文档介绍：3 金属结构零部件的制造目目录录 3 金属结构零部件的制造 金属构件下料过程中的板厚处理 钢材的矫正 放样和号料 下料 零件的预加工 零件的弯曲 3 金属结构零部件的制造 金属构件下料过程中的板厚处理实际生产中应用的金属结构产品,其外形是多种多样的。在制造这些产品时, 首先遇到的一个问题,就是如何将任一外形的构件图展画成平面图。一般而言, 画展开图时,为使问题简化,都以薄板为对象,不考虑板厚的影响,因薄板的厚度很小,可忽略不计。但当板厚,零件尺寸要求又精确时,作展开图就必须考虑板厚的影响,否则会产生零件尺寸不准,质量不高,甚至造成废品。为消除这种影响,展开放样时必须对板厚进行处理。板厚处理的主要内容: 确定中性层的位置,进而确定构件的展开长度、高度及相贯构件的接口等。 mm ?3 金属结构零部件的制造中性层:当板料弯曲时,外层纤维受拉而伸长,内层纤维受压而缩短,在伸长与缩短之间存在着一个长度保持不变的纤维层,称为中性层。形状为曲线形构件的展开长度,应以构件的中性层长度为准。如图 3-1(a) 所示的圆筒,在平板弯曲过程中,圆筒的外层受拉而伸长,内层受压而缩短,只有中性层既不伸长,也不缩短,等于平板原有的长度。图 3-1(b) 为圆筒板厚处理的展开图,即圆筒的展开长度等于中性层的长度。 板料弯曲中性层位置的确定图3-1 圆筒的板厚处理(a) 圆筒中性层; (b) 圆筒经板厚处理的展开图 3 金属结构零部件的制造弯板中性层位置与弯曲半径 r和板厚 t的比值有关。当时,中性层近于板厚正中,即与板料中心层重合; 当时,中性层的位置靠近弯曲中心的内侧,见图 3-2 所示。相对弯曲半径 r/t 愈小,则中性层向内侧移动愈大,这是由于塑性弯曲时, 弯板厚度变薄,其断面产生畸变的结果。中性层与内弧的距离可由下式计算: 板料弯曲中性层位置的确定(续 1) 5?t r5?t r 0 txs?(3-1) 式中 t——板厚( mm ); x 0——移动系数,见表 3-1 。表3-1 中性层位置移动系数 x x 0 ≥ ≤ r/t 注: r为弯曲件内弧半径, mm 。图3-2 圆弧弯板的中性层 3 金属结构零部件的制造如图 3-1 的圆筒,内径 D 2=300 mm ,板厚 t=30 mm ,则中性层直径 d可由上式求得: 板料弯曲中性层位置的确定(续 2) 5 30 2 300 ???t r由,从表 3-1 查得 x 0= ? mm 43 .030 0???? mm sDd8. 325 9. 12 2 300 2 2??????则根据中性层直径 d即可求得下料长度 L为: mm dL5. 1023 8. 325 1416 .3????? 3 金属结构零部件的制造单件的板厚处理主要考虑:展开长度及制件的高度。 单件的板厚处理(1-3) ⑴圆锥管的板厚处理圆锥管的展开图为一扇形, 用厚板制成的圆锥管,大、小展开弧长应分别取大、小口中性层为直径的圆周长度。为确保制件高度尺寸符合图样要求,大口展开半径应取中性层的圆锥母线长。图3-3(a) 所示为正截头圆锥管,已知尺寸为 D 1、d 3、t及h, 经板厚处理得 D 2、d 2、r及c 1,图 3-3(b) 为处理后的放样图。图3-3 圆锥管的板厚处理(a)实样图;( b)放样图 3 金属结构零部件的制造放样尺寸,也可通过近似计算方法求得: ⑴圆锥管的板厚处理(续) 22 12dD cdr?? 1crR??? sin 32tdd??? sin 12tDD???? sin cos 1thc ?? 312dD h tg???(3-2) (3-3) (3-4) (3-5) (3-6) (3-7) 式中 r——小口展开半径( mm ); R——大口展开半径( mm ); D 1——大口外径( mm ); d 3——小口外径( mm ); D 2——大口放样中心径( mm ); d 2——小口放样中心径( mm ); c 1——锥管素线长( mm ); t——板厚( mm ); β——锥底角。 3 金属结构零部件的制造如图 3-4 所示,方管内壁的四角均为直角,方管在折曲成形时,内壁四边长度不变,但内壁以外的板拉伸变形较大。因此,方管放样长度应以内壁为准。如果方管是由四块板拼焊而成,则视拼接的情况不同而作不同的板厚处理。例如相对的两块板夹住另两块板时,则相邻两板的下料宽度就有所不同,一块应按内壁下料,另一块