课程设计总体方案

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1、滂鬲辛平科技大字应用领先、课程设计课题：连接工程及自动化工装设计题目操作室结构学院材料学院班级材控1106姓名戴福生学号U201111360指导教师吕卫文目录一、总体方案要求1.1结构特点061.2结构制造符合的技术要求061.3结构的材料成分061.4结构材料的力学性能071.5结构的加工方法071.6结构的焊接成形方法071.7结构用的焊接材料081.8结构的热处理技术081.9生产设备081.10结构检验08二、生产制造工艺过程设计说明2.1原材料的购买102.2原材料的预处理102.3备料112.4焊接所需的定位夹紧装置122.5焊接132.6 焊接质量检验152.7力学性能检验162

2、.8涂漆162.9包装16三、焊接工艺设计说明3.1焊前准备173.2焊接工艺173.3焊接设备173.4焊接材料173.5焊接参数173.6焊接顺序18附录：操作室二维图压夹器二维图一. 总体方案图1操作室三维图Sheet SHTV WorkK*l且箱!妄标菜诉淮套闺!DE*JL C9C*l I 5 ?3,fMCU-tl2-U(tUl4.r 4* 6，l 。”|6i0115 *8S. 0$)I* i o* *t jpec02JJ S2 . J7?M。,顷 784O?JS #0.2BtoJ 1K 6，m，20O1O23S O.?BlOM 1*iS01O；3b A1 ,6b203i *0.9 0

3、ML G，l “m。，。1mo *1 J.JXI 18g92J-9-3se71 . 5W GE3。，？,。1Q7JS I6Q.7IM 6HS342 I3A2IM20234 *l2/.b109.6376，163。，2例1023b *66.!?.J 6men ei ohUU 4，uhl r4 i rori ieitHTlkgl图2操作室二维图图3操作室左视图图4操作室主视图图5操作室俯视图1、结构特点该吊车操作室结构主要由六个面的钢板组成，不需要承受很大的 载荷，上板有吊耳，运输时需要承受很大的载荷。吊耳本身的强度是 结构设计中的关键问题。（1）长度、高度、宽度尺寸不应超过允许偏差。（2）底板与地

4、面的平行度不应超过允许偏差值；支撑板的垂直 度偏差、构件长度方向的扭曲偏差均不应超出规定偏差。（3）各零件间装配间隙及角度的偏差，不能超出规定。（4）焊缝外形尺寸偏差及焊接缺陷、各零件的局部变形量均不 能超出规定。在上述技术条件中，焊接变形是造成难以满足要求的主要原因。 工艺设计时不应该依靠焊后的矫正来达到技术条件，而主要靠采用合 理的备料、装配一焊接顺序及工艺来预防焊后变形。2、结构制造符合的技术要求化学成分、力学性能、技术条件应分别符合GB/T7001988碳 素结构钢、GB/T15911994地很近高强度结构钢技术条件。（1）、所有焊缝均为角焊缝，双面焊，高度为4mm.（2）、10号钢板

5、的位置由主令控制器选定后，再焊接。（3）、窗的开口尺寸带括号为参考尺寸，具体尺寸视与钢化玻璃 相配合的铝合金框架及橡皮框尺寸而定。根据橡皮框尺寸，开口板厚 处两侧面应适当垫宽以与之相配。3、结构的材料成分本工艺成分为Q235-A,其成分如下:表1 Q235的成分CMnSiSP0.14%0.22%1.4%0.3%0.05%0.045%4、结构材料的力学性能A3钢的屈服强度为235MPa，抗拉强度为315430MPa，伸长率为 21%26%，有较高的塑性又有适中的强度。5、结构的加工方法在此次生产过程中需要焊接、冲压、车削、铣削、钻孔、切割等 工艺。所有钢板和焊接坡口都要经过切割工艺得到具体尺寸。

6、14号钢板 需要经过冲压和弯折工艺，1号、6号、10号钢板需要经过冲压和钻 孔工艺，3号、4号需要经过冲压工艺。6、结构的焊接成形方法选择焊接方法时必须符合以下要求：能保证焊接产品的质量优良 可靠，生产率高，生产费用低，能获得较好的经济效益。不同结构的 产品由于焊缝的长短、形状、焊接位置等各不相同，因而适用的焊接 方法也会不同.结构类产品中规则的长焊缝和环缝宜用埋弧焊和熔化 极气体保护焊，焊条电弧焊用于打底焊和短焊缝焊接。本产品为操作室结构，不需要承受很大的载荷，并且绝大多数的 焊缝都是长焊缝且是角焊缝双面焊，所以用手工电弧焊和CO2气体保 护焊就可以满足要求。7、结构用的焊接材料a、焊条 E

7、4303 （J422）（ 2.5、 3.2、 4mm、 5mm）对于一 般的零件，不承受较大的载荷。b、焊条E4315（J427）（4mm），焊接吊耳的时候需要，承受 较大载荷的重要零件，采用开坡口的方法以保证焊透，并且具有良好 的韧性，以保证力学性能减少焊接缺陷。c、焊丝 H08Mn2SiA（1.6mm）8、结构的热处理技术由于材料的力学性能要求不高，所以不需要进行焊前预热和焊后 热处理。9、生产设备化验设备、ZX5-400型焊机，氧一乙炔火焰切割机（ML-1225） 磁粉探伤仪（CJE-2A），超声波探伤仪（DY2600W），砂轮机（MD3212）， 华中数控铣床，丝锥，拉力机、尺、规、经

8、纬仪、计算机放样系、刨 边机（HC202）、钻床、专用工装夹具、焊枪、普通直流焊机、校直 机（YJZ-1000）、喷丸机（Q0250-W）、喷漆机（CW300）、烘干机等。10、结构检验、结构件外形尺寸检验结构件长度偏差、角度偏差、直线度偏差、平面度偏差、平行度 偏差安有关规定检验。结构件直线度、平面度、平行度测量方法应符 合 JG/T 5082.1-1996。、焊缝外观及外形尺寸检验a、外观检验采用肉眼进行，对有怀疑的严重缺陷（未熔合、裂纹）采用放大镜或表面探伤方法辅助判断；b、外形尺寸用焊接检测尺对具有代表性的选点进行检验；c、焊缝的外观、焊波应均匀，不允许未熔合（坡口未填满）焊瘤、烧穿等

9、缺陷；d、角焊缝的外形尺寸要求参见有关手册、焊缝的内在质量检验a、每条焊缝坡口焊前做100%磁粉探伤或着色检查；b、焊缝定位焊做100%着色检查，焊缝返修清楚缺陷后和补焊后磨平做着色检查；c、焊缝硬度单个值WHB220,平均值WHB210。二. 生产工艺过程1. 原材料的购买本次材料采用Q235-A和标准件，统一购置Q235-A钢板，具体规 格如下：钢板：15mm X 50mm X 13000mm钢板：12mm X 170mm X 230mm钢板：9mm X 70mm X 300mm钢板：6mm X 2300mm X 12000mm角钢：L100mmX 100mmX 16mm1530mm槽钢：

10、5#4400mm2. 材料预处理(1) 、原材料的检验：Q235A钢，要求含表2CMnSiSP0.14%0.221.4%0.3%0.05%0.045%屈服强度为235MP，抗拉强度为372MP460MP，延伸率为25%27%。(2) 、原材料的储存：检测合格的钢板标号之后存储起来，便于 下次使用时便利。(3) 材料的复验：在再次使用之前还要进行复验，Q235A钢，要 求含表3CMnSiSP0.14%0.221.4%0.3%0.05%0.045%屈服强度为235MP,抗拉强度为372MP 460MP，延伸率为25%27%。（4）、金属材料的除锈处理：为了降低成本，采用机械除锈的方 法，具体的采用

11、喷丸除锈，主要以颗粒喷射冲蚀作用构成，以达 到表面清洁和适宜的粗糙度，设备采用敞开式喷丸除锈机。能够 较为彻底的清除材料表面的所有杂质。机械程度高，除锈质量好。（5）、金属材料的矫正：钢板的矫正采用七轴锟矫正机。图6七轴裾矫正机3.备料：（1）、放样和号样：放样是在制造金属结构件以前，按产品零部件图纸要求，在放样台上用1： 1的比例尺寸，划出实际零件的平面展开图。该部分 有14块钢板，按照产品零件图纸的要求，在钢板上画出实际零件 的尺寸，然后进行号料。号料是根据放样零件的轮廓，用小锤和 冲子在钢板上打上记号。这样就可以进行下一步的加工了。(2) 、下料：在划线和号料的基础上对钢材进行氧一乙炔切

12、割，3和4号板 切割出窗口，6号和12号钢板切割出圆孔。气割前钢板必须预热 100.C150.C,预热范围为40mm。切割后用砂轮机清除氧化层和 夹杂物，并呈金属光泽。(3) 、坡口加工：根据手弧焊焊接接头的基本形式和尺寸(GB98588)本加 工过程中所使用的钢板厚度有6mm、9mm、15mm，其中6mm不需开 坡口，其余均开K型坡口。所有焊接坡口焊前进行100%磁粉探伤检查焊接坡口和热影响 区有无裂纹、分层、夹杂，应进行硬度测试,WHB200为合格。(5)机加工：对13号钢进行铣削加工，铣出两个1520。倒角。对1号 和10号板进行铣削加工，钻孔，攻丝。对4号板材进行弯曲，将 钢板加热到9

13、50C10C保温一小时后出炉。4.焊接所需的定位夹紧装置(1) 定位：由于定位精度不高，定位可使用可拆式角钢型挡块图7挡块（2）夹紧：选用螺旋压夹装置，结构简单，夹紧力较大，特变试用与小批量及单件生产情况（3）采用平台式工作台，有利于减少钢板的变形。5.焊接：（1）、焊前准备：焊前准备主要包括坡口的制备、预焊部位的清理、焊条的清理 以及钢板表面的探伤等。首先，对于坡口的制备，这里采用刨削 和氧气切割的方法。这样可以加工出直边任何形式的坡口。其次， 对于预焊边缘的清理，在焊接部位，焊前要清理水、锈、油污、 切割氧化皮等杂物，以利于获得高质量的焊缝。清理时，此处采 用的是喷丸处理。再次，碱性焊条E4315需要在350400C下烘 干12h，酸性焊条和焊丝不需烘干。（2）、焊接方法：为了简化工艺，生产过程中使用手工电弧焊和CO,气体保护焊 2的方法进行焊接。（3）、焊接设备手工电弧焊采用直流焊机，电源型号为ZX5-400； 二氧化碳 气体保护焊采用推丝式半机械化二氧化碳焊机，型号为NBC-5