安徽机电职业技术学院《焊接结构课程设计说明书》--------------------------支撑座的设计姓名:班级:系部:机械工程系学号:2014年6月27日星期五目录前言 (1)第一章设计支撑座的目的 (2)第二章板材的矫正 (3)第三章放样 (4)第四章划线(号料) (6)第五章下料工艺过程 (9)第六章装配——焊接工艺 (13)6.1 焊接装配的基础知识 (13)第七章焊接工艺制定 (19)7.1 焊接方法的选择 (19)7.2 焊接工艺参数的选择 (19)7.3 焊接工艺卡的内容 ..................................... 错误!未定义书签。
第八章课程设计总结 .. (22)前言“焊接结构制造工艺及实施”是一门涉及多种焊接相关知识及多种工程技术,理论与实践结合极为紧密的课程。
接近生产实际经验,贴近生产,贴近工程实践,体系完善。
通过对焊接制造工艺过程中各个环节相关知识的学习,使学生初步掌握现代化焊接结构工艺编制方法,培养理论联系实际,分析问题和解决问题的能力。
帮助我们了解产品的制造工艺和企业通用焊接技术文件样本,还有制造工艺及一些典型的工艺要求,初步积累经验,为以后走上工作岗位打下良好的基础。
当然课程设计是我们学习中必不可少的,有助于帮助我们更好地去了解一个产品的生产过程和制造过程,对于提高我们的能力还是有很大的帮助的,而且在实习中还有老师的指导,和同学的交流,这些在以后的工作岗位上是很少的,学习的机会也会很少的,没有在学校中的这种氛围。
对于这次实习我们还是非常的珍惜的。
1第一章设计支撑座的目的为了训练绘图,对焊接结构制造工艺的熟悉,还有铆工中的放样、划线、下料、装配、焊接、矫正,检验等这些技术方面的练习。
初步积累经验,为了自己以后走上工作岗位打下良好基础。
支撑座三视图见上图。
支撑座的组成:所用板材均为6mm厚的板材。
肋板、底板、平板、立板、背板。
本次课程设计的支撑座的材料是Q235钢,材料的合理选用是钢结构承载能力的根本保证和追求经济性的前提,Q235钢塑性好,有一定的强度,用于制造受力不大的零件,对于支撑座的设计Q235钢的使用性能完全可以胜任的,具有较好的塑性和焊接性能。
而且所使用的钢板为6mm,在铆工中规定4mm以上厚度的钢板为厚板,通常在把厚4~25mm的钢板称为中板,25mm以上的钢板称为厚板。
第二章板材的矫正板材的矫正可以分为四种,手工矫正,机械矫正,火焰矫正,高频火焰矫正。
手工矫正是采用锤击的方法来进行矫正,由于手工矫正操作灵活简便,所以对较小变形的钢材,在缺乏或不便使用矫正设备的场合下可以使用手工矫正。
(一)厚板的手工矫正厚板的手工矫正通常采用以下两种方法:①直接锤击凸起处直接锤击凸起处的锤击量要大于材料的屈服极限,这样才能使凸起处强制压缩而被矫平。
②锤击凸起区域的凹面锤击凹面可用较小的力量,使材料仅仅在凹面扩展,迫使凸起处受到压缩。
由于厚板的厚度大,其凸起的断面两侧边缘可以看做是同心圆的两个弧,凹面的弧长小于凸面的弧长,因此,矫正时应锤击凹面,使其表面扩展,再加上钢板厚度大,打击力量小,结果凹面的表面扩展并不能导致凸面随之扩展,从而使厚钢板得到矫平。
对于厚板的扭曲变形,可沿其扭曲方向和位置,采用反变形的方法进行矫正。
对于矫正后的厚板料,可用直尺检查是否平直,若用尺得棱边以不同的方向贴在板上进行观察,当其隙缝大小一致时,说明板料已经平直。
手工矫正厚板时,往往与加热矫正等方法结合进行。
第三章放样放样是制造金属结构的第一道工序,它对保证产品质量、缩短生产周期、节约原材料都有着重要的作用。
所谓放样就是根据产品图样,依照产品的结构特点、制造工艺要求等,按一定比例,在放样平台上,准确绘制结构的全部或部分投影图,并进行结构的工艺性处理和必要的计算和展开,最后获得产品制造所需要的数据、样杆、样板、和草图的工艺过程。
金属结构的放样线型放样、结构放样、展开放样三个过程,但是并不是所有的金属结构放样都经过这三个过程,有些构件完全是由平板或杆件组成而无需进行展开放样。
放样的目的详细复核产品图样所表现的构件各部分投影关系、尺寸及外部轮廓形状是否正确和符合设计要求。
在不违背原设计要求的前提下,考虑工艺要求、所用材料、设备能力和加工条件等因素而进行综合处理。
利用放样图,可以确定复杂构件的在缩小比例图样中无法表达、而在实际制造中又必须明确的尺寸。
利用放样图,结合必要的计算,可以求出构件用料的真是形状和尺寸,有时还要画出与之连接的构建的位置线。
利用放样图可以设计构件加工或装配时所需的胎具和模具,满足制造工艺要求。
为后续工序提供施工依据。
某些构件还可以直接利用放样图进行装配时的定位。
即所谓的“地样装配”。
放样程序与放样过程放样的方法有多种,但在长期的生产实践中形成啦以实尺放样为主的放样方法,随着科学技术的发展,又出现啦比例放样、计算机放样等新的工艺,并逐步推广使用,在目前广泛应用的还是实尺放样。
实尺放样就是采用1:1的比例,根据图样的形状和尺寸,用基本的作图方法,以产品的实际大小,放到放养台上的工作。
那下面我就简单的介绍一下线型放样。
(1)线型放样就是根据结构制造需要,绘制构件整体或局部轮廓的投影基本线型。
注意的问题有:1)根据所要绘图样的大小和数量多少,安排好图样在放样台上的位置。
2)选取放样画线基准。
3)首先要画基准线,其次才能画其他的线。
4)画出设计要求必须保证的轮廓线型为主,因工艺需要可能变化的线型可以不画。
5)必须严格遵守正投影规律。
6)对于具有复杂线型的金属结构,往往采取采用平行于投影面的翻面剖切,画出一组或几组线型,来表示结构的完整形状和尺寸。
7)放样应该在光线充足的地方,以便于看图和划线。
(三)放样时的注意事项:①放样开始之前必须看懂图纸。
②放完样要进行两个方面的检查;一方面检查是否有遗漏的工件和孔,另一方面检查各部尺寸。
③如果图纸看不清或对工作图有疑问,应先向工程技术人员问清楚,并作出清晰的标注和更正。
④放样时不得将锋利的工具如划针立方在场地上,用完的钢卷尺要随时放好。
⑤需要保存的式样图,应注意保护存放,不得涂抹和践踏。
⑥样板、样杆用完后,应妥善保管,避免锈蚀和丢失。
第四章划线(号料)利用样板、样杆、号料草图及放样得出的数据,在板料和型钢上划出零件真实的轮廓和孔口真实形状,以及与零件相连接构件的位置、加工线等,并注出加工符号,这一过程称为划线,也称号料。
划线是一项细致而重要的工作,必须按有关的技术要求进行,同时,还要着眼于产品的整个制造工艺过程,充分考虑用料问题,灵活而又准确的在各种板料、型钢及成形零件上进行划线。
划线工具划针、圆规、角尺、样冲和曲线尺等。
为了保证划线质量,必须严格遵守下列规则:垂直线必须用作图法画,不能用量角器或直角尺,更不能使用目测法划线。
用圆规在钢板上画圆,圆弧或分量尺寸时,为防止圆规脚尖的滑动,必须先冲出样冲眼。
注意事项:校队钢材牌号和规则是否与图纸的要求相符,对于重要产品所用的钢材,应有合格的质量证明文件,钢材的化学成分与力学性能应符合图纸所规定的要求。
划线前钢材表面应该平整,如果表面呈波浪形或凸凹不平度过大时,就会影响划线的准确性,所以事先应加以矫正。
钢材的表面应该干净清洁,并检查表面有无夹灰、麻点、裂纹等缺陷。
划线工具应定期检查校正,尽可能采取高效率的工夹具,以提高效率。
熟悉产品图样和制造工艺。
应该根据制造工艺的要求,合理安排各零件划线的先后顺序以及零件在材料位置上的排布等。
正确使用划线工具。
划线后,在零件的加工线、接缝线及孔的中心位置等处,应根据加工需要打上冲眼。
合理用料。
利用各种方法,技巧,合理铺排零件在材料上的位置,最大限度的提高材料的利用率,是划线的一个重要内容。
生产中,常常采用下列方法来达到合理用料的目的:集中套排由于零件的材质,规格是不同的,为了做到合理使用原材料,在零件数量较多时,可以将相同牌号的材料且厚度相同的零件集中在一起,统筹安排,长短搭配,这样就可以充分利用原材料,提高材料的利用率。
余料利用由于每一张钢板和每一张型钢划线后,经常会出现一些形状或长度大小不一的余料。
将它们集中起来利用,可最大限度的提高材料的利用率。
分块排料法生产中为了提高材料的利用率,在工艺许可的条件下,常用以小拼整的方法。
目前合理用料的工作已有计算机来完成也就是计算机排样,并且与数控切割等先进技术下料方法进行配合。
划线是对加工提供直接依据。
为了保证产品质量,对划线偏差加以控制。
第五章下料工艺过程下料是将零件或毛坯从原材料上分离下来的工序。
在焊接结构制造中常用的下料方法有机械切割和热切割两大类。
机械切割是指材料在常温下利用切割设备进行切割的方法,热切割是利用氧乙炔焰、等离子弧进行切割的方法。
一、机械切割㈠锯割锯割主要用于管子、型钢、圆钢等的下料⑴手工锯割一般用弓形锯也可采用手工电锯⑵机械锯割弓锯床、带锯床、圆盘锯床等。
㈡砂轮锯割根据砂轮磨削特性,采用高速旋转的薄片砂轮进行切割。
㈢剪切利用剪板机将材料剪成一定外形尺寸的毛料。
以作为后续冲压、边缘加工和焊接等工序的备料。
剪切设备斜口剪床、平口剪床、圆盘剪床、振动剪床、龙门剪床、联合冲剪机。
(四) 冲裁冲裁是冲压工序的一种。
利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方法,称为冲裁。
冲裁是下料的方法之一。
板材的冲裁分类有两种:若冲裁的目的是为了制取一定外形轮廓的工件,即被冲下的为所需要的部分,而剩余的为废料,这种冲裁称为落料。
反之,若冲裁的目的是为了加工一形状和外形尺寸的内孔,冲下的为废料,剩余的为所需部分,这种冲裁称为冲孔。
二、热切割(一) 气体火焰切割(气割)⒈气割原理气割的实质是金属在氧中的燃烧过程。
它利用可燃气体和氧气混合燃烧形成的预热火焰,将被切割金属材料加热到其燃烧温度,由于很多金属材料能在氧气中燃烧并放出大量的热,被加热到燃点的金属材料在高速喷射的氧气流作用下,就会发生剧烈燃烧,产生氧化物,放出热量,同时氧化物熔渣被氧气流从切口处吹掉,使金属分割下来达到切割的目的。
气割过程包括三部:①火焰预热——使金属表面达到燃点;②喷氧燃烧——氧化、放热;③吹除熔渣——金属分离。
气割的特点:设备简单、使用方便;生产效率高;成本低、适用范围广;可以切割各种形状的金属零件,厚度可达1000mm;主要切割碳钢、低合金钢;可用于毛坯;亦可用于开坡口或割孔。
⒉气割使用气体气割使用气体分为两类,即助燃气体和可燃气体。
助燃气体是氧气,可燃气体是乙炔气或石油气等。
气体火焰是助燃气体和可燃气体混合而成,形成火焰的温度可达3150℃以上最适宜焊接和气割。
纯氧本身不能燃烧,但在高温下非常活泼,当温度不变而压力增大时,氧气可与油类发生剧烈化学反应而自然,产生强烈爆炸,所以要严防氧气瓶与油脂接触。