《焊接結(jié)構(gòu)制造工藝及實施 第3版》課件 第六單元 備料工藝編制及實施

Contents目

錄03焊接結(jié)構(gòu)金屬材料的管理01焊接結(jié)構(gòu)常用的鋼材02鋼材的規(guī)格標(biāo)記焊接結(jié)構(gòu)常用的鋼材板材型材管材線材焊接鋼結(jié)構(gòu)所用主要鋼材焊接結(jié)構(gòu)常用的鋼材薄板：厚0.2~4.0mm，寬500~1500mm厚板：厚4.5~60mm，寬600~3000mm特厚板：厚60~120mm熱軋鋼板，一般要加熱到再結(jié)晶溫度以上才進(jìn)行軋制冷軋鋼板橋梁鋼板鍋爐鋼板造船鋼板等按厚度按生產(chǎn)方式按用途板材：鋼板是平板狀，矩形的，可直接軋制或由寬鋼帶剪切而成。鋼板的分類焊接結(jié)構(gòu)常用的鋼材型材：型鋼是一種有一定截面形狀和尺寸的條型鋼材。普通型鋼

優(yōu)質(zhì)型鋼大型型鋼中型型鋼小型型鋼工字鋼槽鋼角鋼圓鋼扁鋼等型鋼焊接結(jié)構(gòu)常用的鋼材角鋼槽鋼圓鋼扁鋼普通型鋼工字鋼焊接結(jié)構(gòu)常用的鋼材管材：鋼管是指兩端開口并具有中空斷面，其長度與周邊之比較大的鋼材。02焊接鋼管無縫鋼管01焊接結(jié)構(gòu)常用的鋼材02異形鋼管圓形鋼管01焊接結(jié)構(gòu)常用的鋼材鋼材的規(guī)格標(biāo)記鋼板表示方法其規(guī)格用符號“厚度×寬度×長度”的毫米數(shù)來表示。例：12×600×4000表示厚度為12mm、寬度為600mm、長度為4000mm的鋼板。鋼材的規(guī)格標(biāo)記規(guī)格表示型號表示角鋼表示方法等邊角鋼：邊寬度×邊寬度×邊厚不等邊角鋼：長邊寬×短邊寬×邊厚

用邊長的厘米數(shù)表示鋼材的規(guī)格標(biāo)記規(guī)格表示型號表示槽鋼表示方法高度×腿寬×腰厚用高度的厘米數(shù)表示；槽鋼根據(jù)截面高度h及厚度分類a(或b、c)鋼材的規(guī)格標(biāo)記規(guī)格表示型號表示工字鋼表示方法高度×腿寬×腰厚用高度的厘米數(shù)表示；工字鋼根據(jù)截面高度h及厚度分類a(或b、c)鋼材的規(guī)格標(biāo)記無縫鋼管焊接鋼管鋼管表示方法Φ外徑×壁厚用公稱口徑（內(nèi)徑近似值）表示，或用英制鋼材的規(guī)格標(biāo)記焊接結(jié)構(gòu)金屬材料的管理

（自學(xué)）管理驗收發(fā)放采購使用焊接結(jié)構(gòu)用材流程焊接結(jié)構(gòu)金屬材料的管理Contents目

錄01鋼材的矯正02原材料預(yù)處理工藝鋼材的矯正焊接結(jié)構(gòu)的零件加工過程一般要經(jīng)過鋼材的矯正、預(yù)處理、劃線、放樣、下料、彎曲、壓制、校正等工序。鋼材變形過大或表面產(chǎn)生鐵銹、氧化皮等，都將直接影響零件和產(chǎn)品的制造質(zhì)量。鋼材的矯正

鋼材的變形鋼材變形的原因有哪些呢？鋼材的矯正

鋼材變形原因生產(chǎn)（軋制）過程中備料加工過程中運輸存放過程中鋼材的矯正造成鋼材變形的原因是多方面的。鋼材在加工時不能超過允許偏差，否則必須進(jìn)行矯正。鋼材的矯正鋼材矯正原理鋼材變形后各層纖維長度必然不等，其中一部分纖維較長，而另一部分纖維較短。矯正原理就是通過外力或加熱作用，使鋼材較短部分的纖維伸長或較長部分纖維縮短，最后使各層纖維長度趨于相等，這樣就完成了鋼材變形的矯正。鋼材的矯正

鋼材矯正的方法冷矯正熱矯正矯正時鋼材的溫度指在常溫下進(jìn)行的矯正。冷矯正時容易產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，故適用于矯正塑性較好的鋼材。指將鋼材加熱至700～1000℃后進(jìn)行矯正。適用于鋼材變形較大而塑性又較差或在缺少足夠動力設(shè)備的情況下。鋼材的矯正

鋼材矯正的方法矯正時外力的性質(zhì)火焰矯正手工矯正高頻熱點矯正機械矯正鋼材的矯正手工矯正主要工具：手錘、大錘、型錘、銅錘、木錘等。設(shè)備主要是平臺，材質(zhì)多采用鑄鐵或鑄鋼澆鑄而成，有時也可用較厚鋼板代替。鋼材的矯正機械矯正專用設(shè)備鋼板矯正機型鋼撐直機型鋼矯正機圓鋼與鋼管矯正機鋼材的矯正壓力機機械矯正通用設(shè)備卷板機鋼材的矯正

鋼板的矯正：采用鋼板矯正機矯正原理：矯正時鋼板受軸輥的摩擦力所帶動，當(dāng)鋼板通過上、下軸輥時，被強行反復(fù)彎曲，其彎曲應(yīng)力超過材料的屈服極限，使其纖維產(chǎn)生塑性伸長，最后趨于平直。鋼材的矯正軸輥數(shù)量越多，矯正的質(zhì)量越好。通常5～11輥用于矯正中厚板；11～29輥多用于矯正薄板。鋼材矯正機鋼材的矯正結(jié)構(gòu)形式簡圖主要特點用途上排輥輪傾斜的矯正機上排輥輪軸整體作上下調(diào)整；α角可調(diào)整薄板及屈服強度高的板料上置邊輥的矯正機上置邊輥軸可按進(jìn)料方向及出料的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)中厚板成對導(dǎo)向輥的矯正機成對導(dǎo)向輥的矯正速度：v1<v2<v3，產(chǎn)生附加拉力薄板及屈服強度高的板料常用鋼板矯正機的結(jié)構(gòu)和特點鋼材的矯正

型材的矯正：采用型材矯正機原理同鋼板矯正機：上、下兩列輥交錯排列，上列輥的位置可以上、下調(diào)整，輥的形狀與被矯正型鋼的斷面形狀相同。若矯正斷面形狀不同型鋼時，輥輪可按型鋼斷面形狀調(diào)換。鋼材的矯正加熱方式加熱位置加熱范圍加熱溫度火焰矯正工藝

火焰矯正：利用金屬局部受熱后所引起的新的變形來矯正原有的變形。鋼材的矯正原材料預(yù)處理工藝預(yù)處理的內(nèi)容：凈化、矯形和涂底漆預(yù)處理工序的對象：加工前后的鋼板、鋼管、型鋼原材料預(yù)處理工藝為下一道工序做準(zhǔn)備，滿足下一道工序的工藝要求消除原材料表面的油污和銹蝕物，保證焊接質(zhì)量為保持設(shè)備的耐腐蝕性凈化的作用、目的原材料預(yù)處理工藝凈化的方法A機械凈化法（噴砂、彈丸、拋丸）B化學(xué)清洗法原材料預(yù)處理工藝機械凈化法噴砂彈丸拋丸拋丸前后對比原材料預(yù)處理工藝2酸洗法1化學(xué)清洗法酸洗法可除去金屬表面的氧化皮、銹蝕物等污物堿洗法主要用于去除金屬表面的油污堿洗法工藝過程將配制好的酸、堿溶液裝入槽內(nèi)，將工件放入浸泡一定時間，然后取出用水沖洗干凈，以防止余酸的腐蝕。原材料預(yù)處理工藝Contents目

錄01放樣02展開計算放樣

放樣的概念什么是放樣呢？放樣檢查、修正設(shè)計確定零件的真實形狀和實際尺寸制作樣板或樣桿概

念目的按一定比例（通常取1：1）準(zhǔn)確繪制結(jié)構(gòu)的全部或部分投影圖，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)的工藝性處理和必要的計算及展開，最后獲得產(chǎn)品制造過程所需要的數(shù)據(jù)、樣桿、樣板和草圖等放樣比例不同施工圖的比例是不確定的,1:10,1:20,2:1,...;放樣圖的比例一般只限于1:1。目的不同施工圖應(yīng)是完善而意全；放樣圖應(yīng)是簡明而精確，在于準(zhǔn)確地表達(dá)零件的尺寸和形狀。要求不同施工圖的線條粗細(xì)、比例大小、尺寸標(biāo)注、公差精度、圖面布置等均應(yīng)符合制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制和書寫，不能隨意增減；放樣圖可以不按規(guī)定進(jìn)行，只要畫出所需零件的尺寸、形狀、位置關(guān)系即可，可根據(jù)需要增加輔助線或延長線，減少與放樣無關(guān)的線條。放樣圖與施工圖的區(qū)別放樣放樣的工具量具

01放樣平臺03作圖工具02鋼質(zhì)一般是由厚12mm以上的低碳鋼板拼成。木質(zhì)放樣平臺一般用70~100mm厚的優(yōu)質(zhì)木材制成有鋼卷尺、鋼盤尺、鋼直尺、90°角尺、平尺等工具還有劃針、圓規(guī)、地規(guī)、粉線等。放樣01實尺放樣

展開放樣光學(xué)放樣0203放樣方法放樣展開：把各種立體的零件表面攤平的幾何作圖過程?？烧贡砻妫簶?gòu)件的表面能全部攤平在一個平面上，而不發(fā)生撕裂或皺折不可展表面：構(gòu)件表面不能自然平整展開攤在一個平面上放樣平行線展開法放射線展開法三角形展開法展開放樣基本方法放樣

光學(xué)放樣光學(xué)放樣焊光學(xué)放樣是一種新工藝，方法是將構(gòu)件圖樣按1：5或1：10的比例畫在平臺上，然后縮小5~10倍進(jìn)行攝影使用時，通過光學(xué)系統(tǒng)將底片放大10~100倍在鋼板上劃線這種方法具有減輕勞動強度、提高生產(chǎn)率、圖樣便于保存等優(yōu)點要求作圖精度高，放樣工作者必須具有熟練的畫圖技術(shù)放樣放樣的程序劃基本線型結(jié)構(gòu)處理展開放樣加工余量主要包括切割余量（切割時切口的寬度，大小取決于板厚和切割方法）、邊緣加工余量（刨邊、端銑等）3工藝余量2零件設(shè)計尺寸1樣板的形狀和尺寸

基本尺寸。零件加工過程中，由于工藝條件和工藝因素的影響而造成的尺寸變化和偏差。主要是焊縫收縮余量、成形后的修邊余量。放樣展開的形狀和尺寸是零件的設(shè)計尺寸（是加工制成后的尺寸）；樣板的形狀和尺寸是零件加工前的坯料尺寸。放樣可以提高生產(chǎn)效率，減少不必要的重復(fù)性勞動010203制作樣板、樣桿的目的用于批量生產(chǎn)，便于套材號料，合理利用材料便于對工件尺寸形狀進(jìn)行檢查控制，保證零件的精確性和相互間的一致性放樣號料樣板(桿)加工樣板(桿)檢查樣板(桿)樣板的種類放樣展開計算板厚處理任何一個構(gòu)件的制作，其加工材料均有一定的厚度，即材料的里皮、外皮和料厚中心層。當(dāng)板厚大于1．5mm時，在不同的情況下板厚對構(gòu)件尺寸及形狀會產(chǎn)生一定的影響。為消除板厚對構(gòu)件尺寸和形狀的影響，必須采取相應(yīng)的處理措施，這些處理措施的實施過程稱為板厚處理。展開計算

中性層的概念什么是中性層呢？展開計算中性層dπdD2D1D2D1πd中性層當(dāng)鋼材彎曲時，外層材料受拉而伸長，內(nèi)層材料受壓而縮短，在伸長和縮短之間存在著一個長度保持不變的纖維層，稱為中性層。展開計算

鋼板的展開應(yīng)以中性層的展開長度為準(zhǔn)。中性層的展開長度會隨著彎曲程度和厚度的不同而變化。即與彎曲系數(shù)K有關(guān):K＝r／s

當(dāng)K↓,中性層會向內(nèi)層移動。中性層半徑R與鋼板彎曲半徑r的關(guān)系為:R＝r＋XS式中X──中性層位移系數(shù),與K值有關(guān),見下表:當(dāng)K＞5時,X＝0.5,此時中性層與幾何中心層重合展開計算筒體的展開計算縫通常情況下筒體半徑比壁厚大很多，因此筒體的中性層與中心層重合，

則:構(gòu)件的展開長度按下式計算:

L＝π(D－S)＝π(D1

＋S)(里加外減)式中D──筒體外徑;

D1──筒體內(nèi)徑。展開計算鋼板任意彎曲的展開計算展開計算圓鋼任意彎曲的展開計算展開計算角鋼任意彎曲的展開計算：角鋼彎曲件的料長計算是按重心尺寸為準(zhǔn)角鋼內(nèi)彎

02角鋼外彎01展開計算等邊角鋼內(nèi)彎任意角料長計算展開計算等邊角鋼外彎任意角料長計算不等邊角鋼彎曲算料方法與等邊角鋼一樣，只是注意有長、短邊內(nèi)、外彎的區(qū)別。展開計算目錄劃線01.號料02.01劃線1、劃線的定義：劃線──根據(jù)施工圖紙和工藝要求（如留取加工余量、焊縫收縮量等），按1:1的比例，將待加工工件形狀、尺寸及各種加工符號劃在鋼板或經(jīng)初加工的坯料上的加工工序。只適用于單件或零件數(shù)量較少的情況。劃線是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中不可缺少的一個重要工序。它直接決定零件的尺寸和幾何形狀的精度，而且對以后的裝配和焊接工序也有很大的影響。劃線是結(jié)構(gòu)制造中較為細(xì)致的工作，要求所劃的零件尺寸和形狀正確，并合理地使用鋼材。因此劃線前應(yīng)看圖樣，明確零件的尺寸、形狀和技術(shù)要求。01劃線2、劃線的基本原則：1）垂線必須用作圖法。2）使用劃針或石筆劃線時，應(yīng)緊抵直尺或樣板的邊沿。3）使用圓規(guī)在鋼板上劃圓、圓弧或分量尺寸時，應(yīng)先打上樣沖眼，以防圓規(guī)尖滑動。4）平面劃線應(yīng)遵循先劃基準(zhǔn)線，后按由外向內(nèi)，從上到下，從左到右的順序劃線的原則。對劃線工的要求：

劃線工作具有半腦力勞動的性質(zhì)，是一項細(xì)致復(fù)雜、技術(shù)性很強的工作，所以要求劃線工應(yīng)具有：①較高的文化知識水平、一定的幾何和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；②要有熟練的看圖和繪圖本領(lǐng)；③應(yīng)熟悉和了解焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程、加工工序的生產(chǎn)特點、加工方法、機械設(shè)備性能和工藝要求。01劃線3、劃線用工具：劃線常用的工具有劃線平臺、劃針、劃規(guī)、角尺、樣沖、曲尺、石筆、粉線等。劃針萬能角度尺樣沖劃規(guī)立體劃線是在工件的幾個表面上劃線，亦即在長、寬、高三個方向上劃線。劃線的準(zhǔn)確度，取決于作圖方法的正確性、工具質(zhì)量、工作條件、作圖技巧、經(jīng)驗、視覺的敏銳程度等因素。平面劃線平面劃線與幾何作圖相似，在工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。立體劃線立體劃線是在工件的幾個表面上劃線，亦即在長、寬、高三個方向上劃線。01劃線4、劃線的方法：01劃線5、劃線時應(yīng)注意的問題：1）熟悉結(jié)構(gòu)的圖樣和制造工藝，根據(jù)圖樣檢驗樣板、樣桿，核對選用的鋼號、規(guī)格是否符合要求。2）檢查鋼板表面是否有麻點、裂紋、夾層及厚度不均勻等缺陷。3）劃線前應(yīng)將材料墊平、放穩(wěn)，劃線時要盡可能使線條細(xì)且清晰，筆尖與樣板邊緣間不要內(nèi)傾和外傾。4）劃線時應(yīng)標(biāo)注各道工序用線，并加以適當(dāng)標(biāo)記，以免混淆。5）彎曲零件時，應(yīng)考慮材料的軋制纖維方向。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(yīng)注明產(chǎn)品的圖號、件號和鋼號，以免混淆。8）注意合理安排用料，提高材料的利用率。

號料是用放樣所取得的樣板或樣桿在原材料或經(jīng)粗加工的坯料上劃下料、加工、檢查線及各種位置線的工藝過程。號料是整個劃線工序的最后一個工作內(nèi)容和操作環(huán)節(jié)。樣板號料當(dāng)圖形比較復(fù)雜、曲線較多時，通常利用樣板號料以提高質(zhì)量和效率。草圖號料而形狀比較規(guī)則的矩形板、肋板等，則按草圖號料或按號料卡片直接在鋼材上號料。實物號料修理金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品零件或零件的局部時，也可以采用實物號料，利用實物作為樣板進(jìn)行劃線。自動號料還有一些自動號料方法，例如，利用照相原理將感光材料涂刷或噴酒在鋼板上，經(jīng)曝光、顯影、定影后，使線條部分的感光材料固著在鋼板上以代替手工劃線。02號料1、號料的方法：02號料2、號料工作要點：①首先要熟悉施工圖樣；②檢查、核對所用樣板的正確性；③合理排版布料；④做好標(biāo)記移置；⑤標(biāo)明加工方式。二次號料是加工過程中，工序間對工件或部件的又一次劃線，是整個劃線工作中不可缺少的內(nèi)容。★在下列情況下需要二次號料：

①有變形加工的零件如封頭的制作。

②有要求鉆孔的零件或構(gòu)件如連接孔、安裝孔、裝配孔等。

③尺寸較大的構(gòu)件如吊車主梁的焊后端銑。02號料3、二次號料：02號料3、二次號料：★二次號料與第一次號料的不同：

①二次號料是在成形的構(gòu)件或部件上進(jìn)行的，因此它受部件形狀、尺寸和位置的影響，任意性小，難度較大，要求有更豐富的實踐經(jīng)驗和操作技術(shù)水平。②二次號料應(yīng)先依據(jù)工件形狀和技術(shù)要求來確定部件的基準(zhǔn)點和基準(zhǔn)線，然后再行劃線，以保證劃線的準(zhǔn)確性。02號料4、材料的合理利用：為了表示材料的利用程度，將零件的總面積與板料總面積之比稱為材料的利用率。采用不同的排料方法會有不同的材料利用率。提高材料利用率的方法有集中號料法、長短搭配法、零料拼整法、排樣套料法等。02號料4、材料的合理利用：集中號料法就是把不同尺寸的零件集中在一起，用小件填充大件的間隙，從而達(dá)到提高材料利用率的作用。集中套排號料長短搭配法適用于型鋼號料。由于零件長度不一，而原材料又有一定的規(guī)格，號料時先將較長的料排出來，然后計算出余料的長度，根據(jù)余料的長度再排短料，從而使余料量最小。02號料4、材料的合理利用：零料拼整法是在工藝許可的條件下有意以小拼整。常用于尺寸較大的環(huán)形鋼板件，通常把圓環(huán)分成1/2或1/4拼焊而成。02號料4、材料的合理利用：排樣套料法也稱為空插套號法，即利用零件的形狀特點設(shè)法把它們穿插在一起，或者在大件的里邊劃小件，或者改變排料方案等方法使材料利用率提高。支腳的幾種排樣套料目錄鋼材的下料方法01.機械切割02.熱切割03.01鋼材的下料方法

下料---將零件或毛坯從原材料上分離下來的工序。機械切割---指材料在常溫下利用切割設(shè)備進(jìn)行切割的方法。——鋸割、砂輪切割、剪切、沖裁熱切割---利用氧乙炔、等離子弧等進(jìn)行切割的方法?！獨飧睢⒌入x子弧切割、激光切割鋼材下料的方法02機械切割1.鋸割

應(yīng)用范圍：主要用于管子、型鋼、圓鋼等的下料。機械鋸割（鋸床）：分弓鋸床、帶鋸床、圓盤鋸床手工鋸割：一般用弓形鋸，也可采用手工電動鋸類別：手工電動鋸弓鋸床帶鋸床應(yīng)用范圍：主要用于切割角鋼、鋼筋、鋼管等小截面鋼材。操作注意事項：

操作時用底板上夾具夾緊工件，按下手柄使砂輪薄片輕輕接觸工件，平穩(wěn)勻速地進(jìn)行切割。因切割時有大量火星，需注意要遠(yuǎn)離木器、油漆等易燃物品。調(diào)整夾具的夾緊板角度，可對工件進(jìn)行有角度切割。當(dāng)砂輪磨損到一半時，應(yīng)更換新片。

砂輪切割機結(jié)構(gòu)2.砂輪切割原理：根據(jù)砂輪磨削特性，利用高速旋轉(zhuǎn)的薄片砂輪進(jìn)行切割。3.剪切下料

剪切---利用剪板機將材料接需要剪裁成一定外形的毛料，以作為后續(xù)工序沖壓成形，邊緣加工和焊接的備料。

剪切原理：是通過上下剪刃對材料施加剪切力，使材料發(fā)生剪切變形，最后斷裂分離。3.剪切下料剪切設(shè)備：斜口剪床該刀刃呈傾斜狀態(tài)，與下刀刃成一個夾角。

剪切時隨刀刃的下降，板料的兩部分連續(xù)地沿寬度方向逐漸分離，剪切力較小，可剪切較寬、較厚的鋼板，被剪切的板料易變形。

斜口剪只能剪切直線板料。

平口剪床上下刀片的刃口互相平行，故稱為平口剪。特點：上刀刃口與被剪切的板料在整個寬度方向同時接觸，板料的整個寬度同時被剪斷，剪力較大。適用于剪切寬度較小、厚度較大的鋼條。

3.剪切下料剪切設(shè)備：圓盤剪床上下剪刀為圓盤狀，被剪切的板料靠本身與刀片之間的摩擦力而進(jìn)入刀片中完成剪切。特點：連續(xù)、生產(chǎn)率高，可剪各種曲線，但被剪板料易彎曲變形。

適用于剪薄板的直線或曲線輪廓。龍門剪床主要用于剪切直線，它的刀刃比其它剪切機的刀刃長，能剪較寬的板料，是目前應(yīng)用最廣的剪床龍門剪床Q11-13×2500型號表示方法：毛坯公稱尺寸鋼板厚度1～23～66～1010～1212～1616～2020～25≤100±0.5±0.5±0.5±0.5±0.5±1.0±1.0＞100～250±0.5±0.8±1.0±1.5±1.8±2.0±2.0＞250～650±1.0±1.0±1.5±1.5±2.0±2.0±2.0＞650～1000±1.0±1.2±1.8±2.0±2.3±2.5±2.5＞1000～1500±1.5±1.5±2.0±2.3±2.5±2.5±3.0＞1500～2000±1.8±1.8±2.3±2.5±2.8±3.0±3.5＞2000～3000±2.0±2.0±2.5±2.8±3.0±3.5±4.0表6-5剪切件尺寸允許偏差單位：mm4.沖裁

沖裁---是沖壓工序的一種。利用沖模將板料以封閉的輪廓與坯料分離的一種沖壓方法，稱為沖裁。用于小型零件的批量生產(chǎn)

。類別落料沖孔沖裁的目的是為了制取一定外形輪廓的工件，被沖下的為所需要部分，而剩余的為廢料。沖裁的目的是為了加工一定形狀和尺寸的內(nèi)孔，沖下的為廢料，剩余的為所需要的部分。沖孔—落料復(fù)合沖裁能在壓力機的一次行程對于圖中同時完成沖孔和落料l一凸模2一板料3一凹模4一沖床工作臺沖裁的原理沖裁的基本原理與剪切相同，只不過是將剪切時的直線刀刃，改變成封閉的圓形或其他形式的刀刃而已。

沖載過程中材料的變形情況及斷面狀態(tài)與剪切時大致相同，板料分離的過程分為三個階段，即彈性變形、塑性變形和斷裂，但由于凹模通常是封閉曲線，因此零件對刃口有一個張緊力，使零件和刃口的受力狀態(tài)都與剪切不同。曲軸沖床a)外形b)工作原理圖1—制動器2一曲軸3一離合器4一大帶輪5電動機6一拉桿7一腳踏板8—工作臺9一滑塊l0一導(dǎo)軌11一連桿沖裁的設(shè)備沖裁一般在沖床上進(jìn)行。常用的沖床有曲軸沖床和偏心沖床兩種，兩者的工作原理相同，差異主要是工作的主軸不同。03熱切割類型：氣體火焰氣割（氣割）、數(shù)控切割、等離子弧切割、光電跟蹤切割。

1.氣割氣割原理：氣體火焰

鋼材的氣割是利用氣體火焰（稱預(yù)熱火焰）將鋼材表面加熱到燃點，然后送進(jìn)高純度、高流速的切割氧，使鋼中的鐵在氧氛圍中燃燒生成氧化鐵熔渣，同時放出大量的熱，借助這些燃燒熱和熔渣不斷加熱鋼材的下層和切口前緣，使之也達(dá)到燃點，直至工件的底部。與此同時，切割氧流把氧化鐵熔渣吹掉，從而形成切口將鋼材割開。將工件切割處預(yù)熱到燃點噴出高速切割氧流預(yù)熱處金屬燃燒并放出熱量實現(xiàn)切割

氣割的實質(zhì)是被切割的材料在純氧中燃燒的過程，不是熔化過程。

氣割過程：

氣割過程包括三步：

①火焰預(yù)熱──使金屬表面達(dá)到燃點；②噴氧燃燒──氧化、放熱(上部金屬燃燒放出的熱量加熱下部金屬到燃點)；③吹除熔渣──金屬分離。

氣割

金屬能順利氣割的條件：能同氧反應(yīng)并放熱這種燃燒熱除補償輻射、導(dǎo)熱和排渣等熱散失外，還必須保證將切口前緣的金屬表層迅速且連續(xù)地預(yù)熱到燃點。生熱低，氣割不能正常進(jìn)行。氣割低碳鋼時所需的熱量，金屬燃燒產(chǎn)生的熱量占70%左右，而預(yù)熱火焰供給的熱量僅占30%左右。金屬的燃點應(yīng)比熔點低氣割時金屬在固態(tài)下燃燒才能保證切口平整。如果燃點高于熔點，金屬在燃燒前已經(jīng)熔化，切口質(zhì)量很差，嚴(yán)重時切割無法進(jìn)行。氧化熔渣熔點低于金屬熔點氧化物的熔點低于金屬的熔點，則生成的氧化物才可能以液體狀態(tài)從切口被純氧吹除。否則，氧化物會比液體金屬先凝固，而在液體金屬表面形成固態(tài)薄膜，或粘度大，不易被吹除。而且阻礙下層金屬與氧接觸，使切割過程發(fā)生困難。金屬的熱導(dǎo)率不能太高如熱導(dǎo)率過高，預(yù)熱火焰熱和燃燒反應(yīng)熱會迅速散失，使氣割過程不能開始或中途中斷。金屬中阻礙氣割過程和提高鋼的可淬性的雜質(zhì)要少。

在金屬材料純鐵、低碳鋼、中碳鋼和普通低合金鋼氣割性良好。是氣割加工的主要對象。高碳鋼、鑄鐵、高鉻鋼、鉻鎳不銹鋼等氧化物的熔點均高于材料本身的熔點，鑄鐵中的硅氧化物粘度很大，所以它們都難以氣割。銅及其合金因反應(yīng)少，而熱導(dǎo)率又高，也不可氣割。鋁雖然氧化反應(yīng)熱很高，但金屬氧化物Al2O3的熔點高出其熔點2倍，而且燃點接近熔點，也屬于不可氣割的金屬。2.等離子弧切割

等離子弧切割----利用高溫高沖力的等離子弧作為熱源，將被切割工件局部熔化，并立即吹除，隨著割炬向前移動而形成狹窄切口來完成切割過程的切割方法。國際統(tǒng)稱為PAC(PlasmaArcCutting)。切割原理：熔化轉(zhuǎn)移弧適用于金屬材料切割.非轉(zhuǎn)移弧既可用于非金屬材料切割，也可用于金屬材料切割，但由于工件不接電源。電弧挺度差，故能切割的金屬材料厚度較小。等離子弧切割原理及特點特點：切割速度快是目前常用的切割方法中切割速度最快的。適應(yīng)性好由于等離子弧的溫度高、能量集中，所以能切割大部分金屬材料，如不銹鋼、鑄鐵、鋁、鎂、銅等。在使用非轉(zhuǎn)移型等離子弧時還能切割非金屬材料，如石塊、耐火磚、水泥塊等。切口質(zhì)量好等離子弧切割切口窄而平整，產(chǎn)生的熱影響區(qū)和變形都比較小，所以切割邊可直接用于裝配焊接。一種高效的自動化切割設(shè)備，目前已成為焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)主要的批量生產(chǎn)下料工具。按所切割工件的形式不同，數(shù)控切割機可分為板材坐標(biāo)式數(shù)控切割機、型材數(shù)控切割機和管材數(shù)控切割機等幾種。數(shù)控切割機3.數(shù)控切割利用光電原理，按圖樣的線條或樣板的輪廓進(jìn)行自動跟蹤，同時帶動割炬進(jìn)行仿形切割的一種自動化切割設(shè)備。光電跟蹤切割機不需要編程和輸入大量的數(shù)據(jù)，可省去制作號料樣板和號料所需的材料和工時，而且能同時切割出多個零件。缺點是除了切割平臺外，還需配備跟蹤平臺，切割機的占地面積較大。因此，光電跟蹤切割長度和跟蹤寬度大多數(shù)在2m以下。光電跟蹤切割機4.光電跟蹤切割

切割原理：利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束的熱能量將被切割工件切口區(qū)熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流（這種氣體稱為輔助氣體）吹除熔化物而形成切口。

激光切割優(yōu)點：①切口窄小，表面精度高；②可進(jìn)行薄板高速切割和曲面切割，切割后變形小；③適合可達(dá)性較差部位的切割，可切三維零件；④可切割軟、硬、脆、易碎及合成材料；⑤是無接觸切割，所以無工具磨損；⑥切割時噪音低，污染小。

激光切割缺點：設(shè)備昂貴。受激光發(fā)生器輸出功率的限制，目前只能切割中、小厚度材料，一般切割厚度小于15mm。5.激光切割

激光切割

激光切割機目錄邊緣加工及其目的01.邊緣常用的加工方法02.坡口的質(zhì)量要求03.01邊緣加工及其目的

邊緣加工---將工件的邊緣或端面加工成符合工藝要求的形狀和尺寸精度的加工工序。在焊接結(jié)構(gòu)制造中主要是指結(jié)構(gòu)件的坡口加工。1.邊緣加工的定義2.邊緣加工的目的1）消除前道工序加工所產(chǎn)生的加工硬化層和熱影響區(qū)2）根據(jù)工藝要求完成坡口加工3）消除裝配、焊接工件邊緣或自由邊的各類缺陷，以提高結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量4）提高結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量，尺寸精度02邊緣加工常用的方法機械切削加工熱切割加工刨邊機其他通用機床坡口銑邊機氣割碳弧氣刨加工范圍：鋼板的直線邊緣加工和開坡口，

適用于低合金高強鋼、高合金鋼，

復(fù)合鋼板。優(yōu)點：

加工精度高，坡口尺寸準(zhǔn)確，剛性夾

緊裝置可以防止產(chǎn)生加工變形，不會出現(xiàn)加工硬化、脆硬組織和熔渣等。缺點：只能加工直線，設(shè)備較貴，占地面積較大，加工速度也比火焰切割慢。1.刨邊機

刨邊機加工示意圖1—工作臺2—擋銷3—工件4—刀具5—主軸箱6—壓緊器一、機械切削加工加工范圍：加工硬化程度小的材料優(yōu)點：

體積小，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、工效高缺點：不能加工U型坡口，坡口鈍邊部分無法加工。2.坡口銑邊機1—控制柜2—導(dǎo)向裝置3—床身4——升降工作臺5—銑刀6—壓緊和防翹裝置一、機械切削加工其他機床的邊緣加工：

銑床、車床等各種通用機床也常用作零件的邊緣加工，如容器封頭的環(huán)縫坡口常用立式車床進(jìn)行加工。一、機械切削加工二、熱切割加工氣割

邊緣（坡口）加工所用的氣割設(shè)備和工藝規(guī)范與鋼材下料時完全相同。使用氣割具有以下特點：1）適用范圍廣：不僅可切直線，也可進(jìn)行曲線加工，而且特別適用于大厚度工件的加工；2）加工速度快：利用多個割咀，一次可加工V型或X型坡口；3）切口處殘存熔渣和一定的硬化層，必須進(jìn)行打磨和清理；4）有裂紋敏感性的材料不適合用此方法進(jìn)行邊緣加工。

氣割坡口通常和鋼板的下料結(jié)合起來，而且多半采用自動或半自動氣割的方法進(jìn)行，僅在缺乏這些設(shè)備或不適應(yīng)時才采用手工氣割。

氣割單面坡口半自動氣割時，可用半自動氣割機來進(jìn)行切割，氣割規(guī)范可比同厚度直線氣割時大些。采用兩把割鉅時，應(yīng)把其中一把割鉅傾斜一定角度，如圖6-53所示。熱切割加工圖a)所示，適用于切割厚度不大的鋼板。切割時垂直割鉅在前面割開鋼板，傾斜割鉅在后面割出坡口。兩把割鉅之間的距離與被割鋼板的厚度有關(guān)，鋼板增厚，距離可小些，一般取15～35mm。b)所示，是垂直割鉅在前面割開鋼板，傾斜割鉅緊跟在后面（相距約10～20mm）割出坡口。由于兩割鉅距離近，使氣割速度可略提高些。切割過程中，傾斜割鉅起割時不需停車預(yù)熱鋼板，可直接開啟切割氧進(jìn)行連續(xù)切割。圖6-53V形坡口氣割a）第一種方法b）第二種方法碳弧氣刨是一種對金屬進(jìn)行“刨削”加工的工藝方法。主要用途：(1)雙面焊時，清理背面焊根。(2)清除焊縫中的缺陷。(3)自動碳弧氣刨用來為較長的焊縫和環(huán)焊縫加工坡口；手工碳弧氣刨用來為單件、不規(guī)則的焊縫加工坡口。(4)清除鑄件的毛邊，清除澆冒口和鑄件中的缺陷。(5)切割高合金鋼、鋁、銅及其合金等。碳弧氣刨過程1—碳棒2—氣刨鉗3—壓縮空氣4—工件5—碳極電弧三、碳弧氣刨

03坡口的檢查

不論采用何種方法加工的坡口都必須對其形狀、尺寸精度作認(rèn)真檢查，這將有利于零件的正式焊接。當(dāng)坡口加工完成后，必須按標(biāo)準(zhǔn)坡口的形狀和尺寸（JB/T10054.3《氣割質(zhì)量和尺寸偏差》）進(jìn)行認(rèn)真檢查，若坡口表面有超標(biāo)溝槽，必須由資格焊工焊補，并作打底，合格后方可進(jìn)入下道工序。坡口檢查的主要項目：1）坡口形狀是否符合標(biāo)準(zhǔn)；2）坡口是否光滑平整，有無毛刺和氧化鐵熔渣等；3）坡口角度、鈍邊尺寸、圓弧半徑等是否在允許偏差之內(nèi)。Contents目

錄03滾彎成形原理及設(shè)備04鋼板的滾彎過程01壓彎成形的過程與要點02彎曲回彈及其防止措施壓彎成形的過程與要點01壓彎成形的過程與要點壓彎成形壓彎成形的過程與要點壓彎成形概念在壓力機上使用彎曲模進(jìn)行彎曲成形的加工方法。設(shè)備和模具壓力機彎曲模壓彎成形的過程與要點壓彎成形時，材料的彎曲變形要經(jīng)歷哪些過程呢？壓彎成形的過程與要點壓彎成形過程02原始狀態(tài)自由彎形接觸彎形矯正彎形壓彎成形的過程與要點壓彎成形過程01自由彎形：將工件放在壓力機的凸、凹模之間，若材料彎形時，僅與凸、凹模在三條線接觸，彎形圓角半徑r1是自然形成的。自由彎形壓彎成形的過程與要點壓彎成形過程02接觸彎形：若材料彎形到直邊與凹模表面平行，而且在長度ab上相互靠緊時，停止彎形，彎形件的角度等于模具的角度，而彎形圓角半徑r2仍是自然形成。接觸彎形壓彎成形的過程與要點壓彎成形過程03矯正彎形：若將材料彎形到與凸、凹模完全靠緊，彎形圓角半徑r3等于模具圓角半徑r凸。矯正彎形壓彎成形的過程與要點壓彎成形的要點在設(shè)計彎曲件、制訂工藝規(guī)程時必須考慮到一個重要問題，即材料的最小彎曲半徑。最小彎曲半徑概念：材料在不發(fā)生破壞的情況下所能彎曲的最小曲率半徑。受到板料外層最大許可拉伸變形程度的限制壓彎成形的過程與要點01一般情況下，彎曲半徑應(yīng)大于最小彎曲半徑。02若彎曲半徑必須小于或等于最小彎曲半徑時，應(yīng)該分兩次或多次彎曲，也可采用熱彎或預(yù)先退火的方法，以提高材料的塑性。壓彎成形的要點彎曲回彈及其防止措施彎曲回彈及其防止措施彎曲回彈材料彎曲時，其過程由彈性變形發(fā)展到塑性變形，但在塑性變形中，也存在有一定的彈性變形。在板料彎曲區(qū)域內(nèi)的材料，外層受拉，內(nèi)層受壓。因此，當(dāng)外力去除后，彎曲部分要產(chǎn)生一定程度的回彈。彎曲回彈及其防止措施材料的力學(xué)性能相對彎曲半徑模具間隙彎曲角度影響回彈的主要因素彎曲形狀彎曲回彈及其防止措施修正模具法加壓矯正法減小模具間隙，或采用加熱彎曲采用拉彎工藝減小回彈的主要措施滾彎成形原理及設(shè)備滾彎成形原理及設(shè)備滾彎成形原理滾彎即通過旋轉(zhuǎn)輥軸使材料彎曲成形的方法。滾彎成形原理及設(shè)備滾彎成形是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中圓筒形、錐形等工件的主要加工方式。滾彎成形原理及設(shè)備鋼板卷制的要求冷滾壓成形的允許彎形半徑R不能以板料的最小彎曲半徑為界線，而應(yīng)大些。冷滾壓：允許彎曲半徑R≥20δ；熱滾彎：允許彎曲半徑R＜20δ滾彎成形原理及設(shè)備滾彎成形設(shè)備鋼板的滾彎設(shè)備是卷板機，卷板機附加一些工藝裝備，也能進(jìn)行一般的型鋼滾彎。滾彎機床包括卷板機和型鋼卷彎機。卷板機型鋼卷彎機滾彎成形原理及設(shè)備卷板機的主要形式：對稱式三輥卷板機非對稱式三輥卷板機四輥卷邊機1-上軸輥2-下軸輥3-側(cè)輥4-工件鋼板的滾彎過程鋼板的滾彎過程圓柱面的滾彎鋼板的滾彎設(shè)備是卷板機，卷板機附加一些工藝裝備，也能進(jìn)行一般的型鋼滾彎。滾彎機床包括卷板機和型鋼卷彎機。卷板機型鋼卷彎機鋼板的滾彎過程圓柱面的滾彎01檢查卷板機上、下軸輥是否平行，若不平行，則要進(jìn)行調(diào)整。上軸輥下軸輥鋼板的滾彎過程圓柱面的滾彎02預(yù)彎用對稱式三輥卷板機卷制時，在鋼板兩端將產(chǎn)生直邊。預(yù)彎的目的：消除直邊。直邊鋼板的滾彎過程預(yù)彎的方法：彎胎預(yù)彎模壓預(yù)彎墊板、墊塊預(yù)彎鋼板的滾彎過程圓柱面的滾彎03對中即滾卷之前在卷板機上擺正鋼板（使工件的素線與軸輥軸線平行）。對中的目的：防止產(chǎn)生軸向錯邊。平行對中鋼板的滾彎過程對中的方法：用四輥卷板機的側(cè)滾對中用三輥卷板機的對中擋板對中c)傾斜進(jìn)料對中用下輥對中槽對中鋼板的滾彎過程圓柱面的滾彎04調(diào)節(jié)軸輥間的距離，以控制滾彎件的曲率。先初步調(diào)節(jié)、輥壓，再用樣板測量，根據(jù)測量結(jié)果再做進(jìn)一步調(diào)整。鋼板的滾彎過程錐面的滾彎01調(diào)整上軸輥，使其與下軸輥成一定角度傾斜。可以沿板料與上軸輥的接觸線，壓出各點不同的曲率。02扇形大小口送料速度不一致（小口慢、大口快，保證扇形每條素線進(jìn)入卷板機時與軸輥軸線平行）。鋼板的滾彎過程錐面卷制的方法：1—上輥2—側(cè)輥3—坯料4—減速裝置分區(qū)卷制法小口減速法旋轉(zhuǎn)送料法Contents目

錄03爆炸成形