选择合适的工艺来制造零部件并不是一件简单的事情。需要考虑的许多因素,例如:零件尺寸、工艺材料和公差尺寸。虽然所有所有工艺路线都有不同功能,对于许多零件来说仍有很多重叠部分 - 有多种工艺流程可以完成同一个零件的加工。那么,从哪里开始分析呢?
材料兼容性
在产品分析(以及大多数的设计工作)中,待加工的材料通常在加工之前就决定使用了。这使让我们可以更轻松一些,因为 我们现在能做的第一件事是检查哪些工艺可以用于选择材料- 即哪些工艺是材料兼容的。为方便起见,可把工艺过程分为:
- 金属成型【Metal shaping】:例如锻造【forging】,轧制【rolling】、铸造【casting】
- 聚合物成型【Polymer shaping】:例如吹塑成型【blow moulding】、真空(吸塑)成型【vacuum forming】
- 复合材料成型【Composite forming】:例如手糊工艺【hand lay-up】
- 陶瓷加工【Ceramic processing】:例如烧结【sintering】
- 机械加工【Machining】:例如磨削【grinding】、钻孔【drilling】
- 连接【Joining】:例如焊接【soldering】、粘合【gluing】
然后,我们可以用材料-工艺兼容性表确定哪些工艺合适。
+ : 常规 | 聚合物 | 木材 | ||
ABS | 超滤 | 松木 | ||
聚合物 | 聚合物挤出 | + | X | |
压缩成型 | + | + | ||
注塑 | + | ? | ||
吹塑成型 | + | X | ||
加工 | 制粉 | + | X | + |
研磨 | X | X | + | |
钻探 | + | ? | + | |
切削 | + | ? | + | |
连接 | 紧固件 | + | + | + |
焊料/钎焊 | X | X | X | |
焊接 | + | X | X | |
胶粘剂 | + | + | + |
这些表格显示了特定的材料-工艺组合是否是常规的、困难或不合适的。使用此表,我们可以缩小可选加工路线的范围,再进一步缩小范围怎么做呢?
技术性能
下一步是评估各种工艺过程技术的各个方面,看是否适合相关产品。 例如:
- 能做这么大尺寸的东西吗? 例如,不能压铸发动机缸体 – 因为太大了。
- 工艺是否适合需要的形状?例如:管材又长又细,非常适合挤出但不适合铸造;电话外壳因为有孔洞所以不能吹模!
- 会得到想要的效果吗?尺寸公差(精度)和表面粗糙度(光洁度)受到工艺的直接影响,例如砂型铸造时两者都很差,而采用压铸工艺时两项参数较优。
- 质量怎么样?这是最难解决的问题,如果不进行实际测试很难获得相关信息!但可以进行粗略的比较 - 例如,砂型铸件通常是多孔的,因此强度或许不会很高。
所有这些信息只能通过了解不同加工过程的描述来获得,然后做出成熟的决定 - 当然相关经验对我们有很大的帮助!
可执行的工艺过程一旦确定,最后一步就是对各项成本进行比较,下一篇介绍相关内容...
金属工艺 | 相关网站 |
铸造 | http://www.industrialmetalcastings.com/index.htm |
下一篇:五.加工路线的成本对比