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文檔簡介
推力桿上支座加工工藝設計目錄TOC\o"1-2"\h\u7852推力桿上支座加工工藝設計 126589摘要 24367關(guān)鍵詞:推力桿;支座加工;工藝;設計 27261引言 226162一推力桿上支座加工多軸數(shù)控機床加工特點 21059二推力桿上支座加工POWERSHAPE軟件造型鍛模的基本步驟 3153452.1建立用戶基準坐標系 350812.2產(chǎn)生曲面 3126992.3拔摸面 4157682.4做連接面 410441三推力桿上支座加工工藝設計 5156003.1終、預鍛模的造型步驟 5137533.2推力桿 7185123.3零件模塊 89331)創(chuàng)建模板、確定設計變量 8313682)調(diào)用SolidEdge對象 9216793)設計變量的獲取 975424)根據(jù)新的設計變量值更新三維模型 9169893.4裝配模塊 91832四推力桿上支座零件加工 11191244.1底盤和支座零件 111270(1)定位元件 1222390(2)夾緊裝置 1227731(3)對刀、引導元件或裝置 136163(4)支座零件體 13264894.2推力桿上支座零件定位方案 1331424.3托盤零件在多軸螺口 1410454.4支座零件體的設計 14195744.5支座零件的使用說明 1431894五減小構(gòu)件焊接變形的措施 15180095.1合理選擇焊接規(guī)范 15145555.2焊縫外觀成型檢查、內(nèi)部缺陷檢測 1659895.3反變形法 17105665.4定位誤差分析 1715380六總結(jié) 1730600參考文獻 18摘要推力桿上支座零件體由兩部分組成,一是帶有定位銷和定位面的長方體,二是與機床四軸的三爪卡盤連接的圓柱體,兩者用銷子和緊固螺栓連接。帶有定位槽的長方體要有足夠的剛度,要有足夠讓刀空間,足夠硬度和耐磨性,支座零件有定位板、拉釘、安裝柄組成。為了防止裝卸工件時,拉釘松動,拉釘中間有方臺。無論采用的軟件是面造型還是體造型,不論是參數(shù)化還是非參數(shù)化的軟件,鍛模的造型步驟基本相通,文本以POWERSHEPE軟件為基礎,分別敘述曲軸預鍛、終鍛、切邊、校正模具的造型基本步驟。關(guān)鍵詞:推力桿;支座加工;工藝;設計引言多軸機床同時控制4個以上坐標軸的聯(lián)動,將數(shù)控銑、數(shù)控鏜、數(shù)控鉆等功能組合在一起,工件在一次裝夾后,可以對加工面進行銑、鏜、鉆等多工序加工,有效地避免了由于多次安裝造成的定位誤差,能縮短生產(chǎn)周期,提高加工精度。隨著模具制造技術(shù)的迅速發(fā)展,對加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求,因此多軸數(shù)控加工技術(shù)得到了空前的發(fā)展。一推力桿上支座加工多軸數(shù)控機床加工特點我們熟悉的數(shù)控機床有XYZ三個直線坐標軸,多軸指在一臺機床上至少具備第4軸。通常所說的多軸數(shù)控加工是指4軸以上的數(shù)控加工,其中具有代表性的是5軸數(shù)控加工。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,多軸數(shù)控加工中心正在得到越來越為廣泛的應用。它們的最大優(yōu)點就是使原本復雜零件的加工變的容易了許多,并且縮短了加工周期,提高了表面的加工質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量的提高對產(chǎn)品性能要求提高,采用高速切削工藝裝備及五軸聯(lián)動機床用球銑刀切削出鏡面的效果,就變得很容易,而過去的較為落后的加工工藝手段就幾乎不可能實現(xiàn)。采用五軸聯(lián)動機床加工模具可以很快的完成模具加工,交貨快,更好的保證模具的加工質(zhì)量,使模具加工變得更加容易,并且使模具修改變得容易。在傳統(tǒng)的模具加工中,一般用立式加工中心來完成工件的銑削加工。隨著模具制造技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代模具加工普遍使用球頭銑刀來加工,球頭銑刀在模具加工中帶來好處非常明顯,但是如果用立式加工中心的話,其底面的線速度為零,這樣底面的光潔度就很差,如果使用四、五軸聯(lián)動機床加工技術(shù)加工模具,可以克服上述不足。二推力桿上支座加工POWERSHAPE軟件造型鍛模的基本步驟2.1建立用戶基準坐標系建立坐標系,使其X、Y、Z的坐標原點位于世界坐標系的零點。復雜的推力桿鍛件有時要建立兩個或多個坐標系,有時還要根據(jù)已有的幾何體建立所需要的坐標系。這里一定要注意的是,建立多個坐標系的情況下作圖,一定要在當前坐標系中產(chǎn)生,否則會出現(xiàn)錯誤的作圖。根據(jù)圖紙輸入曲線,可以根據(jù)需要選擇圓弧、直線等功能,經(jīng)過修剪后留下需要的符合圖紙的復合線框2.2產(chǎn)生曲面該軟件的曲面造型分為兩個部分,一部分是標準體素曲面,它們分別是平面、矩形塊、球、圓柱、圓錐和圓環(huán)。這些標準體素可以自動產(chǎn)生,很多鍛模設計可以從這些標準體素曲面開始進行裁減或合并而成。另一部分的做法有很多種,經(jīng)常用到的有驅(qū)動曲面、雙軌曲面、線框曲面、填充曲面、分離曲面等。該軟件的曲面是有方向性的,而且用顏色區(qū)分,金黃色的一面是曲面的外面,而紅色的一面是曲面的里面,根據(jù)自己需要里、外可以進行反向。2.3拔摸面拔模面可以通過一條復合曲線產(chǎn)生,也可以通過一組曲面產(chǎn)生。拔模面要么投影到當前用戶坐標系的XY平面上;要么投影到另一個預先指定的曲面上(一般用于曲面分模)。如圖4所示,是采用復合曲線拔模投影到當前的XY平面上,因為它是平面分模。導圓角POWERSHPAER即可以產(chǎn)生凹面圓倒角,也可以產(chǎn)生凸面圓倒角。凹面圓倒角是所有的圓倒角面的指向均向外的圓倒角曲面,也即曲面均陰影呈金黃色;凸面圓倒角則相反。如圖是凸圓角。還有該軟件倒圓角功能之一是:可以同時選擇多個曲面,同時進行倒圓角;之二是:可以進行變圓角倒圓角,就是兩個曲面之間的倒圓角可以從R5變到R10。2.4做連接面一般的情況下是做凹圓角,所以連接曲面就和倒圓角基本相同(如圖6),也可以采用上面的功能進行。汽車鍛模造型的總體原則,從事鍛造的人都清楚,鍛模的型腔是由鍛造工藝決定的,鍛造工藝的主要特征就是拔模斜度、過渡圓角和分模面以及工藝形狀,而目前通用的CAD/CAM軟件(包括正在使用的POWERSHEPE軟件)都不是針對鍛模開發(fā)的具有鍛造工藝特性的專用軟件,因此造成了鍛模三維造型的復雜性。如果我們把鍛造工藝特性從鍛模的三維模型上分離出來,鍛模型腔的形狀就變得十分簡單了。把分離了工藝形狀的模型稱為鍛模的概念模型,當有了概念模型,再在上面添加工藝特性,就可以得到滿足鍛造工藝的最終形狀。在當前沒有專用鍛模三維造型軟件的前提下,基于概念模型這個理念就可以把三維造型條例化、步驟化。無論采用的軟件是面造型還是體造型,不論是參數(shù)化還是非參數(shù)化的軟件,鍛模的造型步驟基本相通,下面以POWERSHEPE軟件為基礎,分別敘述曲軸預鍛、終鍛、切邊、校正模具的造型基本步驟。三推力桿上支座加工工藝設計3.1終、預鍛模的造型步驟因為曲軸預鍛、終鍛形狀基本相同,只是尺寸不同,因此造型步驟一樣。分析推力桿鍛件圖紙,把推力桿鍛件化整為零,分別造型;如把曲軸分為平衡塊、連桿軸徑、主軸徑,并建立概念模型,根據(jù)分模面分別進行鍛造工藝的拔模斜度的處理。倒圓角處理,把主軸徑、平衡塊和連桿軸徑的過渡圓角做出,推力桿鍛件就完成了見,做出倉部和橋部,做出模具,切邊凸、凹模的造型方法根據(jù)鍛造設計原理,切邊凸、凹模具的型腔大都不用重新造型,而是利用終鍛推力桿鍛件的三維圖形,依靠軟件的各種編輯功能,經(jīng)過改造即可。把終鍛推力桿鍛件三維圖形根據(jù)設計圖紙的比例經(jīng)過縮放成為切邊推力桿鍛件的三維圖形,軟件的功能是可以三軸同時同一比例進行縮放,也可分別進行不同比例的縮放。是一個曲柄進行縮放后的比較。在縮放后的切邊推力桿鍛件三維造型中取出推力桿鍛件的最大輪廓,作為凹模模具的刃口,然后做出模具。在凹模輪廓的基礎上三維偏置出凸模模具的輪廓紅色線。凸模型腔是在切邊三維推力桿鍛件的基礎上,根據(jù)設計要求,把放間隙的側(cè)面進行左右移動1.0——2.0mm即可。校正模具的造型方式?jīng)]有特殊要求的校正模具造型比較簡單,因為推力桿鍛件的校正基本上只校正推力桿鍛件上、下平臺部位,其余部位都與推力桿鍛件留有間隙1.0_2.0mm左右,所以校正模具的型腔也與凸模一樣,依靠終鍛模具的三維造型,進行縮放、移動、倒角基本上就可以完成。另外一種更加簡便的方法是,一些要求不高的推力桿鍛件的校正模具的間隙可以不作出,只是按照校正推力桿鍛件的尺寸把模具做出,導入加工軟件后,利用加工軟件的功能把模具的間隙直接加工出來。完全造型系統(tǒng)中進行特征裝配的概念車身設計在汽車研究單位、車身設計企業(yè)、逆向工程企業(yè)、汽車覆蓋件制造企業(yè),大家都有一個共同的愿望,歷史資源的使用,車身數(shù)據(jù)庫的積累及重復使用,看到理想的設計要融合到新的車型設計中,那么,下面談到的內(nèi)容主要在這些方面展開論述。該方法在汽車車身設計過程中同樣可以得到廣泛應用,在COPYCAD中可以使用STL造型工具生成部分需要的特征,并和原有STL模型進行布爾運算操作,例如我們從外部讀入一個車燈的造型,可以放置到合適的部位進行布爾運算等值得一提的是COPYCAD可以進行模仿變形操作(Morphing),可以改變你的模型到需要的形狀,例如一個車門的STL模型,和理想的門框重合線不能達到要求,那么你可以選定需要變形的部分,再選中需要變形到的輪廓,全局變形將在很短的時間內(nèi)完成,達到我們的要求,以下圖例是對該功能的一個簡單描述,首先是一個柱狀產(chǎn)品,由于設計需要對口部的兩種Morphing操作。從以上描述可以看出,局部逆向不僅僅是不進行完整的曲面造型,配合其工作的STL光順功能、STL布爾運算功能、STL的模仿變形(Morphing)功能,使用局部逆向技術(shù)可以在車型逆向初期,就可以在電腦屏幕上看到你的預期修改車型局部部位使用支持“混合模型”編程系統(tǒng),對混合模型編程直接生成NC代碼的功能用于數(shù)控加工等,都是進行局部逆向必備條件,PowerMILL能夠很好的支持混合模型的編程并生成高質(zhì)量的NC代碼。就可以制造出1/16或其他規(guī)格的模型。論述該命題之前首先提出一個概念是完整造型系統(tǒng)(TotalModelling),完整造型就是在同一個環(huán)境中使用Delcam的全部造型能力(PowerSHAPE/CopyCAD/ArtCAM)來創(chuàng)建和管理模型獨特的模型是由實體模型、曲面模型和作為裁減特征的Triangle模型結(jié)合而成的;在ArtCAM或CopyCAD中創(chuàng)建的Triangle圖元,包括在PowerSHAPE的實體樹形結(jié)構(gòu)中。同時可以通過DELCAM公司的數(shù)據(jù)輸入軟件PS-Excheng來直接輸入CATIA、UG、PRO/E等軟件的PART模型,充分利用車型設計公司已有的能力和資源。3.2推力桿完整造型集成了所有的造型設計方法,方便設計者使用;可進行完整設計,無需考慮是從新創(chuàng)意、2D草圖或已有設計開始進行,沒有任何限制;設計者可以更容易地合并各種不同的設計方法,并可以很快看到變化的結(jié)果;4設計的圖元可以包裹在實體模型上,并可以使用模仿變形技術(shù)進行調(diào)整,減少了重新建模的時間;完整造型能力保障了在短時間內(nèi)進行創(chuàng)新設計的需求。首先、追溯到產(chǎn)品設計階段、覆蓋件模具制造階段、沖壓成型階段,在這些階段產(chǎn)生的誤差可以分析為以下幾個方面,首先,是通常的覆蓋件設計沒有過多考慮回彈變形等因素,往往采用整車設計分拆后的CAD模型為基礎,直接制造模具,那么使用此模具生產(chǎn)的覆蓋件,就存在較多的問題,處理這樣的問題,成為業(yè)界關(guān)注的一項主要內(nèi)容,汽車企業(yè)實施2MM工程過程中,車身的設計工藝基準性、制造工藝基準、檢測工藝基準,很多汽車公司通過車身數(shù)據(jù)化制定了全部零件的參考點定位系統(tǒng)(RPS),并以這些數(shù)據(jù)為基礎,通過模具和夾具的調(diào)整來提高車身匹配精度,那么要制造考慮變形因素的CAD模型進行模具制造或模具修復,例如下圖看到的模型要改變模型由線2的位置到線1的位置,對模型進行整體變形,才能使制造的模具完成的沖壓部件滿足需求,那么在前面提到過的PowerSHAPE擁有模仿變形的功能,可以方便的控制模型整體產(chǎn)生變形,無須重新設計CAD,但這里提到的變形曲線,需要通過實際測量已有誤差部件得到,使用調(diào)整過的曲面進行模具制造才能達到實際要求。至少選用45#鋼,調(diào)質(zhì)和局部淬火處理。兩者的連接要保證對稱性,即長方體與圓柱體對稱。多種型號規(guī)格的液壓助力轉(zhuǎn)向軸精密型腔為多臺階高精度的復雜型腔,尺寸精度要求高,位置度要求高。采用機加工的方法難以加工,現(xiàn)采用高精度模具一次擠壓成型,滿足產(chǎn)品的精度要求,實現(xiàn)大批量穩(wěn)定的生產(chǎn)。EPS助力轉(zhuǎn)向器輸入輸出軸精密型腔同樣采用一次擠壓成型,并對部分中碳鋼軸實現(xiàn)變形強化工藝或調(diào)質(zhì)后擠壓成型,使推力桿壓裝部位的強度達到產(chǎn)品設計要求,無需再進行產(chǎn)品整體熱處理。3.3零件模塊該模塊將完成叉車轉(zhuǎn)向桿系各零件的參數(shù)化實體建模。在此我們采用設計變量與編程技術(shù)相結(jié)合的方式實現(xiàn)三維模型的參數(shù)化設計,其主要設計思路為:首先用人機交互的形式直接在三維CAD環(huán)境下建立模型作為零件模型的模板,確定和創(chuàng)建模板的設計變量;然后通過程序從構(gòu)建的模型中獲取設計變量,采用圖形用戶界而對設計變量進行查詢或修改,或根據(jù)設計計算所確立的設計參數(shù)修改零件模型的設計變量;最后將新的設計參數(shù)傳遞給模型,控制生成新的三維模型。1)創(chuàng)建模板、確定設計變量在SolidEdge環(huán)境下建立模型如:連桿..par),并設置設計變量表,變量的設置情況如圖3所示。2)調(diào)用SolidEdge對象用GetObject()和CreateObject()兩個函數(shù)來調(diào)用SolidEdge這一對象,再用objApp.Display-Fu1lScreen一1}objApp.Visible一True這兩條語句控制應用程序的顯示方式和可見性。接著調(diào)入三維模型樣板(連桿.par)SetobjDocuments=objApp.DocumentsCallobjDocuments.Open(FileName:=”連桿.par")3)設計變量的獲取利用SetobjVars=objVariables.Query(pFindCriterium:D*”)從三維模型樣板中遍歷出所有以D打頭變量的變量名和變量值,將變量名和變量值傳送給修改連桿參數(shù)窗口的設計參數(shù)表中,如圖4所示。同時也把相關(guān)信息寫入一個名為parameter.ini的配置文件中。其文件格式如下:連桿.parDC1=15DAl=16DL1=108DL2=8DL3=204)根據(jù)新的設計變量值更新三維模型根據(jù)實際情況點選設計參數(shù)表中的某變量,并輸入要修改的值。系統(tǒng)將修改parameter.ini中的參數(shù)值,并以此給‘連桿.par”中的設計變量賦予新的數(shù)值,利用SolidEdge服務器提供的Edit方法,自動刷新三維模型。其算法為:objVariables.EditpName:="cirl”,pFormula:=Strval(1)其中Girl為SolidEdge設計變量表中的DC1變量的變量值,Strval(1)為用戶輸入值或通過設計計算得出的設計參數(shù)。3.4裝配模塊將零件模板按照裝配關(guān)系組合起來構(gòu)成裝配模板。在對零件模型進行設計修改的時候,零件的變動和修改會自動地反映在已經(jīng)按裝配關(guān)系裝配好的裝配模型中。裝配模型的調(diào)用:SetobjDocuments=objApp.DocumentsCallobjDocuments.Open(FileName:=App.Path&"\models\asml.rim")系統(tǒng)仿真模塊:該模塊與裝配模塊處理的方法基本相同,所不同的是在SolideEdge裝配文件中增加運動信息Motion的設置和干涉判斷的條件設置,一旦調(diào)用該裝配文件,桿系便產(chǎn)生運動模擬,若有干涉產(chǎn)生,系統(tǒng)會提示有干涉現(xiàn)象并加亮顯示干涉部位。圖5為叉車橫置液壓缸轉(zhuǎn)向桿系三維運動模擬模型。利用計算機仿真可以在產(chǎn)品開始投料加工之前完成預裝配及干涉檢查工作,這樣就可以及早發(fā)現(xiàn)設計中的問題并將之消滅在圖紙設計階段,從而避免造成不必要的浪費,使不完善的參數(shù)在模擬運行中得到修正與改進,大大縮短了設計及樣機試制周期,提高了設計水平,充分體現(xiàn)了設計與制造同步的優(yōu)勢,為企業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)提供了強有力的手段。由上述各曲線的比較可看出,優(yōu)化訓一算的結(jié)果與原車型相比,在內(nèi)、外轉(zhuǎn)角關(guān)系上比原有設訓一具有較大的改善,更加靠近設計口標。同時因為該車因為大部分布置已經(jīng)定型,可優(yōu)化的約束范圍太小,故在權(quán)重系數(shù)側(cè)重于車輪轉(zhuǎn)角時,局部地損失了跳動干涉轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向速比方而的性能。在對汽車的轉(zhuǎn)向桿系進行優(yōu)化設訓一時,可以根據(jù)整車設訓一需要,適當選擇權(quán)重系數(shù)的大小,使獲得的特性曲線滿足設訓一要求。理論計算與試驗結(jié)果的對比表明,采用空間運動分析方法對雙橫臂式懸架的運動分析具有較高的精度。所提出的設訓一口標函數(shù)綜合考慮了輪胎磨損、轉(zhuǎn)向輕便和車輛操縱穩(wěn)定性的要求,因而比較全而地反映了車輛設訓一的要求。實車訓一算及試驗結(jié)果表明,所提出的優(yōu)化方法訓算比較準確,具有較高的工程實用價值。在本文提出的優(yōu)化設訓一口標中,平均百分比Ackeanan校正率嘆、轉(zhuǎn)向速比、車輪上下跳動引起的干涉轉(zhuǎn)向角的口標值均需要根據(jù)整車設訓一的要求加以確定。在設訓一過程中,可參考已有的車型并結(jié)合試驗調(diào)整優(yōu)化設訓一口標,以使車輛達到較優(yōu)的轉(zhuǎn)向性能。四推力桿上支座零件加工4.1底盤和支座零件通用支座零件是指已經(jīng)標準化的,在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的支座零件。例如,車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤,銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類支座零件一般由專業(yè)工廠生產(chǎn),常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應性廣,生產(chǎn)效率低,主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。而專用支座零件是指專為某一工件的某道工序而專門設計的支座零件。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速、方便、省力,可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率,但設計制造周期較長、制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時,支座零件將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。夾緊塊零件在4軸銑床上,一次裝夾加工多個面和孔,通用支座零件不能滿足要求,需要設計專用支座零件。專用支座零件包括以下主要元件:定位元件定位元件與工件的定位基準相接觸,用于確定工件在支座零件中的正確位置,從而保證加工時工件相對于刀具和機床加工運動間的相對正確位置。最常用的是“一面兩銷”方案。夾緊裝置用于夾緊工件,在切削時使工件在支座零件中保持既定位置。依據(jù)切削力的方向和大小,還有考慮工件裝卸方便,來設計夾緊裝置。對刀、引導元件或裝置用于確定刀具在加工前正確位置的元件,稱為對刀元件,如對刀塊;用于確定刀具位置并導引刀具進行加工的元件,稱為導引元件,如快換鉆套。(4)支座零件體用于連接或固定支座零件上各元件及裝置,使其成為一個整體的基礎件。它與機床有關(guān)部件進行連接、定位,使支座零件相對機床具有確定的位置。4.2推力桿上支座零件定位方案零件已經(jīng)完成大部分加工,只剩下4個側(cè)面的槽和孔,設計支座零件,在4軸銑床加工4側(cè)面的槽和孔。用零件的外形定位,零件與支座零件的配合間隙一定的情況下,定位誤差最小。零件外形尺寸240x160,選用25厚鋼板,外形尺寸260x180,開槽240x160x6,由公差保證零件順利裝入支座零件。4.3托盤零件在多軸螺口設計夾緊機構(gòu)需要考慮以下幾個方面:一是夾緊力足夠克服切削力,一般夾緊力朝向主定位面;二是防止零件變形,彈性變形不可避免,但夾緊力要適當;三是提高生產(chǎn)率,便于裝卸零件,縮短輔助時間。托盤零件在多軸機床加工,切削力比較小,采用兩個M10螺釘夾緊,夾緊力足夠,而且夾緊力朝向主定位面;施力點與支撐面之間沒有懸空,所以零件幾乎沒有變形;為了提高生產(chǎn)率,采用開口墊板,M10螺母頭部小于21mm,松開幾扣取下開口墊板,即可卸下零件。4.4支座零件體的設計支座零件體由兩部分組成,一是帶有定位銷和定位面的長方體,二是與機床四軸的三爪卡盤連接的圓柱體,兩者用銷子和緊固螺栓連接。帶有定位槽的長方體要有足夠的剛度,要有足夠讓刀空間,足夠硬度和耐磨性,至少選用45#鋼,調(diào)質(zhì)和局部淬火處理。兩者的連接要保證對稱性,即長方體與圓柱體對稱。支座零件有定位板、拉釘、安裝柄組成。為了防止裝卸工件時,拉釘松動,拉釘中間有方臺。4.5支座零件的使用說明1、機床先回到0度,打百分表使支座零件上表面水平,記住Z值和百分表讀數(shù),Z值升高后,支座零件轉(zhuǎn)180度再把Z值降到相同數(shù)值,看百分表讀數(shù)變化,從而檢查支座零件是否對稱。同理檢驗支座零件體兩個端面的對稱性,記錄偏差數(shù)據(jù)。2、首件試切。完成試切后檢驗零件尺寸,分析兩個方向?qū)ΨQ性誤差。調(diào)整相應加工程序的原點坐標,然后,再次試切,直至加工出合格零件。五減小構(gòu)件焊接變形的措施5.1合理選擇焊接規(guī)范在焊接前,合理選擇焊接規(guī)范,對減少焊件變形影響很大。如隨著電流強度的增加,焊件的變形相應增大。焊縫的焊接順序?qū)p少焊件變形有很大意義,結(jié)構(gòu)上的焊縫,應該使被連接的兩個部件之間的焊縫最后焊成。對于柱形板結(jié)構(gòu),應該先焊縱向(軸向)焊縫,然后焊環(huán)形焊縫,否則,會使結(jié)構(gòu)中央引起凸起變形,甚至裂縫。若焊件是一些鋼板組成的金屬板,應首先拼焊鋼板的橫向焊縫,當組成單個板條后,可采用分段焊,每一段都是朝著與施焊總方向相反的方向施焊,即采用逆向焊接法。選擇合理的裝配焊接順序是鋁合金結(jié)構(gòu)焊接生產(chǎn)中,控制焊接變形必用的方法之一。局部高溫回火是將焊縫及其附近應力較大的局部區(qū)域加熱到高溫回火溫度,然后保溫及緩慢冷卻的熱處理工藝。常用于管道、長筒形容器的焊接接頭和長構(gòu)件的對接接頭等。局部高溫回火難以完全消除殘余應力,但可降低其峰值使應力的分布比較平緩。消除應力的效果取決于局部區(qū)域內(nèi)溫度分布的均勻程度。有足夠的加熱寬度,可以取得較好的降低應力效果。5.2焊縫外觀成型檢查、內(nèi)部缺陷檢測在整個焊接過程中,對焊縫的質(zhì)量進行了嚴格控制。焊縫外觀指派專業(yè)的檢查人員進行檢查,確保焊縫外觀質(zhì)量滿足要求;外觀檢查合格后移交,進行環(huán)縫100%超聲波探傷和十字接頭部位的射線探傷。為了對產(chǎn)品焊縫的力學性能進行監(jiān)控,對組產(chǎn)品試板進行跟蹤,每組包括底板和頂板對接各一塊;產(chǎn)品試板的組裝、焊接嚴格按照要求,保證產(chǎn)品試板所用鋼板的材質(zhì)與鋼箱梁代表部位的材質(zhì)相同;坡口形式和施焊條件均與正式焊縫相同,并對產(chǎn)品試板進行了剛性固定,在一定的拘束狀態(tài)下施焊,使產(chǎn)品試板能反映正式產(chǎn)品的內(nèi)部質(zhì)量。產(chǎn)品試板的焊縫經(jīng)探傷合格后,由焊接主管工程師跟蹤送試驗室進行接頭拉伸、彎曲和焊縫金屬低溫沖擊試驗。熱時效處理是傳統(tǒng)的消除殘余應力方法。它是將構(gòu)件由室溫緩慢,均勻加熱至550℃左右,保溫4-8小時,再嚴格控制降溫速度至150℃以下出爐。焊接結(jié)構(gòu)在組裝定位形成焊件前,不存在焊接變形,但施焊后產(chǎn)生焊接殘余應力,同時產(chǎn)生焊接變形。對此可將組裝定位焊成型的焊件,根據(jù)焊接變形規(guī)律、焊接變形方向?qū)⒋讣A持于剛性體或兩個預測變形相反的待焊件相互點焊在一起,然后施焊。自然時效是最古老的時效方法。它是把構(gòu)件露天放置于室外,依靠大自然的力量,給構(gòu)件多次造成反復的溫度應力,再溫度應力形成的過載下,促使殘余應力發(fā)生松弛而使尺寸精度獲得穩(wěn)定。采用隨焊激冷方法來控制焊接變形。研究結(jié)果表明,激冷距離越小,溫度場崎變越嚴重,縱向殘余應力越小,控制焊接變形的效果越明顯。該方法在不影響焊接熱輸入的情況下,利用水霧的吸熱作用快速降低焊接區(qū)域溫度,從而降低進入整個焊件的熱量,使整個溫度場產(chǎn)生明顯崎變。崎變的溫度場一定會引起焊接應力和變形的變化,從而達到控制焊接變形的目的。5.3反變形法為了抵消焊接變形,在焊前裝配時,先將焊件向焊接變形相反的方向進行人為的變形,這種方法稱為反變形法。左側(cè)翼板為單邊坡口,兩側(cè)焊縫高度不同,焊接后向內(nèi)收縮變形較大,為此決定采用反變形法焊接左翼板。試驗證明,在拼裝左翼板時,將左翼板向外傾斜,便可將焊接產(chǎn)生的變形抵消。為使反變形量控制準確,需按照反變形量制作定位塊。只要預計準確,反變形控制得當,就能取得良好的效果。反變形法常用來控制角變形和防止殼體局部下塌。5.4定位誤差分析支座零件的主要定位元件為支撐板和定位銷。支撐板尺寸與公差都是選取的標準件,其公差由標準件決定,并且在支座零件裝配后的技術(shù)要求統(tǒng)一磨削加工,支撐板的定位表面與支座零件體底面平行度誤差不超過0.02;定位銷選取標準件,支座零件體上裝定位銷銷孔的軸線與支座零件體底面的垂直度誤差不超過0.01。支座零件的主要定位元件為短定位銷限制了兩個自由度,另一端面限制三個自由度,繞銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無須限制。因零件對形位公差及尺寸公差均要求不高,且各定位件均采用標準件,故定位誤差在此可忽略。六總結(jié)在本次設計過程中,我們閱讀了一些技術(shù)資料及設計手冊,認真探討了機械領(lǐng)域內(nèi)的各種基本問題。因此,本次設計不僅加強了對自己所學專業(yè)課程的理解和認識,而且也對自己的知識面進行了拓寬。此外,本次設計在繪圖的過程中,使用了AUTOCAD繪圖軟件,并同時進行了手工繪圖,這些都不同程度地使我們學到了更多的知識,進一步提高了我們繪圖識圖的能力。課程設計是我們對大學幾年的學習的一次深入的綜合性的總考核,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,這次設計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論,并結(jié)合實習中學到的實踐知識,獨立地分析和解決工藝問題,初步具備了設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和運用支座零件設計的基本原理和方法,擬訂支座零件設計方案,完成支座零件結(jié)構(gòu)設計的能力,也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會。因此,它在我們大學生活中占有重要地位。就我個人而言,我也希
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