sw焊接件设计

《sw焊接件设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《sw焊接件设计（123页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第12章 焊接件设计,学习目标,焊件是由多个焊接在一起的零件组成的，尽管实际上焊件是一个装配体，但在实际的加工、运输和安装时，常将其作为一个“零件”处理。通过本章的学习焊件特征工具命令、焊件工程图以及课桌设计案例，能够全面掌握SolidWorks焊接件的相关知识和建模技能。,知识要点,12.1 焊件设计概述,12.1.1 焊接工艺 焊接是将零件的连接处加热熔化，或者加热加压熔化（用或不用填充材料），使连接处熔合为一体的制造工艺，焊接属于不可拆连接。 焊接图纸是焊接加工时要求的一种图纸。焊接图应将焊接件的结构和焊接有关的技术参数表达清楚。国家标准中规定了焊缝的种类、画法、符号、尺寸标注方法以及焊

2、缝标注方法。 常用的焊接方法有电弧焊、电阻焊、气焊和钎焊等，其中以电弧焊应用最广。 1焊缝 常见的焊接接头形式有：对接、搭接和T形接等。焊缝又有对接焊缝、点焊缝和角焊缝等，如图12-1所示。 在技术图纸中，一般采用GB/T324-1998规定的焊缝，也可按制图标准中规定的图纸画法简易地绘制焊缝。,12.1 焊件设计概述,2焊缝符号及其标注 为了简化图纸上的焊缝，一般通过标注焊缝符号来表示焊缝。焊缝符号通常由基本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。 （1）基本符号 基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，近似于焊缝横截面的形状。常见焊缝的基本符号见表12-1所示，线宽

3、为标注字符高度的1/10，若字高为3.5mm，则符号线宽为0.35mm。,12.1 焊件设计概述,（2）辅助符号 焊缝的辅助符号见表12-2所示，它是表示焊缝表面形状的符号，有平面、凸起、凹陷。 当不需要确切地说明焊缝的表面形状时，可以不用辅助符号。,12.1 焊件设计概述,（3）补充符号 补充符号是为了补充说明焊缝的范围等特征而采用的符号，见表12-3。,12.1 焊件设计概述,（4）焊缝标注 a.指引线及焊缝基本符号的标注 标注焊缝所用的指引线采用细实线绘制，一般由带箭头的指引线（称为箭头线）和两条基准线（其中一条为实线，另一条为虚线，基准线一般与图纸标题栏的长边平行）必要时可以加上尾部（

4、90夹角的两条细实线），如图12-2所示。,12.1 焊件设计概述,b.箭头线直接指向焊缝时，可以指在焊缝的正面或反面，如图12-3中（a）、（b）所示。但在标注单边V形焊缝、带钝边的单边V形焊缝、带钝边J形焊缝时，箭头线应指向带有坡口一侧的工件，如图12-3中（c）、（d）所示。,12.1 焊件设计概述,c.当箭头直接指向焊缝时，焊缝基本符号应标注在基准线的实线侧，如图12-4中U形焊缝符号、图12-5中上方面的角焊缝符号；当箭头线指向焊缝的另一侧时，基本符号应标注在基准线的虚线侧，如图12-4中V形焊缝符号、图12-5中下方的角焊缝符号。,12.1 焊件设计概述,d.标注对称焊缝及双面焊缝

5、时，可以加虚线，如图12-6所示。,12.1 焊件设计概述,3焊接件图例 图12-7所示为支架的焊件图，与一般装配图类似，焊件图中也包括基准视图（前视图、右视图、俯视图等）、技术要求、零件序号，不同之处在于焊件图中包含焊接符号、焊接符号说明等焊件所特有的内容。,12.1 焊件设计概述,（1）剖视图中的焊接符号说明 竖板2与底板1之间采用焊角尺寸为10mm的对称角焊缝焊接，这样的焊缝共有两处（竖板有左、右两件，各有两条焊缝）。焊缝基本符号的右侧无任何标注且又无其他说明，意味着焊缝在竖板2的全长上是连续的。 （2）左视图中的焊接符号说明 扁钢6与支架左侧竖板也采用焊接，此处焊接在现场装配时进行，选

6、用焊角尺寸为6mm的单面角焊缝，三角施焊。三面焊缝符号的开口方向与焊缝的实际方向一致，表明扁钢（6）与销轴3之间没有焊缝。 技术要求中的第一条，指明上述几处焊缝的焊接方法均采用手工电弧焊。,12.1 焊件设计概述,12.1.2 焊接技术要求 1焊接件的一般要求 焊接件的一般要求如下： 焊接件的制造应符合设计图纸、工艺文件和通用标准的要求。 用于制造焊接件的原材料（钢板、型钢和钢管）的钢号、规格、尺寸应符合设计图纸要求；若不符合要求时，应根据工厂材料替换使用要求进行替换。 用于焊接件的材料（钢板、型钢、铸钢、焊条、焊丝等）购进时，应有质量证明书，并按材料标准规定检验合格后，才能入库使用。 严禁使

7、用牌号不明、未经验收的材料。对于无牌号、无质证书的原材料和焊材，必须进行检验和鉴定，其成份和性能符合要求时才能使用。 焊工须经过专门培训，考核合格后方能从事焊接工作。 焊接前应清除焊接区域的表面污物，如铁锈、氧化皮、油污、油漆等，且清理区域离焊缝边缘不小于10mm。 对于结构件图纸焊缝注明不清或未标注处，均要求双面施焊；若无法双面施焊，可采用单面焊。焊脚大小，以两相邻零件较薄件的厚度决定：单面焊按较薄件的厚度的0.8倍计算；双面焊按较薄件的厚度的0.6倍计算。 由于来料情况，需要对长尺寸零件进行对接时，要求对焊缝进行超声波探伤，执行GB11245级标准合格，并出具报告。 露天焊接时，若遇阴雨雾

8、天等恶劣环境而未加保护措施，须停止焊接作业。,12.1 焊件设计概述,2焊接件通用技术要求 不同行业对焊接的技术要求也有差异，某标准的焊接件通用技术要求如下： 焊接结构件的长度尺寸公差和形位公差须符号标注，焊接件的直线度、平面度和平行度公差，焊接件结构件的尺寸公差于形位公差等级选用须满足相应标准。 标注和未标注角度的偏差见1-246a角度偏差Plb，角度偏差的公差尺寸以短边为基准边，其长度从图纸标明的基准点算起。 进行喷丸处理的焊接件，为了防止钢丸钻入焊缝，必须焊接内焊缝，并尽量避免内市和内腔，如果结构上必须有内市和内腔，则必须进行酸洗，以便达到表面除锈质量登记。 由平炉钢制造的低碳钢结构件，

9、可在任何温度下进行焊接，但为了避免焊接过程产生裂纹及脆性断裂，厚度较大的焊接件，焊削必须根据工艺要求，进行预热和缓冷，板厚超过30mm的重要焊接结构，焊后应立即消除内应力，消除内应力采用550-600回火，或200局部低温回火。 普通低合金结构制造的焊接件，必须按照焊接零件的碳当量和合金元素含量、零件的厚度、钢结构件的用途和要求进行焊前预热和焊后处理，见表12-4。,12.1 焊件设计概述,12.1 焊件设计概述, 有密封内腔的焊接件，在热处理之前，应在中间隔板上适当的位置加工10mm孔，使其空腔与外界相通，需在外壁上钻孔的，在热处理后要重新堵上。 焊缝射线探伤应符合GB3323-82的规定，

10、要进行力学性能试验的焊接，应在图纸或订伙技术要求中注明，焊缝的力学性能试验种类、试样尺寸按GB2649-81-GB2656-81的规定，试样板焊后与工件经过相同的热处理，并事先经过外观无损探伤检查。 焊件要进行密封性检验和耐压试验时，应按本标准要求进行，对耐压试验有要求时，应在图纸或订货要求注明试验压力和试压时间。 焊接件的结构设计 焊接件的结构设计包含焊接结构材料的选择、焊接结构工艺性和焊接接头的形式与坡口，下面将分别介绍它们。,12.1 焊件设计概述,12.1.3 焊接件的结构设计 焊接件的结构设计包含焊接结构材料的选择、焊接结构工艺性和焊接接头的形式与坡口，下面将分别介绍它们。 1焊接结

11、构材料的选择 在满足结构使用要求的条件下，尽量选择焊接性能较好的材料。一般碳的质量分数小于0.25的碳素钢和碳的质量分数小于0.20的低合金都具有良好的焊接性，应尽量采用；碳的质量分数大于0.50的碳素钢和碳的质量分数大于0.40的合金钢焊接性不好，应尽量避免采用。同一构件焊接时应尽量选用同种金属材料。,12.1 焊件设计概述,2焊接结构的工艺性 （1）焊接结构应尽量选用型材或冲压件 设计焊接结构时应尽量采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等成形材料以减少焊缝、简化工艺。 （2）合理布置焊缝 焊缝布置应尽量分散，且不宜过长。焊缝之间的距离应大于板厚的3倍，且不小于100mm。 焊缝的位置应尽量对称布置

12、，否则会由于焊缝不在中心引起弯曲变形。 焊缝的布置不得交叉。 应尽量减少构件或焊接接头部件的应力集中，避免尖角焊缝。 焊缝应避开最大应力和应力集中的部件。 焊缝设计应远离加工表面。 焊缝布置应满足焊接时运条角度的需要。,12.1 焊件设计概述,3焊接接头的形式与坡口 （1）焊接接头形式 焊接接头形式的选择常见的焊接接头形式有对接、搭接、角接和T形接头，见图11-11。这四种接头形式中，对接接头节省材料，容易保证质量，应力分布均匀，应用最为广泛，但焊前准备及装配质量要求较高；搭接接头两焊件不在同一平面上，浪费金属且受力时将产生附加应力，适于薄板焊件；角接接头在构成直角连接时采用，一般只起连接作用

13、而不承受工作载荷；T形接头是结构非直线连接中应用最广泛的连接形式。在结构焊接时具体采用哪种形式焊接接头，主要根据焊件结构形状、使用要求、焊件厚度进行选择；另外还应考虑坡口加工难易程度，焊接方法的种类等其它因素的要求。 （2）坡口 坡口形式的选择根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽称为坡口。各种沟槽的形式参见GBT337594。用焊条电弧焊焊接板厚在6mm以下的对接焊缝时，一般可用I型坡口直接焊接，但当焊接厚度大于3mm的构件时，需开坡口；板厚在6mm26mm时，常开单面坡口；板厚在12mm60mm时，常开双面坡口。单面坡口的可焊性较好，但焊条消耗量大，且焊后易产生

14、角变形；双面坡口受热均匀，变形较小，焊条消耗量也小，但必须两面施焊，有时受构件结构限制，不易实施。埋弧焊的接头形式与焊条电弧焊基本相同，但由于埋弧焊选用的电流大、熔深大，所以在板厚小于12mm时可直接采用I形坡口单面施焊，板厚小于24mm时可直接采用I形坡口双面施焊，焊更厚构件时需开坡口。,12.2 焊件特征工具与命令,SolidWorks中焊件设计主要通过焊接技术将型材连接，达到设计所需的组件的目的。 12.2.1 调出焊接工具栏 通过以下3种方法可以调出焊接工具栏。 1下拉菜单中勾选 依次执行“工具”|“自定义”菜单命令，在弹出的“自定义”对话框中勾选“焊件”选项，如图12-8所示。勾选“

15、焊件”选项后，“焊件”工具栏变悬浮在SolidWorks界面，用户可将其拖动到界面的顶部、底部、左侧或右侧，将其潜入软件界面中。,12.2 焊件特征工具与命令,2右击工具栏勾选 将光标移至SolidWorks工具栏区域任意位置，右击，在弹出的快捷菜单中勾选“焊件”选项，如图12-9所示。同上种方法一样，勾选“焊件”选项后，“焊件”工具栏变悬浮在SolidWorks界面，用户可将其拖动到界面的顶部、底部、左侧或右侧，将其潜入软件界面中。,12.2 焊件特征工具与命令,3功能面板右击勾选 SolidWorks的功能面板区域集成了常用命令模块，同时用户也可以根据自己的需要增删功能模块。将光标移至So

16、lidWorks功能面板区域，右击，在弹出的快捷菜单中勾选“焊件”选项，如图12-10所示。,12.2 焊件特征工具与命令,勾选“焊件”选项后，功能面板区域添加“焊件”模块，单击“焊件”模块即可将焊件的功能模块命令展开，如图12-11所示。,12.2 焊件特征工具与命令,12.2.2 焊接工具栏介绍 “焊件”工具栏上包含焊件特有的工具和其它一些通用工具，如3D草图、圆角、倒角、拉伸、异型孔等。焊件工具栏如图12-12所示。,12.2 焊件特征工具与命令,12.2.3 SolidWorks创建焊件的一般过程 焊件是采用焊接技术将型材连接起来，形成所需组件。由于焊件处理灵活，取材方便，价格便宜，材料的利用率高，设计简便等特点，因而在工业设计中使用广泛，日常生活中也十分常见，如图12-13为几种常见焊件。,12.2 焊件特征工具与命令,SolidWorks创建焊件的一般过程如下： 01新建零件文件，进入零件建模环境。 02绘制2D或3D草图对焊件的框