焊接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)與裝備教學(xué)宗培言第07講-第3章-零件加工工藝②鋼材準(zhǔn)備

3.1鋼材準(zhǔn)備－②3.1.4劃線、放樣和號料

3.1.4劃線、放樣和號料

本講內(nèi)容提要：

1.劃線、放樣和號料的定義及三者的區(qū)別；

2.劃線放樣的目的和要求；

3.制作樣板、樣桿目的、種類及要求；

4.放樣的主要方法；

5.展開作圖時的板厚處理與斷口選擇；

6.劃線放樣時的余量；

7.一次號料和二次號料的區(qū)別。3.1.4劃線、放樣和號料

㈠劃線、放樣和號料的定義

⑴劃線──根據(jù)施工圖紙和工藝要求，正確地將待加工零件的坯料尺寸和形狀按1:1的比例劃在鋼板上的加工工序。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。3.1.4劃線、放樣和號料

⑵放樣──又稱現(xiàn)圖，是指在看清施工圖樣的基礎(chǔ)上，根據(jù)施工圖將其中的一部或全部，按1:1的比例，用制圖的方法，準(zhǔn)確地畫在地板或放樣平臺上的工作過程。

⑶號料──用放樣所取得的樣板或樣桿在待下料的材料上進(jìn)行劃線的工藝過程。3.1.4劃線、放樣和號料

㈡劃線放樣的目的和要求

⑴劃線放樣的目的

①通過放樣可以校核設(shè)計圖樣的正確性；

因為：Ａ、在圖樣的繪制和臨描過程中，因疏忽而出現(xiàn)差錯；B、在設(shè)計過程中，因考慮不周或計算不當(dāng)而出現(xiàn)錯誤，從而造成尺寸矛盾，結(jié)構(gòu)不合理和制造困難。

②通過放樣可求取零件的真實(shí)形狀和尺寸，為后期在材料上號料打下基礎(chǔ)。3.1.4劃線、放樣和號料

⑵放樣圖與施工圖的區(qū)別

①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。

②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。3.1.4劃線、放樣和號料

③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。3.1.4劃線、放樣和號料

⑶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(qiáng)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(diǎn)、加工方法、機(jī)械設(shè)備性能和工藝要求。3.1.4劃線、放樣和號料

⑷對劃線場地的要求

①放樣間應(yīng)與生產(chǎn)車間隔離，有單獨(dú)的工作地點(diǎn)；②與材料擺放場地和加工車間要近些；③要求放樣間寬敞明亮、光線充足、地面平整、清潔；④應(yīng)用平整的鋼板鋪設(shè)地面，并有一定規(guī)格的放樣平臺。3.1.4劃線、放樣和號料

㈢放樣

放樣──也叫放大樣，就是制作樣板和樣桿。一般來說，用板材制作的零件多采用樣板下料，而用型材制作的零件多采用樣桿下料。3.1.4劃線、放樣和號料

⑴樣板、樣桿

①制作樣板、樣桿的目的★可以提高生產(chǎn)效率，減少不必要的重復(fù)性勞動；

通過放樣展開零件的尺寸和形狀，為保證零件尺寸和形狀的準(zhǔn)確性，一般不直接在鋼板上號料。★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。3.1.4劃線、放樣和號料

②樣板的種類根據(jù)樣板和樣桿用途的不同，可分為：

★

號料樣板(桿)──用于在鋼板或型材上實(shí)地劃線的樣板(桿)。

★

加工樣板(桿)──在變形加工中用來檢查工件彎曲形狀和角度是否達(dá)到要求用的樣板或樣桿。主要用于彎曲成形工序。也稱為卡樣板，它有內(nèi)卡樣板和外卡樣板之分?！?/p>

檢查樣板(桿)──專門用來檢查工件質(zhì)量的樣板。用的較少，制作次數(shù)不多。加工樣板有時也可用來作檢查樣板。3.1.4劃線、放樣和號料

③樣板(桿)的制作要求及材料

目前，國內(nèi)工廠多用油毯紙和普通薄鐵板(0.4～1.0mm)作為樣板材料。為了保持樣板平面剛性和形狀準(zhǔn)確，有時需要釘上木板架。個別有用鍍鋅薄鋼板的──用于重要工件及作長期保存和反復(fù)使用的樣板。在工件數(shù)量較少，短期使用，質(zhì)量要求不高的情況下，也可采用黃紙板(俗稱馬糞紙)來制作樣板。3.1.4劃線、放樣和號料

對樣板的要求：

★

表面平整光潔，易于劃線和標(biāo)記，厚度一般不大于2mm；

★有一定強(qiáng)度而又易剪裁，且彈性應(yīng)盡量低；★不受環(huán)境溫度和濕度的影響，尺寸不易發(fā)生變化；★輕便易攜帶，經(jīng)濟(jì)便宜?！飿影?、樣桿的尺寸公差應(yīng)符合表3－8之規(guī)定。3.1.4劃線、放樣和號料

⑵放樣方法

①直接放樣法

根據(jù)施工圖樣直接在樣板材料上劃出零件實(shí)形，并標(biāo)注產(chǎn)品合同號、圖號、材質(zhì)規(guī)格尺寸、等參數(shù)的作圖方法。這種方法較簡便，但易出錯，尺寸不準(zhǔn)，造成樣板材料的浪費(fèi)。3.1.4劃線、放樣和號料

②覆蓋過樣法

其放樣步驟是：先將工件的實(shí)形按1:1的比例劃在劃線平臺上，并作實(shí)形線條的延長線；再將大于工件的樣板材料覆蓋在已放樣的實(shí)形圖上，用劃針或粉線將各條延長線過到樣板材料上，然后按輪廓線剪出樣板的方法。3.1.4劃線、放樣和號料

③展開放樣法

展開──將具有某種曲面或立體表面的各種形體的零件的全部，按照一定的規(guī)律和次序，不重疊、不折皺地平鋪到同一平面上的操作過程。展開是放樣工作的一部分，所以也叫展開放樣。其方法有計算法和作圖法有計算法和作圖法兩種。在此簡章介紹工廠里普遍使用的作圖法。3.1.4劃線、放樣和號料

㈣展開作圖在實(shí)際生產(chǎn)中，金屬板材構(gòu)件按其表面的性質(zhì)不同，可分為可展開表面和不可展開表面兩類。

★可展開表面的展開作圖凡是構(gòu)件的表面上相鄰兩條直線或素線能夠構(gòu)成一個平面，即由平行或相交的兩條直線組成的表面，均屬于可展開表面。如：所有的圓柱面、平面立體表面、圓錐面等。3.1.4劃線、放樣和號料

★不可展開表面

曲面立體的母線是曲線的，或相鄰兩素線是交叉直線的表面均屬于不可展開表面。如：球面、螺旋面等，這種表面只能用近似的方法進(jìn)行展開。

在此講中，教師可選擇某些圖形讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)展開作圖訓(xùn)練。3.1.4劃線、放樣和號料

⑴板厚處理

在劃線號料時，為消除和減小板厚對所制工件尺寸和形狀造成的影響，就必須采取相應(yīng)的措施進(jìn)行板厚的處理。當(dāng)板厚≤1.5mm時，可以忽略板厚的影響。3.1.4劃線、放樣和號料

①筒體結(jié)構(gòu)的板厚處理

設(shè)：筒體壁厚為S,彎曲半徑為r,中性層半徑為R,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。3.1.4劃線、放樣和號料

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:3.1.4劃線、放樣和號料

由表中可知，當(dāng)K＞5時,X＝0.5,此時中性層與幾何中心層重合。3.1.4劃線、放樣和號料

②箱形結(jié)構(gòu)的板厚處理

箱形結(jié)構(gòu)的展開長度以內(nèi)層表皮為準(zhǔn)。當(dāng)其折角為90°時，展開長度可按下式計算：L＝A＋B＋0.5S

3.1.4劃線、放樣和號料

③兩構(gòu)件交接處的板厚處理

a.兩圓管形成90°接口(不開坡口):

內(nèi)側(cè)半圓按外表皮展開(外接觸);外側(cè)半圓按內(nèi)表皮展開(內(nèi)接觸)。

b.兩圓接管形成90°接口(開坡口)

對稱無鈍邊X形坡口按中心層展開。3.1.4劃線、放樣和號料

c.兩圓筒形構(gòu)件相交形成接口(如三通管):

★垂直相交時，支管以里皮尺寸展開，主管孔以外皮尺寸展開。

★斜交時，按a、b兩條規(guī)定處理。

3.1.4劃線、放樣和號料

⑵斷口(展開材料的斷開線或斷開位置)的選擇斷口選擇的是否合理，關(guān)系到用料的合理性，加工的可能性，焊縫位置布置的合理性。

①斷開位置必須符合產(chǎn)品的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及圖紙設(shè)計要求。

如封頭拼接焊縫位置：

e≤(1/4)Dg

(Dg──封頭的公稱直徑)。3.1.4劃線、放樣和號料

②要綜合考慮加工材料和加工工藝的可能性和經(jīng)濟(jì)性。

對壓力容器的制作，從合理利用材料和布置焊縫來考慮，一般直徑小于800mm的容器，由一塊板卷制而成；800～1800mm的容器，其焊縫一般不超過兩條，兩縱縫間距不小于100mm，且對臥式容器來說，焊縫位置一般不應(yīng)布置在以中心線為基準(zhǔn)的下部140°范圍內(nèi)。3.1.4劃線、放樣和號料

③斷口位置的選擇應(yīng)符合焊縫的設(shè)計原則：

即盡可能的減少焊縫數(shù)目，使焊縫的長度為最短，且應(yīng)美觀、對稱。3.1.4劃線、放樣和號料

⑶可展開表面的展開

可展開表面的展開作圖方法有三種：

①平行線法;②放射線法;③三角形法。3.1.4劃線、放樣和號料

⑷不可展開表面的近似展開

①近似柱面法;②近似錐面法;③三角形法。3.1.4劃線、放樣和號料

⑸劃線放樣時的余量

★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，是由零件的設(shè)計尺寸、工藝余量和加工余量組成的。

①工藝余量──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。3.1.4劃線、放樣和號料

★焊縫收縮余量:見表3-10。

焊縫的收縮余量之大小與焊縫的數(shù)量、尺寸、形式及工件的厚度、尺寸形狀、材料性質(zhì)、焊接方法、焊接規(guī)范參數(shù)等許多因素有關(guān)。計算也比較麻煩，所以至今也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)場生產(chǎn)中，主要是依靠有關(guān)材料和生產(chǎn)經(jīng)驗而定。一般來說：3.1.4劃線、放樣和號料

a.焊縫縱向收縮余量約在(0.05～0.15)/1000之間;(注:工件截面尺寸和焊縫尺寸大者取小值;尺寸小者取大值)；

b.焊縫橫向收縮余量：對接焊縫取1～2mm;特大厚度及電渣焊接口,則應(yīng)更大些;

c.搭接焊縫取0.15～0.20mm;

d.肋板焊縫取0.5mm(當(dāng)有裝配間隙時，應(yīng)考慮裝配間隙的抵消作用。3.1.4劃線、放樣和號料

★修邊余量:

在變形加工時，由于影響變形的因素很多，難以掌握工件的準(zhǔn)確形狀而預(yù)先加放一定余量，待工件成形后，再按正確的尺寸進(jìn)行二次劃線，予以割除。這個預(yù)留量的大小取決于設(shè)備的加工能力、工藝條件和生產(chǎn)技術(shù)水平。一般在20～50mm之間選取。3.1.4劃線、放樣和號料

②加工余量:

加工余量主要包括切割余量、邊緣加工余量。

★切割余量──即切割時切口的寬度。它的大小取決于板厚和切割方法，一般可按表3-11。3.1.4劃線、放樣和號料

★邊緣加工余量──切割后尚需邊緣機(jī)械加工時(如刨邊、端銑等)，一般留3～5mm余量。見表3-12。

工件長:≤500mm，留3mm;

510～1000mm,4mm;

1000～2000mm,6mm。3.1.4劃線、放樣和號料

㈤號料

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)。3.1