航空水槽的工艺分析与加工
目录
引言 1
一、图纸分析 2
（一）水槽结构简析 2
（二）加工工艺分析 4
（三）加工中难点分析 4
二、分析加工工艺及设备 6
三、总装图绘制 8
四、水槽槽体制造工艺 9
（一）激光下料 9
（二）线切割槽体 10
（三）槽体检验要求 11
五、线切割漏水孔 11
（一）线切割漏水孔加工工艺 11
（二）漏水孔加工工艺优化 12
六、表面喷砂及拉丝处理 13
七、盖板的加工工艺 14
八、产品总装 16
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
钣金零件由于强度高、质量轻等特性突出，被广泛应用于航空、机电、汽车等行业，过去传统的设计生产方法，由于周期长、效率低、质量差等缺点已经越来越不适应现代的设计要求。为了克服这些弊端，人们开始使用Solidworks、CATIA等三维设计软件进行产品设计、CAD等二位软件绘制图纸，并采用较为先进的设备和技术进行产品制造，设计及制造周期大大缩短，大大降低了人力的需求，提高了产品的质量和尺寸精度，对未来的钣金设计制造发展奠定了良好的基础。
航空产品由于设计强度要求高、外形复杂、尺寸公差小，一直以来是钣金零件制造难度较大的一类，此次选取的航空水槽虽然不是飞机的结构件，对于强度要求并不是很高，但是对于外形尺寸、表面质量等方面的要求依然很高，所以具有很高的制造难度。
一、图纸分析
（一）水槽结构简析
图11为客户CAD平面图，目视可见，水槽由槽体、盖板、排水管及其他小组件、标准件等零部件构成。作为装配体，我们首先需要将产品整体分解，根据结构特点、工程技术要求等信息，根据要求绘制3D数模图如图12所示，再对主要零部件的加工工艺进行重点分析，攻克其中的技术难点，最后再将各部分零件组装成品，完成产品制造过程。
图11客户CAD平面图
图12 3D模型图
通过对水槽结构的分析，槽体作为 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
整个产品体积最大、外形最复杂的零件，其成形工艺为整个产品的难点，在成形过程中可能会出现成形不到位，局部材料减薄严重甚至出现开裂，表面出现褶皱、硌伤等情况，需要我们慎重分析工装的结构形式，以减少意外情况的出现。由于槽体底部的外形不规则，而且每个槽体成形后的外形也不会绝对的一致，而与之相连的排水管截面是由机加工的方式制造的，公差很小，这样就会导致排水管与槽体的面接触连接会有一定偏差，但是产品本身要求则是均匀无阶差的从槽体底部过渡到排水管，如图13，所以此处焊接方案及后续处理方式会成为整个产品组装的难点。在后续工艺分析中，需要重点攻克这两大难点，否则，产品研制必然失败。
图13水槽与排水管连接处
（二）加工工艺分析
根据上文对水槽结构的分析，我们需要首先重点分析水槽槽体的成形工艺。根据客户图纸要求，水槽槽体选用的原材料为304L不锈钢，材料厚度为0.8mm，通过对材料性能的了解，304L不锈钢具有很好的延展性，较为适合成形复杂外形的零件，而0.8mm的材料厚度也降低了产品对设备压力的需求，工厂较为常用的液压设备就可以具备成形的能力，这在无形中降低了制造的要求，我们可以通过专用模具对板材进行拉深成形。通过对槽体结构的仔细分析及尺寸测量，我们可以看见槽体实际上由三个部分组成：一是四周凸出来的外沿，二是水槽的外观平面，三是向下凹陷的凹槽，考虑到槽体垂直高度较高，并且对产品外观平面的平面度要求很高，一次成形的难度较大，经过仔细地分析慎重地考虑，决定设计两套模具，对槽体分步进行两次拉深成形。第一套模具采用四周压边圈压紧的方式定位，用于成形槽体的凹槽，这样能很好的保证外观面的平面度需求，第二套模具压紧外观平面使其保持平整，然后成形槽体外沿，这样槽体的主体形状就可完成成形。槽体拉深毛料会较大，使模具能够拉住边料，保证槽体的成形效果，成形结束后，四周工艺余料可采用线切割工艺去除，使槽体的边缘尺寸保持一致。通过毛料的两次拉深成形及后续的线切割工艺，槽体的成形过程基本就完成了。
由工程技术要求可知，水槽槽体与排水管的连接采用激光焊接的方式，那么我们就需要分别加工槽体和排水管后，再进行激光焊接。通过上文的分析我们可知，水槽槽体的下表面外形十分复杂，且拉深成形后的外形精度并不够高，而排水管与水槽的接触面则成三维空间状态分布，如果分别加工排水管与槽体底部外形，暂且不谈水槽底部五坐标机加工开孔的难度及费用，单纯装配精度就很难达到，边缘根本无法做到零对零的对接，在焊接过后还要对孔内的面进行打磨以去除多余材料，保证排水管和槽体底部的均匀过渡，这是非常困难的。所以，我们考虑以其中一个部分进行定位来加工另一部分，这样可能会降低加工难度，更重要的是能够保证两部分之间的对接状态。沿着这个思路去考虑，如果我们只是加工排水管的外形，先将排水管焊接在水槽槽体上，然后再沿着管壁内沿对水槽底部进行切割，这样槽体底部的形状就能够保证与排水管一致，通过简单的打磨过后，就可以保证从槽体底部到排水管的圆滑过渡，这样去进行工艺加工，在降低加工难度的同时也保证了组装的精度，而且大大降低了因为精加工而付出的高昂费用。
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