冷作工工艺.docx

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冷作工工艺

科目：

冷作工工艺学

授课日期：

班级：

１０秋钳焊班（钳电）

授课方式：

板书

章节：

第一章矫正：

第一节、第二节

教学目的：

使学生掌握矫正的原理方法与使用设备。

教学重点：

矫正原理、机械矫正。

教学难点：

矫正原理

引入新课：

从厂房的结构引入什么是冷作工？

绪论

1、什么是冷作工艺？

将金属板材型材管材，在基本不改变其断面特征的情况下，加工成各种金属结构制品的综合工艺。

2、什么是冷作工？

从事冷作工艺的工人。

3、金属结构的分类：

按所用材料不同可分为钢结构、有色金属结构和混合结构。

4、金属结构的形式：

桁架结构，容器结构、箱体结构、一般结构。

5、金属结构的连接方法：

铆接、焊接、螺纹连接、胀接。

6、金属结构具有的特点：

产品具有较高的强度和刚度、较低的结构质量、结构设计灵活性大、可按受力和工作情况，在结构的不同部位选用不同强度和不同性能和形状的材料、生产周期短，切削加工量小，材料损耗少。

7、冷作工操作的基本工序：

矫正、放样、下料、零件预加工、弯曲成形、装配、连接。

按工序性质可以分为备料、放样、加工成形、装配连接四大部分。

备料：

指原材料与零件坯料的准备，包括矫正、除锈、检验和验收等。

放样：

根据产品的图样画出放样图，再根据放样图确定产品或零件的实际形状和尺寸，同时获取产品制造所需要的样板、数据、草图等。

加工成形：

用剪冲割等方法，把坯料从原材料上分离下业，然后利用弯形压延水火弯板等成形方法，将坯料加工成一定的形状。

装配连接：

将加工好的零件组装成部件或产品，并用适当的方法连接成整体。

第一章矫正

第一节矫正原理

什么是矫正？

对钢材或金属结构件在制造过程中因发生变形而不符合技术要求或超出制造公差要求的部位进行一定的加工，使其发生一定程度的反变形，从而达到技术要求所规定的正确几何形状的工艺过程。

一、产生变形的原因

1、在轧制过程中产生的变形：

轧辊间隙不一致引起变形、残余应力引起变形、温度不同引起变形。

2、在加工过程中产生的变形

3、装配焊接过程中产生的变形

其实，矫正包括了：

（1）钢材矫正：

备料阶段对板材型材和管材进行的矫正。

（2）零件矫正：

即在钢板剪切或气割成零件后，对加工变形进行的矫正。

（3）部件及产品矫正：

部件或产品完成后对焊接变形进行的矫正。

二、变形造成的影响

影响其他加工工序的正常进行，降低加工精度，影响最后的正确装配，产生附加应力，影响到整个构件的强度，外观质量。

矫正后的检查：

检查翘曲度

表1-1

型钢的挠度：

角钢的垂直度：

工字钢槽钢的垂直度：

三、变形的实质和矫正方法

1、变形的实质：

（1）结构组织中一部分纤维较长而受到周围的压缩，另一部分纤维较短而受到周围的拉伸。

2、矫正的目的：

通过施加外力捶击或局部加热，使较长的纤维缩短，较短的伸长，最后达成一致。

都是形成新的、方向相反的变形，以抵消钢材或构件原有的变形，使其达到规定的形状和尺寸要求。

3、矫正的方法：

按温度分有冷矫正和热矫正，前者一般用于塑性材料。

后者是加热到700-1000度高温时进行的。

解释“矫枉必须过正”

按矫正时力的来源和性质分：

机械矫正、手工矫正、火焰矫正、高频热点矫正。

机械矫正机床有多辊钢板矫平机、型钢矫直机、板缝碾压机、圆管矫直机。

手工矫正用大锤、扳手等

第二节机械矫正

一、板材的矫正

1、多辊矫平机矫正

看书了解工作原理。

分类：

辊列平行矫平机、上辊列倾斜矫平机

一般来说，钢板越厚矫正越容易。

厚度三毫米以上的钢板，一般在五辊或七辊矫平机上矫平。

凹凸变形严重的钢板可以根据变形的情况选择大小和厚度合适的低碳钢板条垫在需加大拉伸的部位，以提高矫平效果。

钢板零件二交矫正将零件放在用作垫板的平整厚钢板上，通过矫平机，然后翻180度再过一次

2、液压机矫正：

看书讲解。

厚板

3、碾压滚轮矫正：

薄板

二、型钢和焊接梁的矫正

1、多辊型钢矫正机矫正：

角钢、槽钢、扁钢、方钢

2、型钢撑直机矫正：

型钢和焊接梁。

有单头和双头之分。

3、液压机矫正：

三、钢材预处理流水线

包括钢材的吊运、矫正、表面除锈清理、喷涂防护底漆、烘干。

小结：

本次课重点讲解了矫正的原理与矫正的方法。

作业：

练习册。

科目：

冷作工工艺学

授课日期：

班级：

１０秋钳焊班（钳电）

授课方式：

板书

章节：

第一章矫正：

第三节、第四节

教学目的：

使学生掌握手正火焰矫正的方法与使用设备。

教学重点：

手工矫正、火焰矫正。

教学难点：

火焰矫正

复习：

1、什么叫矫正？

可以分为哪几类？

2、机械矫正的方法有哪些？

引入新课：

一些小变形也用机械矫正法吗？

第三节手工矫正

一、板材变形的矫正

1、薄板变形的手工矫正

（1）薄板的凸起变形矫正：

原因：

板材四周紧、中间松造成的。

矫正方法：

从凸起处的边缘开始向周边呈放射形捶击，越向外捶击密度越大，捶击力也加大，以使由里向外各部分金属纤维层得到不同程度的延伸。

若有几处凸起，在交界处轻轻捶击，使数处凸起合并成一个，然后再按前述方法进行。

（2）薄板的波浪变形矫正：

原因：

四周松中间紧。

矫正方法：

由外向内捶击，密度和力度逐渐增强。

2、厚板变形的手工矫正：

弯曲变形

（1）直接捶击凸起处。

（2）捶击凸起区域的凹面。

二、型材与管材变形的矫正

捶击工件凹入一侧

第四节火焰矫正

一、火焰矫正的原理和特点

1、火焰矫正的原理：

利用金属局部加热后所产生的塑性变形抵消原有的变形。

矫正方法：

对变形钢材或构件纤维长处的金属，进行有规律的火焰集中加热，并达到一定的温度，使该部分金属获得不可逆的压缩塑性变形。

冷却后，对周围的材料产生拉应力，使变形得到矫正。

解释火焰矫正的机理。

2、火焰矫正的特点

（1）火焰矫正能获得相当大的矫正力，矫正效果明显。

（2）火焰矫正设备简单，方法灵活，操作方便。

（3）火焰矫正与机械矫正一样，也要消耗金属材料部分塑性储备，对于特别重要的结构脆性或塑性很差的材料要慎用。

二、影响矫正效果的因素

1、工件的刚性：

刚性越大，变形越小。

2、加热位置：

正确位置选择在金属纤维较长需要收缩的部位。

离中性轴的距离越远变形越大，效果越好。

3、火焰热量

4、加热面积：

矫正力与加热面积成正比。

5、冷却方式：

用于低碳钢和部分低合金钢，注意水火之间的距离。

三、火焰矫正的加热方式

1、点状加热：

圆环状移动。

2、线（条）状加热：

直线移动时作横向摆动。

加热区的宽度一般取板厚的0。

5-2倍。

3、三角形加热：

厚件或刚性较大的构件。

小结：

本次课重点讲解了手工矫正的原理与方法，以及火焰矫正的原理、影响因素和加热方式。

作业：

练习册

科目：

冷作工工艺学

授课日期：

班级：

１０秋钳焊班（钳电）

授课方式：

板书

章节：

第一章矫正：

第四节第五节

教学目的：

使学生掌握手正火焰矫正的方法与高频热点矫正方法。

教学重点：

火焰矫正、高频热点矫正。

教学难点：

火焰矫正工艺

复习：

1、薄板和厚板矫正有哪些方法？

2、火焰矫正的原理是什么？

引入新课：

从复习火焰矫正的知识引进新课

第四节火焰矫正

四、火焰矫正工艺要领

1、预先了解结构的材料及其特点：

2、分析结构变形的特点：

加热方式、加热位置、加热顺序

3、加热火焰采用中性焰。

4、矫正尺寸较大的复杂板材和型钢结构时，要掌握变形规律灵活运用。

5、进行火焰矫正时，也可同时对结构施加外力。

五、火焰矫正实例

1、钢板变形的矫正：

参考书本图1-17讲解过程。

2、型材、焊接梁变形的矫正：

参考书本图1-18讲解

3、板架变形的矫正：

参考书本讲解。

4、板架自由边缘的矫正：

参考书本讲解

5、大型结构的矫正：

参考书本讲解。

第五节高频热点矫正

1、高频热点矫正的原理与火焰矫正相同，都是利用对金属局部加热产生的压缩塑性变形，抵消原有的变形，达到矫正的目的。

区别在于两者的热源不同，火焰矫正使用的是氧乙炔火焰，而高频矫正采用是的交变磁场在金属内部产生的内热源。

2、原理：

交流电通入高频感应线圈，产生交变磁场，在钢材内部形成了感应电流，产生大量的热，使钢材被加热部位的温度迅速升高，体积膨胀。

当加热区的应力超过材料屈服点时，金属就产生了压缩塑性变形。

章节。

小结：

本次课主要介绍了火焰矫正的工艺与实例，以及高频热点矫正的原理。

作业：

练习册。

科目：

冷作工工艺学

授课日期：

班级：

１０秋钳焊班（钳电）

授课方式：

板书

章节：

第二章放样与号料第一节

教学目的：

使学生掌握放样的任务与程序。

教学重点：

放样的任务、放样程序与过程分析。

教学难点：

放样过程分析

复习：

1、火焰矫正的工艺过程如何？

2、高频热点矫正的原理如何？

引入新课：

用做衣服的过程来引入新课

第二章放样与号料

第一节放样

一、什么是放样？

在产品图样基础上，根据产品的结构特点，制造工艺要求等条件，按一定比例准确绘制结构的全部或部分投影图，并进行结构的工艺处理和必要的计算及展开，最后获得产品制造过程所需要的数据、样杆样板和草图等。

金属结构的放样分为线型放样、结构放样、展开放样三个过程。

二、放样的任务

1、详细复核产品图样所表现的构件各部分投影关系尺寸及外部轮廓形状是否正确并符合设计要求。

2、在不违背原设计基本要求的前提下，依据工艺要求进行结构处理。

3、利用放样图，确定复杂构件在缩小比例的图样中无法表达，而在实际制造中又必须明确尺寸。

4、利用放样图，结合必要的计算，求出构件用料的真实形状和尺寸，有时还要画出与之连接的构件的位置一。

5、依据构件的工艺需要，利用放样图设计加工或装配所需的胎具和模具。

6、为后续工序提供施工依据。

7、某些构件还可以直接利用放样图进行装配时的定位，地样装配。

二、放样程序与放样过程分析

1、实尺放样程序

就是按1：

1的比例放样，根据图样的形状和尺寸，用基本的作图方法，以产品的实际大小，画到放样台上的工作。

（1）线型放样：

根据结构制造需要，绘制构件整体或局部轮廓的投影基本线型。

1）根据所要绘制图样的大小和数量多少，安排好各图样在放样台上的位置。

2）选定放样画线基准。

以两条互相垂直的线作为基准；以两条中心线为基准；以一个面和一条中心线为基准。

3）线型放样时首先驱画基准线，其次才能画其他的线。

4）线型放样以画出设计要求必须保证的轮廓线型为主，而那些因工艺需要而可能变动的线型则可暂时不画。

5）进行线型放样必须严格遵循正投影规律。

6）对于具有复杂曲线的金属结构，采用平行于投影面的剖面剖切画出一组或几组线型。

（2）结构放样：

在线型放样的基础上，

（2）结构放样:

在线型放样的基础上,依制造工艺要求进行工艺性处理的过程.

1）确定各部接合位置及连接形式.

2）根据加工工艺及工厂实际加工能力,对结构中的某些部位或构件给予必要的改动.

3）计算或量取零部件料长及平面零件的实际形状,绘制号料草图,制作号料样板,样杆、样箱，或按一定格式填写数据，供数控切割使用。

４）根据各加工工序的需要，设计胎具或胎架，绘制各类加工、装配草图，制作各类加工、装配用样板。

结构的工艺性处理，一定要在不违背设计要求的前提下进行。

（３）展开放样：

在结构放样的基础上，对不反映实形或需要展开的部件进行展开，以求取实形的过程。

１）板厚处理品２）展开作图　３）根据作出的展开图，制作号料样板或绘制号料草图。

２、放样过程分析举例

（１）识读分析构件图样

１）弄清构件的用途及一般技术要求。

２）了解构件的外部尺寸质量、材质、加工数量等，并与本厂加工能力相比较，确定产品制造工艺。

３）弄清各部投影关系和尺寸要求，确定可变动与不可变动的部位及尺寸。

（２）线型放样

１）确定放样画线基准。

２）画出构件基本线型。

（３）结构放样

１）连接部位的处理　２）因构件尺寸较大，且件２锥度太大，不能采取滚弯成形，要分几块压制成形或手工煨制，然后组对。

　３）计算料长、绘制草图和量取必要的数据。

４）依据加工需要制作各类样板

（４）展开放样

１）做出圆锥台表面的展开图，并做出号料样板。

２）做出筒体开孔孔型的展开图，并做出号料样板。

三、放样台

１、钢质放样台：

铸铁或１２毫米以上的低碳钢板制成。

２、木质放样台：

厚度为７０－１００毫米，平面度误差控制在５平方米内为

四、样板、样杆的制作

１、样板的分类

按其用途可以分为：

（１）号料样板　（２）成形样板：

卡形样板、验形样板。

　（３）定位样板　（４）样杆

２、制作样板和样杆的材料：

的薄钢板。

样板较大时，可用板条拼成花格骨架。

中小型零件多用

。

精度要求不高的一次性样板可用黄板纸或油毡纸制作。

３、样板、样杆的制作

（１）直接画样法：

直接在样板材料上画出所需样板的图样。

（２）过渡画样法

五、工艺余量与放样允许误差

１、工艺余量：

应考虑：

（１）放样误差的影响（２）零件加工误差的影响（３）装配误差的影响（４）焊接变形的影响。

２、放样允许误差：

见表２－２

六、光学放样与计算机放样

１、光学放样

（１）比例放样：

１：

５，１：

１０

（２）光学号料：

将比例放样所绘制的样板图再缩小５－１０倍进行摄影，然后通过投影机的光学系统，将摄制好的底片放大成为构件的实际形状和尺寸，在钢板上进行号料画线。

２、计算机放样

小结：

本次课主要讲解了放样的过程和方法及所需设备。

作业：

练习册

科目：

冷作工工艺学

授课日期：

班级：

１０秋钳焊班（钳电）

授课方式：

板书

章节：

第二章放样与号料第二节

教学目的：

使学生掌握号料的技术要求和合理用料。

教学重点：

号料的一般技术要求、合理用料、型钢号料。

教学难点：

合理用料

复习：

１、放样台有哪些？

其作用是什么？

　　　２、样板可以分为哪几种？

　　　３、什么叫工艺余量？

确定工艺余量时主要考虑哪些因素？

引入新课：

放好样以后，如何操作？

第二节　号料

什么叫号料？

利用样板、样杆、号料草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，以及与之连接构件的位置线、加工线等，并注出加工符号。

一、号料的一般技术要求

１、熟悉产品图样和制造工艺，合理安排各零件号娄的先后顺序，零件在材料上位置的排布，应符合制造工艺的要求。

２、根据产品图样，验明样板、样杆、草图及号料

３、检查材料有无裂缝、夹层、表面疤痕或厚度不均匀等缺陷，并根据产品技术要求酌情处理。

４、号料前应将材料垫放平整，稳妥，既要有利于号料画线并保证画线精度与安全。

５、正确使用号料工具量具样板和样杆，尽量减小由于操作不当而引起的号料偏差。

６、号料画线后，在零件的加工线、接缝线及孔的中心位置等处，应根据加工需要打上錾印或样冲眼。

二、合理用料

１、集中套排

２、余量利用

３、分块套排法

三、型钢号料

１、整齐端口长度号料

２、中间切口或异形端口号料

３、在型钢上号孔的位置

四、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），往往在一次号料时留有充分的余量，等加工后或装配时再进行二次号料。

二次号料前，必须正确矫正，消除结构存在的变形，并进行精确定位。

五、号料允许误差：

表２－３

小结：

本次课重点讲解了号料的要求与方法。

作业：

练习册

科目：

冷作工工艺学

授课日期：

班级：

１０秋钳焊班（钳电）

授课方式：

板书

章节：

第三章展开放样基础知识第一节

教学目的：

使学生掌握求线段实长的方法。

教学重点：

用各种方法求线段的实长。

教学难点：

计算

复习：

１、