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文檔簡介

1、第三單元 焊接結構備料及成形加工【學習目標】 了解組成焊接結構基本構件的概念、分類、結構特點、工作條件;熟悉焊接結構的生產工藝過程的基本知識;了解鋼材矯正以及預處理過程;掌握焊件劃線、放樣、下料及壞料邊緣加工的基本方法;熟悉鋼材成形加工的基本工藝。綜合知識模塊一 焊接結構概述焊接結構的基本構1.焊接梁、柱、桁架結構(1)焊接梁焊接梁是由鋼板或型鋼焊接成形的結構件,通常多應用于載荷和跨度都較大的場合,如吊車梁、墻架梁、工作平臺梁、樓蓋梁等。其主要截面形式有工字形和箱形,一般稱為工字梁與箱形梁。因為箱形梁的截面是封閉的,具有較好的抗彎扭能力和抗腐蝕能力,所以一般重型的、大跨度的橋式起重機橋架,大多

2、采用箱形梁結構。 梁的組成方法很多,如利用鋼板拼焊而成的板焊結構梁;利用軋制型材(包括工字鋼、槽鋼或角鋼等)焊接而成的型鋼結構梁;還可以利用鋼板和型鋼焊接成組合梁。圖3-1列舉了幾種梁的組成方法。 焊接梁在工作中其載荷分布是不均勻的,對于大載荷、大跨度的重型梁,為節省材料,減輕自重,其截面沿著梁長方向也進行了相應的改變而形成變截面梁。變截面梁是通過改變冀緣板的寬度、厚度或腹板的高度、截面積來實現的。圖3-2示意了幾種變截面梁的外形。(2)焊接柱焊接柱是由鋼板或型鋼經焊接成形的受壓構件,并將其所受到的載荷傳遞至基礎。圖3-3所示為幾種常用焊接柱的截面形式,盡管焊接柱的截面組成方式有多種,從柱的結

3、構形式上區分可歸納為兩類:一類為實腹式柱(圖3-3a、b、c),此種形式的構造和制作都比較簡便;另一類為格構式柱(圖3-3d、e),此種形式的截面開展、制作稍費工時,但可節省鋼材。 圖3-3焊接柱的截面形式圖3-4是焊接實腹式柱與格構式柱的結構形式圖,其中,圖3-4a是主體為板焊工字梁形式的實腹式柱結構;圖3-4b是主體由兩根槽鋼通過綴條連接焊合而成的格構式柱。焊接柱主要由柱頭、柱身(主體)、柱腳三部分構成。1)柱頭如圖3-5a所示,一般由墊板、頂板、加強筋和安裝定位螺栓等組成。頂板與柱端焊合為一體,并通過螺栓與梁連接在一起,頂板的厚度可根據承受載荷的需要而確定,一般為1630mm。墊板放置在

4、頂板與梁之間,可用于調整梁的水平。2)柱腳如圖3-5b所示,它的端頭采用角焊縫與柱底板焊合,其目的是增加與基礎的接觸面積,減小接觸壓力。底板與基礎的連接可根據基礎的材料而確定,鋼基礎多采用焊接的方式,水泥基礎多采用鉸接方式。(3)焊接桁架桁架結構的組成是由許多長短不一、形狀各異的桿件通過直接連接或借助輔助元件(如連接板)焊接而成節點的構造,如圖3-6所示。 桁架結構具有材料利用率高、重量輕、節省鋼材、施工周期短及安裝方便等優點,尤其是在載荷不大而跨度很大的結構上優勢更為明顯。因此,在主要承受橫向載荷的梁類結構(如橋梁等)、機器的骨架、起重機臂架以及各種支承塔架上應用非常廣泛。圖3-7中列舉了桁

5、架結構在工程上應用的幾種示例。2.焊接容器結構 焊接容器是由板材經成形加工,并焊接成能夠承受內外壓力的封閉型結構。容器結構(包括鍋爐、壓力容器和管道)是各工業部門必不可少的生產裝備,近年來,我國有關部門對容器的設計、制造、安裝、檢驗及使用管理等諸方面制訂了一系列詳盡的規程和標準。(1)焊接容器的結構特點焊接容器大多是由各種殼體(圓柱形、圓錐形和球形)與各種封頭(橢圓形、球形和圓錐形)以及管接頭、法蘭和支座等基本部件構成。常見壓力容器結構形式有圓柱形、錐形和球形三種,如圖3-8所示。(2)焊接容器的工作條件焊接容器工作條件主要包括載荷、溫度與介質三項內容。1)載荷性質。大多數容器主要承受靜載荷的

6、作用,包括內壓、外壓、溫差應力及自重等。除靜載荷外,還要承受疲勞載荷的作用,包括水壓試驗、調試和檢修等載荷的波動變化。對于一些特殊要求的結構,還應考慮風載荷、雪載、地震等引起的載荷作用。2)環境溫度。指焊接容器處于高溫、常溫或低溫的工作溫度條件。3)工作介質。包括容器內部的儲存介質和外部的環境介質,如空氣、水蒸氣等大氣介質;海水和各種成分的水質;硫化物和氮化物,石油氣、天然氣,及各種酸、堿及其水溶液等。對于核電站和宇航技術領域中應用的焊接容器,還要接受核輻射及宇航射線的工作環境。由此可見。工作介質是焊接容器正確選擇材料的重要依據。3.機械零部件焊接結構 機器焊接結構主要包括機床大件(床身、立柱

7、、橫梁等)、壓力機機身、減速器箱體以及大型機器零件等。(1)焊接床身單件小批生產的大型和重型機床,往往采用焊接方法制造經濟效果非常明顯。圖3-9是臥式車床的焊接床身,主要由箱形床腿、“n”形筋、導軌、縱梁及液盤等零部件組成。圖c斷面結構型式是通過縱梁4上的斜板5實現的,它把整個方箱斷面分割成具有兩個三邊形的斷面,下方三邊形全封閉,斷面具有較大的抗彎抗扭性能。(2)壓力機機身圖3-10三梁四柱式液壓機的示意圖 它由四根圓立柱通過內外螺母將上、下橫梁牢固地連接起來,構成一個剛性的空間框架,活動橫梁以立柱導向,上下移動進行工作。這些橫梁和立柱均采用焊接的結構形式。(3)減速器箱體焊接結構減速器箱體包

8、括齒輪箱、蝸輪箱等。焊接減速器箱體一般制成剖分式結構,即把整個箱體沿某一剖面劃分成兩半,分別加工制造,然后在剖分面處通過法蘭和螺栓把兩半箱連接成整體。剖分式箱體由上蓋、下底、壁板、軸承座、法蘭和筋板等組成。圖3-11為單壁板剖分式減速器箱體的下箱體結構。剖分面上的三個軸承座連成一個整體(在一塊厚鋼板上用精密氣割切成),軸承座下側用垂直筋板加強,并與壁板焊接成整體。4.薄板焊接結構 薄板結構如駕駛室、客車車體、各種機器外罩、控制箱、電氣開關箱等,在機器制造業、汽車制造、農業機械等應用廣泛。這類結構多屬于受力較小或不受載荷作用的殼體。集裝箱(圖3-12)是薄板結構的一種典型產品,它是一個六面方形的

9、箱體結構,主要是由兩個側壁、一個端壁、一個箱頂、一個箱底和一對箱門所組成。焊接結構生產工藝過程 焊接結構生產的工藝過程,根據產品的技術要求、形狀和尺寸的差異而有所不同,并且工廠中現有的設備條件和生產技術管理水平對產品工藝過程的制訂也有一定的影響。但從總體上分析,按照工藝過程中各工序的內容以及相互之間的關系,都有著大致相同的生產步驟,如圖3-13所示。1.生產組織與準備 生產組織與準備工作對生產效率和產品質量的提高起著基本保證作用,它所包括的內容有以下幾方面:(1)技術準備包括審查和熟悉產品施工圖樣、了解產品技術要求、進行認真的工藝分析、確定生產方案和技術措施、選擇合理的工藝方法、進行必要的工藝

10、試驗和工藝評定、編制工藝文件及質量保證文件等。除上述內容外,還需要外購或自行設計、制造符合工藝要求的焊接工藝裝備。(2)物質準備主要內容有組織原材料、焊接材料及其他輔助材料的供應,生產設備的調配、安置和檢修,工夾量具及其他生產用品的購置、制造和維修等。2.備料加工 備料加工是指鋼材的焊前加工過程,即對制造焊接結構的鋼材按照工藝要求進行的一系列加工。備料加工一般包括以下內容:(1)原材料準備將鋼材(板材、型材或管材)進行驗收分類儲存發放。發放鋼材應嚴格按生產計劃提出的材料規格與需要量執行。(2)材料預處理其目的是為基本元件的加工提供合格的原材料,包括鋼材的矯平、矯直、除銹、表面防護處理、預落料等

11、工序。現代先進的材料預處理流水線中配有拋丸除銹、酸銑、磷化、噴涂底漆和烘干等成套設備。(3)基本元件加工主要包括放樣、劃線、鋼材剪切或氣割、坡口加工、鋼材的彎曲、拉深、壓制成形等工序。3.裝配與焊接 裝配與焊接在焊接結構的生產過程中是兩個即獨立又密切相關的加工工序。將基本元件按照產品圖樣的要求進行組裝的工序稱為裝配;將裝配好的結構通過焊接而形成牢固整體的工序稱為焊接。對于復雜的結構往往要經過交叉幾次裝配、幾次焊接工序才能完成。裝配一焊接工藝是焊接結構生產過程中的核心。4.結構質量檢驗 焊接結構的質量保證工作是貫穿于設計、選材、制造全過程中的一個系統工程。焊接結構質量包括整體結構質量和焊縫質量。

12、整體結構質量指結構的幾何尺寸和性能;焊縫質量的高低關系到結構的強度和安全運行問題,必須嚴格進行檢驗。鋼材變形的原因 鋼板和型鋼受軋制、下料和存放不妥等因素的影響,會產生變形或表面產生鐵銹、氧化皮等。因此,必須對變形鋼材進行矯正及表面清理工作,才能進行后續工序的加工。這對保證產品質量、縮短生產周期是相當重要的。1.殘余應力引起的變形 鋼材軋制時,如果軋輥彎曲,軋輥間隙不一致等,會使板料在寬度方向的壓縮不均勻。延伸得較多的部分金屬受延伸較少部分的阻礙而產生壓縮應力,而延伸較少的部分金屬則產生拉伸應力。因此,延伸得較多的部分金屬在壓縮應力作用下就會失去其穩定性而導致變形。2.加工過程中引起的變形 鋼

13、材下料一般要經過氣割、剪切、沖裁、等離子切割等工序。氣割、等離子切割過程是對鋼材局部進行加熱而使其分離。這種不均勻加熱必然會產生殘余應力,導致鋼材產生變形,尤其是氣割窄而長的鋼板時,最外一條鋼板彎曲得最明顯。3.運輸與存放不當引起的變形 焊接結構使用的鋼材,均是較長、較大的鋼板和型材,如果吊裝、運輸和存放不當,鋼材就會因自重而產生彎曲、扭曲和局部變形。綜上所述,造成鋼材變形的原因是多方面的。當鋼材的變形大于技術規定或大于表3-1中的允許偏差時,下料前必須進行矯正。鋼材的矯正原理和方法1.矯正原理 鋼材在厚度方向上可以假設是由多層纖維組成的。鋼材平直時,各層纖維長度都相等,鋼材在厚度方向上可以假

14、設是由多層纖維組成的。鋼材平直時,各層纖維長度都相等,即ab=cd,如圖3-14a所示。鋼材彎曲后,各層纖維長度不一致,即abcd,如圖3-14b鋼材平直和彎曲時纖維長度的變化。可見,鋼材的變形就是其中一部分纖維與另一部分纖維長短不一致造成的。矯正是通過采用加壓或加熱的方式,把已伸長的纖維縮短,把縮短的纖維伸長。最終使鋼板厚度方向的纖維趨于一致。2.矯正方法 矯正的方法按鋼材的加熱溫度不同,分為冷矯正和熱矯正。冷矯正用于塑性好或變形不大的鋼材。熱矯正用于彎曲變形過大,塑性較差的鋼材。熱矯正的加熱溫度通常為700900。按作用力的性質不同,又分為手工矯正、機械矯正和火焰矯正及高頻熱點矯正四種。矯

15、正方法的選用,與材料的形狀、性能和變形程度有關,同時與制造廠擁有的設備有關。(1)手工矯正手工矯正由于矯正力小,勞動強度大,效率低,所以常用于矯正尺寸較小薄板鋼材。手工矯正時,根據剛性大小和變形情況不同,有反向變形法和錘展伸長法。1)反向變形法矯正。鋼材彎曲變形可采用反向彎曲進行矯正。由于鋼板在塑性變形的同時,還存在彈性變形,當外力消除后會產生回彈,因此為獲得較好的矯正效果,反向彎曲矯正時應適當過量,表3-2是鋼板彎曲變形的反向變形矯正示例。當鋼材產生扭曲變形時,可對扭曲部分施加反轉矩,使其產生反向扭曲,從而消除變形,表3-3是鋼材扭曲變形的反向變形矯正示例。2)錘展伸長矯正法。對于變形較小的

16、鋼材可錘擊纖維較短處,使其伸長與較長纖維趨于一致,達到矯正的目的。工件出現較復雜的變形時,其矯正的步驟為:先矯正扭曲,后矯正彎曲,再矯正不平。如果被矯正鋼材表面不允許有損傷,矯正時應用襯板或用型錘襯墊,表3-4是采用錘展伸長法矯正鋼材變形的示例。 手工矯正一般在常溫下進行,在矯正中盡可能減少不必要的錘擊和變形,防止鋼材產生加工硬化,給繼續矯正帶來困難。對于強度較高的鋼材,可將鋼材加熱至700900高溫,以提高塑性變形能力,減小變形抗力。(2)機械矯正機械矯正是利用三點彎曲使構件產生一個與變形方向相反的變形而恢復平直,機械矯正使用的設備有專用設備和通用設備。專用設備有鋼板矯正機、圓鋼與鋼管矯正機

17、、型鋼矯正機、型鋼撐直機等;通用設備指一般的壓力機、卷板機等。 機械矯正是通過機械動力或液壓力對材料的不平直處給予拉伸、壓縮或彎曲作用,機械矯正的分類及適用范圍見表3-5。(3)火焰矯正火焰矯正的步驟一般包括:1)分析變形的原因和鋼結構的內在聯系。2)正確找出變形的部位。3)確定加熱的方式、加熱位置和冷卻方式。4)矯正后檢驗。 生產中,常采用氧乙炔中性火焰加熱,一般鋼材的加熱溫度應在600800左右,低碳鋼不大于850;厚鋼板和變形較大的工件,加熱溫度取700850,加熱速度要緩慢;薄鋼板和變形較小的工件,加熱溫度取600700,加熱速度要快,嚴禁在300500溫度時進行矯正,以防鋼材脆裂。火

18、焰矯正的加熱方式、適用范圍及加熱要領見表3-6。 為了提高矯正質量和矯正效果,可以施加外力作用或在加熱區域用水急冷,但對厚板和具有淬硬傾向的鋼材(如高強度低合金鋼、合金鋼等),不能用水急冷,以防止產生裂紋和淬硬。常用鋼材和簡單焊接結構件的火焰矯正要點見表3-7。(4)高頻熱點矯正圖3-15高頻熱點矯正高頻熱點矯正可以矯正任何鋼材的變形,尤其對尺寸較大、形狀復雜的焊件,效果顯著。其原理是:通入高頻交流電的感應圈產生交變磁場,當感應圈靠近鋼材時,鋼材內部產生感應電流(即渦流),使鋼材局部的溫度立即升高,從而進行加熱矯正。加熱的位置與火焰矯正時相同,加熱區域的大小取決于感應圈的形狀和尺寸。感應圈一般

19、不宜過大,否則加熱慢,加熱區域大,會影響加熱矯正的效果。一般加熱時間為45s,溫度約800。感應圈采用純銅管制成寬520mm,長2040mm的矩形,銅管內通水冷卻,如圖3-15所示。鋼材的預處理 對鋼材表面進行去除鐵銹、油污、氧化皮清理等為后序加工做準備的工藝稱為預處理。常用的預處理方法有機械法和化學法。1.機械除銹法 噴砂(或拋丸)是機械除銹的主要方法, 噴砂(或拋丸)工藝是將干砂(或鐵丸)從專門壓縮空氣裝置中急速噴出,轟擊到金屬表面,將其表面的氧化物、污物打落,這種方法清理較徹底,效率也較高。但噴砂(或拋丸)工藝粉塵大,需要在專用車間或封閉條件下進行。鋼材經噴砂或拋丸除銹后,隨即進行防護處

20、理,其步驟為:1)用經凈化過的壓縮空氣將原材料表面吹凈。2)涂刷防護底漆或浸入鈍化處理槽中,做鈍化處理,鈍化劑可用10磷酸錳鐵水溶液處理10min,或用2亞硝酸溶液處理1min。3)將涂刷防護底漆后的鋼材送入烘干爐中,用加熱到70的空氣進行干燥處理。工廠中常采用預處理生產線,如圖3-16所示。2.化學除銹法 化學除銹法即用腐蝕性的化學溶液對鋼材表面進行清理。此法效率高,質量均勻而穩定。但成本高,并會對環境造成一定的污染。綜合知識模塊三 劃線、放樣與下料識圖與劃線一、焊接結構裝配圖的識讀 圖樣是工程的語言,讀懂和理解圖樣是進行施工的必要條件。焊接結構是鋼板和各種型鋼為主體組成的,因此表達鋼結構的

21、圖紙就有其特點,掌握了這些特點就容易讀懂焊接結構的裝配圖,從而正確地進行結構件的加工。1)一般鋼板與鋼結構的總體尺寸相差懸殊,按正常的比例關系是表達不出來的,但往往需要通過板厚來表達板材的相互位置關系或焊縫結構,因此在繪制板厚、型鋼斷面等小尺寸圖形時,是按不同的比例夸大畫出來的。2)為了表達焊縫位置和焊接結構,大量采用了局部剖視和局部放大視圖,要注意剖視和放大視圖的位置和剖視的方向。3)為了表達焊件與焊件之間的相互關系,除采用剖視外,還大量采用虛線的表達方式,因此,圖面縱橫交錯的線條非常多。4)連接板與板之間的焊縫一般不用畫出,只標注焊縫代號。但特殊的接頭形式和焊縫尺寸應該用局部放大視圖來表達

22、清楚,焊縫的斷面要涂黑,以區別焊縫和母材。5)為了便于讀圖,同一焊件的序號可以同時標注在不同的視圖上。2.焊接結構裝配圖的識讀方法 焊接結構裝配圖的讀識一般按以下順序進行。首先,閱讀標題欄,了解產品名稱、材料、重量、設計單位等,核對一下各個焊件及部件的圖號、名稱、數量、材料等,確定哪些是外購件(或庫領件),哪些為鍛件、鑄件或機加工件。再閱讀技術要求和工藝文件,正式識圖時,要先看總圖,后看部件圖,最后再看焊件圖。 有剖視圖的要結合剖視圖,弄清大致結構,然后按投影規律逐個焊件閱讀,先看焊件明細表,確定是鋼板還是型鋼;然后再看圖,弄清每個焊件的材料、尺寸及形狀,還要看清各焊件之間的連接方法、焊縫尺寸

23、、坡口形狀,是否有焊后加工的孔洞、平面等。容器的焊接裝配圖如圖3-17所示。由圖3-17容器焊接裝配圖中可以得知:1)容器的直徑為2000mm,長度4200mm,在距封頭與筒節焊縫1800mm處焊人孔,人孔直徑為400mm,人孔法蘭盤與筒節圓心相距1300mm。2)封頭與筒節焊縫、筒節與筒節焊縫用絲極埋弧焊焊接,V形坡口,坡口根部間隙2mm,坡口角度60,鈍邊3mm,余高2mm,共4條焊縫,焊縫經射線探傷,達到GBT 33231987標準級為合格。3)筒節縱焊縫,用焊條電弧焊焊接,焊縫開60坡口,坡口根部間隙為2mm,鈍邊2mm,余高2mm,共3條縱縫,射線檢查達到GBT 33231987標準

24、級為合格。4)人孔與筒節焊縫,插入式正面、反面用焊條電弧焊焊接,角焊縫焊腳為5mm。5)埋弧焊用H08A焊絲、焊絲直徑3mm,焊劑牌號HJ431。焊條電弧焊用焊條型號E4303,焊條直徑3.2mm。6)焊后水壓試驗0.1MPa,保持壓力10min。二、劃線 劃線是根據設計圖樣上的圖形和尺寸,準確地按11在待下料的鋼材表面上劃出加工界線的過程。劃線的作用是確定焊件各加工表面的余量和孔的位置,使焊件加工時有明確的標志;還可以檢查毛坯是否正確;對于有些誤差不大,但已屬不合格的毛坯,可以通過借料得到挽救。劃線的精度要求在0.250.5mm范圍內。1.劃線的基本規則1)垂線必須用作圖法。2)用劃針或石筆

25、劃線時,應緊抵金屬直尺或樣板的邊沿。3)圓規在鋼板上劃圓、圓弧或分量尺寸時,應先打上樣沖眼,以防圓規尖滑動。4)平面劃線應遵循先畫基準線,后按由外向內,從上到下,從左到右的順序劃線的原則。先畫基準線,是為了保證加工余量的合理分布,劃線之前應該在工件上選擇一個或幾個面或線作為劃線的基準,以此來確定焊件其他加工表面的相對位置。一般情況下,以底平面、側面、軸線為基準。2.劃線的方法劃線可分為平面劃線和立體劃線兩種。1)平面劃線與幾何作圖相似,在焊件的一個平面上劃出圖樣的形狀和尺寸,有時也可以采用樣板一次劃成。2)立體劃線是在焊件的幾個表面上劃線,即在長、寬、高三個方向上劃線。3.基本線型的劃法(1)

26、直線的劃法直線長不超過1m可用直尺劃線,劃針或石筆向金屬直尺的外側傾斜1520劃線,同時向劃線方向傾斜。直線長不超過5m用彈粉法劃線,彈粉線時把線兩端對準所劃直線兩端點,拉緊使粉線處于平直狀態,然后垂直拿起粉線,再輕放。 若線較長時應彈兩次,以兩線重合為準;或是在粉線中間位置垂直按下,左右彈兩次完成。直線超過5m用拉鋼絲(0.51.5mm)的方法劃線。操作時,兩端拉緊并用兩墊塊墊托,其高度盡可能低些,然后用90角尺下端定出數點,再用粉線以三點彈成直線。(2)大圓弧的劃法一段直徑為十幾米甚至幾十米的大圓弧,用一般的地規和盤尺不能適用,只能采用近似幾何作圖或計算法作圖。1)大圓弧作圖法。已知弦長a

27、b和弦弧距cd,先作一矩形abef(圖3-18a),連接ac,并作ag垂直于ac(圖3-18b),以相同數(圖上為4等分)等分線段ad、af、cg,對應各點連線的交點用光滑曲線連接,即為所畫的圓弧(圖3-18c)。2)大圓弧計算法。計算法比作法要準確得多,一般采用計算法求出準確尺寸后再劃大圓弧。4.劃線注意事項1)熟悉結構件的圖樣和制造工藝,根據圖樣檢驗樣板、樣桿,核對選用的鋼號、規格應符合規定的要求。2)檢查鋼材表面是否有麻點、裂紋、夾層及厚度不均勻等缺陷。3)劃線前應將材料墊平、放穩,劃線時要盡可能使線條細且清晰,筆尖與樣板邊緣間不要內傾和外傾。4)劃線時應標注各種下道工序用線,例如,展開

28、構件的素線位置、彎曲件的彎曲范圍或折彎線、中心線、比較重要的裝配位置線等,并加以適當標記以免混淆。5)彎曲焊件號料時,應考慮材料軋制的纖維方向。6)鋼板兩邊不垂直時一定要去邊。劃尺寸較大的矩形時,一定要檢查對角線。7)劃線的毛坯,應注明產品的圖號、件號和鋼號,以免混淆。8)注意合理排料,提高材料的利用率。5.劃線標記 劃線時,為了方便下道工序的加工和防止錯誤的發生,通常劃線時在坯料上打上標記,常見的標記符號及其含義見表3-8。放樣與展開將工程圖所展示的圖形按11的比例或一定比例在放樣臺或平臺上畫出其所需要圖形的過程稱為放樣。將各種立體的焊件表面依次攤平在一個平面上的幾何作圖過程稱為展開。放樣與

29、展開的目的是:1)可以得到焊件表面的平面形狀和尺寸,用以制作各類樣板。2)通過劃出焊件實樣,可以用作裝配基準。3)可以檢驗設計圖樣的正確性。一、放樣方法放樣方法主要有實尺放樣、展開放樣和光學放樣等。1.實尺放樣 根據圖樣的形狀和尺寸,用基本的作圖方法,以產品的實際大小劃到放樣臺的工作稱為實尺放樣。(1)放樣基準放樣基準是焊件上用來確定其他點、線、面位置的依據。一般可根據需要選擇以下三種類型之一:1)以兩個互相垂直的平面(或線)作為基準,如圖3-20a所示。焊件上長度方向和高度方向上的尺寸組的標注都以焊件上與該方向垂直的外表面為依據確定的,這兩個互相垂直的平面就分別是長度方向、寬度方向的放樣基準

30、。2)以兩條中心線為基準,如圖3-20b所示。焊件上長度方向和高度方向的尺寸分別和與其垂直的中心線對稱,且其他尺寸也從中心線起始標注。所以這兩條中心線,就分別是這兩個方向的放樣基準。3)以一個平面和一條中心線為基準,如圖3-20c所示。焊件上高度方向的尺寸是以底面為依據,則底面就是高度方向的放樣基準;而寬度方向的尺寸對稱于垂直底面的中心線,所以中心線就是寬度方向的放樣基準。(2)放樣程序放樣程序一般包括結構處理、劃基本線型和展開三個部分。結構處理又稱結構放樣,它是根據圖樣進行工藝處理的過程。一般包括確定各連接部位的接頭形式、圖樣計算或量取坯料實際尺寸、制作樣板與樣桿等。劃基本線型是在結構處理的

31、基礎上,確定放樣基準和劃出焊件的結構輪廓。展開是對不能直接劃線的焊件進行展開處理,將焊件攤開在平面上。(3)放樣實例鋼制座板的圖樣和放樣順序如圖3-21所示。從其形狀特點和尺寸標注的情況分析,其底邊輪廓線和與其垂直的中心線是圖樣的設計基準也是放樣基準。放樣步驟如下:1)劃出零件的底邊輪廓線和垂直中心線作放樣基準,如圖3-21b所示。2)量取決定零件外輪廓的幾個尺寸,在底邊輪廓線上對稱量取線段長500mm,過線段兩端劃垂線并量取高240mm的點,在中心線上量取高600mm的點,如圖3-21c所示。3)劃半圓弧R100mm,垂直底邊劃R100mm半圓弧的兩條切線,再確定R150mm圓弧的圓心并劃R

32、150mm圓弧,確定90mm300mm方孔的位置,如圖3-21d所示。4)劃出方孔、劃出90mm小孔完成放樣,如圖3-21e所示。2.展開放樣(1)展開原理根據組成零件表面的展開性質,分為可展表面和不可展表面兩種。1)焊件表面能全部平整地攤平在一個平面上,而不發生撕裂或皺折,這種表面稱為可展表面,即凡是以直素線為母線,相鄰兩條直素線能夠成一個平面時(即兩素線平行或相交)的曲面,都是可展表面,屬于這類表面的有平面立體和柱面、錐面等。2)如果工作的表面,不能自然平整的展開,攤平在一個平面上,就稱為不可展表面,即凡是以曲線為母線或相鄰兩直素線成交叉狀態的表面,都是不可展表面,圓球和螺旋面都是不可展表

33、面。(2)展開方法有平行線法、放射線法和三角形法三種。 1)平行線展開法是將立體的表面看作由無數條相互平行的素線組成,相鄰兩素線及其兩端線所圍成的微小面積作為平面,只要將每一小平面的真實大小,依次順序的畫在平面上,就得到了立體表面展開圖。所以只要立體表面素線或棱線是互相平等的幾何形體,如各種棱柱體、圓柱體等都可用平行線法展開。等徑圓管90彎頭的放樣基準圖與平行線法展開(圖3-22)步驟如下:劃十字基準線并按實際尺寸劃出單節圓管的輪廓線,如圖3-22b所示。(忽略圓管的壁厚因素)。過等分點向上作投影輔助線。延長1 7作展開基準線。在展開基準線上,按俯視圖中素線間的排列和相互間的真實距離,截取相應

34、的等分,得1、2、3、7、3、2、1共13個等分點,并過這些點劃垂線。這相當于將素線按實際位置攤平在一個平面上。過主視圖上每條素線的上端點,向右劃一系列平行于底邊的平行線,與基準線上排列的素線對應相交,得一系列交點。這一步實質上就是將主視圖中反映的每條素線的實長移到展開圖上。圓滑連接這些交點,即完成節圓管的展開。節圓管亦可按相同方法展開。2)放射線展開法適用于立體表面的素線相交于一點的錐體。展開原理是將錐體表面用放射線分割成共頂的若干三角形小平面,求出其實際大小后依次將它們畫在同一平面上,就得所求錐體表面的展開圖。斜截正圓錐臺的放樣基準圖與放射線法展開(圖3-23)步驟如下:劃十字基準線并按實

35、際尺寸劃出圓錐臺的輪廓線,如圖3-23b所示。在俯視圖圓周上劃出等分(如12等分),得1、2、3、7、3、2、1共12個等分,如圖3-23c所示。過各等分點向上引垂線,與主視圖底線相交于1、2、3、7點。過各點與錐頂連線,交斜口于1、2、3、7各點。過1、2、3、7各點作底線的平行線,與錐體輪廓線相交,得一系列交點1、2、3 7。以錐頂O為圓心,以圓錐素線實長為半徑劃弧,在弧上截取圓錐底圓周長并作相應等分。過各等分點與O連線,即將整體圓錐錐面展開。連接O與各等分點。以O為圓心,以O1、O2、O3O7為半徑劃弧,與展開錐面上的對應素線相交,得交點1、2、3、7、3、2、1。圓滑連接1、2、3、7

36、、3、2、1各點,即完成展開。3)三角形展開法是將立體表面分割成一定數量的三角形平面,然后求出各三角形每邊的實長,并把它的實形依次畫在平面上,從而得到整個立體表面的展開圖。上圓下方(天圓地方)接頭的放樣基準圖與三角形法展開(如圖3-24所示)步驟如下:劃一直角,以兩直角邊作基準劃出俯視圖的1/4,即完成上圓下方件的放樣基準圖,如圖3-24b所示。在俯視圖圓口的14圓周上劃分三等分,等分點為1、2、3、4。連接2-A、3-A,將這一錐形弧面劃分成三個三角形,如圖3-24c所示。以俯視圖反映出的三角形各邊的投影長度作為一個直角邊,用主視圖反映出的每條邊的投影高度(本例是一個高度)作另一直角邊,劃直

37、角三角形求實長,如圖3-24d所示。3.光學放樣 用光學手段(比如攝影),將縮小的圖樣投影在鋼板上,然后依據投影線進行劃線。二、板厚處理 前面所講過的各種工件表面展開,當彎曲件的板厚較小時,可直接按標注的直徑或半徑計算展開長,但當板厚大于1.5mm時,彎曲內外徑相差較大,就必須考慮板厚對展開長度、高度以及相關構件的接口尺寸的影響。板厚越大,對這些尺寸的影響也越大。考慮鋼板厚度而改變展開作圖的圖形處理稱為板厚處理。1.中性層的確定 現將一厚板卷彎成圓筒,如圖3-25a所示。通過圖可以看出纖維沿厚度方向的變形是不同的,彎曲后內緣的纖維受壓而縮短,而外緣的纖維受拉而伸長。在內緣與外緣之間必然存在彎曲

38、時既不伸長也不縮短的一層纖維,該層稱為中性層,中性層的長度在彎曲過程中保持不變,因此可作為展開尺寸的依據,如圖3-25b所示。2.中性層的應用 以圓錐管展開的板厚處理為例,圓錐管展開圖為扇形,厚板制成的圓錐管,展開弧長取以大端中性層為直徑的圓周長。為保證高度尺寸符合圖樣要求,展開半徑取中性層的圓錐素線長。圖3-26a為正截頭圓錐管,已知圖樣尺寸D0、d3、及h,經板厚處理得D2、d2、r 及c1。圖3-26b為經板厚處理后的放樣圖,作展開圖時就以此圖為依據。 一般情況下,可以將板厚的中心層作為中性層來計算展開料,但如果板材較厚而彎曲半徑小,中性層就會偏離中心層,這時就必須按中性層半徑來計算展開

39、長了。中性層的計算公式如下:式中R中性層半徑(mm);r彎板內彎半徑(mm);鋼板厚度(mm);k中性層偏移系數,其值見表3-9。下料下料是用各種方法將毛坯或焊件從原材料上分離下來的工序。1.手工下料(1)克切克切與剪床的剪切原理基本相同。它最大特點是不受工作位置和零件形狀的限制,并且操作簡單、靈活。(2)鋸割鋸割所用的工具是鋸弓和臺虎鉗。鋸割可分手工鋸割和機械鋸割,手工鋸割常用來切斷規格較小的型鋼或鋸成切口。經手工鋸割的焊件用銼刀簡單修整后可以獲得表面整齊的切斷面。(3)砂輪切割砂輪切割是利用高速旋轉的薄片砂輪與鋼材摩擦產生的熱量,將切割處的鋼材變成“鋼花”噴出形成割縫的工藝。型鋼經剪切后的

40、切口處斷面可能發生變形,用鋸割速度又較慢,所以常用砂輪切割斷面尺寸較小的圓鋼、鋼管、角鋼等。但砂輪切割一般是手工操作,灰塵很大,勞動條件很差。(4)氣割將氧氣和可燃氣體在割炬中混合,通過割炬嘴噴出并燃燒形成高溫火焰,預熱金屬至燃點,并在氧氣的助燃作用下劇烈燃燒,在被高速氧氣流吹去熔渣,形成切口。氣割所需要的主要器具有乙炔瓶和氧氣瓶、減壓器、輸氣管和割炬等。金屬氣割應具備下列條件:1)金屬的燃點必須低于其熔點,這是保證切割在燃燒過程中進行的基本條件。否則,切割時便成了金屬先熔化后燃燒的熔割過程,使割縫過寬,而且極不整齊。2)金屬氧化物的熔點低于金屬本身的熔點,同時流動性應好。否則,將在割縫表面形

41、成固態熔渣,阻礙氧氣流與下層金屬接觸,使氣割不能進行。3)金屬燃燒時應放出較多的熱。滿足這一條件,才能使上層金屬燃燒產生的熱量對下層金屬起預熱作用,使切割過程能連續進行。綜上所述,適合氣割的材料主要有低碳鋼、中碳鋼和普通低合金鋼等。氣割的過程如下:氣割的過程如下:1)開始氣割時首先應點燃割炬,隨即調整火焰。預熱火焰通常采用中性焰或輕微氧化焰,如圖3-27所示。2)開始氣割時,必須用預熱火焰將切割處金屬加熱至燃燒溫度(即燃點),一般碳鋼在純氧中的燃點為11001150。注意割嘴與焊件表面的距離保持1015mm,如圖3-28所示。3)把切割氧氣噴射至已達到燃點的金屬時,金屬便開始劇烈的燃燒(即氧化

42、),產生大量的氧化物(熔渣),由于燃燒時放出大量的熱使氧化物呈液體狀態。4)燃燒時所產生的大量液態熔渣被高壓氧氣流吹走。 這樣由上層金屬燃燒時產生的熱傳至下層金屬,使下層金屬又預熱到燃點,切割過程由表面深入到整個厚度,直到將金屬割穿。同時,金屬燃燒時產生的熱量和預熱火焰一起,又把鄰近的金屬預熱到燃點,將割炬沿切割線以一定的速度移動,即可形成割縫,使金屬分離。2.機械下料(1)剪切剪切是利用上、下剪切刀刃相對運動切斷材料的加工方法。根據剪刃的相對位置和形狀,剪切可有龍門剪板機(直線剪切);圓盤剪切機和振動剪床(曲線剪切)等。 龍門剪板機的結構主要包括床身、傳動機構、工作機構和輔助機構等,如圖3-

43、29所示。根據上、下剪刃的位置不同,龍門剪板機有平刃和斜刃之分。1)平刃剪板機上、下刀刃互相平行夾角為零,如圖3-30a所示。剪切時,上、下刀刃全部同時作用在材料上,所需的剪切力較大。但材料受力均勻,切下的零件變形小。所以,平刃剪板機適用于一些薄板制品的下料。 剪刃有一定夾角,如圖3-30b所示。剪切時,剪刃是逐漸與材料接觸來完成剪切的,所需剪切力較小。圖中斜角為上、下剪刃的夾角,一般取26。夾角越大,剪刃和鋼板接觸的部位越少,所需的剪切力就越小;剪刃間隙s的作用是防止上、下剪刃碰撞和減小剪切力,一般取0.080.5mm。剪刃間隙可以調節,其大小隨材料的板厚和性質而定,板材越厚,材料的抗剪強度

44、越高,剪刃間隙就應大一些;剪切角一般為7580,目的是使剪刃容易切入材料內。剪切角的大小直接影響剪刃的強度、剪切的質量和剪切力的大小;后角一般選取1.53,目的是減小刀刃與材料的摩擦。 斜刃剪板機可適用較大厚度鋼板的剪切。但斜刃剪切時,由于剪切時材料受力不均,剪下的零件變形較大,如圖3-31所示。 批量生產剪板時,可以利用機床身前、后擋板配合來進行定位剪切。可以省去部分劃線工作,提高生產效率和剪切質量,圖3-32為利用擋料板的幾種形式。圖3-32a為利用后擋料板進行定尺剪切。寬度一定的批量長方形工件,多用這種方法進行剪切。圖3-32b、c為利用后擋料板,結合在工作臺面設置定位擋鐵進行剪切。圖3

45、-32d為利用前擋板進行定尺剪切。圖3-32e、f為利用在工作臺面上設置兩處定位擋鐵進行剪切。 圓盤剪床上的上下剪刀皆為圓盤狀,剪切時上下圓盤刀以相同的速度旋轉,被剪切的板料靠本身與刀刃之間的摩擦力而進入刀刃中完成剪切工作,如圖3-33所示。圓盤剪床剪切是連續的,生產率較高,能剪切各種曲線輪廓,但所剪板料的彎曲現象嚴重,邊緣有毛刺,一般適合于剪切較薄鋼板的直線或曲線輪廓。(2)沖裁金屬板料受力后,應力超過材料的強度極限,而使材料發生剪裂而分離的過程稱為沖裁。沖裁包括落料和沖孔等工序。沖裁時,零件與坯料以封閉的輪廓線分離開,若封閉線以內是零件稱為落料,若封閉線以外是零件稱為沖孔。1)沖壓件的工藝

46、性是指沖壓件對沖壓工藝的適應性,它包括沖壓件在結構形狀、尺寸大小、尺寸公差與尺寸基準等方面。在考慮、設計沖壓工藝時,應遵循下列原則:有利于簡化工序和提高生產率。即用最少和盡量簡單的沖壓工序來完成全部零件的加工,盡量減少用其他方法加工。有利于提高減少廢品,保證產品質量的穩定性。有利于提高金屬材料的利用率。減少材料的品種和規格,盡可能降低材料的消耗。有利于簡化模具結構和延長沖模的使用壽命。有利于沖壓操作,便于組織實現自動化生產。有利于產品的通用性和互換性。有利于產品的通用性和互換性。2)合理排樣。排樣方法可分為有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料排樣三種,如圖3-34所示。 排料時,工件與工件之間或孔與

47、孔間的距離稱為搭邊。工件或孔與坯料側邊之間的余量,稱為邊距。圖3-35中,b為搭邊,a為邊距。搭邊和邊距的作用,是用來補償工件在圖3-35搭邊及邊距沖壓過程中的定位誤差的。同時,搭邊還可以保持坯料的剛度,便于向前送料。生產中,搭邊及邊距的大小,對沖壓件質量和模具壽命均有影響。搭邊及邊距若過大,材料的利用率會降低;若搭邊和邊距太小,在沖壓時條料很容易被拉斷,并使工件產生毛刺,有時還會使搭邊拉入模具間隙中。3)影響沖壓件質量的因素有以下幾方面:如果沖壓件的尺寸較小,形狀也簡單,這樣的零件質量容易保證。反之,就易出現質量問題。如果材料的塑性較好,其彈性變形量較小,沖壓后的回彈量也較小,因而容易保證零

48、件的尺寸精度。沖壓件的尺寸精度取決于上、下模具的刃口部分的尺寸公差,因此沖壓模制造的精度越高,沖壓件的質量也就越好。上、下模具合理的間隙,能保證良好的斷面質量和較高的尺寸精度。間隙過大或過小,使沖壓件斷面出現毛刺或撕裂現象。4)沖壓時板料的分離過程大致可分為彈性變形、塑性變形和剪裂分離三個階段,如圖3-36所示。彈性變形階段是當凸模在壓力機滑塊的帶動下接觸板料后,板料開始受壓。隨著凸模的下降,板料產生彈性壓縮并彎曲。凸模繼續下降,壓入板料,材料的另一面也略擠入凹模刃口內。這時,材料的應力達到了彈性極限,如圖3-36a所示。在塑性變形階段凸模繼續下降,對板料的壓力增加,使板料內應力加大。當內應力

49、加大到屈服強度時,材料的壓縮彎曲變形加劇,凸模、凹模刃口分別繼續擠進板料,板料內部開始產生塑性變形。此時,上下模具刃邊的應力急劇集中,板料貼近刃邊部分產生微小裂紋,板料開始被破壞,塑性變形結束,如圖3-36b所示。隨著凸模繼續下降,板料上已形成的微小裂紋逐漸擴大,并向材料內部發展,當上下裂紋重合時,材料便被剪裂分離,板料的分離結束,如圖3-36c所示。5)沖壓模具按其進行沖壓工藝中工序的不同,可分為沖裁模具、壓彎模具、拉延模具等。(3)熱切割熱切割包括數控氣割、等離子弧切割、光電跟蹤氣割等。1)數控氣割是利用電子計算機控制的自動切割,它能準確地切割出直線與曲線組成的平面圖形,也能用足夠精確的模

50、擬方法切割其他形狀的平面圖形。數控氣割的精度很高,其生產率也比較高,適用于自動化的成批生產。數控氣割是由數控氣割機來實現的,該機主要由兩大部分組成:數字程序控制系統(包括穩壓電源、光電輸入機、運算控制小型電子計算機等)和執行系統(即切割機部分),如圖3-37所示。2)等離子弧切割是利用高溫高速等離子弧,將切口金屬及氧化物熔化,并將其吹走而完成切割過程。等離子弧切割是屬于熔化切割,這與氣割在本質上是不同的,由于等離子弧的溫度和速度極高,所以任何高熔點的氧化物都能被熔化并吹走,因此可切割各種金屬。目圖3-38光電跟蹤原理圖前主要用于切割不銹鋼、鋁鎳、銅及其合金等金屬和非金屬材料。3)光電跟蹤氣割是

51、一臺利用光電原理對切割線進行自動跟蹤移動的氣割機,如圖3-38所示。適用于復雜形狀零件的切割,是一種高效率、多比例的自動化氣割設備。坯料的邊緣加工 邊緣加工主要指焊接結構零件的坡口加工。常用的方法有機械切削和氣割兩類。1.機械切削坡口常采用刨邊機、坡口加工機和銑床、刨床等。(1)刨邊機圖3-39是刨邊機的結構示意圖,在床身7的兩端有兩根立柱1,在兩立柱之間連接壓料橫梁3,壓料橫梁上安置有壓緊鋼板用的壓緊裝置2。床身的一側安裝齒條與導軌8,其上安置進給箱5,由電動機6帶動,沿齒條與導軌進行往復的移動。進給箱上刀架4可以同時固定兩把刨刀,以同方向進行切削;或一把刨刀在前進時工作,另一把刨刀則在反向

52、行程時工作。 刨邊機可加工各種形式的直線坡口,表面粗糙度低,加工尺寸準確,特別適用于低合金高強鋼、高合金鋼、復合鋼板及不銹鋼等加工。 焊接結構件在下列情況下應進行刨邊:1)去掉剪切形成的加工硬化層。2)去掉某些高強度鋼材氣割后的切口表面。3)零件的裝配尺寸精度要求高。刨邊加工的下料余量可按表3-10選用。(2)坡口加工機圖3-40所示為坡口加工機。這種設備體積小,結構簡單,操作方便,效率高,適用于加工圓板和直板構件。它的加工最大厚度為70mm,一般不受工件直徑、長度、寬度的限制。坡口加工機由于受銑刀結構的限制,不能加工U形坡口及坡口的鈍邊。2.坡口氣割 單面坡口半自動氣割時,可用半自動氣割機來

53、進行切割,氣割規范可比同厚度直線氣割時大些。采用兩把割炬時,應將其中一把割炬傾斜一定角度,如圖3-41所示。綜合知識模塊四 彎曲與成形彎曲成形 將坯料彎成所需形狀的加工方法為彎曲成形,簡稱彎形。彎形時根據坯料溫度分冷彎和熱彎。根據彎形的方法分手工彎形和機械彎形。1.彎曲成形過程(1)初始階段當坯料上作用有外彎曲力矩M時,將發生彎曲變形。坯料變形區內,靠近曲率中心一側(簡稱內層)的金屬在外彎矩引起的壓應力作用下被壓縮縮短,遠離曲率中心的一側(簡稱外層)的金屬在外彎矩引起的拉應力作用下被拉伸伸長。在坯料彎曲過程中的初始階段外彎矩的數值不大,坯料內應力的數值小于材料的屈服強度,僅使坯料發生彈性變形。

54、(2)塑性變形階段當外彎矩的數值繼續增大時,坯料的曲率半徑也隨之縮小,材料內應力的數值開始超過其屈服強度,坯料變形區的內表面和外表面首先由彈性變形狀態過渡到塑性變形狀態,以后塑性變形由內、外表面逐步向中心擴展。(3)斷裂階段坯料發生塑性變形后,若繼續增大外彎矩,待坯料的彎曲半徑小到一定程度,將因變形超過材料自身變形能力的限度,在坯料受拉伸的外層表面,首先出現裂紋,并向內伸展,致使坯料發生斷裂破壞。 彎曲過程中,材料的橫截面形狀也要發生變化、無論寬板、窄板,在變形區內材料的厚度均有變薄現象。2.鋼材的變形特點對彎曲加工的影響鋼材彎曲變形特點對彎曲加工的影響主要有以下幾個方面:(1)彎力無論采用何

55、種彎曲成形方法,彎力都必須能使被彎曲材料的內應力超過材料的屈服強度,實際彎力的大小要根據被彎曲材料的力學性能、彎曲方式和性質、彎曲件形狀等多方面因素來確定。(2)回彈現象通常在材料發生塑性變形時,仍還有部分彈性變形存在。而彈性變形部分在卸載時(除去外彎矩)要恢復原態,使彎曲件的曲率和角度發生變化,這種現象叫做回彈。回彈現象的存在,直接影響彎曲件的幾何精度,必須加以控制。影響回彈的主要因素有:1)材料的屈服強度越高,彈性模量越小,加工硬化越激烈,彎曲變形的回彈越大。2)材料的相對彎曲半徑r/t越大,材料變形程度就越小,則回彈越大。3)當彎曲半徑一定時,彎曲角越大,表示變形區長度越大,回彈也越大。

56、4)其他因素,如零件的形狀、模具的構造、彎曲方式及彎曲力的大小等,對彎曲件的回彈也有一定的影響。減小回彈常采取下列措施:1)將凸模角度減去一個回彈角,使板料彎曲程度加大,板料回彈后恰好等于所需的角度。2)采取校正彎曲,在彎曲終了時進行校正,即減小凸模的接觸面積或加大彎曲部件的壓力。3)減小凸模與凹模的間隙。4)采用拉彎工藝。5)在必要時和許可的情況下,可采取加熱彎曲。5)在必要時和許可的情況下,可采取加熱彎曲。(3)最小彎曲半徑材料在不發生破壞的情況下所能彎曲的最小曲率半徑,稱為最小彎曲半徑。材料的最小彎曲半徑,是材料性能對彎曲加工的限制條件。影響材料最小彎曲半徑的因素有:1)材料塑性越好,其

57、允許變形程度越大,則最小彎曲半徑可以越小。2)彎曲角在相對于彎曲半徑r/t相同的條件下,彎曲角越小,材料外層受拉伸的程度越小而不易彎裂,最小彎曲半徑可以取較小值。反之,彎曲角越大,最小彎曲半徑也應增大。3)軋制的鋼材形成各向異性的纖維組織,鋼材平行于纖維方向的塑性指標大于垂直于纖維方向的塑性指標。因此,當彎曲線與纖維方向垂直時,材料不易斷裂,彎曲半徑可以小些。4)當材料剪斷面質量和表面質量較差時,彎曲時易造成應力集中使材料過早破壞,這種情況下應采用較大的彎曲半徑。5)材料的厚度和寬度等因素也對最小彎曲半徑有影響。如薄板可以取較小的彎曲半徑,窄板料也可取較小的彎曲半徑。在一般情況下,彎曲半徑應大

58、于最小彎曲半徑。若由于結構要求等原因,彎曲半徑必須小于或等于最小彎曲半徑時,則應該分兩次或多次彎曲,也可采用熱彎或預先退火的方法,以提高材料的塑性。壓彎與卷彎成形1.壓彎在壓力機上利用模具將坯料彎曲成所需形狀的加工方法稱為壓彎。(1)壓彎設備與模具壓彎設備主要有折彎壓力機、液壓機及各類機械壓力機等。圖3-42型號為WC67Y63/2500液壓傳動折彎壓力機,該壓力機工作臺寬度為2500mm,公稱壓力為630kN。圖3-43型號為Y21160,公稱壓力為1600kN的單臂液壓機。 壓力機所用模具有通用彎曲模和專用彎曲模之分。通用彎曲模如圖3-44所示,一般多用于彎制多角的零件。圖3-45是用來壓

59、制槽形零件的專用槽形彎曲模。 曲、接觸彎曲和校正彎曲三種方式,如圖3-46所示。材料彎曲時,板料僅與凸、凹條線接觸,彎曲圓角半徑r是自然形成的,這種彎曲方式稱做自由彎曲,如圖3-46a所示;若板料彎曲到直邊與凹模表面平行,而且在長度ab上互相靠緊時停止彎曲,彎曲件的角度等于模具的角度,而彎曲圓角半徑r2仍靠自然形成的,這種彎曲方式稱作接觸彎曲,如圖3-46b所示;若將板料彎曲到與凸凹模完全緊靠,彎曲圓角半徑r3等于模具圓角半徑r凸時,才結束彎曲,這種彎曲方式稱作校正彎曲,如圖3-46c所示。2.卷彎 圖3-47鋼板卷彎通過旋轉輥軸使坯料彎曲成形的方法稱為卷彎。卷彎時,鋼板置于卷板機的上、下輥軸之間,當上輥軸下降時,鋼板便受到彎矩的作用而發生彎曲變形,如圖3-47所示。由于上、下輥軸的轉動,通過輥軸與鋼板間的摩擦力帶動鋼板移動,使鋼板受壓位置連續不斷

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