工艺设计范文

时间:2023-03-14 02:40:55

工艺设计

工艺设计范文第1篇

“工艺设计”,按我国权威工具书《辞海》的释义,为:“工艺规程设计和工艺装备设计的总称。工业企业工艺准确工作的主要组成部分。工艺规程设计主要包括:决定产品制造和质量检验的过程与方法,选择设备,确定必要的工艺装备,制订工时定额和原材料消耗定额,拟定劳动组织和生产组织等。工艺装备设计是根据工艺规程的要求,设计各工序所需要的专用工具,如冲模、压膜、夹具和刃具等。”很显然,这一定义规定了“工艺设计”的“工业设计”的本质属性。

然而,作为与美术密切相关的“工艺设计”,必然含有工艺美术的艺术元素。因此“工艺设计”的内涵也就必然从单一的“工业设计”拓展到复杂多元的“工业设计”,即现代人们通常所说的,将以往的“工业设计”拓展为“工业美术”,或称“现代设计”,正如当代著名美学家彭吉象所说:“现代设计(Design),从狭义上讲也被称作工业设计或工业美术,是从传统的工艺美术事业中发展起来的。”亦如《美学百科全书》所言:“它是工业革命后,从包豪斯到现在国际上广泛兴起的一门交叉性应用学科,既区别于手工业品制作也不同于纯艺术品创作,它是在现代大工业生产基础上产生的工业产品创新的社会实践形态。”所以,工艺设计作为现代设计,或称工业设计,是20世纪迅速发展起来的新兴学科,它几乎包括一切现代工业产品的造型设计,所涉及的范围极其广泛,水平也相当之高。

具体而言,工艺设计主要包括以下三大内容。

其一是产品设计(Product Design)。产品设计包括工业产品设计(汽车设计、飞机设计、电气设计等)、家具设计、服装设计、家用物品设计、办公用品设计、餐具设计、电脑设计等等。

产品设计将造型艺术与工业产品结合在一起,使工业产业艺术化,也使艺术设计工业化,取得了1+1>2的效果,使功效与审美、技术与艺术合二而一。正如美国人斯蒂芬・贝尼等人所说:“这意味着,在当今社会中,设计产品正在迅速地与艺术产品靠拢,设计过程正在与艺术创造接近。人们正在证明或已经证明,‘设计应该被认为是一种技术的或艺术的活动,而不是一个科学的活动。’‘设计……似乎可以变成过去各自单方面发展的科学技术和人文文化之间一个基本的和必要的链条或第三要素。’总之,设计与艺术之间的界限正在消失。”(《20世纪风格与设计》第3页,四川人民出版社2000年版)

其二是视觉设计(Visual Design)。视觉设计指人们为了传递信息或使用标记所进行的视觉形象设计。视觉设计又叫“平面设计”,但是随着现代高科技的发展,视觉设计已不仅限于“平面设计”,而是充调运用光、色、文字、图形、运动等多种手段,拓展到电视、计算机、网络等各种领域,成为立体化的多维设计。正如英国人彼得・多默所说:“自从1945年以来,平面设计领域已经扩宽而且发生了变化。它的产品已经彻底改变了西方及西方型文化的每一个人的精神生活和想象力。科技媒介的参与和增多使平面设计产生了更有力的影响。当代电视和电影的广告片,成为紧凑编辑而成的视觉戏剧,这些戏剧能在45秒内用暗示和直接叙述的方式传达出一个故事。消费者的成熟意味着:走在大街上的人都变成了熟练处理视觉隐喻和平面双关语的能手,且遍及广播、新闻印刷品、杂志和广告媒体中。”视觉设计具体又包括印刷设计、装帧设计、包装设计、广告设计、展示陈列设计、视觉形象设计等等。

其三是环境设计(Environment Design)。环境设计指人类对于各种自然环境因素和人工环境因素加以改造和重组,对物质环境进行空间设计,使之符合人的行为需要和审美需要。“环境设计具体包括室内设计、庭园设计、建筑设计、城市设计、国土设计等,它是“以整个社会和人类为基础以对空间进行规划为中心的创造性活动”。改革开放以来,随着我国经济的飞速发展,人们的物质文化与精神文化水平的不断提升,环境设计愈来愈受到人们的关注与喜爱。住房条件的改善,使千家万户迁入新居,于是室内设计更成为一大热门。所谓“室内设计”,是“室内环境设计”的简称,俗称“装修设计”,是对建筑内部空间进行功能、技术、艺术的综合设计。根据建筑物的使用性质(生产或生活)、所处环境、相应标准等,运用技术手段、造型艺术、人体工程学等知识,创造优美、舒适的室内环境,以满足使用与审美需求。其设计的主要内容包括室内平面设计、空间组合、室内表面艺术处理,以及室内家具、灯具、陈设的选型和布置等等。

综上所述,可见工艺设计内容广泛,应用性强,是一门新兴的设计学科,需要我们认真钻研,使其更加完善、完美,以满足生产、生活的需要。

工艺设计范文第2篇

关键词:船舶工艺孔;舱室;临时通道;通风孔

船舶作为我国发展海洋事业最重要的工具,正在向着高科技、高性能的方向发展,同时,其制造过程也越来越复杂。在船舶制造过程中,开设工艺孔不仅能为作业人员进出舱室提供便利,还能保证船舶的制造质量,从而降低船舶建造的难度。

1设计船舶工艺孔的必要性分析

1.1为施工人员行走提供了便利

当船舶主船体制作完成且进坞合拢之后,往往需要开展诸多收尾工作。此时,如果没有开设工艺孔,施工人员进舱需要先登甲板,从进舱通道进入作业舱室,同时,需要携带结构件或舾装件等合拢散装件以及焊机等作业设备,无形中耗费了大量时间。此外,在全船贯通之后,相邻舱室之间如果没有开设工艺孔,作业人员往来各个舱室更是需要先回到甲板再重新进舱,不仅浪费了时间,还增加了攀援登高的危险系数。因此,为了提高生产效率、缩短造船周期,船舶工艺孔的设计必不可少。

1.2为施工人员的安全奠定了基础

在船舶艏艉、机舱等区域,存在许多狭小空间,不仅不易施工,且危险系数较高。因此,在此处开设工艺孔,在方便施工的同时,还能确保施工人员的人身安全。另外,船舶制造还包括大量焊接和油漆工作,特别是在油漆过程中,会散发大量的有毒气体,长期在这样的环境中工作,施工人员的身体健康势必会受到影响。为改善施工环境,利于有害气体及时排出,有必要开设部分临时通风孔,为空气流通提供便利。在船舶制造过程中,安全事故的发生在所难免,因此,逃生工艺孔的设计很有必要,以备事故发生时,施工人员可以在第一时间迅速撤离现场。

2船舶工艺孔的设计策略探究

2.1常见工艺孔的开设技术要点

2.1.1临时通道孔的开设

临时通道主要包括舷侧临时通道和舱壁临时通道。舷侧临时通道孔通常设于舷侧外板,靠近艉部机舱,施工人员可由登船梯过此孔直接进入船舱。在开设舷侧临时通道孔时,应尽量利用外板板缝,从而使封孔后的外板更为美观。舱壁临时通道孔常设于干散货船和油船,形状以门孔为宜。在开设舱壁临时通道孔时,也应尽量利用结构板缝。此外,此类工艺孔应以落地孔为好,便于作业人员行走,且不会伤及电缆、管路等。

2.1.2临时人孔的开设

艏艉尖舱和压载水舱是整个船舶中最为狭窄的部位,在这些部位施工时,由于其空间狭小,施工难度较大,进而给焊接质量和油漆质量带来影响。因此,为了提升施工质量,在生产设计过程中,往往需要设计人孔。通常情况下,人孔的尺寸为450mm×600mm,形状为椭圆。在特别狭小的区域,如果需要开设人孔的结构本身较小,可以考虑将人孔的尺寸改为直径不小于400mm,形状改为圆形。在设计工艺孔的过程中,应确保船舱结构不被破坏,且保证舾装、轮机、电气设备等不受影响。此外,在完成该区域的焊接、油漆工作之后,需及时将人孔封堵,并尽可能地选用之前切割下的材料,从而确保缝合的精准性和严密性。

2.1.3通风孔的开设

船舶每个舱室具有较强的封闭性,在进行焊接和油漆作业时,产生的有毒有害气体难以排出,从而给施工人员的人身安全带来威胁。因此,在船舶的制造过程中,往往需要开设通风孔。通风孔一般设置在通风性能较强之处,且尽可能地确保船舱内的空气流通,必要时,还应在通风孔处设置排风扇,及时将有毒有害的气体排出。在绘制全船工艺孔布置图时,需全盘考虑、统筹安排,将某些开孔兼作人孔和通风孔。

2.1.4封闭区域手孔的开设

在船舶制造时,很多设备安装的位置是封闭的,导致工作人员难以近距离完成焊接和安装工作。这时,就需要设置手孔,确保手能放进去。具体的做法是:在船舱的内部切割能够容纳一只手的工艺孔,施工人员将手伸入孔洞之后就能完成油漆和安装工作,从而在简化制造流程的同时改善作业环境。封堵此孔时,应在背面贴钢衬垫,并进行单面坡口烧焊。

2.2工艺孔开设需要注意的问题

船舶工艺孔的使用贯穿船舶建造的整个过程,是船舶生产设计非常重要的一环。工艺孔设计的合理性将直接影响生产部门的施工效率。在船舶工艺孔的设计过程中,需注意以下事项。

2.2.1优选工艺孔开设的位置

由于工艺孔由各工种的施工队共同使用,因此,在设计时应遵循一定的原则——各工种的施工队应加强沟通,统筹协调、综合安排,既要做到不随意开设,又要保证已开设的工艺孔在不同施工阶段都能使用。

2.2.2妥善保管切割材料

在开设工艺孔时,对所切割的材料应进行特殊的保管。常见的保管方式是将材料钉焊于工艺孔旁边,待封堵工艺孔时使用。对于线型较大处开设的工艺孔,为防止板材变形,可使开孔贯穿型材,这样切割下的材料附有型材,可以预防其在放置过程中出现变形,在确保其原有外形的同时为后期封孔提供便利。

2.2.3工艺孔使用之后需及时封堵

在封堵工艺孔时,要确保各工种施工队都不再使用,且在舱室密性试验之前应完成工艺孔的封堵。封堵时,应以原材料为宜。如果原材料确实丢失,应由下料车间按照开孔尺寸用数控切割机下料,且保证材质板厚与原材料一致。封堵时,应开设必要的坡口,焊接完成后需得到验船师和船东的认可。

3结束语

综上所述,船舶工艺孔的设计是一项系统而又复杂的工作,因此我们需要切实掌握其设计要点,并掌握其设计注意事项,确保设计的科学性和合理性。

参考文献

[1]袁红莉,陈章兰.船舶工艺孔的设计[J].江苏船舶,2009(02):16-18.

[2]袁红莉,陈章兰.民用船舶工艺孔和临时通道的设计[J].造船技术,2009(05):22-24,27.

[3]李磊,李成垒.对船舶工艺孔的设计分析[J].中国科技信息,2015(05):134-135.

工艺设计范文第3篇

【关键词】拉延;工艺设计

1.前言

汽车车身冲压件因其形状复杂、材料薄、尺寸大、外覆盖件表面质量要求高等特点,相应的就要求其模具具有结构复杂、体积大、重量大、制造成本高、周期长等特点。在制造的过程中它们一般要经过落料、拉延、修边冲孔、翻边整形等多道工序才能完成。车身冲压模具设计与制造是汽车行业“四大工艺”的源头,同时也是最为关键的部分,而拉延模具的设计与制造就是冲压模具设计与制造的重中之重了。

2.拉延模的型面设计

拉延模的型面设计包括:冲压方向的选择、工艺补充、压料面的生成、拉延筋的布置、工艺孔和工艺切口的布置、凸凹模圆角半径的确定、定位形式的确定。下面我们就对这几个方面逐一展开说明。

2.1 冲压方向的确定

所谓冲压方向是指坯料在模具拉延过程中所受机床压力的方向。选择正确的冲压方向是确定拉伸方案首先遇到的问题,它不仅决定能否拉伸出满意的工序件,而且影响到工艺补充部分的多少及拉伸后各工序的方案。对于拉延模具而言,冲压方向的选择应满足以下原则:

(1)保证凸模能够顺利进入凹模,不应出现凸模接触不到的部位。

(2)拉延开始时,凸模和坯料的接触面积要尽量大,接触部位应处于冲压模具的中心。

(3)压料面各部位受力要均匀。

(4)尽可能地减小拉延深度,且要使各部位的深度均匀,防止深度过深导致开裂。

通常我们可以把三维数模的重心位置设为原点,在Y轴和X-Z面上建立坐标系统,并以Y轴上的坐标方向为中心,旋转X-Z面上的坐标系统直到所有的曲面都和此方向不产生负角为止,则这个方向就是拉延方向。

下面我们以左右前轮罩为例,看一下其拉延工序冲压方向的确定。如图1、2所示,以Y轴上的坐标方向为中心,旋转X-Z面上的坐标系统5o时,能保证凸模能够顺利进入凹模,不会出现凸模接触不到的部位,并且所有的曲面都和此方向不产生负角,可以确定此方向就是拉延的冲压方向。

2.2 合理增加工艺补充

汽车冲压件种类繁多,一些大型覆盖件形状复杂不规则,结构不对称,很难满足拉延成形工艺的要求,合理增加工艺补充有利于改善拉延件的工艺性,提高拉延件的质量。工艺补充是拉延件不可缺少的部分,拉延以后要将工艺补充修掉,所以工艺补充也是工艺上必要的材料消耗。工艺补充面的形状多半是复杂的空间曲面,不仅需要确定型面补充走向、型面补充范围等,还需要描述其空间几何形状,是一个涉及边界条件以确保成形顺利实现的创造性过程。目前这一问题的解决主要依靠个人经验,通过对零件几何的定性分析来确定,借助于曲面造型功能软件来完成。设计拉伸件工艺补充时还应遵循以下的设计原则:

(1)使拉伸深度尽量浅;

(2)尽量有利于刃口垂直修边;

(3)工艺补充部分应尽量小,提高材料利用率。

2.3 压料面的设计

压料面是指凹模圆角半径以外的那一部分。在确定压料面形状时要尽量降低拉延深度,使型面平缓。由于凸模对拉延坯料要有一定的拉伸作用,所以必须保证压料面展开长度比凸模展开长度短,材料才能产生拉伸,如果压料面展开长度比凸模长,拉伸时可能会形成波纹或起皱。压料有两种形式,一种是压料面就是制件本身的凸缘面,这种压料面的形状是确定的,此时,当压料面是制件本身的凸缘部分,凹模圆角R要根据具体情况确定,因为制件圆角半径一般都比较小,直接作为凹模圆角半径不利于拉伸,必须加大才不会导致拉延时起皱或破裂。加大后的圆角可通过后序的整形工序来达到产品的要求另一种压料面是由工艺补充部分组成的,对于这种压料面,压边圈将拉延坯料压紧在凹模上,压料面不应产生褶皱和裂痕,从而保证凸模对拉延毛坯的拉延,否则在拉延的过程中会形成波纹和褶皱,甚至产生开裂。由此可见,压料面形状一般由平面、圆柱面、圆锥面等可展曲面组成。其中,平面压料面不但有利于坯料成型,而且加工也容易,应尽量采用。

2.4 拉延筋的设置

冲压件在拉延的过程中出现的问题主要有起皱和开裂,为了解决这个问题必须设置拉延筋以增加进料阻力,调节材料的流动速度和进料的多少。拉延筋的数量及位置主要根据冲压件的外形及拉延深度而定,拉延深度大的制件在直线部分一般要布置拉延筋,而在圆弧部位不设拉延筋;同一零件各部位拉延深度相差较大时,在深的部位不设拉延筋,浅的部位需设拉延筋;在进料阻力小的部位设置拉延筋;在需要进料少的部位设置拉延筋;在容易起皱的部位设置拉延筋。拉延筋的方向一定要与拉伸坯料的材料流动方向相垂直。

2.5 工艺孔和工艺切口的布置

板料拉伸超过极限,会发生断裂,因此设置工艺孔或工艺切口使板料易于流动。工艺孔和工艺切口主要是针对一些局部变形剧烈或存在反拉延的工件而采取的工艺手段,它必须分布在工艺补充上,在后序的修边冲孔工序中能将它们修掉。工艺孔和工艺切口常设在拉应力最大的拐角处,且与局部凸起边缘形状相适应,以便材料合理流动。工艺孔和工艺切口一般有两种生成方法:一是在落料时冲出,它一般用于局部成形深度较浅的场合;另一种是在拉延的过程中切出,这是最常用的方法,在拉延的过程中开始使材料充分变形,然后切出工艺切口,利用材料的切向延伸使成形更深一些。外板件切口后的切屑会在工序件表面形成斑点,所以工艺孔和工艺切口应尽量在落料模中切出,避免在拉伸模中切出。

2.6 凸、凹模圆角半径的确定

凸、凹模圆角半径的大小对于能否获得理想的拉延制件起着很大的作用。大型覆盖件拉延过程中常见的缺陷就是拉裂和起皱。当凸模圆角半径过小时,拉延坯料的直壁部分与底部的过渡区的弯曲变形加大,使危险断面的强度受到削弱;而当凹模圆角半径较小时,坯料侧壁传力区的拉应力相应增大,这两种情况都会使拉延系数增大,板料的变形阻力增加,从而引起总的拉延力的增加和模具寿命的降低。若凸模和凹模的圆角半径过大,板料的变形阻力小,金属的流动性好,但也会减小压边的有效面积,使制件容易起皱。因此确定凸、凹模半径时必须与制件的变形特点、拉延筋及凸、凹模具圆角半径的大小等因素综合考虑。

2.7 定位形式的确定

在制定冲压件的拉延工艺时,必须考虑到后面的工序要有好的定位方式,以确保制件的表面不产生损伤,尺寸精度不受影响等。常见的定位形式主要有三种方式:

(1)面定位,它主要是利用工件的内外表面形状来实现定位,外覆盖件大多采用这种定位方式。

(2)孔定位,它一般是利用制件上的孔或者工艺孔来实现定位,它要求孔的间距要尽可能地远,内部结构件大多采用这种定位方式。

(3)孔面结合定位,就是利用制件的表面形状和工艺孔相结合的定位形式,很多制件由于形状复杂采用此种定位方式

3.结束语

拉延模型面设计的优劣直接影响到产品是否能够顺利成型、成型质量的优劣,及产品调试周期的长短等等。现在,随着计算机技术的发展,Catia、UG、AUTOform等软件已经在模具设计中得到广泛的应用。这些软件的应用,使得设计人员可以结合自己的经验直接在计算机上设计出产品的型面,并使用AUTOform对设计出的型面进行拉伸过程的模拟,结合模拟的情形,反过来优化产品的型面设计,得到最优的产品型面。本文通过对拉延工艺设计中需要注意的问题进行了详细的分析,对拉延模模具的设计具有很好的指导作用。

参考文献

[1]周天瑞主编.汽车覆盖件冲压成型技术[M].机械工业出版社,2000.

[2]姜奎华主编.冲压工艺与模具设计[M].机械工业出版社,1998.

[3]徐政坤主编.冲压模具设计与制造[M].化学工业出版社,2009.

作者简介:

吴闯(1984—),男,辽宁丹东人,工学学士,助理工程师,现供职于辽宁曙光汽车集团股份有限公司,主要从事汽车研发及工业生产过程控制工作。

工艺设计范文第4篇

1.1产品定位要科学合理市场上众多用户由于所需求的煤炭使用目的是不同的,因此用户们对煤质的需求也不尽相同,例如有些客户需要动力煤,有些客户却对煤块限下率和粒度有着严格的要求,有的客户对煤炭的灰分和发热量要求严格。总而言之,选煤厂在进行选煤工艺设计之前需要对市场和客户进行详尽的调研,在把握市场规律的基础上对煤炭市场进行预测,争取做到生产与需求对路,由于市场需求千变万化,这就要求我们在不进行大改造的基础上就可以生产出市场需求的煤炭,用有限的成本和费用创造出最大的经济效益。1.2选煤方法要因地制宜选煤方法是装载选煤工艺的实体,是选煤工艺在实际生产过程中的实际应用。确定了最终的选煤方法就象征着选煤厂生产流程的确定以及煤场各种辅助生产的机械设备的最终确定,由此可以看出选煤方法的确定对选煤厂的重要性。要确定合理科学的选煤方法,最基本的也是最首要的工作就是要对选煤厂的煤质进行系统科学的分析。只有把煤质分析透彻,准确的把握煤厂原煤的特性才能确定出科学合理的选煤方法。另外在选煤的过程中要努力完善煤质资料,使得煤质资料尽可能的完整、精准以及有一定的代表性,如果在条件允许的情况下,可以进行相关的煤质实验。1.3选煤流程要简洁合理随着现在科学的发展,市场结构的不断调整,选煤厂也继续向着简洁、智能、规模以及自动化的方向发展。选煤工艺流程的合理简洁可以体现设计工作的专业技能的高低。选煤流程是选煤方法的细化和完善,这可以对选煤厂的经济效益产生较为直接的影响。所以,在选煤流程确定的过程中要充分地全面地注意对一些细小的工艺环节,不能生搬硬套简单的套用原有流程,吸取有价值的建议,对选煤工艺更进一步的优化设计。同时,对于有些工艺环节的改进和完善需要持续不断的进行,即使选煤厂已经投产使用。

2选煤工艺设计的未来发展方向

自从进入二十一世纪以来,我国的煤炭行业发展加速,选煤工业也迎来了一个发展的高潮阶段。据不完全统计,2000年的煤炭产量为9.99亿吨,2004年增加到19.56亿吨,2012年中国煤炭产量增加到36.6亿吨。在如此巨大的市场环境的刺激下,选煤技术迅速提升,同时数量巨大的国外的先进技术也不断的在我国推广使用。目前,选煤工艺设计向着工艺系统简单化,经济效益最大化的方向发展。对于选煤厂而言,小型化的厂房设计、基础建设投入的最小化、生产设备的最大化以及生产过程的智能化和自动化已经成为了现在选煤厂发展的主要趋势。因此,大量大型、高效、配套的选煤设备研制开始越来越重视先进技术的应用,开始不断的将新技术和新工艺融入到选煤工艺之中。除了传统的煤炭洗选的工艺加工方法,新的深度加工煤炭的方法也不断出现,这也是选煤工艺发展的另一个特征。煤矸石发电技术、煤泥成型及煤泥发电技术等都是选煤技术研究应用到实践中的具体实例。在不远的将来,选煤厂可能会成为煤炭深度加工以及综合利用的综合性的生产单位。

3结束语

现在,中国现在常规使用的选煤工艺比较成熟,在其中有些选煤工艺也引进了国外的一些先进的选煤技术。但是随着市场的变化,社会的发展,选煤工艺也需要不断的改进和完善。只有充分的注重选煤厂产品的定位,系统科学的完善和分析煤质资料,全面的了解选煤辅助设备的基本性能和工作参数,使得选煤各环节之间系统有机的结合,只有这样才能实现选煤厂经济效益和社会效益的最大化。

工艺设计范文第5篇

医疗工艺设计,被定义为“对医院内部医疗活动过程及程序的策划”,包括医疗系统构成、功能、医疗工艺流程及相关工艺条件、技术指标、参数等。

本期特别策划,邀请业内资深专家从医疗工艺设计现状、趋势以及重要内容进行解读,使医院管理者们对其有更清晰的认识。

医疗工艺设计,启程中……

工艺设计是前期策划的重要内容

在美国,医院前期策划的整个过程非常复杂,一个500㎡的医院项目,其前期策划对于医疗顾问来说需要1~1.5年的时间。前期策划的重要工作是工艺设计,可以说,前期策划的很多工作都是为工艺设计服务的。

前期策划的流程之所以如此复杂,其出发点是要设计师广泛地了解相关的项目、条件,准确界定项目,进行相关的检测,对服务进行相关的评估,还要对整个医院所提供的服务项目以及在市场上所发挥的作用进行详细分析。

医院非常关注相关患者的留存率,以及为患者提供的相关服务的状况。这些服务都要进行进一步细化,因为通过这一系列相关方面的工作可以帮助医院吸引更多的客户。在前期策划的流程中,设计师必须要对医院提供的服务有非常清晰和详细的了解。

接下来,要进一步确定在项目实施过程当中应该实现的目标,要进一步了解哪些相关团队会在医院规划当中融入进来。相关的团队人员包括非常广泛的相关利益者,在美国,我们称之为利益相关者,他们在整个医院规划和设计过程当中发挥着非常重要的作用。这些相关的团队成员可以是医护人员,也可以是医院的管理者、部门领导,还可以是董事,等等。同时,我们也要制订相应的时间计划,对整个医院的容量以及所承接患者的数量进行观察。

之后进行权衡,是建造一个全新的医院,还是应参照旧的医院进行改造。设计师只有通过各个方面的综合考量才能决定究竟设计成什么样的医院,最后也要考虑到医院能效方面的问题,对医院的管理和运营过程提供一系列有效的建议,帮助医院管理者完善运营、提高能效。

在整个前期策划的过程中,所有医院的相关团队和所有建筑设计团队要共同合作,进行一系列公开的讨论。院方也要告诉第三方,医院服务未来的发展方向如何,在设备方面有哪些规划和要求,运营方面有哪些要求。设计师需要把各个科室相关医生和负责人融入到公开的讨论中,让他们切实地告诉院方,他们所希望的部门未来的发展定位。这种开放性的讨论是事关各个层面、各个领域的全面的讨论,不管是护理人员、医生、支持团队,还是管理团队,都可以融入到整个讨论过程当中,这样可以帮助院方制订一个很好的规划,之后彼此还要制订一系列相关的标准和原则。

设计师要让所有的相关人士了解到空间方面的相关指标,记录下来各方所提出的相关意见和见解,要设计一个整体模型。设计师应介绍医院的各个分区、各个部门的运营状况和未来发展状况。这样,在早期的设计过程当中就可以找到并且界定一个清晰的目标。

有时候设计师将有效的技术和工艺融入到整个策划过程当中,例如使用模型、计算机进行模拟,将展现给院方整个工艺在未来的运营状况,比如,急诊室的空间、重症监护室里的床位、实施手术的空间等等是否足够?这些都是在前期策划过程中应予考虑的。

工艺设计分为3个阶段

医院工艺设计分为三个阶段,即所谓的“三段论”:工艺规划设计、工艺方案设计和工艺条件设计。这3方面不是建筑设计,仍然是前期策划,具体研究的内容是三级流程,一级流程确定各个科室之间的关系,二级流程确定科室内房间之间的关系,三级流程则是到房间内研究医疗行为(见示意图)。

*第一阶段:工艺规划设计

它首先做学科规划,根据医院所在区域的具体情况,计算出当地门诊量需求和住院量需求等指标,然后与医院管理者一起商讨市场份额,进而计算出这所医院将来会有多少门诊量和住院量。根据需求,确定科室情况及床位数。同时在这个阶段也研究一级流程,确定各科室之间的关系,还要对流线进行大概的分析,如医患流线、物流、护理半径等,也是在这个阶段完成的。

*第二阶段:工艺方案设计

当各个学科的规模确定以后,根据每个学科的规模,先制定一份清单。以中心手术室为例,清单中将所有的房间一一列出,不仅仅是手术间,还包括百级、前级、万级手术间的面积和合计面积,还有其他辅助的空间,如办公室、更衣间等等(见中心手术室功能单元清单表)。有了用房清单以后,下一步研究房间关系,各个房间的位置关系及房型。因为美国的医院与中国的医院流程不一样,美国医院的流程是患者不动医生动,而中国医院则是医生不动,患者却是走来走去。不同的就医模式就决定了不同的房型。这个阶段可以完成设计任务书的编写,待设计师介入项目后,医疗工艺顾问与设计师一起研究用房清单,但是他们不做建筑设计,而是做流程设计,他们会为建筑师画图提供足够的信息。

*第三阶段:工艺条件设计

这主要针对的是房间内部,确定每个房间内部需要哪些设备、应该有哪些配套设施。

中国医院建筑工艺设计的现状

前期策划阶段的工艺设计在中国医院建设过程中并不被包含在主要的流程当中,主要的流程一般包括项目建议书、可行性报告、设计任务书、方案、建筑设计等几部分。

工艺设计范文第6篇

文章根据神华宁煤40Mt/a煤炭间接液化项目煤储运装置工艺设计,总结了大型煤化工项目煤储运装置工艺设计的思路及重点,为我国类似煤化工项目在煤储运工艺设计方面提供了较强的理论依据和实践经验。

关键词:

煤化工;煤炭间接液化;煤储运;工艺设计

神华宁煤40Mt/a煤炭间接液化项目位于宁夏回族自治区宁东煤化工基地,煤储运装置是煤液化项目的重要组成部分,煤储运装置主要任务是完成矿区来煤的卸煤、储煤、配煤、供煤等一系列环节,结合气化及动力站装置对原料煤和燃料煤的质量要求,解决项目来煤复杂、煤质波动、保证煤化工项目对供煤均质、稳定、连续的内在需求。

1工艺系统

煤储运装置工艺系统主要包括卸煤工艺系统、储煤工艺系统及供煤工艺系统三个主要系统,同时还要根据项目的实际情况考虑合理的筛分破碎系统、采制样系统、煤质在线检测系统及配煤系统等辅助系统[1-3]。工艺系统的选择应以来煤性质、化工及锅炉装置对于用煤要求为依据,制定一个合理、可靠、简单、高效、经济的工艺系统,以满足化工装置对供煤连续稳定运行的基本需要[4,5]。

1、1项目煤炭供应介绍项目年消耗原料煤约200Mt,燃料煤约50Mt,主要煤源为宁东鸳鸯湖矿区生产矿井,来煤采用矿区铁路运输,运距约为20~100km。主要供煤矿井以梅花井煤矿、石槽村煤矿、红柳煤矿和麦垛山煤矿为主,灵新煤矿、羊场湾煤矿、枣泉煤矿及清水营煤矿作为调剂。根据规划供给煤化工基地及煤液化项目年最低供煤量为:梅花井煤矿90Mt、麦垛山煤矿60Mt、红柳煤矿50Mt、石槽村煤矿50Mt、灵新矿煤矿20Mt、羊场湾煤矿20Mt、枣泉煤矿20Mt、清水营煤矿30Mt,总量达到340Mt。该区原煤牌号以长焰煤和不粘煤为主,原煤以低~低中灰分、特低~低中硫、特低~低磷、高热值、不具粘结性煤为主,部分上煤组硫分较高,为中高硫煤,煤质基本符合直接液化和间接液化用煤技术要求。

1、2原料煤及燃料煤规格间接液化对原料煤的煤种、显微组分及相关煤制指标要求相对宽松,严格讲煤炭气化生成的合成气(CO+H2)才是间接液化F-T合成的原料,从气化效果及项目整体经济效益讲,低灰、低硫、高氧的原料煤为理想的间接液化用煤,另外原料煤还必须均匀稳定,已确保后续化工装置的稳定运行。根据本液化项目设计基础资料,液化项目装置对原料煤、燃料煤主要规格要求详见表1、表2。

1、3工艺系统设计煤储运装置分为厂外煤储运及厂内煤储运两个部分:①厂外煤储运独立于化工工业场地单独布置,主要包括火车卸煤系统和储配煤系统,工作制度为330d/a,16h/d;②厂内煤储运装置布置在化工工业场地内,靠近气化及动力站用煤装置,主要包括缓冲仓及供煤带式输送机系统,工作制度为8000h/a,24h/d。煤储运装置主要工艺系统流程图如图1所示。根据该项目的主要特点,制定工艺系统流程时主要考虑因素分别如下:1)火车卸煤系统。由于项目来煤为矿区自有铁路和企业自备车,设计采用底开门火车卸煤系统,相比翻车机卸煤系统而言优势在于:①卸车速度快、能力大,可靠性高;②无动力消耗,卸煤高度低,起尘量非常小,噪音小,节能环保效果好;③对列车无损害,维修保养费用低;④总投资低,总运行成本低。2)储煤系统。该项目年消耗煤炭约250Mt,每天耗煤约76万t。装置煤炭储存周期为项目7d用煤量,其中厂内储存1d用煤量,厂外储存6d用煤量。厂外设计有6个Φ90m圆形料场,采用6个Φ90m圆形料场方案无论从多煤种来煤、储量、配煤线路设计、经济性等方面均具有明显的优势。来煤可以采用分质堆放及分矿堆放两种方式,料场内布置有顶堆侧取式圆形堆取料机,该料场具有自动化程度高、取料量可控、便于配煤、环保效果好等诸多优点。3)配煤系统。该装置设有两条主配煤线路,其中三个料场串联布置,通过料场下方的一条输煤带式输送机组成一条配煤线,正常情况下为两种或三种煤之间进行配煤,两条配煤线之间也可以配煤,通过配煤专家系统以及在线检测设备确保煤质的均匀稳定。4)厂内缓冲仓。由于厂外煤储运执行每天16h工作制,而厂内输煤系统为24h工作制,因此要在厂内建设缓冲仓以匹配工作制度,厂内设计有3个Φ30m圆筒仓。5)厂内供煤系统。结合气化装置及动力站装置实际情况,厂内设计有3条输煤线路,分别供给东边气化装置、西边气化装置及动力站,每条输煤线路均为双系统设计,一用一备,保证系统的可靠性。考虑到燃料煤仅有一个缓冲仓,为进一步增加燃料煤供煤的可靠性,系统增设一个原料煤仓进动力站的通道,而原料煤仓的检修可以结合气化装置检修周期进行。6)由于项目来煤均为企业内部的选煤厂,来煤粒度可以控制在50mm以下,因此不需要设筛分破碎系统;考虑到冬季会有冻车的可能性,设计在受煤坑地面建筑内预留有增加红外加热板的空间;设计考虑了完善的煤质采样及在线检测系统。

2设备选型原则

对于煤储运装置来说,设备的处理能力、可靠性、工艺技术指标等尤为重要,设备选型应注意以下原则:①选择技术先进、成熟可靠、大型高效的优质设备;②考虑到通用性及互换性,设备及其配件尽可能选择同类型、同系列、同规格的设备,以便于设备维护及零配件的备用;③厂外煤贮运装置设备选型按照《煤炭洗选工程设计规范》(GB50359—2005)及项目的实际情况综合确定,厂内设备主要依据气化及动力站的供煤要求确定;④大型关键设备大修期不低于4a,不低于煤液化项目的大修期;⑤在技术条件允许的条件下,以国产设备为主。煤储运装置主要工艺设备一览表见表3。

3工艺布置

3、1工艺总平面布置工艺总平面布置必须在完成工艺线路技术方案及主要生产建筑物布置的基础上进行。工艺总平面应分区明确,便于生产管理,煤流简单、顺畅、中转环节少、占地省是工艺总平面布置的重要原则,同时还应充分考虑项目后期的发展余地。

3、2受煤系统布置煤储运装置设计有2条1/3列车长度的火车底开门受煤线,每条受煤线坑容为5600t,每条受煤坑下布置有4台叶轮给煤机;受煤坑长327m,宽16m,地下部分高115m,局部180m,地上部分高81m;两股道受煤坑铁路中心线间距为75m。受煤坑布置时要对坑容进行计算,充分考虑叶轮给煤机检修空间和场地,以及通风、除尘、排水、供电等相关设施的布置。

3、3圆形料场布置圆形料场直径为90m,侧壁挡煤墙高17m,圆形料场的正下方设有一条带式输送机地道和三个落煤坑,其中1个在中心立柱下布置,上部由刮板取料机给煤,另外2个对称布置在圆形料场的两侧,上部采用自然落煤漏斗落煤,可作为事故备用或辅助配煤。

3、4缓冲仓布置缓冲煤仓为3个Φ30m圆筒仓,仓体高565m,每个仓容积为27万m3,按照堆密度075t/m3考虑,约可存放20万t原燃料煤。仓上布置有2台可逆移动配仓带式输送机,可把厂外来煤分配给任意一个缓冲仓内储存,每个仓下布置有8台甲带给煤机及两条收集带式输送机,为便于生产及管理缓冲仓配有1台3t防爆型客货两用电梯。

4结语

大型煤化工项目煤储运装置在工艺设计中要充分考虑来煤方式、种类及煤质特性,充分结合化工装置对供煤的各种工艺要求,综合考虑各种制约因素,制定合理的工艺技术方案,神华宁煤煤炭间接液化项目煤储运装置在工艺设计上具有如下特点:1)工艺总平面分区合理,分为厂外和厂内煤储运两个部分,工艺系统简洁、顺畅、完善、可靠,厂外煤储运仅有5个转运站,厂内8个转运站。2)底开门受煤坑卸煤能力大,受煤坑采用双线设计,受煤坑长度为1/3列车长度(整列为60节),整列车从进入铁路咽喉区至离开咽喉区只需68min,考虑15的富裕系数,按照每天16h计算,两条受煤线每天可完成20列车卸煤工作。3)6个Φ90m圆形料场分两条线串联布置,火车来煤可以进入到任意一个圆形料场内,通过配煤专家系统及相关检测设备,实现配煤功能。4)厂内缓冲仓仓下至气化及动力站装置均按双系统配置,按照年工作8000h设计,系统可靠性高,保证了化工装置对供煤的连续性要求。5)主要工艺设备均选自技术先进、处理能力大、高效、性能可靠的国产设备,设备及其配件的通用性、互换性很强,便于生产管理及维护。

参考文献:

[1]戴少康.选煤工艺设计实用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社,2010.

[2]GB5066—2011,大中型火力发电厂设计规范[S].

[3]李志勇,刘汉刚,等.神华宁夏煤业集团有限责任公司40Mt/a煤炭间接液化项目基础工程设计[R].北京:北京华宇工程有限公司,2013.

[4]张信龙.宁东煤化工基地配煤中心一期工程设计[J].煤炭工程,2012,44(5):21-23.

[5]刘仲松.煤炭出口码头底开门卸车工艺的探讨[J].港工技术,2011(4):13-15。

工艺设计范文第7篇

锁盖零件加工中涉及的主要工艺包括铣削(含铣削中心)、线切割、钻孔、攻丝、制钝、钳工等。其中机加工序共12道,安排在铣削中心上的加工工序就有6道,从去除的加工余量来说,机加工序所占比例高达90%以上。因此,选用合理的工艺参数,是保证在数控机床上高质量、高效率加工合格零件的前提。下面以铣削中心工序为例,从定位装夹、轮廓尺寸确定、刀具选择、进给参数等方面进行详细说明。

1.1定位装夹

在铣削中心(HV-45S)上铣左侧槽、钻孔,涉及X、Y、Z三个方向的定位基准问题,如图2所示。1)对X、Y方向的尺寸,均以零件的外表面标注尺寸,外表面又都为加工过的平面,根据基准重合的原则,可直接选择相关平面作为零件的加工定位基准。图2所示的基准1、基准2分别对应于X、Y方向的定位基准。2)零件在Z方向的基准选择是工艺设计的重点。设计尺寸标注的是两边槽的间距,其尺寸基准是零件的对称中心。根据首先考虑基准重合的原则,以设计基准作为定位基准可避免因基准不重合而引起的误差。但落实在该零件的加工中,就会要求对每个待加工零件都要进行一次Z方向尺寸的确定,找一次Z方向的中间位置,这在实际加工中会导致低效率和高成本。因此必须进行设计基准到工艺基准的转换,根据定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则,Z方向的底表面可用于定位,并且该平面与X、Y方向的基准面保持垂直关系,因此本工序采用平口台钳装夹。这样做的前提是Z方向尺寸精度要求必须提高,这也正是前面工序要求提高毛坯精度的原因。

1.2编程尺寸确定

数控编程工作中,在运用CAM软件时首先要绘出待加工零件的轨迹图,轨迹图尺寸的给定应结合设计图中规定的名义尺寸,同时还要考虑刀具磨损、让刀、加工质量稳定性等因素。对于此锁盖零件,因材料的加工性能良好,切削力不大,对刀具的磨损小,从保证加工质量的稳定性考虑,编程时按中间尺寸绘制轨迹图。

1.3刀具选择

从工艺分析可知,加工锁盖时在铣削刀具选择上没有太多的限制和要求,在铣削中心工序中,为了提高加工效率,应保证选用的铣刀在进给速度上与机床匹配。考虑多方面因素,最终选用整体式涂层两齿圆柱立铣刀。考虑到设计结构中存在内转接R,应先选用较大直径的铣刀粗去余量,再换小直径的铣刀精修外形。因零件为薄壁结构,铣刀直径不能太大。

1.4铣削参数及进给参数选择

1)铣削参数选择按工序草图计算,待加工槽的最大开口尺寸为21.8mm,除精铣余量0.4mm,粗铣加工余量为21.4mm,是刀具直径6mm的3.6倍。因此加工外形时,在X—Y方向铣刀沿半开外形走2次,其形成的最大铣削宽度为24mm,大于21.8mm。对最大铣削深度,经计算为6.5mm,在Z方向可以一次到位。精铣时,用直径为5mm的铣刀,走刀一次即可。2)进给参数选择以φ6铣刀为例,确定刀具转速和进给速度。已知切削条件:切削宽度ae=6mm,切削深度ap=6.5mm,刀具直径Dc=6mm,经比较ae×ap>Dc,查刀具手册可知,加工铝合金时,涂层硬质合金铣刀的切削速度Vc=1000m/min。计算可能转速n=(1000×1000)/(π×6)=53078r/min。但HV-45S型铣削中心的最高转速为4000r/min,同时考虑机床主轴负荷,据此确定刀具转速为n=3500r/min。6mm刀具每齿进给量了fz=0.03mm,已知刀具齿数Zn=2,据公式可算出进给速度Vf=3500×0.03×2=210mm/min。符合机床进给速度范围。

2效果评价

锁盖重新进行数控加工工艺设计后,检验合格率为100%。表明锁盖零件加工工艺路线设计正确,定位装夹基准合理,选用的刀具和加工参数合适,能够保证该零件的加工精度要求。同时,因大量安排数控加工工序,大大提高该零件的生产效率,彻底解决了生产中的瓶颈问题。

工艺设计范文第8篇

荷兰设计师皮特·海因埃克1967年出生于北荷兰省的小镇PURMEREND,受到热爱工艺的父亲影响,从小就喜欢自己做东西。他于1990年从埃因霍温设计学院毕业。他在学校时就以设计旧木材组成的橱柜而出名,他后来将这些橱柜售出,1993年与生意伙伴合创手工作坊,成立了以自己名字命名的品牌。2010年买下前飞利浦工厂1万平米的用地,成立了复合性的产销与艺术中心。

皮特·海因埃克在为姐姐修复旧橱柜时开始对旧木材产生兴趣,从此建立了以旧物料为主题的生意,通过设计和双手让这些被抛弃的木材重生,并以不大量生产家具为宗旨,始终秉持着降低加工量的设计和制作理念。用废木料重组出的家具深具个性,无论是木材、无防锈处理的铁件或铜质灯具,都拥有不拘小节的形象,彼此间有些许不同,却无比契合于真实生活。

不完美的美

经营公司的基本经济原则是少用劳动力,减少支出,但皮特·海因埃克因为使用被丢弃的材料,需要增加更多劳力以完成创作,如此逆向思考的设计方式,却仍可以在美学与功能上达到令人赞叹的结果。这是一种真正的“从无到有”的设计过程。

海因埃克所追求的,不同于当代主流的极简美学,热爱大自然的他擅长将最低劣的材料转变成美丽的家具作品,呈现出丰富的质感与工艺。这追根究底是因为它所采取的流程完全不同,他认为并不是只有完美的成品才能满足人们对于美感的需求,相对于工业生产批量制造,并着重设计、研发、开模、生产线的方式,海因埃克的工作方式是在一大间的工场手工制作,将设计的过程与手工艺的技术融合在一起。他避免使用高档的材质与设备,并有效率地制造,在制造产品时也会同时确保不会为了节省时间而忽略应有的细节。对他来说,唯有“不完美”状态的存在,才能让人们在创作过程中持续有追求进步的发展空间。

海因埃克的设计取向也和其他设计师截然相反,他喜欢拿着材料动手创作,而其他人则是先构思好方案再动手。首先他的团队要收集很多的废木料,然后看着不同颜色的斑驳木板,思考怎么组合才好看,最后用新木头当框架,着手制作。如果手边的木料数量不够,或堆栈起来不够好看,就只好等到有材料再做。因为这样的工作方式,自然有一些非常不同的美学概念,例如碎木家具的特别之处,就在于保留了原有的充满瑕疵的表面漆层,组合出特别的马赛克效果。海因埃克只利用手边可用的素材进行创作,除了木料,也使用铁、铝、陶烧等材质做设计,坚持不改变材质的自然状态,就算是需要印色的壁纸,也只用纯天然涂料。他避免使用高档的材质与设备,并将资金投资于劳动力上。

绿色的记忆

海因埃克拼凑、修复的设计概念直指现代丢弃主义盛行的社会价值观,最近几年盛行的“绿色设计”,对他来说不是现在才要开始给予关注的理念,而是已经被实践在生活中的创作精神。他的这种创新的设计,不仅仅是倡导了环保的理念,带给人们更多的是一种全新的认识,就是破旧廉价的东西,经过加工改造,一样能成为炙手可热的设计精品,一样可以很时尚,一样可以带给人们精致的生活。绿色设计与旧的记忆通过手工艺相结合,形成一种践行环保的良性循环。

工艺设计范文第9篇

关键词:无氰镀铜 清洁生产 羟基乙叉二膦酸 工艺设计

中图分类号:TQ153 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(b)-0105-01

20世纪70年代中期曾推出了焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、乙二胺镀铜的等电镀方式。但是这些工艺都存在不足或欠缺。近年来,为了从源头削减有毒有害物质,保护环境,减少剧毒氰化物危害,取消剧毒的氰化物电镀又提上了日程,各种环保型的绿色电镀工艺被提升到很高的位置,无氰镀铜作为一个有代表性的课题又被重视起来。

1 总体思路

本工艺设计从实际需求出发,以掌握的理论知识为基础,从主络合剂的选择入手,和主盐一起组成基础配方。对基础配方进行试验,摸索最佳成分比例,寻找能提高镀液性能的氧化剂、添加剂、辅助络合剂等。确定工艺参数,进行批量试生产,形成工艺文件指导生产。

2 基本原理

铁基体上电镀铜有两方面难点:一是铁的钝化难处理,铁在空气、水及各种介质中,由于热力学不稳定性,其表面处于一种相对钝化状态。基体与镀层结合不牢,是这一钝化现象的宏观表露;二是铁对铜的置换难以解决,由于存在反应:Fe+Cu2+Cu+Fe2+,铁基金属在溶液中很容易附着上一层结合力较差的置换铜层,然后在这样疏松的铜层上电镀,整个镀层的结合力自然难以保证。在氰化镀铜液中,络合剂是氰化钠,溶液中以[Cu(CN)2]-、[Cu(CN)3]2-、[Cu(CN)4]3-形式存在,由于CN-具有很强的络合能力及还原性,溶液中铜基本上是以络合物的形式存在,即使有少量的铜离子也是以一价铜离子存在。所以溶液中不会发生Cu2+的置换反应,加上CN-的强力去污和活化能力,这样镀层结合力很容易得到保证。试验主要针对这两点,加强活化,确保以活化的状态进入镀液来避免钝化的产生。使用合适的络合剂对Cu2+充分络合,形成电位较低的络合物,避免置换的发生,利用辅助络合剂对极少的游离的Cu2+进行辅助络合,从而使结合力得到了保证。

3 基础配方及试验条件

通过查阅相关资料[1~3]结合试验经验得出基础配如表1所示。

这种配方比例及条件存在着结合力、稳定性差等问题需进一步改进。

4 基础配方反映出的问题及解决方法

4.1 结合力差

由于无氰镀铜溶液中普遍存在Cu2+,钢铁零件进入槽液时,电镀未开始就附着上一层置换的结合力差的薄铜层,然后再在这层结合力差的铜层上电沉积电镀层,整个镀层结合力不好。为避免铜置换反应的发生,必须使Cu2+充分络合,这样就能避免置换反应的发生。除主络合剂外又寻找到辅助络合剂,该辅助络合剂主要是针对HEDP体系,对HEDP络合后剩余的Cu2+进行络合,确保溶液没有游离Cu2+存在,这样就避免了置换的发生。

在阴极极化曲线测试的整个电位范围内,阴极极化能力明显强于未加辅助络合剂。在有些电位区间,其极化能力已经超过了氰化物。辅助络合剂的加入较大幅度地提高了对铜离子的络合能力,铜配离子在阴极过程中放电更加困难,降低了铜的析出电位。加入辅助络合剂后进行了四批试样,与未加入辅助络合剂时相比零件合格率明显提高。该辅助络合剂的加入提高了铜析出时的阴极极化,降低了临界起始电流密度,使铁的表面在铜沉积前得到了充分活化,提高了铜镀层与基体的结合强度,最终使合格率有了明显的提高。

4.2 溶液稳定性差

配置的溶液在放置过程中,出现了大量白色絮状物。采用外力搅拌、加温、加水都不溶解。分析产生该现象的原因有三种:一是有机酸腐败发酵产生;二是自来水中Ca2+、Mg2+的沉积物;三是溶液中络合物溶解度低。通过加酸观察到白色絮状物遇酸溶解,而有机酸腐败变质产生的话,应该是不可逆的,可以排除第一种可能。加适量的络合剂溶解,而水中Ca2+、Mg2+的沉积物在络合剂中是不溶解的,排除第二种可能。可以确定是第三种原因。用KOH代替NaOH调节pH值,消除HEDP的钠盐因溶解度低对溶液的影响。通过这样的方法不但使原来的沉淀完全溶解,也彻底解决了生成沉淀问题。

4.3 允许电流密度范围低

该工艺允许的电流密度低,镀层薄,镀层孔隙率高,溶液分散能力不好,电镀过程中局部金属离子密度低。采取的措施是:(1)使主要离子充分络合;(2)改善溶液的分散能力。加入辅助络合剂后,由于二价铜离子全部络合,溶液中存在的能放电的离子均是以较大颗粒状的离子团存在,这样较大的离子团在电场的趋动下移动速度较慢,使得电流沉积速度较慢,分散能力较差。根据上述原因,加入了合适的导电盐,从而增加了电流密度的上限(能达到3A/dm2),提高了电镀速度,改善了溶液的分散能力。

5 性能分析

5.1 溶液的稳定性

工作槽液配好至今,槽液澄清,没有沉淀和絮状物析出,只有水分的蒸发和补充,各成分一直比较稳定。

5.2 镀层的性能

经过90min电镀后,按WJ456-1995金属覆盖层光学仪器用铜电镀层规范—划线试验法,铜镀层没有任何部分脱离基体,附着强度合格。经过30min电镀后,孔隙率检验,零件主要面上有孔隙3~5个/cm2,经60min电镀后主要面上孔隙率为零。

6 溶液配方与工艺条件

经过多次试验测试努力,得出较为合理的配方。

7 结语

该工艺有效解决了钢铁件易钝化问题,大幅提高镀液的阴极极化能力,降低临界起始电流密度,有效保证了镀液和镀层性能。清洁生产,绿色电镀是表面处理行业的发展趋势。通过本工艺的研究,为无氰镀铜工艺全面取代氰化镀铜探索出一条思路。

参考文献

[1] 张梅生,张炳乾.无氰碱性镀铜工艺[J].材料保护,2004.

工艺设计范文第10篇

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