铆工通用工艺手册.ppt

制造及质量通用工艺手册 第一讲冷作铆工通用工艺 如何理解铆工 所谓铆工 就是把板材 型材 线材 管材等通过焊接 铆接 螺栓连接等加工方法制作成钢结构的一种制作工艺 铆工是金属构件施工中的指挥者 按加工工艺又分为 放样 号料 下料 成型 制作 校正 安装等 看图下料 冷热加工 构件拼装 结构装配 放样及号料下料弯曲成型矫正定位焊 放样及号料 所谓放样 就是在施工图的基础上 根据产品的结构特点 施工需要等条件 按一定比例 通常1 1 准确绘制结构的全部或部分投影图 进行结构的工艺性处理 有时还要进行展开和必要的计算 最后获得施工所需要的数据 样板 样杆和草图 通俗的讲 就是把图纸中规定的零件规格 形状及实际尺寸 展放在地板 或平台 上 即 放实样 在这过程中首先要正确找出基准坐标线 放样的目的可以检验图纸中的尺寸和有关连接位置是否正确 可以确认图纸中尺寸变动和材料代用等情况 对于图纸上某些不易计算准确的零件尺寸 经过放实样 可以得出正确的尺寸和各连接位置的准确 对某些难以检验的尺寸 通过制作样板进行快速有效的检查 放样基准的选择一般按下列三种类型选择基准 以两个互相垂直的平面为基准 图a 以两条中心线为基准 图b 以一个平面和一条中心线为基准 图c 放样画线基准 样板 样杆的分类划线 号料 样板 用于零件号料 切口 开洞 展开等弯曲样板 用于零件折弯 卷圆时的找正等检验样板 主要用于检验成形加工零件的形状 角度 曲率半径及尺寸等样杆 主要用于定位 有时也用于简单零件的号料 定位样杆标有基准线 样板 样杆的材料样板一般采用0 5 2mm的薄钢板 当样板较大时 可以用板条拼成花格骨架 当精度要求不高时可以采用硬纸板或油毡纸制作一次样板 样杆一般采用扁钢 角钢 圆钢 硬质木条等制作 样板 样杆经画样后加工而成直接画样法 直接在样板材料上画出所需样板的图形 展开号料样板及一些小型平面材料样板多用此法制作 过渡画样法 又叫过样法 分为不覆盖过样和覆盖过样两种 多用于制作简单平面图形零件的号料样板和一般加工样板 不覆盖过样法是通过作垂线或者平行线 将实样图中零件的形状 位置引画到样板料上的方法 样杆的制作多采用此法 覆盖过样法是事先将需要过样的图线延长到能不被样板材料遮盖的长度 然后将样板材料覆盖在实样之上 再利用露出的各延长线将实样各线画出 在样板上画出图样后 有时还需要考虑加放工艺余量 然后经过剪 冲 钻 锉等加工制作成样板 样板上必须标明零件图号 名称 件数 材质 规格 基准线 加工符号及其他必要的说明等 样板 样杆使用后应妥善保管 确定工艺余量为了消除制作过程中的施工误差 变形和损耗对在制品的影响 保证产品制成后的形状和尺寸达到规定的精度 而采取加放余量的措施 确定工艺余量时 主要考虑以下因素 放样误差零件加工误差装配误差焊接变形火焰矫正变形时所产生的收缩量 号料利用样板 样杆 号料图及放样得出的数据 在板料或型钢上画出零件真实的轮廓和孔口的真实形状及于之连接构件的位置线 加工线等 并标出加工符号 这一工作过程称为号料 号料的一般技术要求熟悉施工图样和产品制造工艺 合理安排各零件号料的先后次序 零件在材料上的排布位置 应符合制造工艺的要求 根据施工图样 验明样板 样杆 草图及号料数据 核对钢材的牌号 规格 保证图样 样板 材料三者的一致 检查材料有无裂纹 夹层 表面疤痕或厚度不均匀等缺陷 并根据产品的技术要求 酌情处理 当材料有较大变形 影响号料精度时 应先进行矫正 号料前应将材料垫放平整 稳妥 既要利于号料画线和保证精度 又要保证安全和不影响他人工作 正确的合理的使用号料工具 量具 样板和样杆 尽量减小因操作引起的号料偏差 号料画线后 在零件的加工线 接缝线以及孔的中心位置等处 应根据加工需要打上样冲眼 二次号料对于某些加工前无法准确下料的零件 如某些热加工零件 有余量装配等 往往都在一次号料时留有充分的余量 待加工后或装配时再进行二次号料 在进行二次号料前 结构的形状必须矫正准确 消除结构上存在的变形 精确定位制后方可进行 下料通用工艺 剪切下料气割下料其他下料 剪切下料 钢板的机械剪切一般用剪板机进行 常见的为龙门剪床 一般均小于25mm 在钢板的剪切过程中切口附近金属会发生挤压 弯曲和剪断时的变形 所以我们应该注意以下几个问题 在启动前 首先根据板料的厚度调整上下刀片之间的间隙 剪切前将板料清除干净 放置在工作台上 把剪切线的两端对准下剪刀口 启动压料装置 压紧板料 检杳剪切线对正无差错后 脚踏离合器 刀架托板上行 上剪刀片下降 剪断钢板 剪切同一尺寸板料零件时 可按所需尺寸固定好后挡板 或前挡板 校正第一块板料尺寸准确后 方可继续进行剪切 在同一钢板上有多块零件要剪切时 应事先考虑剪切顺序 剪切圆弧线时 剪切线应与板料圆弧相切 剪切窄板料时 如果压料板不能全部压住板料 必须采用加垫的方法方可剪切 两人或两人以上剪切钢板时 必须密切配合 听从一人指挥和控制脚踏离合器 剪切线与号料线的允许偏差 气割下料气割的原理氧气切割简称为气割 也称火焰切割 它是利用气体火焰 预热火焰 将钢材表层加热到能够在氧气流中燃烧的温度 即燃点 然后送进高纯度 高流速的切割氧 使钢中的铁在氧氛围中燃烧 生成氧化铁熔渣 同时放出大量的热 借助这些燃烧热和熔渣不断加热钢材的下层和切口边缘 使之也达到燃点 直至底部 与此同时 切割氧流把熔渣吹除 从而形成切口 将钢材割开 气割的实质就是被切割材料在氧气中燃烧的过程 气割的条件金属在氧气中燃点应低于熔点 这是气割正常进行的最基本点 当金属在氧气中剧烈地燃烧时 其生成的金属氧化物熔点比金属本身的熔点低 金属在氧气中燃烧所产生的热量应大于金属本身所传到出去的热量 这样才可保持切割口处的温度 气割的工艺参数气割的工艺参数包括预热火焰能率 切割氧压力 切割速度 割咀到工件表面的距离以及切割倾角等 预热火焰能率是影响气割质量的重要工艺参数 气割时 一般选用中性焰或轻微的氧化焰 同时火焰强度要适中 切割氧压力取决于割咀类型和咀号 可根据工件厚度选择氧气压力 可以根据 风线 的情况来判定切割氧压力是否合适 切割速度与工件厚度 割咀形式有关 一般随工件厚度增大而减慢 割咀到工件表面的距离也是根据工件的厚度以及预热火焰的长度来确定 一般预热火焰焰心应离工件表面2 4mm 割咀与割件间的切割倾角直接影响气割速度和后拖量 气割顺序 一般从右向左进行 影响气割的主要因素 切割氧的纯度 切割氧的流量 压力及氧流形状 切割氧流的流速 动量和攻角 预热火焰的功率 被切割金属的成分 性能 表面状态及初始温度等 其中 切割氧流起主导作用 它既要使金属燃烧 又要把燃烧生成的氧化物 熔渣 从切口中吹除 气割操作的工艺要点气割前的准备工作检查工作场地是否符合安全要求 割炬 氧气瓶 乙炔瓶 或乙炔发生器及回火防止器 橡胶管 压力表等是否正常 将气割设备按操作规程连接好 切割前 首先将工件垫平 工件下面留出一定的间隙 以利于氧化铁渣的吹除 将氧气调节所需压力 检查风线 手工气割的操作要点火焰调整 见右图操作技术 以个人习惯而异 气割缺陷及防止措施 其他下料 弓锯床锯切下料砂轮切割下料激光切割数控切割仿形气割等离子切割 卷板 卷板 是滚圆钢板的制作 实际上就是在外力的作用下 使钢板的外层纤维伸长 内层纤维缩短而产生弯曲变形 中层纤维不变 卷板 滚圆 是在卷板机 又称滚板机 轧圆机 上进行的 轴辊沿轴向具有一定的长度 以使板料的整个宽度受到弯曲在两个下辊的中间对称位置上有上辊 上辊在垂直方向调节 使置于上下轴辊间的板料 得到不同的弯曲半径下辊 安装在固定的轴承内 由电动机通过齿轮减速器使其同方向转速转动 上辊 安装在可作上下移动的轴承内大型卷板机上辊的调节采用机械或液压进行 小型卷板机中常用手动调节工作板料置于上下辊间 压下上辊 使板料在支承点间发生弯曲当两个下辊由于摩擦力作用使板料移动 从而使整个板料发生均匀的弯曲剩余直边 只有当板料与上辊接触到的部分 才会达到所需要的弯曲半径 因此板料的两端边缘各有一段长度没有接触上辊而不发生弯曲 称为剩余直边剩余直边长度 约为两下辊距离的一半 卷板工艺卷板前须熟悉图纸 工艺 精度 材料性能等技术要求 然后选择适当的卷板机 并确定冷卷 温卷还是热卷检查板料的外形尺寸 坡口加工 剩余直边和卡样板的正确与否检查卷板机的运转是否正常 并向注油孔口注油清理工作场地 排除不安全因素卷板前必须对板料进行预弯 压头 卷板过程 预弯 对中 卷弯 矫圆预弯 压头 可以在三辊卷板机 四棍卷板机或预弯水压机上进行 利用三辊卷板机预弯利用弯模取一平板 厚度应大于板厚的两倍 在平板上放置一楔形垫块 板边置于垫块上 压下上辊筒 使边缘弯曲对于较薄的板 可直接在卷板机上用钢板弯曲 利用四辊卷板机上预弯 将板料的边缘置于上下辊间 并压紧 然后调节侧辊使板料边缘弯曲在水压机上用模具预弯的方法 适用于各种板厚 通常模具的长度都比板料短因此 预弯必须逐段进行 对中为防止产生歪扭 将预弯的板料置于卷板机上滚弯时 应把板料对中 使板料的纵向中心线与辊轴线保持严格的平行对中的方法利用侧辊对中利用挡板对中利用板边紧靠下侧辊对中利用对中槽对中 在四辊卷板机上对中时 调节侧辊 使板边紧靠侧辊对准在三辊卷板机上利用挡板 使板边靠挡板对中也可以将板料抬起 使板边紧靠侧辊 然后再放平把板料对准侧辊的直槽也能进行对中此外 也可以从轴辊中间位置用视线来观察上辊的外形与板边是否平行来对中 卷弯卷制时根据板料温度的不同 分为冷卷 热卷与温卷板料位置对中后 严格采用快速进给法和多次进给法滚弯 调节上辊 在三辊卷板机上 或侧辊 在四辊卷板机上 的位置 使板料发生初步弯曲 然后来回滚动而弯曲冷卷时 由于钢板的回弹 卷圆时必须施加一定的过卷量 在达到所需的过卷量后 还应来回多卷几次 对于高强度钢板 由于回弹较大 最好在最终卷弯前进行退火处理卷弯过程中 应不断用样板检验弯板两端的半径在卷板机上所能卷弯的最小圆筒直径取决于上辊的直径 考虑到圆筒卷弯后的回弹 能卷弯的最小圆筒直径约为上辊直径的1 1 1 2倍 注 由于钢板的回弹 算式中求得的h R值 可供初滚时参考 矫圆圆筒卷弯焊接后会发生变形 所以必须进行矫圆矫圆分加载 滚圆 卸载三个步骤 使工件在逐渐减少矫正荷载下进行多次滚卷螺旋卷管采用螺旋卷管 因斜接可与母材等强度计算 又可连续生产 效率较高 这种工艺已逐步得到推广 加工时将卷板机斜放 其角度根据板料宽度和成型产品的直径进行调整 卷弯圆柱形筒身时 常见的外形缺陷有过弯 锥形 鼓形 束腰 边缘歪斜和棱角等缺陷过弯 轴辊调节过量锥形 上下辊的中心线不平行鼓形 轴辊发生弯曲变形束腰 上下辊压力和顶力太大边缘歪斜 板料没有对中棱角 预弯过大或过小 表面压伤卷板时 钢板或轴辊表面的氧化皮及粘附的杂质 会造成板料表面的压伤 尤其是热卷或热矫时 氧化皮与杂质对板料的压伤更为严重预防措施 在冷卷前必须清除板料表面的氧化皮 并涂上保护涂料卷板设备必须保持干净 轴辊表面不得有锈皮 毛刺 棱角或其他破性颗粒卷板时应不断吹扫内外侧剥落的氧化皮 矫圆时应尽量减少反转次数等非铁金属 不锈钢和精密板料卷制时 最好固定专用设备 并将轴辊磨光 消除棱角和毛刺等 必要时用厚纸板或专用涂料保护工作表面 卷裂板料在卷弯时 由于变形太大 材料的冷作硬化 以及应力集中等因素会使材料的塑性降低而造成裂纹 对变形率大和脆性的板料 需进行正火处理对缺口敏感性大的钢种 最好将板料预热到150 2000C后卷制板料的纤维方向与弯曲线垂直对板料的拼接缝必须修磨至光滑平整纤维方向 由于在变形时 组织内部的偏析区 夹杂物或晶粒被延伸 沿加工方向排列或分布 发生所谓机械纤维化 所以其组织具有带状的特征 在低倍下 这种带状组织呈纤维状 所以叫纤维状组织 也叫流线 流线的方向就是所谓金属的纤维方向 零件的弯曲成型 板材冷弯 内侧弯曲半径应大于两倍板厚 弯曲后零件外侧不得有裂纹 零件热弯 管材 板材热弯时弯曲半径不得小于最小弯曲半径 加热温度900 1000 避免在蓝脆区 200 400 温度范围进行 弯曲成型部位用样板检查 与样板之间的局部间隙不得大于2mm 板材 管材的弯曲半径应大于最小弯曲半径 蓝脆区是指低 中碳钢以及部分低合金钢在200 400 区间 材料的强度随着温度的升高而升高 塑形和韧性降低甚至消失的现象 例如 45钢的蓝脆区一般为300 400 钢材的矫正 矫正方法分冷矫正和热矫正 冷矫正 钢材在常温状态下进行的矫正 冷矫正时容易产生冷硬现象 适用于塑性较好的钢材变形的矫正 热矫正 钢材在高温状态下进行的矫正 它可增加钢材的塑性 降低其刚性 一般在下列情况下采用 由于工件变形严重 冷矫正时会产生折断或裂纹 由于工件材质很脆 冷矫正时很可能突然崩断 由于设备能力不足 冷矫正时克服不了工件的刚性 无法超过屈服强度而采用热矫正 根据矫正时作用外力的来源与性质可分为手工矫正 机械矫正 火焰矫正与高频热点矫正等 钢板的矫正 凸鼓面的矫正 步骤1 将板料凸面向上放在平台上 左手按住板料 右手握锤 步骤2 敲击应由板料四周边缘开始 逐渐向凸鼓面中心靠拢 如图所示 步骤3 板料基本矫正后 再用木锤进行一次调整性敲击 以使整个组织舒展均匀 边缘翘曲的矫正 步骤1 将边缘呈波浪形板料放在平台上 左手按住板料 右手握锤 步骤2 敲击由板料中间开始 逐渐向四周扩散 如图所示 步骤3 板料基本矫正后 再用木锤进行一次调整性敲击 以使整个组织舒展均匀 对角翘曲的矫正 步骤1 将翘曲板料放在平台上 左手按住板料 右手握锤 步骤2 先沿着没有翘曲的对角线开始敲击 依次向两侧伸展 使其延伸而矫正 如图所示 步骤3 板料基本矫正后 再