工信版（中职）焊接结构与制造第3章教学课件

YCF （中职）焊接结构与制造第3章教学课件 1 第3章 焊接结构备料及成型加工 3.1 钢材的矫正及预处理 3.2 划线、放样与下料 3.3 弯曲与成型 3.4 冲压成型 复习思考题 实践练习 下一页 返回 2 第3章 焊接结构备料及成型加工 焊接结构的零件绝大多数以金属轧制材料(板料和型材)为坯料，少部分以铸件，锻件和冲压件为毛坯。后者除部分需机加工外，大多数可直接焊接，但用轧制材料制造焊接结构零件毛坯，在装配焊接之前必须经过一系列的加工，包括矫正(校直)、画线(号料)，切割(下料)、边缘加工、成型及弯曲、焊前坡口清理，等等。这些工序是必不可少的，其重要性在于材料加工的质量将直接或间接影响产品质量和生产效率。 金属材料加工的工作量在焊接生产中占有相当大的比重，如在重型机械焊接结构中占全部加工工时的25%~60%。因此提高材料加工工艺的机械化水平，采用先进的加工方法，对提高加工质量和劳动生产率有着重要作用。 上一页 下一页 返回 3. 1 钢材的矫正及预处理 钢材受外力、加热等因索的影响，表面会产生弯曲、扭曲、波浪等变形缺陷;另外，钢材因存放不妥和其他因索的影响，表面也会产生铁锈、氧化皮等。这些都将影响零件和产品的质量，因此，必须对变形钢材进行矫正及预处理。 3.1.1钢材变形的原因 引起钢材变形的原因很多，从钢材的生产到零件加工的各个环节，都可能因各种原因而导致钢材的变形。钢材的变形原因主要有以下几个方面。 (1)钢材在轧制过程中的变形。钢材在轧制过程中可能产生残余应力而导致变形。例如，在轧制钢板时，由于轧辊调节机构失灵等使轧辊的间隙不一致，导致板料在宽度方向的压缩不均匀，延伸较多的部分受延伸较少部分的拘束产生压应力，而延伸较少部分产生拉应力。因此，延伸较多的部分在压应力作用下可能产生失稳而导致变形。 上一页 下一页 返回 3. 1 钢材的矫正及预处理 (2)钢材因运输和不正确堆放产生的变形。焊接结构使用的钢材，均是较长、较大的钢和型材，如果吊装、运输和存放不当，钢材就会因自重而产生弯曲、扭曲和局部变形。 (3)钢材在下料过程中的变形。钢材在划线以后，一般要经过气割、剪切、冲裁、等离子弧切割等工序。而气割、等离子弧切割过程，是对钢材的局部进行加热使其分离的过程。钢材的不均匀加热必然会产生残余应力，进而导致钢材产生变形，尤其是在气割窄而长的钢板时，靠边上的一条钢板弯曲得最明显。在剪切、冲裁等工序时，由于工件的边缘受到剪切，必然产生很大的塑性变形。 综上所述，造成钢材变形的原因是多方面的。当钢材的变形大于技术规定或大于表3-1中的允许偏差时，划线前必须进行矫正。 上一页 下一页 返回 3. 1 钢材的矫正及预处理 3.1.2钢材的矫正原理 钢材在厚度方向上可以假设是由多层纤维组成的。钢材平直时，各层纤维长度都相等，即ab=cd，如图3-1(a)所示。钢材弯曲后，各层纤维长度不一致，即a’b’≠c’d’，如图3-1 (b)所示。可见，钢材变形的原因就是其中一部分纤维与另一部分纤维长短不一致。矫正就是采用加压或加热的方式，把已伸长的纤维缩短，把缩短的纤维伸长，最终使钢板厚度方向的纤维趋于一致。 3.1.3 钢材的矫正方法 矫正钢材变形的方法较多，根据外力的性质分为手工矫正、机械矫正、火焰矫正及高频热点矫正四种。 1.手工矫正 手工矫正是采用手工工具，对已变形的钢材施加外力，以达到矫正变形的目的。手工矫正由于矫正力小、劳动强度大、效率低，常用于矫正尺寸较小的薄板钢材。 上一页 下一页 返回 3. 1 钢材的矫正及预处理 2.机械矫正 机械矫正使用的设备有专用设备和通用设备。专用设备有钢板矫正机、圆钢与钢管矫正机、型钢矫正机、型钢撑直机等;通用设备指一般的压力机、卷板机。 3.火焰矫正 火焰矫正是利用火焰对钢材的伸长部位进行局部加热，使其在较高温度下发生压缩塑性变形，冷却后收缩而变短，从而使钢材的变形得到矫正。火焰矫正操作方便灵活，应用比较广泛。 4.高频热点矫正 高频热点矫正是在火焰矫正的基础上发展起来的一种新工艺。高频热点矫正的原理是:通人高频交流电的感应圈产生交变磁场，当感应圈靠近钢材时，钢材内部产生感应电流(即涡流)，使钢材局部的温度立即升高，从而进行加热矫正。加热的位置与火焰矫正相同，加热区域的大小取决于感应圈的形状和尺寸。感应圈一般不官’过大，否则加热慢;加热区域大，也会影响加热矫正的效果。一