃后对环境造成的危害。以前因为人们把本来可以用来生产产品的原材料当作一般的生产废物来处理, 而绿色制造既要考虑资源的利用率又要考虑产品性能能否满足要求。
5 总结
绿色制造工艺正在社会化、国际化, 资源减少, 环境问题都是世界性的问题, 这也是绿色制造技术国际化的重要原因。对于高消耗、高污染的机械制造业世界各国都应该制定相应的措施来引导机械制造走向绿色生产。
参考文献
[1]褚邦伟.机械产品绿色制造管理体系研究[D].济南:山东大学, 2012.