焊接结构生产电子教案--第三单元课件.ppt

第三单元 焊接结构备料加工工艺 学习目标： 通过学习了解钢板的矫正及预处理方法； 掌握零件的划线、放样号料、下料与边缘加工的方法； 掌握零件加工中的几种常用的成形工艺。 综合知识模块一 钢材的矫正及预处理 钢材受外力、加热等因素的影响，会使表面产生不平、弯曲、扭曲、波浪等变形缺陷； 另外，钢材因存放不妥和其他因素的影响，也会使钢材表面产生铁锈、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。 能力知识点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）钢材在轧制过程中引起的变形 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，延伸较多的部分受到拘束产生压应力，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。 （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、较大的钢板和型材， 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）钢材在下料过程中引起的变形 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。 对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，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时，划线前必须进行矫正。 表3-1 钢材在划线前允许偏差 能力知识点2 钢材矫正原理及矫正方法 1．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，见图3-1a。 钢材弯曲后，各层纤维长度不一致，即a′b′≠c′d′，见图3-1b。 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。 图3-1 钢材平直和弯曲时纤维长度的变化 a)平直 b)弯曲 2．钢材的矫正方法 根据外力的性质不同，可分为如下四种： （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，所以常用于矫正尺寸较小的薄板钢材。 （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，所以应用比较广泛。 （4）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：通入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（涡流），使钢材局部的温度立即升高，从而进行加热矫正。 高频热点矫正 加热的位置与火焰矫正时相同，加热区域的大小取决于感应圈的形状和尺寸。 感应圈一般不宜过大，否则加热慢； 加热区域大，也会影响加热矫正的效果。 一般加热时间为4~5s，温度约800℃左右。 3．钢板及型钢的矫正 （1）钢板的矫正 钢板的矫正主要是在钢板矫正机上进行的。 当钢板通过多对呈交错布置的轴辊时， 钢板发生多次反复弯曲， 使各层纤维长度趋于一致，从而达到矫正的目的。 图3-2所示为钢板矫正机的工作原理。 图3-2 钢板矫正机工作原理 钢板矫正机的工作原理 下排轴辊是主动轴辊，由电动机带动旋转； 上排轴辊是被动的，能作上下调节以适应矫正不同厚度的钢板。 一般两端的轴辊是导向辊，能单独上下调节，以引导板料出入矫正机。 钢板矫正机有多种形式，轴辊的数量越多，矫正的质量越好。 通常5~11辊用于矫正中厚板； 11~29辊多用于矫正薄板。 常用钢板矫正机的结构形式和特点见表3-2 当钢板中间平、两边纵向呈波浪形时，应在中间加铁皮或橡胶以碾压中间。 当钢板中间呈波浪形时，应在两边加垫板后碾压两边以提高矫平的效果。 矫平薄板时，一般可加一块较厚的平钢板作衬垫一起矫正，也可将数块薄板叠在一起进行矫正。 矫平扁钢或小块板材时，应将相同厚度的扁钢或小块板材放在一个用作衬垫的钢板上通过矫正机后，将原来朝上的