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    綠色制造工藝在液壓缸制造中的應用
      綠色制造是一種現代制造模式,它綜合考慮了制造業對環境的影響和對資源效率的利用,它的目標是使產品在設計、制造、裝配、運輸、銷售、使用的整個過程中,對資源的利用率最高,而對環境造成的危害影響最小。綠色制造工藝技術是綠色制造技術的基礎,采用綠色制造工藝技術可以有效地減少廢物和有害物的產生,同時可以降低加工業對環境的影響,也可以節約資源,降低能量損耗,以提高產品的質量,降低產品的成本,使產品具有更大的市場競爭力。

      一、綠色制造工藝技術的概念

      綠色制造工藝技術是以傳統的工藝技術為基礎,并結合材料科學、表面技術、控制技術等新技術的先進制造工藝技術。其目標是對資源的合理利用,節約成本,降低對環境造成的污染。根據這個目標可將綠色制造工藝劃分為三種類型:節約資源的工藝技術、節省能源的工藝技術、環保型工藝技術。

      環保型工藝技術是指通過一定的工藝技術,使生產過程中產生的廢液、廢氣、廢渣、噪聲等對環境和操作者有影響或危害的物質盡可能減少或完全消除。目前最有效的方法是在工藝設計階段全面考慮,積極預防污染的產生,同時增加末端治理技術。

      二、綠色制造工藝技術的具體內容及在機械加工中的應用

      下面就綠色制造工藝技術在液壓缸的清洗、毛坯的制備、零件的精加工,時效處理,零部件的裝配、涂裝,以及液壓缸的再制造等工藝過程分別進行介紹。

      1、超聲波清洗技術

      超聲波清洗技術的應用:對于復雜外形、內腔和細空的零部件清洗干凈,在超聲波作用下只需兩三分鐘即可完成,其速度比傳統方法可提高幾倍到幾十倍,清潔度也能達到高標準,這在許多對產品表面質量和生產率要求較高的場合,更突出地顯示了用其它處理方法難以達到或不可取代的結果。

      被清洗件為內徑Φ80mm~Φ280mm長度在1700 m以內缸簡,能力在20根/h~25根/h,介質2%~3%凈洗劑溶液,清洗液工作溫度40℃~60℃。降低清洗材料消耗80%,其清洗工效比人工清洗提高5倍多。

      超聲波清洗原理:超聲清洗是利用高于20KHz的高頻電信號,通過換能器將電能轉換為高頻的機械振蕩而傳入到清洗液中。超聲波在清洗液中疏密相間地向前幅射,使液體流動并產生數以萬計的微小氣泡。這些微小氣泡的形成是在超聲波縱向傳播的負壓區形成及生長(膨脹),而在正壓區迅速閉合(爆炸)。這種微小氣泡的形成,生長及迅速閉合被稱為(CAVITATION)空化效應現象。在空化現象中氣泡的閉合形成超過1000個大氣壓的瞬間高壓,連續不斷產生的瞬間高壓就象一連串的小“爆炸”不斷的轟擊清洗工件表面,使被清洗物表面及縫隙中的污垢迅速剝落。這個空化作用過程就是超聲波清洗的原理。

      超聲波清洗的優點:相比其它多種的清洗方式,超聲波清洗機顯示出了巨大的優越性。尤其在專業化生產企業中,已逐漸用超聲波清洗機取代了傳統浸洗、刷洗、壓力沖洗、振動清洗和蒸氣清洗等工藝方法。超聲波清洗機的高效率和高清潔度,得益于其聲波在介質中傳播時產生的穿透性和空化沖擊波。

      2、高精度冷拔管

      高精度冷拔管是指內、外徑尺寸精度(公差范圍)嚴格,內外表面光潔度、圓度、直度良好,壁厚均勻的精密鋼管。該產品經稍加珩磨后,可直接用作液壓、氣動缸缸體管。而傳統的液壓、氣動缸缸體管的生產工藝,是用熱軋無縫鋼管,采用鏜孔──滾壓聯合的切削工藝,生產過程中,大量金屬被切成切屑浪費了,同時還消耗大量電能。隨著我國工業技術的發展,液壓缸技術得到廣泛的應用,據不完全統計,全國每年需要各種規格的液壓缸體約380萬米,沿用老的工藝技術生產液壓缸體,已很難適應生產發展的需要。

      采用新技術、冷拔方式生產高精度冷拔管(液壓缸體)與傳統的切削工藝比較,具有以下特點:

      (1)生產效率高:用傳統的方法生產一根內徑420毫米,12米長的缸筒需154小時,用冷拔方法生產只需4分鐘。

      (2)正品率高:由于鏜孔的滾壓頭兼起導向作用,在切削過程中,毛坯管由于自重產生撓度,致使滾壓頭和鏜刀走偏,造成廢品。正品率只能達到60%左右,而用冷拔方法生產,正品率可達95%以上。

      (3)金屬利用率高:用傳統的鏜孔方法制造缸體,金屬利用率只有50-70%。用拉拔方法生產時,金屬不但不被切削成鐵末,反而可以得到30%的延伸,金屬利用率可達95%。

      (4)能改善成品管金屬的機械性能:用拉拔方法生產,使毛坯得到30%以上的塑性變形,由于加工硬化而使成品管金屬的強度限大為提高。一般在成品管內層強度限提高達60%。高精度冷拔管是用無縫熱軋鋼管、直縫焊管為坯料,經過化學處理后在專用冷拔機上,通過特種變形原理設計的模具進行拉拔,生產出高精度管。其尺寸精度達H10~H8,直線度達0.35~0.5mm/m,表面粗糙度達Ra1.6-0.4。

      單臺拔機生產線年生產能力,以單班計算,年產喇發鋼管約3000噸。如果兩班生產,則可形成5000噸以上的生產能力。

      總之,綠色加工業已是世界工業發展的潮流,它必將隨著人類可持續發展戰略的提出和經濟全球化的趨勢,顯示出它的優勢。 目前,我國企業中綠色制造工藝技術的應用尚處于起步階段,只有通過對生產制造全過程及工藝技術的全面“綠色化”,提高“綠色度”,不斷優化和改進現有工藝,開發替代工藝和新型工藝,以及在市場和環境雙重作用下的綠色產品開發,給社會和企業帶來雙贏的效益,這將必然會推動企業綠色制造工藝技術創新的良性循環。
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