产品机械加工制程.docx

1、产品机械加工制程 產品機械加工是指將原材料利用各種機械加工法，或利用機械來使其物性改變，使其成為我們想要的各種形狀及物理性質謂之為機械加工以下為加工法之分類：1. 改變材料形狀之加工法a. 由礦中煉製b. 鑄造c. 熱加工及冷加工d. 粉末冶金e. 塑膠模製2. 機械加工切削至規定尺寸a. 傳統式加工法，切削的切除b. 非傳統式加工法3. 表面的完成加工a. 金屬切除b. 拋光c. 覆層4. 機件或材料的連接法5. 機械性質之改變改變形狀的基本加工法：鑄造、鍛造、擠製、滾軋、抽拉、擠壓、軋碎、穿孔、型鍛、彎曲、剪切、鏇壓、伸拉造形、滾軋造形、火焰切割、爆炸造形、電器液壓造形、磁力造形、電積造形

2、、粉末冶金造形、塑膠模製造形。切削加工（Machining）：1. 傳統式：鏇（車）切、龍門刨床刨切、牛頭刨床刨切、鑽孔、搪孔、鉸孔、鋸切、拉切、銑切、磨削、滾齒切削、起槽切。2. 非傳統式：超音波法、放電加工法、化學銑削、磨粒噴射法、電弧法、雷射光法、電化法、電子束法、電漿法。D. 表面精製（Surface Finishing）：拋光、砂布帶磨光、滾筒研磨、電鍍、搪磨、研磨、超級精磨、金屬噴敷、無機物噴敷、磷酸防蝕、陽極處理、滲鋅處理。E. 連接（Joining）：熔接、軟焊、硬焊、燒結、壓合、鉚接、螺絲扣接、粘結。機械性能之改變金屬材料之機械性質（硬度、強度）不似物理性質（比重、比熱、熔點

3、、膨脹係數）一成不變；常用溫度變更或施以應力處理加以改變，如熱處理、熱加工、冷加工、珠擊法。熱處理利用各種溫度的變更，改變金屬結晶的組織形態，而產生不同的強度及硬度等之機械性質。冷加工或熱加工原始目的雖為改變金屬材料之形狀，但同時也改變結晶組織形態。珠擊是利用大量鋼珠噴射撞擊於金屬表面，以增加抵抗疲勞作用，多用於小件加工，屬冷加工之一種。一般金屬類產品其加工製程可能為原材料（Raw Material）（或）加熱（煤炭、燃油、電能）鍛造、壓製、擠形噴砂調質粗磨去毛邊車削、銑削、刨削鑽孔攻牙鉸孔熱處理細成型（研磨、放電、線切割）表面披覆（電鍍、噴漆、染黑）以下茲列舉各主要工廠之加工過程Socket

4、套筒主要製程: 聖岱/利益得/七和/復正利益得製程:線材盤圓 多功能專用機裁切 (依計算之重量) 導角 研磨兩邊 大尺寸端先鍛成型 (Drive End or Nut End) 鍛小尺寸端 從小尺寸端沖內圓孔 車製大小頭 自動車床導鋼珠孔 外徑無心研磨 滾字/滾溝 (軟滾) 硬化熱處理 噴砂 震動研磨 電鍍 滾字/滾溝 (硬滾) 包裝聖岱製程:線材盤圓Raw Material 6130 Cr-V 球化抽光Spheroidized 冷鍛成型Cold Forging 無心研磨(粗)Rough Coreless Grinding 車床車削導角Lathe Turning 六角滾筒研磨Hexagon T

5、umbling 滾花加工Knurl Process 熱處理Heat Treated 噴砂處理Sand Blasting 震動細研磨Vibration Finishing 無心研磨(細)Fine Coreless Grinding 電鍍Plating 入庫Stocking 滾字Rolling Stamp 包裝Packaging冷鍛加工一般原料為#1008, SCM440, #6130, #6140 (#6150硬度太高無法以此方式加工成型步驟: 切斷 一鍛成型 二鍛成型 沖大孔端 沖小孔端 沖內圓孔, 共5模6沖#1008材質冷鍛後縮孔率大, #6130材質冷鍛後縮孔率小, 圓材尺寸與成品約為1

6、7mm 12mm Socket, 36mm 27mm Socket, 沖子表面鍍鈦處理以增加壽命, 粗胚Socket長度加工裕量約為0.5mm-1.0mm, 3/8”以下Socket可直接冷鍛成型, 無須粗胚成型再加工冷鍛, 冷鍛加工少加工餘削, 產量效率較熱鍛高六角滾筒研磨加入蘇打/細砂/鵝卵石/研磨液滾動粗磨無心研磨一般以#60磨輪 + 太古油加工, 加工裕量約0.10-0.15mm熱處理以連續爐加工產量最大品質亦較穩定, #6130熱處理加工溫度約860/1.5小時, 硬化約HRC54, 油焠後回火400/1.5小時, 硬度約HRC45,過程以甲醇氣體補碳低碳鋼熱處理以重油迴轉爐式滲碳爐

7、效率較佳, 使用碳粉, 溫度約880/2小時, 回火則有高溫迴轉式爐溫度約400/1小時或低溫沉爐式溫度約250/1.5小時噴砂處理以圓形旋轉滾筒加工加入鋼珠(#S230)噴射於工表面除去熱處理後之碳化層, 工作時間約25-40分鐘震動研磨以震動機台加入形狀磨石與震動研磨液, 加工時間約2小時電鍍鹼性化學研磨前處理上掛架(部分尺寸以半自動方式上掛勾) 熱脫脂 水洗 初段鹼電解 水洗 酸中和 水洗 酸電解 水洗 水洗 末端陰極電解 末端陽極電解 水洗 水洗 酸中和 水洗 半光澤鎳 全光澤鎳 回收 微孔鎳 回收 回收 水洗 水洗 鍍鉻 回收 回收 水洗 純水水洗 純水水洗 下掛架 脫水 烘乾 入庫

8、直流電鍍低壓高電流ASME/ANSI Standard Metric/Inch SeriesClass 1 Socket, single hexagon(6 point) and double hexagon(12 point)Style A Regular lengthStyle B Long lengthStyle C Mid LengthClass 3 Universal sockets, single hexagon(6 point) and double hexagon(12 point)MaterialMarkingHardnessTest LoadsWrench OpeningF

9、inishingCoatingsAdhesionBolt Clearance HoleFemale Drive OpeningCountersink of Nut End Socket Opening檢驗常見問題討論1. Gage test failed(Nut end & Drive end)2. Hardness failed3. Plating(Chrome acid)4. Dent mark5. Test Load failed英發複合板手加工與電鍍製程：主要製程介紹：鋼棒素材RAW MATERIAL（STEEL ROD）剪料CUTTING MACHINE加溫HIGH FREQUENC

10、Y INDUCTION HEATING MACHINE軋壓ROLLING PRESS MACHINE鍛打FORGING/PRESSING MACHINE切邊FLASH CUTTING/PRESSING MACHINE退火HEAT TREATING MACHINE噴洗SHOT BLASTING MACHINE沖開口PRESSING OR PUNCHING MACHINE沖閉口PRESSING OR PUNCHING MACHINE拉開口BROACHING MACHINE拉閉口BROACHING MACHINE倒角DRILLING MACHINE打字PRESSING MACHINE熱處理HEAT

11、TREATING MACHINE噴洗SHOT BLASTING MACHINE研磨BELT SANDING OR GRINDING MACHINE振動VIBRATION FINISHING MACHINE電鍍PLATING EQUIPMENT包裝PACKAGE1. 鋼棒素材：一般材料尾端或掛牌以顏色區分材質，綠色為鉻釩鋼，黃色為中碳鋼2. 剪料：以裁斷機，沖床或鋸床截取所需長度，需注意鋼棒直徑及截斷長度是否符合需求，不可有過大彎曲及毛邊，英發目前以類似沖床工作之截斷機裁切鋼棒3. 加溫：有使用油爐或電爐預熱，英發目前使用高週波爐加熱，溫度9001100，加熱時間78秒，經輸送下料入鋼刷輪將加熱

12、後鋼材表面之氧化層碳化物刷除，以減少成品表面可能形成之砂孔或麻面，鋼刷出口導管管徑尺寸約比鋼棒大1.5MM2.0MM4. 軋壓：使用輥軋機將鋼棒輥拉成粗鍛長度與大約形狀，使其表面平滑度，長度及厚度符合粗鍛需求5. 粗鍛：第一次鍛打又稱預鍛，主要為節省材料與減低鍛打壓力，粗鍛鍛打深度較精鍛深約0.3MM0.5MM6. 精鍛（溫整）：粗鍛鍛打後之粗胚，再次利用沖床打壓整形，使產品符合圖面尺寸要求，檢視注意是否全面壓整或有無錯模現象，使用兩次鍛打主要為避免工件高溫影響模具壽命，鍛造時模具表面噴灑脫模劑，含粒狀石墨以利附著，可降低模具表面溫度，工件脫模容易不易夾模7. 切邊（剪邊）：使用沖床剪除溢出之

13、毛邊，剪除後鍛品製程結束，需作全面性尺寸，外觀，毛邊不定期檢測，有不良時應停機調整或換模，不在此製程沖開閉口主要考慮為模具製造複雜8. 鍛造模具：模體材質為#4340，硬度為HRC35-40，模心材質為SKH9高速鋼，硬度可達HRC63，以氬焊或放電加工埋入約使用範圍孔深10MM20MM，模具縮水率為121000，脫模角為1012（理論值為530）脫模角太大，會浪費後加工製程時間，脫模角太小，脫模不易，均會影響生產效率，弧度1R，較厚之產品上R角較大，下R角較小，以利鍛打造時模具底部邊緣下方不會產生缺料，剪邊模母模模體材質為SKD9，公模材質為SKD61較母模硬度軟，上下模裕量為1.2MM以上

14、，以保護模具，鍛造一般分為衝斷與壓斷兩種，英發無衝斷設備，衝斷生產速度快但精度較差，壓斷以沖床曲軸下死點控制沖程，精度較高，模具校正一般利用黏土或石膏檢驗校正上下模與溢料溝加工9. 退火（ANNEALING）：僅限鉻釩鋼類材質，因經過熱鍛後其材質變化，硬度約HRC2528，為使後序加工容易與保護刀具使用壽命，故需經退火處理，使其硬度退火至HRC122（HRB90100），退火硬度太軟加工時易有拖刀現象，退火硬度若為HRC20，則加工面較漂亮，但加工速度與刀具壽命則較差，中碳鋼材因熱鍛後其硬度約HRC1518，故無需再作退火處理可直接加工，一般鍛造後硬度在HRC25以上者，才需進行退火處理，以延

15、長後續加工刀具壽命，將工件加熱後，在空氣中徐冷，製程約1.5HR10. 噴洗：以小鋼珠噴洗，去除鍛造或退火處理後工件表面產生之碳化層，以利後續加工11. 沖開口（OPEN END）：將開口端之毛邊沖除並壓整板手12. 沖閉口（BOX END）：將閉口端之毛邊沖除並壓整板手13. 拉閉口（BOX END）：以拉刀拉出板手梅花端正確公稱尺寸14. 拉開口（OPEN END）：以拉刀拉出板手開口端正確公稱尺寸15. 倒角：將拉刀製程產生之毛邊以鑽床去除16. 打字：將尺寸與標記以壓床壓印，一般印字深度14MM（6/16” OR1/2”）以下之板手為0.35MM，14MM以上之板手為0.55MM，根據

16、不同字形而有差異17. 熱處理：使用連續爐，熱效率高品質均勻度高，以丙烷加熱，製程先焠火（QUENCHING）加熱，再於油中（油溫約80）急速冷卻，再經回火（TEMPERING OR DRAWING），工件由焠火獲得之高硬度鋼，性質過硬而脆弱，因此讓其稍微恢復軟性，而得適當之鋼性，英發熱處理製程如下：材質/尺寸焠火回火溫度速度RPM溫度速度RPMCR-V(6mm-32mm)860+/-101300+/-50370+/-10800+/-50CR-V(6mm-14mm)860+/-101300+/-50360+/-10800+/-50CR-V(15mm-51mm)910+/-101300+/-50

17、360+/-10800+/-50S45C850-8801300+/-50360+/-20800+/-5018. 實際溫度設定：回火325，四段焠火溫度為912，912，915，915，四段退火為599，600，600，60519. 熱處理後之硬度為：CR-VHRC42-29MIDDLE CARBON STEELHRC40-4720. 噴洗：熱處理後表面碳化層以細鋼珠噴除清理21. 研磨：以砂布帶作工作開口表面研磨，一般以#250砂布布輪，要求較高者也有使用#320砂布帶22. 振動研磨：以振動研磨機加磨石及防鏽液作表面精度研磨，製程約需6HR8HR依表面精度要求而異23. 電鍍：最後表面電鍍披

18、覆電鍍流程：下料區上料起點（交換梯）熱脫脂水洗初段電解鹼電解水洗酸中合水洗酸電解水洗水洗末端電解陰極末端電解陽極水洗水洗酸中和水洗半光澤鎳全光澤鎳回收微孔鎳回收回收水洗水洗鍍鉻回收回收水洗純水水洗純水水洗純水水洗下料區脫水烘乾入庫待包裝1. 電鍍設備：電解槽深120CM寬90CM，吊架數70/CIRCLUAR，電鍍循環時間約50MIN+/-10MIN以直流電電鍍，為低電壓高電流電鍍2. 上料起點（交換區）：將被鍍工件掛上陰極銅質電鍍掛鉤，開始輸送電鍍，電鍍物一般與電鍍極板之距離為5.0CM10.0CM之間3. 熱脫脂：主要目的去除工件表面油脂，使用鹼性介面活性劑脫脂，溫度約80854. 一次水

19、洗洗淨前段作業殘留5. 鹼電解：又稱初段電解，主要為補強熱脫脂殘留未完全去除之油脂或雜質，與去除鉻附著，溶液PH值10，溫度70，部分設備有使用超音波或熱風式加工法6. 一次水洗洗淨前段作業殘留7. 酸中合：常溫作業，主要為中和前段作業之鹼性，使用34鹽酸溶液8. 一次水洗洗淨前段作業殘留9. 酸電解：主要為除繡，溶液溫度7010. 兩次水洗洗淨前段作業殘留11. 末端電解陰極：又稱初段電解，主要為補強去除工件表面與細孔之雜質，溶液溫度約6012. 末端電解陽極：又稱中段電解，作用同陰極電解溶液溫度約5013. 兩次水洗洗淨前段作業殘留，有通電以利陰陽離子中和14. 酸中和：使用常溫34%鹽酸

20、溶液中和物性，使工件表面形成薄膜附著15. 一次水洗洗淨前段作業殘留，以中性乾淨水清洗16. 半光澤鎳：作業溫度5558，使用硫酸鎳及鹽化鎳加硼酸電解液，主要為工件鍍層打底，預設電鍍層電鍍層以點狀覆蓋，鍍層之厚薄可依不同電解液而定，但一般以電鍍速度控制鍍層厚薄溶液PH質3.84.0，硫酸鎳負責離子傳送，鹽化鎳負責導電，硼酸則控制溶液PH質17. 全光澤鎳：作業溫度5558，使用硫酸鎳及鹽化鎳加硼酸電解液，溶液PH質3.84.0，鍍層以片狀覆蓋，結晶組織使光產生折射，使產品表面光亮18. 回收：工件殘留之半光澤鎳與全光澤鎳電解液回收19. 微孔鎳：第三層鎳，細孔填補，溶液常溫作業，使用鹽化鎳電解

21、液20. 回收：兩次回收工件殘留之微孔鎳電解液回收21. 兩次水洗洗淨前段作業殘留22. 鍍鉻：使用鉻酸，屬強酸但不腐蝕金屬，電解液常溫作業，使用重鉻酸鉀及三氧化鉻電解質，鍍鉻有使工件定色與表面硬化效果，鍍鉻表面硬度約HV2000，一般需使用銼刀才會造成磨損此一電解槽可容納五個掛架，第一個掛架處無電極板，第 2，3，4掛架為強電流，第五掛架為弱電流，英發之電鍍無鉻活化處理，最主要為因應其產品之性質特性23. 兩次回收工件殘留之鉻電解液主要為三氧化鉻電解液，電鍍後由六價鉻變成三價鉻，回收毒性較強的三價鉻24. 一次水洗洗淨前段作業殘留25. 三次純水清洗，避免電鍍表面殘留，造成烘乾水痕，影響光澤

22、一般以自來水經樹脂陰陽離子還原成純水26. 下料區：電鍍成品完成，下電鍍掛鉤結束電鍍27. 脫水：使用離心機去除多餘水份28. 烘乾：爐溫80，輸送長度5.5M，烘箱3.0M，速度550RPM，乾燥工件29. 入庫包裝30. 電鍍不良品二次電鍍作業，則依上述流程重新電鍍一次掛架本體為黃銅材質，掛鉤為#304不銹鋼，以錫焊接固定，表面以PE燒結披覆，可耐熱7080，PE若添加耐熱劑可耐熱110180義成之製程:螺絲起子製造作業流程 膠粒鋼材下料 射出起子 射出柄 彩條壓出打字 下料 刃口成型 車削成型打翅 表面處理熱處理 移印 移印 移印震動研磨 包裝電鍍 組 立充磁 包裝共茂之製程Lockin

23、g Pliers (Vise Wrench)萬能鉗/大力鉗/鱷魚鉗主要製程1. 調整螺絲:圓棒鋼材 鍛打沖壓成型 (含螺紋成型) 螺絲頭滾花 熱處理 電鍍2. 外購品 鉚釘:圓棒鋼材 鍛打沖壓成型3. Jaw:上Jaw:鋼板材料或丸棒 加熱 沖床加工成型 退火調質 噴砂表面處理 平面銑床加工 剪切面銑床加工 沖床齒面壓花成型 鉚釘孔沖床加工 Jaw體整平下Jaw鋼板材料或丸棒 加熱 沖床加工成型 退火調質 噴砂表面處理 沖床沖孔加工 齒面銑床加工 磨尖 沖床齒面壓花成型4. 把手:A. 上柄:鋼板材料 沖床加工成型 (平面外型含沖鉚釘孔成型) 油壓壓床或沖床摺壓成型 噴砂處理B. 下柄:鋼板材

24、料 沖床加工成型 (平面外型含沖鉚釘孔成型) 油壓壓床或沖床摺壓成型 噴砂處理 熱處理C. 中柱:鋼板材料 沖床加工成型 噴砂 熱處理D. 釋放板:鋼板材料 沖床加工成型 噴砂 熱處理E. 下柄總成:B.+C.+D.下柄組合上Jaw + 上柄組合 壓接 焊銅 調整螺絲孔攻牙 下Jaw組合 自動鉚接機鉚釘鉚接(三支鉚釘) 校正 熱處理 噴砂 校正 下柄總成組合 雙Jaw平面自動研磨 雙Jaw曲面手動研磨 電鍍 螺絲組立 調整 防銹 包裝1. 焊銅:輸送帶長12M, 工作時間約50min, 工作溫度約1150, 熱源丙烷, 黃銅熔點約900, 丙烷燃燒產生氮氣(N2)惰性氣體保護以穩定品質, 高溫

25、時間極短, 不影響原材質晶體結構, 丙烷爐屬於2次燃燒設備成本較高但品質較穩定, 另有以氫氣爐加工, 工件表面較光亮2. 電鍍:前處理酸脫脂(部分有使用鹼性化學研磨) 上掛架 熱脫脂 水洗 初段電解 酸中和 水洗 酸電解 水洗 水洗 半光澤鎳 全光澤鎳 回收 微孔鎳 回收 水洗 純水水洗 純水水洗 下掛架 脫水 烘乾Federal Standard: Type I Wrench, PliersClass 1. Straight JawStyle A Two straight jawsStyle B Combination straight and crowned jawsStyle C Par

26、allel jawsClass 2 Curved jawStyle A Without cutterStyle B With cutterType II Clamp, PliersClass 1. “C” clampClass 2. Sheet metal clampClass 3. Welding clampClass 4. Smooth Jaw.Type III Pliers, tubing pinch-offDifferent Size depended:Locking Test: Mandrel Diameter not hardened, Hexagon hardened 1/2”

27、for 5-1/2” locking pliers Lock Force 35LBS max., Applied Load 225 In-Lb round mandrel, 300 In-Lb hexagon mandrel, others refer to Federal Table listCutting Test: heat treated steel wire diameter 5-1/2” 0.048” Lock Force 35 LBS max., others 0.091” Lock Force 70 LBS max.Strength Test:5-1/2” 900 LBS, o

28、thers 2500 LBS 10 secondsJaw Curvature Test: round rod slip through for different size of pliers.Gripping Test: 2 pcs rolled brass 1/8”T*7/8”W*6”L, 1/2” end overlapping, locking force 30-35Lbs, applied force 155 Lbs.檢驗常見問題討論1. Pinch Point Size:2. Poor Plated3. Peeled off plated surface on Jaw Tip:4.

29、 Crack of Bronze Welded:5. Deform of Jaw Shape:6. Jaw Opening Size:7. Poor Riveted:8. Hardness out of Specification(Jaw, Rivet and Handle)9. Illegible Stamp Marking:10. Cutting Function:11. Drop TestHand Saw手工鋸子主要製程5. Saw Blade鋸片:A. 鋼板材料Steel Coil 沖床沖壓加工成型 圓孔沖壓成型 熱處理 鋸面表面研磨 齒面研磨成型 防銹金油披覆加工 手柄組立 包裝B.

30、 鋼板材料Steel Coil 沖床沖壓齒面加工成型 外型沖壓成型 齒面高週波熱處理 防銹金油披覆加工 手柄組立 包裝C. 鋼板材料Steel Coil 沖床沖壓齒面加工成型 裁斷 滾輪捲曲成型 齒面高週波熱處理 外表披覆加工 包裝2. 把手Handle: 木柄/塑膠柄(略)外表披覆加工:製程約10 min上掛架 酸脫脂 清水噴霧清洗 水洗 清水噴霧清洗 烘乾(180) 上金油(Lacquer Coated) 烘乾(130) 下掛架喬國產品弓鋸: 鋸弓(HACKSAW FRAME)+鋸片(BLADE)鋸片齒數: 18 TPI/ 24TPI/ 32 TPI (TEETH PER INCH)材質: HIGH CARBON STEEL (SK5