課程設(shè)計總體方案

1、課程設(shè)計課題：連接工程及自動化工裝設(shè)計題 目 操作室結(jié)構(gòu) 學(xué) 院 材料學(xué)院班 級 材控1106姓 名 戴福生學(xué) 號 U201111360 指導(dǎo)教師 呂衛(wèi)文目錄一、總體方案要求 1.1結(jié)構(gòu)特點··································&

2、#183;················06 1.2結(jié)構(gòu)制造符合的技術(shù)要求······························&#

3、183;·061.3結(jié)構(gòu)的材料成分···········································061.4結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能·

4、····································071.5結(jié)構(gòu)的加工方法············

5、······························071.6結(jié)構(gòu)的焊接成形方法·················

6、3;···················071.7結(jié)構(gòu)用的焊接材料····························

7、83;··········081.8結(jié)構(gòu)的熱處理技術(shù) ·····································&

8、#183;·081.9生產(chǎn)設(shè)備 ··············································

9、83;··081.10結(jié)構(gòu)檢驗 ·············································

10、3;··08二、生產(chǎn)制造工藝過程設(shè)計說明2.1原材料的購買···········································

11、83;102.2原材料的預(yù)處理···········································102.3備料···&#

12、183;·················································&#

13、183;··112.4焊接所需的定位夾緊裝置································122.5焊接···········

14、83;············································132.6焊接質(zhì)量檢驗···

15、3;·········································152.7力學(xué)性能檢驗 ······

16、3;·····································162.8涂漆···········

17、83;············································162.9包裝····&#

18、183;·················································&#

19、183;·163、 焊接工藝設(shè)計說明3.1焊前準(zhǔn)備·············································

20、·······173.2焊接工藝·········································

21、83;··········173.3焊接設(shè)備······································

22、··············173.4焊接材料··································

23、83;·················173.5焊接參數(shù)·······························

24、·····················173.6焊接順序···························

25、83;························18附錄：操作室二維圖壓夾器二維圖1. 總體方案圖1 操作室三維圖圖2 操作室二維圖圖3 操作室左視圖圖4 操作室主視圖圖5 操作室俯視圖1、結(jié)構(gòu)特點 該吊車操作室結(jié)構(gòu)主要由六個面的鋼板組成，不需要承受很大的載荷，上板有吊耳，運(yùn)輸時需要承受很大的載荷。吊耳本身的強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵問題。（1）長度、高度

26、、寬度尺寸不應(yīng)超過允許偏差。（2）底板與地面的平行度不應(yīng)超過允許偏差值；支撐板的垂直度偏差、構(gòu)件長度方向的扭曲偏差均不應(yīng)超出規(guī)定偏差。（3）各零件間裝配間隙及角度的偏差，不能超出規(guī)定。（4）焊縫外形尺寸偏差及焊接缺陷、各零件的局部變形量均不能超出規(guī)定。在上述技術(shù)條件中，焊接變形是造成難以滿足要求的主要原因。工藝設(shè)計時不應(yīng)該依靠焊后的矯正來達(dá)到技術(shù)條件，而主要靠采用合理的備料、裝配焊接順序及工藝來預(yù)防焊后變形。2、結(jié)構(gòu)制造符合的技術(shù)要求 化學(xué)成分、力學(xué)性能、技術(shù)條件應(yīng)分別符合GB/T7001988碳素結(jié)構(gòu)鋼、GB/T15911994地很近高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件。（1）、所有焊縫均為角焊縫，雙面焊，

27、高度為4mm.（2）、10號鋼板的位置由主令控制器選定后，再焊接。（3）、窗的開口尺寸帶括號為參考尺寸，具體尺寸視與鋼化玻璃相配合的鋁合金框架及橡皮框尺寸而定。根據(jù)橡皮框尺寸，開口板厚處兩側(cè)面應(yīng)適當(dāng)墊寬以與之相配。3、結(jié)構(gòu)的材料成分本工藝成分為Q235-A，其成分如下：表1 Q235的成分CMnSiSP0.14%0.22%1.4%0.3%0.05%0.045%4、結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能A3鋼的屈服強(qiáng)度為235MPa,抗拉強(qiáng)度為315430MPa，伸長率為2126%，有較高的塑性又有適中的強(qiáng)度。5、結(jié)構(gòu)的加工方法在此次生產(chǎn)過程中需要焊接、沖壓、車削、銑削、鉆孔、切割等工藝。所有鋼板和焊接坡口都要經(jīng)過

28、切割工藝得到具體尺寸。14號鋼板需要經(jīng)過沖壓和彎折工藝，1號、6號、10號鋼板需要經(jīng)過沖壓和鉆孔工藝，3號、4號需要經(jīng)過沖壓工藝。6、結(jié)構(gòu)的焊接成形方法 選擇焊接方法時必須符合以下要求：能保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)良可靠，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)費(fèi)用低，能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品由于焊縫的長短、形狀、焊接位置等各不相同，因而適用的焊接方法也會不同.結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品中規(guī)則的長焊縫和環(huán)縫宜用埋弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊，焊條電弧焊用于打底焊和短焊縫焊接。本產(chǎn)品為操作室結(jié)構(gòu)，不需要承受很大的載荷，并且絕大多數(shù)的焊縫都是長焊縫且是角焊縫雙面焊，所以用手工電弧焊和CO2氣體保護(hù)焊就可以滿足要求。7、結(jié)構(gòu)用的焊接材料a、

29、焊條E4303（J422）（2.5、3.2、4mm、5mm）對于一般的零件，不承受較大的載荷。b、焊條E4315（J427）（4mm），焊接吊耳的時候需要, 承受較大載荷的重要零件，采用開坡口的方法以保證焊透，并且具有良好的韌性，以保證力學(xué)性能減少焊接缺陷。c、焊絲H08Mn2SiA(1.6mm）8、結(jié)構(gòu)的熱處理技術(shù) 由于材料的力學(xué)性能要求不高，所以不需要進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后熱處理。9、生產(chǎn)設(shè)備化驗設(shè)備、ZX5-400型焊機(jī)，氧乙炔火焰切割機(jī)(ML-1225)，磁粉探傷儀(CJE-2A)，超聲波探傷儀(DY2600W)，砂輪機(jī)(MD3212)，華中數(shù)控銑床，絲錐，拉力機(jī)、尺、規(guī)、經(jīng)緯儀、計算機(jī)放

30、樣系、刨邊機(jī)（HC202）、鉆床、專用工裝夾具、焊槍、普通直流焊機(jī)、校直機(jī)（YJZ-1000）、噴丸機(jī)（Q0250-）、噴漆機(jī)（CW300)、烘干機(jī)等。10、結(jié)構(gòu)檢驗、結(jié)構(gòu)件外形尺寸檢驗 結(jié)構(gòu)件長度偏差、角度偏差、直線度偏差、平面度偏差、平行度偏差安有關(guān)規(guī)定檢驗。結(jié)構(gòu)件直線度、平面度、平行度測量方法應(yīng)符合JG/T 5082.1-1996。、焊縫外觀及外形尺寸檢驗a、外觀檢驗采用肉眼進(jìn)行，對有懷疑的嚴(yán)重缺陷（未熔合、裂紋）采用放大鏡或表面探傷方法輔助判斷；b、外形尺寸用焊接檢測尺對具有代表性的選點進(jìn)行檢驗；c、焊縫的外觀、焊波應(yīng)均勻，不允許未熔合（坡口未填滿）焊瘤、燒穿等缺陷；d、角焊縫的外形尺

31、寸要求參見有關(guān)手冊、焊縫的內(nèi)在質(zhì)量檢驗a、每條焊縫坡口焊前做100%磁粉探傷或著色檢查；b、焊縫定位焊做100%著色檢查，焊縫返修清楚缺陷后和補(bǔ)焊后磨平做著色檢查；c、焊縫硬度單個值HB220，平均值HB210。二. 生產(chǎn)工藝過程1. 原材料的購買本次材料采用Q235-A和標(biāo)準(zhǔn)件，統(tǒng)一購置Q235-A鋼板，具體規(guī)格如下：鋼板：15mm×50mm×13000mm鋼板：12mm×170mm×230mm鋼板：9mm×70mm×300mm鋼板：6mm×2300mm×12000mm角鋼：L100mm×100mm&#

32、215;16mm1530mm槽鋼：5#4400mm2.材料預(yù)處理（1）、原材料的檢驗：Q235A鋼，要求含表2CMnSiSP0.14%0.221.4%0.3%0.05%0.045%屈服強(qiáng)度為235MP，抗拉強(qiáng)度為372MP460MP，延伸率為25%27%。（2） 、原材料的儲存：檢測合格的鋼板標(biāo)號之后存儲起來，便于下次使用時便利。（3） 材料的復(fù)驗：在再次使用之前還要進(jìn)行復(fù)驗，Q235A鋼，要求含表3CMnSiSP0.14%0.221.4%0.3%0.05%0.045% 屈服強(qiáng)度為235MP，抗拉強(qiáng)度為372MP460MP，延伸率為 25%27%。 （4） 、金屬材料的除銹處理：為了降低成本，

33、采用機(jī)械除銹的方法，具體的采用噴丸除銹，主要以顆粒噴射沖蝕作用構(gòu)成，以達(dá)到表面清潔和適宜的粗糙度，設(shè)備采用敞開式噴丸除銹機(jī)。能夠較為徹底的清除材料表面的所有雜質(zhì)。機(jī)械程度高，除銹質(zhì)量好。（5）、金屬材料的矯正：鋼板的矯正采用七軸錕矯正機(jī)。圖6 七軸錕矯正機(jī)3.備料： （1）、放樣和號樣：放樣是在制造金屬結(jié)構(gòu)件以前，按產(chǎn)品零部件圖紙要求，在放樣臺上用1：1的比例尺寸，劃出實際零件的平面展開圖。該部分有14塊鋼板，按照產(chǎn)品零件圖紙的要求，在鋼板上畫出實際零件的尺寸，然后進(jìn)行號料。號料是根據(jù)放樣零件的輪廓，用小錘和沖子在鋼板上打上記號。這樣就可以進(jìn)行下一步的加工了。 （2）、下料：在劃線和號料的基礎(chǔ)

34、上對鋼材進(jìn)行氧乙炔切割，3和4號板切割出窗口，6號和12號鋼板切割出圓孔。氣割前鋼板必須預(yù)熱100.C150.C，預(yù)熱范圍為40mm。切割后用砂輪機(jī)清除氧化層和夾雜物，并呈金屬光澤。（3）、坡口加工：根據(jù)手弧焊焊接接頭的基本形式和尺寸(GB98588)本加工過程中所使用的鋼板厚度有6mm、9mm、15mm，其中6mm不需開坡口，其余均開K型坡口。所有焊接坡口焊前進(jìn)行100%磁粉探傷檢查焊接坡口和熱影響區(qū)有無裂紋、分層、夾雜，應(yīng)進(jìn)行硬度測試,HB200為合格。（5） 機(jī)加工：對13號鋼進(jìn)行銑削加工，銑出兩個15°20°倒角。對1號和10號板進(jìn)行銑削加工，鉆孔，攻絲。對4號板材

35、進(jìn)行彎曲，將鋼板加熱到950±10保溫一小時后出爐。4.焊接所需的定位夾緊裝置（1）定位：由于定位精度不高，定位可使用可拆式角鋼型擋塊 圖7 擋塊（2）夾緊：選用螺旋壓夾裝置，結(jié)構(gòu)簡單，夾緊力較大，特變試用與小批量及單件生產(chǎn)情況圖8 螺旋壓夾器（3）采用平臺式工作臺，有利于減少鋼板的變形。5.焊接： （1）、焊前準(zhǔn)備：焊前準(zhǔn)備主要包括坡口的制備、預(yù)焊部位的清理、焊條的清理以及鋼板表面的探傷等。首先，對于坡口的制備，這里采用刨削和氧氣切割的方法。這樣可以加工出直邊任何形式的坡口。其次，對于預(yù)焊邊緣的清理，在焊接部位，焊前要清理水、銹、油污、切割氧化皮等雜物，以利于獲得高質(zhì)量的焊縫。清理

36、時，此處采用的是噴丸處理。再次，堿性焊條E4315需要在350400下烘干12h，酸性焊條和焊絲不需烘干。 （2）、焊接方法：為了簡化工藝，生產(chǎn)過程中使用手工電弧焊和CO2氣體保護(hù)焊的方法進(jìn)行焊接。 （3）、焊接設(shè)備 手工電弧焊采用直流焊機(jī)，電源型號為ZX5-400；二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊采用推絲式半機(jī)械化二氧化碳焊機(jī)，型號為NBC-500。 （4）、焊接材料：A、焊條E4303（直徑為2.5mm、3.2mm、4mm、5mm）、E4315（直徑為5mm）。B、焊絲H08Mn2SiA（直徑為1.6mm） C、上述焊條必須有材質(zhì)證明書和工廠復(fù)驗報告。 （5）、焊接工藝評定：按GB/T 12469199

37、0焊接質(zhì)量保證 鋼熔化焊接頭的要求和缺陷分級及JB/T 79491999鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸完成上述各項焊接施工項目之焊接工藝評定，用經(jīng)焊接工藝評定合格的工藝編制為焊接工藝卡指導(dǎo)生產(chǎn)。 （6）、焊接工藝要求：A、 本焊接工藝中酸性焊條和焊絲均不需烘干處理，但堿性焊條J427要經(jīng)350400烘干處理。B、 用氧乙炔焰進(jìn)行坡口切割，切割前必須預(yù)熱180°C200°C，預(yù)熱范圍40mm，切割后用砂輪機(jī)清楚氧化皮和夾雜物，直至呈金屬光澤，對所有焊接坡口焊前進(jìn)行100%磁粉探傷和硬度測試，檢查焊接破口處和熱影響區(qū)有無裂紋、分層、夾渣。C、 焊前應(yīng)清除焊件表面鐵銹、油污、水分等雜質(zhì)，。D、 為了防止空氣侵入焊接區(qū)而引起氣孔、裂紋，降低焊接性能，應(yīng)盡量采用短弧焊。E、 熱影響區(qū)再高溫停留時間不宜過長，以免晶粒粗大。F、 反面清焊根采用電弧氣刨，應(yīng)在焊后立即進(jìn)行，隔時冷卻后，應(yīng)重新預(yù)熱到100°C以上在清根。清根后用砂輪機(jī)徹底清除熔渣和滲碳層，直至呈現(xiàn)金屬光澤。G、 再無損探傷前，焊縫要進(jìn)行表面檢查。有表面缺陷的焊縫要返修，預(yù)熱溫度和焊接工藝應(yīng)與焊縫完全相同。6.焊接質(zhì)量檢驗：a、無損探傷