工裝設(shè)計(jì)的原則及其程序

熱處理工裝在中小型企業(yè)里，往往由熱處理工藝員設(shè)計(jì)；大型企業(yè)或管理水平高、技術(shù)人員多的單位，由專職工裝設(shè)計(jì)員設(shè)計(jì)。一般先由熱處理工藝員提出一份詳細(xì)的工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)工裝的形式、結(jié)構(gòu)、大小等先有一個(gè)初步的設(shè)想，再將零件的外形尺寸及批量和選用的加熱設(shè)備、該工裝的熱處理工藝規(guī)程等作為工裝設(shè)計(jì)的依據(jù)。

1、熱處理操作工具的選擇

因零件的形狀、大小不同，爐子也有不同類型、不同用途，且工具的長短、粗細(xì)、結(jié)構(gòu)形狀都有很大的不同，所以使用的工具也不同，熱處理工具的作用就是來完成工件進(jìn)出爐和冷卻過程中的夾持工件，一般多用低碳鋼制造。

2、夾具的選用原則

為了保證淬火工件按一定的方式加熱，并按一定的方式浸入淬火介質(zhì)中和提高生產(chǎn)率，必須設(shè)計(jì)好合適的夾具。一般零件熱處理多用鐵絲扎緊，這只適用于單件或小批量生產(chǎn)。如大量成批生產(chǎn)時(shí)，則必須考慮采用相應(yīng)的夾具，而且熱處理的好壞與是否合理，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有很大影響。因此，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，既要考慮夾具在赤熱時(shí)是否經(jīng)得起工件所給予的負(fù)重，也要考慮到夾具在加熱和冷卻時(shí)的變形是否妨礙工件的自由伸縮，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足下列幾點(diǎn)：

1）工藝上的需求、并能發(fā)揮工裝作用。

2）工裝系數(shù)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)。熱處理工裝系數(shù)，是指熱處理工裝數(shù)量與熱處理零件總數(shù)之比，是控制熱處理工裝合理數(shù)量的指標(biāo)。不同生產(chǎn)批量和不同產(chǎn)品都有一個(gè)合適的控制數(shù)值，可與主管工藝師或總工程師協(xié)商決定。為了縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)約試制費(fèi)用，工裝系數(shù)應(yīng)盡可能低，隨著生產(chǎn)批量的增大，工裝系數(shù)也隨之增大，這樣才是合理的。

3）工裝要有通用性，即盡可能選用通用工裝、標(biāo)準(zhǔn)工裝、借用工裝或改進(jìn)設(shè)計(jì)工裝。

4）工裝設(shè)計(jì)中要合理選用材料，某些工裝材料需要考慮具有特殊性能，如絕緣性能等；少用或不用昂貴的材料，要合理使用耐熱材料，不是所有的工裝都要用耐熱鋼制造，一般淬火和滲碳夾具用低碳鋼或耐熱鋼制造。

5）夾具的結(jié)構(gòu)不影響工件的加熱和冷卻，否則造成工件的變形和硬度的不一致。

6）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸零件方便，便于制造，使用壽命長，安全可靠。

7）夾具的體積和重量要小，以免放入爐內(nèi)后溫度急劇下降，降低加熱效率。

8）工裝設(shè)計(jì)要使熱能損耗到最小，如零件加熱而工裝不加熱的簡(jiǎn)易機(jī)械手等。

3、專用工裝的設(shè)計(jì)要求

1）對(duì)于化學(xué)熱處理的零件，為了保證零件在爐內(nèi)與化學(xué)介質(zhì)氣氛充分而均勻的接觸。同時(shí)放置穩(wěn)妥，不致引起變形，需設(shè)計(jì)專用夾具。

2）對(duì)形狀復(fù)雜，尺寸要求嚴(yán)格的零件，為了保證某些特別要求的尺寸，需設(shè)計(jì)專用夾具。

3）對(duì)某些采用定形回火的零件，應(yīng)設(shè)計(jì)專用夾具。

4）為了保證某些零件內(nèi)孔的橢圓度及尺寸，可設(shè)計(jì)專用心棒。

5）某些大型笨重零件需能方便地進(jìn)出爐，某些零件在熱處理時(shí)要保持垂直加熱與垂直淬火，則應(yīng)根據(jù)爐型和零件選擇或設(shè)計(jì)夾具。

6）對(duì)于需進(jìn)行冷校正的復(fù)雜或易變形的零件應(yīng)設(shè)計(jì)專用夾具。

4、對(duì)工藝用附件的要求

在熱處理生產(chǎn)中，有一種起到工藝裝備的作用，但只是一次性使用、易消耗的附件，如吊環(huán)、墊圈、堵孔用的螺栓、高頻淬火用的銅鍵、綁扎用的鐵絲、以及試樣等。它既可以算是工裝，也可以算是消耗性的材料，除了鐵絲和試樣外，其他可稱為工藝用的附件，若螺栓、墊圈等可作為標(biāo)準(zhǔn)工裝，列表申請(qǐng)采購或到備件庫領(lǐng)用；對(duì)吊環(huán)、工藝用鍵等，工藝員要制圖（與產(chǎn)品零件圖一樣）并注明需用數(shù)量、所用材料牌及技術(shù)要求，并制定材料定額，由生產(chǎn)該零件的責(zé)任車間生產(chǎn)，隨同零件一并送熱處理車間使用。在熱處理工藝規(guī)程中，應(yīng)詳細(xì)地寫明工藝用附件的用途和用法。

5、工裝設(shè)計(jì)程序

1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)備，掌握必要的設(shè)計(jì)資料，分析研究設(shè)計(jì)依據(jù)。

2）擬定工裝結(jié)構(gòu)方案（可以多方案比較），繪制設(shè)計(jì)草圖、會(huì)簽和審批。

3）繪制總圖。

4）確定工裝的技術(shù)條件。

5）繪制工裝零件序號(hào)。零件明細(xì)表，填寫標(biāo)題欄。

6）繪制工裝零件圖。

7）檢圖、審核、批準(zhǔn)、描曬，然后分發(fā)有關(guān)部門。

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