水龙头的设计流程设计

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1、邢台职业技术学院毕业设计邢台职业技术学院毕业设计08级设计题目：水龙头的设计流程设计姓 名 张小开 班 级 数控085系 别 机电工程系 学 校 邢台职业技术学院 指导教师 陈海燕 2011年6月目录引言第一章 水龙头的概念.31.1 水龙头的定义.31.2水龙头的分类.4第二章 水龙头的选材.5第三章 水龙头的加工工序.53.1 铸造工序.63.2 机加工工序.73.3 抛光工序.183.4 电镀工序.183.5 组装工序.19第四章 水龙头的出厂检验.20结论.21水龙头的设计流程【摘 要】本文为毕业设计说明书。内容主要讲述水龙头的生产流程的设计方案。按毕业设计要求，对水龙头的分类以及各个

2、环节的设计工艺进行了自己较为详细的分析，有了在工厂的实习对自己的毕业设计有了很大的帮助。【关 键 词】流程、分类、工艺引言 本人毕业设计课题为水龙头的设计。课题跟我们生活息息相关，结合大学所学的专业知识与实习期间的实践及分析，按照老师安排的设计课题，做出了对水龙头加工工艺的毕业设计。第一章 水龙头的概念1.1水龙头的定义水龙头又名水嘴、龙头等，其发展经历了又早期的螺旋升降式水嘴。升降式水嘴的寿命短、长期使用容易漏水造成浪费大量的水资源，我介绍的水嘴是长寿、美观、实用、节水等。1.2水龙头的分类1、按材料来分，可分为SUS304不锈钢、铸铁、全塑、黄铜、锌合金材料水龙头，高分子复合材料水龙头等类

3、别。 2、按功能来分，可分为面盆、浴缸、淋浴、厨房水槽水龙头（附图片1.2）。 浴缸水龙头 菜盆水龙头面盆水龙头 洗衣机水龙头 1.2图 3、按结构来分，又可分为单联式、双联式和三联式等几种水龙头。另外，还有单手柄和双手柄之分。单联式可接冷水管或热水管；双联式可同时接冷热两根管道，多用于浴室面盆以及有热水供应的厨房洗菜盆的水龙头；三联式除接冷热水两根管道外，还可以接淋浴喷头，主要用于浴缸的水龙头。单手柄水龙头通过一个手柄即可调节冷热水的温度，双手柄则需分别调节冷水管和热水管来调节水温。 4、按开启方式来分，可分为螺旋式、扳手式、抬启式和感应式等。螺旋式手柄打开时，要旋转很多圈；扳手式手柄一般只

4、需旋转90度；抬启式手柄只需往上一抬即可出水；感应式水龙头只要把手伸到水龙头下，便会自动出水。另外，还有一种延时关闭的水龙头，关上开关后，水还会再流几秒钟才停，这样关水龙头时手上沾上的脏东西还可以再冲干净。 5、按阀芯来分，可分为橡胶芯(慢开阀芯)、陶瓷阀芯(快开阀芯)和不锈钢阀芯等几种。影响水龙头质量最关键的就是阀芯。使用橡胶芯的水龙头多为螺旋式开启的铸铁水龙头，现在已经基本被淘汰；陶瓷阀芯水龙头是近几年出现的，质量较好，现在比较普遍；不锈钢阀芯是最近才出现的，更适合水质差的地区。 第二章 水龙头的选材水龙头主体一般都是黄铜。用黄铜制作的产品电镀质量最能保证，黄铜纯度越高电镀质量越好，表面的

5、电镀层越不易被腐蚀。有些厂家为了降低成本，选用锌合金代替黄铜，虽然国家允许使用锌合金材料代替黄铜，但锌合金电镀质量差，耐腐性不强。一般来说，消费者在选购时可采用估计重量的方法进行鉴别，黄铜较重较硬，锌合金较轻较软。第三章 水龙头的加工工序水龙头的本体设计包括以下几个步骤：1.铸造及将水龙头本体通过砂型铸造铸出，去除多余毛料，预留要加工的尺寸。2.机加工本体到设计尺寸。3.抛光本体外表面达到设计光洁度。4.电镀是水龙头达到一定的强度 5.组装3.1铸造有分砂型铸造、低压铸造、重力铸造等；铸造就是将铜投入熔炉中加热到一千度以上，熔成液体，去除杂质，然后倒入事先成型的沙模中，冷却成形。沙模是以细沙凝

6、塑的，中间用铝制模板捶打而成。灌浆之前，在将水龙头中空部分填以沙心，等熔铜冷却后再将沙心敲打出，就成了水龙头的初胚了。并且用钢珠转轮筒，去除沙粒且将表面初步处理。首先在自动砂芯造型机上制作砂芯，生产出砂芯备用，并把分模面上的废边及射砂点修平同原轮廓一到致。铜合金熔炼（熔炼设备中频感应电炉），待铜合金达到一定的熔融状态，进行取样铜合金试块，送给实验室化学滴定分析或光谱分析，确认铜合金化学成分符合要求后，进行浇注（浇注大件产品设备为重力铸造机，小件产品可全人工操作），待冷却凝固后开模卸料清理浇冒口（较大的浇冒口用锯床切除），将冷却的铸造坯件入行自检并送渗入渗出落砂机滚筒进行清砂处理。下一步铸造坯件

7、的热处理（清除应力退火），目的在于消除铸造产生的内应力。将坯件放入抛丸机整光达到更理想的铸造坯件，保证内腔不附有型砂，金属屑或其它杂质。再入行铸造坯件全封闭，空气在水中试验壳体密封和隔板密封性检验。最后经过品检分析检验分类渗透库。（附重铸机图片3.1） 3.1图3.2机加工首先要明确的一点是什么是机加工：机械加工主要有手动加工和数控加工两大类。手动加工是指通过机械工人手工操作铣床、车床、钻床和锯床等机械设备来实现对各种材料进行加工的方法。手动加工适合进行小批量、简单的零件生产。 数控加工（CNC）是指机械工人运用数控设备来进行加工，这些数控设备包括加工中心、车铣中心、电火花线切割设备、螺纹切削

8、机等。目前，绝大多数的机加 工车间都采用数控加工技术。通过编程，把工件在笛卡尔坐标系中的位置坐标（X，Y，Z）转换成程序语言，数控机床的CNC控制器通过识别和解释程序语言来 控制数控机床的轴，自动按要求去除材料，从而得到精加工工件。数控加工以连续的方式来加工工件，适合于大批量、形状复杂的零件。工艺分析： 由于水龙头本体是砂型铸造成型的零件，所以从重铸车间出来后有个大体的轮廓，需要对出水口、阀芯孔、安装面进行加工及攻牙。 在加工水龙头本体的过程中采用了广数的cnc加工中心，其系统为fanuc series 30i的系统，仅通过一次性工装就可以对零件进行加工。在加工过程中通常用成型刀具（附图片3.

9、2a、b、c）对工件进行加工，由于加工工件有固定的装卡模，所以直接把重铸后的水龙头本体装夹到夹模上就可以了。下面有零件加工时的三视图以及在加工时的程序（附图片3.2d、e、f、g、h）。3.2a图3.2b图3.2c图样品 3.2d图三视图3.2e图三视图3.2f图三视图3.2g图三视图3.2h图零件的程序O0192G90G49G40G80 G0G10L20P01X171.1Y-389.3Z-0.4G0G10L20P02X451.2Y-388.Z6.7G0G10L20P03X171.12Y-108.75Z0.G0G10L20P04X452.Y-110.Z-7. G0G10L20P05X171.Y

10、-16.9Z-0.3G0G10L20P06X451.2Y-16.Z-7.8G0G10L20P07X171.7Y-161.Z0. G0G10L20P08X451.2Y-160.Z-7.G91G28Z0.G91G28X0.Y0. M41G0G90A90.M40N200 T20M6G90G0G54P01X0.Y0.T1G43Z50.H20M03S1500 Z2.M08 G1Z-10.F100Z-30.F400Z-36.8F50G04X0.02 G0Z50. G90G54P02X0.Y0.Z2.G1Z-10.F100Z-30.F400G1Z-36.8F50G04X0.02 G0Z50.M09M05M1

11、9G91G28Z0.G91G28X0.Y0. N10T1M6 G90G0G54P01X0.Y0.T2G43Z50.H01M03S1500 Z2.M08 G1Z-10.F100Z-30.F400Z-37.F50 G04X0.02 G0Z50. G90G54P02X0.Y0.Z2.G1Z-10.F100Z-30.F400G1Z-37.F50 G04X0.02 G0Z50.M09M05M19G91G28Z0.G91G28X0.Y0. N20T2M6 G0G90G54P01X0.Y0.T3G43Z50.H02 Z2.M08 M29S800G98G84Z-13.R1.F1000G0Z50. G90G54

12、P02X0.Y0.Z2.M29S800G98G84Z-13.R1F1000 G0G80Z50.M09 M05M19G91G28Z0.G91G28X0.Y0. N30T3M6 G90G54P01X0.Y7.5T4 G43Z50.H03M03S1500 Z2.M08 G99G81Z-44.7R-35.F150X-7.Y-6.5X7.G0Z50. G90G54P02X0.Y7.5 Z2.G99G81Z-45.R-35.F150 X-7.Y-6.5X7.G0G80Z50.M09 M05M19G91G28Z0.G91G28X0.Y0. N40T4M6 G90G0G54P01X12.Y10.T5G43Z5

13、0.H04M03S1500 Z2.M08 G99G82Z-42.R-35.F150 X-12.G0Z50. G90G54P02X12.Y10.Z2.G99G82Z-42.R-35.F150 X-12.G0G80Z50.M09 M05M19G91G28Z0.G91G28X0.Y0. M41G90G0A0G0G90A270. M40 N50T5M6 G90G0G54P03X-50.5Y0.T6 G43Z50.H05M03S1500 Z2.M08 G1Z-12.F150G0Z30. X50.5Y0. Z2.G1Z-12.F150G0Z30. G90G54P04X-50.5Y0. Z2.G1Z-11.

14、2F150 G0Z30. X50.5Y0. Z2.G1Z-12.2F150 G0Z50.M09M05M19G91G28Z0.G91G28X0.Y0. N60T6M6 G90G0G54P03X-50.5Y0.T7 G43Z50.H06 Z2.M08 M29S800G98G84Z-13.R1.F1200G0Z20. X50.5Y0. Z2.M29S800G98G84Z-13.R1.F1200G0Z50. G90G54P04X-50.5Y0. Z2.M29S800G98G84Z-13.R1.F1200G0Z20. X50.5Y0. Z2.M29S800G98G84Z-13.R1.F1200G0G80

15、Z50.M09 M05M19G91G28Z0.G91G28X0.Y0. M41G0G90A285. M40 N70T7M6 G90G0G54P05X0.Y0.T8G43Z50.H07M03S1500 Z2.M08 G1Z-11.F80.G0Z50. G90G54P06X0.Y0.Z2.G1Z-11.F80 G0Z50.M09M05M19G91G28Z0.G91G28X0.Y0. N80T8M6 G90G0G54P05X0.Y0.T9G43Z50.H08 Z2.M08 M29S1000 G98G84Z-8.R1.F1000 G0Z50. G90G0G54P06X0.Y0.Z2.M29S1000

16、G98G84Z-8.R1.F1000 G0G80Z50.M09 M05M19G91G28Z0.G91G28X0.Y0. M41G0G90A295. M40 N90T9M6 G90G0G54P07X0.Y0.T20 G43Z50.H09M03S1500 Z2.M08 G1Z-23.F150G0Z50. G90G54P08X0.Y0.Z2.G1Z-23.F150G0Z50.M09M05M19G91G28Z0.G91G28X0.Y0. M41G0G90A320. M303.3抛光工艺抛光是指利用抛光机械的各种磨头或麻（布）轮的高速旋转，对水龙头表面进行加工的工艺过程。那么在抛光过程中通用的是砂带抛光

17、磨床，用快速运动的砂带进行磨削的磨床。利用麻（布）轮的高速旋转能对工件表面进行磨削加工，使之光滑明亮，增加产品的亮度和光洁度的机床。水龙头磨抛成型后，表面要镀镍或铬，以防水龙头氧化，镀镍或铬后对水龙头进行中性盐酸试验，试验后在一定时间内镀层应无锈蚀现象。一般在车间里面用00#-600#-800#-布轮清光 ，如果说产品表面有硬质点则要打1000#油砂 。首先准备好抛光工具、研磨料和砂带，做好调机工作。进行水龙头粗磨加工（60号或80号）砂带，去掉表面的粗糙面和坑洼，再用（180号或240号）砂带进行中磨，把表面磨细和修整外形轮廓；接下来（320号或400号）砂带进行三次磨削，使表面趋于较理想外

18、观和线条清晰、结构匀称。紧接600号砂带进行精加工，使表面达到理想外观轮廓，并已定型为真实外观实体。表面已无明显砂眼、气孔缺陷。最后进行800砂加工，使表面光洁无瘕庇。或进行抛光使表面光滑明亮，各线条更流畅顺滑。其间每一道工序由品检员进行首件检验，过程巡检，完工交检签收后再转序，严格把关，保证品质。3.4电镀利用电解工艺，将金属或合金沉积在镀件表面，形成金属镀层的表面处理技术。电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀

19、的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。镀铬并不仅仅起着装饰的作用，它作用很强大。铬是什么？铬为银白色略带蓝光色泽的金属。铬镀层具有很高的硬度和耐磨性，其硬度超过最硬的淬火钢，仅次于金刚石。铬镀层耐热性好，500以下其硬度及颜色均无明显变化。在预先经过抛光的表面上镀铬，可得到银蓝色具有镜面光泽的镀层。铬具有很强的钝化能力，在制件表面很容易生成极薄的钝化膜，并在潮湿空气中不发生变化，能长久保持其光泽的外观，呈现出银白色的外观，由于水龙头经常与水接触，所以镀铬很实用且镀

20、层外观光亮、美观，有像镜面一样的银蓝色光泽（附图片3.4）。3.4图3.5水龙头的装配什么是装配：装配就是把加工好的水龙头零件按一定的顺序和技术连接到一起，成为一套完整的水龙头产品，并且可靠地实现产品设计的功能的过程。一套水龙头往往由若干个零件组成，装配处于产品的制造所必须的最后阶段，产品的质量（从产品设计、零件制造到产品的装配）最终通过装配得到保证和检验。因此装配是决定产品质量的关键环节。制定合理装配工艺，采用有效的保证装配精度的方法，对保证和进一步提高产品质量有着十分重要的意义。水龙头装配工艺简述首先具备各项装配工具和零部件，开始进行连接，其中包括可拆连接如阀芯等，不可拆连接如接头和进水教

21、等。安装阀芯用扭力扳手将压盖销压紧或用套筒扭力扳手将阀芯锁紧。装进水脚或水位和六角螺母用10mm六角扳手锁紧（进水脚和水位上预先装好密封“O”形圈）。浴缸龙头装分水器转换开关。下一步进行试水检验，先将水龙头按使用状态加在试验台上，分别打开走右两边进水阀，打开阀芯，预先冲洗水龙头内腔，然后关闭阀芯，并用扳手等工具轻轻拧紧，不渗水即可，不可用力过猛锁紧，以免损坏零件。下一步在进行压力试验，检验各密封面均无渗水方为合格品，试验合格品转到装配线上装压帽、手柄、冷水标记，最后装上附属配件，擦拭包装箱。第四章 水龙头的出厂检验水龙头产品成品进仓入库后，有产品检验员进行抽样检查，检验项目包括：1. 铸件表面

22、：外表面镀层应结合良好，光滑均匀，色泽均匀，抛光外表面要光亮，不应有气泡、脱离、划伤等外观缺陷。2. 螺纹表面：螺纹表面不应有凹痕，断牙等明显缺陷。3. 各个零部件，以及阀芯、手柄、软管等：由于这些零件都收是同一按水龙头本体的要求同一外购的，所以不做太大检验。4. 装配、标志、阀芯密封试验、水龙头密封性能试验等项目：严格执行抽样方案及判定原则。结论这次毕业设计，历时数周。在此期间，针对本次水龙头的设计内容进行了大量的资料收集与前期的工作准备，最终顺利完成了毕业设计老师所提出的各项任务，基本达到了毕业设计的最终目的。通过此次的设计，充分运用了三年所学的专业知识以及所学的软件。通过此次设计让我更深入的了解了毕业设计的步骤和方法，并结合在车间的实践以及平时的看、听、问对水龙头的生产流程进行了具体的设计。由于工作经验的欠缺，在设计的过程中还是有很大的不足，但在老师的指导下最终还是顺利的完成了本次的设计。总之，通过本次的毕业设计，曾强了我对知识的深化，培养了遇到问题分析问题和解决问题的能力，教会了我无论以后做什么工作都要按步就搬的展开，为以后走上正式岗位奠定了基础。21