共22條:5 K1 X% g7 W" G5 ^$ r F9 G
17.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原則和技巧(二)& C- b1 N6 r5 ~' L
2.3改進(jìn)工藝方案
) u* y, W8 u& Y (1)避免沒(méi)有必要的切削加工,,特別是沒(méi)必要的裝夾基準(zhǔn)面的切削加工,。+ a& V, Y4 Q2 L7 O1 J
焊接件準(zhǔn)備用自動(dòng)化程度較高的焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí),應(yīng)考慮組成零件的焊前加工,,保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸,,否則誤差太大,機(jī)器人將無(wú)法自動(dòng)跟蹤焊接,。; d- g ]3 g; A6 z" a. c0 D
(2)在保證零部件可靠,、合理使用的前提下,降低尺寸公差,、表面粗糙度,、形位公差等加工精度等級(jí)要求。
" U0 l6 a7 K5 ~1 n (3)減少零件的彎曲形狀和復(fù)雜程度,,降低廢品率和生產(chǎn)制造成本,。
* D5 l* E+ j; \ O) Y$ V (4)型鋼在進(jìn)行長(zhǎng)度下料時(shí),盡量把火焰切割改為型鋼剪切下料,;一般板料的火焰切割改為用剪板機(jī)剪切下料,;長(zhǎng)方形條狀工件從四邊剪切改為用條鋼,僅僅是長(zhǎng)度上的剪切下料,。* K' E! }2 Q( U; g
2.4采用節(jié)省資源,、減少污染的工藝技術(shù)
7 e* H% o5 N5 W* R2 i) c (1)鑄鋼件改為焊接件。
7 P k1 B, w& H 鑄造行業(yè)很難徹底地解決環(huán)境污染問(wèn)題,,并且容易產(chǎn)生鑄造缺陷,,而采用焊接技術(shù)和焊接件就可以比較容易地解決這些問(wèn)題。
" e+ D n Q& u+ y' g; M: r; O (2)在保證零件強(qiáng)度,,優(yōu)化板厚尺寸的前提下,,盡量減輕零件重量。結(jié)構(gòu)焊接件的設(shè)計(jì),,一定要使筋板受力,,避免焊縫受力。在結(jié)構(gòu)焊接件的構(gòu)成中使用厚板往往并不是強(qiáng)度的需要,,而是剛度的需要,,即焊接時(shí)厚板的變形小,或焊接件承載時(shí)變形小,。一些單獨(dú)的厚板往往是可以用薄一些的板加上適當(dāng)?shù)慕畎鍋?lái)代替,,這樣不僅減輕了總重,承載能力也會(huì)增加,。
5 |- C2 x. b+ A: b (3)選擇合理的焊縫長(zhǎng)度和焊角大小等參數(shù),。有相當(dāng)一部分設(shè)計(jì)人員常常將“強(qiáng)度焊縫”與“聯(lián)接焊縫”相互混淆,設(shè)計(jì)時(shí)往往出現(xiàn)要求焊接件中的焊縫一律焊透,、焊角越大越好的傾向,。其實(shí)選擇焊透還是不必焊透,是設(shè)計(jì)人員應(yīng)慎重考慮決定的,。應(yīng)仔細(xì)研究焊接件的受力狀態(tài),,再?zèng)Q定所要采用的焊角尺寸和焊縫長(zhǎng)度。能用斷續(xù)焊縫的決不要求在全長(zhǎng)方向上滿焊,,這樣一則可以節(jié)省焊接加工成本,,二則也可減少焊接變形;能用角焊縫的,,盡量不在零件上開坡口后再焊接,,以減少一道開坡口的工序。
$ u7 F1 }; ]8 a (4)采用少切削或無(wú)切削加工的工藝方法,,以提高工件強(qiáng)度,,降低制造成本。對(duì)于齒輪加工,,汽車行業(yè)中早已大量采用整體滾鍛,、精鍛成齒的方法來(lái)減少甚至取消齒形的加工量。工程機(jī)械的驅(qū)動(dòng)橋差速器齒輪現(xiàn)也已開始采用精鍛齒輪,。精鍛使得金屬纖維沿齒形成形方向包絡(luò),,不象一般齒輪切削齒形時(shí)把金屬纖維切斷,精鍛齒輪大大提高了齒輪的承載強(qiáng)度,,減少了切削量,,甚至可以不必再進(jìn)行齒形加工,降低了制造成本,。
# N# d7 m0 S! p (5)盡可能用焊接件代替一些自由鍛的鍛件,。
& F6 q- r% y6 ?* J0 q) ?: j (6)統(tǒng)一零件的熱處理技術(shù)要求和工藝規(guī)范,以便可以在同一爐中對(duì)不同零件同時(shí)進(jìn)行熱處理,,提高電爐利用率,;節(jié)約電力消耗。
* E' W+ X8 t: ^) C (7)充分利用鍛件余熱,在鍛后繼續(xù)加熱,,直接進(jìn)行鍛后正火等熱處理,。* c. ` k2 ~6 d4 M8 F3 v
(8)根據(jù)零件的具體情況,制定合理的熱處理技術(shù)要求,。* R; ~. v3 a! o: ?% u$ _* Q
中碳鋼或合金中碳鋼零件采用調(diào)質(zhì)處理,,可有效提高和充分發(fā)揮材料的機(jī)械強(qiáng)度等性能。但是對(duì)于軸徑比較粗大的軸類零件,,調(diào)質(zhì)時(shí)淬火的有效層只有幾毫米,,經(jīng)調(diào)質(zhì)、機(jī)械加工后所剩無(wú)幾,,而心部狀態(tài)實(shí)際上并沒(méi)有得到很好的改善,。所以根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),φ70以上的實(shí)心軸類零件,,可以考慮采用正火十機(jī)械加工或正火十淬火十磨削外圓的工藝流程,。因?yàn)檩S類零件往往采用高頻或中頻淬火,加熱只發(fā)生在外圓表層,,心部織實(shí)際不可能被淬透,。若用鹽浴爐加熱,心部可以被加熱,,但材料的淬透性有限,,調(diào)質(zhì)時(shí)的淬火實(shí)際在心部還是淬不透的。而正火可以有效改善零件的整體組織狀態(tài),,細(xì)化心部金相組織,,這對(duì)有些零件來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。
1 j2 y0 X* O0 T5 p8 ? (9)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),,應(yīng)充分考慮機(jī)器的整體布局,,液壓油箱的容積以足夠用為原則,使液壓油用量為最少,;管路走向簡(jiǎn)單緊湊,,長(zhǎng)度盡可能最短。同理,,在設(shè)計(jì)電器系統(tǒng)和制動(dòng)管路系統(tǒng)時(shí),,都應(yīng)使電纜或制動(dòng)管路走向合理,長(zhǎng)度為最短,。
$ P7 _9 q; K1 j. P 3結(jié)論
2 X7 ~0 z5 w) k 產(chǎn)品設(shè)計(jì)是個(gè)綜合信息處理的復(fù)雜過(guò)程,,它最終的結(jié)果是把線條、符號(hào),、數(shù)字繪制成合理的設(shè)計(jì)圖樣,,設(shè)計(jì)人員應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮,;
- q" x6 p. A5 q; {. R* J' P (1)簡(jiǎn)化每個(gè)零件的形狀,使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,;
& O; J2 S3 h- G& _ (2)合并零件的功能,,減少零件的種類或數(shù)量;, v. M) j. L6 q c/ V6 y
(3)應(yīng)用新結(jié)構(gòu),、新工藝,、新材料,、新原理來(lái)簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),,提高產(chǎn)品的可靠性;) f, B4 i* a! Z/ y" }: k$ d
(4)分解部件,,研究其裝配,、組裝的最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu);" w; L* z7 G# c5 E( ?
(5)對(duì)相似零件進(jìn)行分組,;
; i- {+ s/ l% ~+ [0 A: H (6)對(duì)相似產(chǎn)品按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)序列進(jìn)行產(chǎn)品系列化分析,;
, `- ~7 n4 U' U( C( N4 H1 n8 {8 A (7)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。
1 T1 X# h$ v0 P f 產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵在于自覺(jué),、主動(dòng)地學(xué)習(xí)與生產(chǎn)加工過(guò)程和加工工藝方面有關(guān)的知識(shí),,熟練掌握設(shè)計(jì)技巧。
1 b2 q8 V! N ^% x. `18.耐熱鋼焊條的選用
. @2 ~/ Q% ~0 Q6 m: m珠光體耐熱鋼由于擁有良好的抗氧化性,、熱強(qiáng)性能,、較強(qiáng)的抗硫、氫腐蝕性能,,而被廣泛應(yīng)用在石油化工,、鍋爐加熱等設(shè)備中。
?7 E, p3 W: h# U* {9 P, m 某廠在制作攀枝花攀煤矸石火電公司的省煤器區(qū)域護(hù)板時(shí)需用到大量的15CrMo鋼,。如何焊接15CrMo鋼,,首先需要確定它的可焊性,加入了0.8%~1.1%的Cr合金元素可以提高抗氧氣,、抗腐蝕作用,,加入0.4%~0.55%的Mo合金元素能增加抗蠕變能力。
k% O! N% [- k3 m4 Y" @- F 根據(jù)國(guó)際焊接學(xué)會(huì)推薦的低合金鋼碳當(dāng)量工式:CE=C+Mn/6+(Cr+V)/5+Ni/15+(Mo+Si)/4+Cu/13+P/2可以計(jì)算出該材料CE=0.61%,,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),,當(dāng)碳當(dāng)量CE>0.6%時(shí),該材料淬硬傾向強(qiáng)易出現(xiàn)冷裂紋熱處理后還會(huì)發(fā)生再熱裂紋,,屬于較難焊接的鋼材,,需采取較高預(yù)熱溫度和嚴(yán)格的工藝措施。
, r. f7 e* ?3 l3 _% K& K/ d! C 焊接材料的選用:焊縫的組織和性能在很大程度上取決于焊接材料,。焊接材料的選用須在確保焊接結(jié)構(gòu)安全,、可靠使用的前提下,根據(jù)被焊材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能,、板厚及接頭形式,、焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、受力狀態(tài),、結(jié)構(gòu)使用條件對(duì)焊縫性能的要求,、焊接施工條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等綜合考查后,有針對(duì)性地選用焊條,、必要時(shí)還需進(jìn)行焊接性試驗(yàn),。
7 u. e# |3 w: K O! @ 一、根據(jù)等強(qiáng)度的觀點(diǎn),,選擇滿足母材力學(xué)性能的焊條,,如果選用強(qiáng)度過(guò)低的焊條將達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的力學(xué)性能,選擇強(qiáng)度較高的焊條不僅工人操作難度增加,、焊接成形困難,,而且還會(huì)大大的增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。, k7 e$ K- p, }& K$ n% o7 _& ^
二,、根據(jù)母材合金成份選擇化學(xué)成份相同(相近)的焊材,,Cr-Mo耐熱鋼焊接接頭應(yīng)具有與母材相同的抗氧化性和熱強(qiáng)性,如果焊縫與母材化學(xué)成分相關(guān)太大,,高溫長(zhǎng)期使用后,,接頭區(qū)域某些元素發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象(如碳元素在熔合線附近的擴(kuò)散),使接頭高溫性能下隆,。為了提高焊縫的抗裂紋性能,,焊材的含碳量應(yīng)低于母材的含碳量,由于鋼中碳和合金元素的共同作用,,耐熱鋼焊接時(shí)極易形成液硬組織,,焊接性較差。為此耐熱鋼一般焊前預(yù)熱,,焊后進(jìn)行回火處理,。
C; b" C3 p6 q+ V, W; I5 z! b) d 三、由于母材的可焊性能差,,可選用塑,、韌性指標(biāo)較高的低氫型焊條。同時(shí)降低C,、S,、P等雜質(zhì)的含量。7 I) e. D1 s5 v. o* ~
1,、可以通過(guò)預(yù)熱來(lái)降低冷裂紋出現(xiàn)概率,,預(yù)熱及道間溫度要求控制在180~300之間,,焊后熱處理在620~690之間,保溫1小時(shí),,為了保證焊縫金屬?gòu)?qiáng)度,,在620溫度下回火不超過(guò)去30h,否則降低回火溫度;通過(guò)焊后熱處理不僅能消除焊接殘余應(yīng)力,,更重要的是能改善組織,,提高接頭的綜合力學(xué)性能;" ?/ ?& q6 i3 c0 Q. p, U5 m
2,、采用少的焊接線能量焊接,,防止過(guò)多的馬氏體淬硬組織生成;
$ r1 R) `$ _. v# Y 3,、采用富氬氣體保護(hù)進(jìn)行噴射過(guò)渡焊接(電弧長(zhǎng)度控制在4mm~5mm左右)而得美觀的焊縫,。
' R* X, j1 {! S, K 結(jié)論:耐熱鋼焊條的選用原則有三點(diǎn):一是保證力學(xué)性能,二是選擇化學(xué)成份相同(或相近)的焊材,,三是要配合適當(dāng)?shù)暮附庸に嚧胧?font class="jammer">7 C* \* i' S! t6 L, T* O2 s
19.模具補(bǔ)焊技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)講解
% _# N% f) Q3 n( _% \6 b- X模具補(bǔ)焊幾個(gè)要點(diǎn): 0 P; N% C: g) K/ K# C" o
1.焊條要預(yù)熱,焊條成分要與模具鋼成分相同或接近,,以保證焊后結(jié)構(gòu)均勻,。
0 T# g1 m+ A0 k. g* v+ X4 ] 2.模具要預(yù)熱到馬氏體溫度以上,但不能太高,。 # V* @! a. k4 C+ g& F4 K1 `7 T
3.電流要控制小,,否則焊接深度太大。 . C: l+ L( x. o4 c( x# G
4.焊接過(guò)程模具要保持預(yù)熱狀態(tài),。, U* E- p \2 c$ s0 V
20.用不同的焊條進(jìn)行鑄鐵冷焊應(yīng)注意的事項(xiàng), F4 a q2 \8 c+ w' t3 Y* J$ ~8 Z
1,、采用銅鐵焊條(如Z607)焊接時(shí),焊條金屬中的鐵與銅互不相溶,,以機(jī)械混合物的狀態(tài)存在,,而且混合得不均勻。當(dāng)焊條中w(Fe)增大30%時(shí),,使焊縫金屬的塑性大為降低,,在焊接剛性接頭的焊縫時(shí),易在焊縫中產(chǎn)生裂紋,。因此應(yīng)盡量采取短弧焊接,,減少焊條的擺動(dòng),采用多層焊等工藝措施來(lái)防止焊接裂紋的產(chǎn)生,。
- g( B H4 v9 l, v) X2 [2,、在鑄鐵冷焊時(shí),為了修補(bǔ)個(gè)別重要的鑄件缺陷,,往往采用純鎳焊條或鎳鐵,、鎳銅焊條進(jìn)行補(bǔ)焊,,如Z308,Z408和Z508等,。用鎳銅焊條所補(bǔ)焊的鑄鐵件,,一般加工性能較好,但焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度一般都比較低,,同時(shí)由于銅鎳合金的收縮率很大,,其焊縫的抗裂性也較差。所以這種焊條只適用于強(qiáng)度要求不高的,,但表面需要加工的鑄件補(bǔ)焊,。用純鎳焊條補(bǔ)焊的優(yōu)點(diǎn)是焊縫金屬加工性良好,但價(jià)格昂貴,,在一般情況下不宜采用,。使用這類焊條操作時(shí),除按一般工藝要求進(jìn)行焊接外,,尚需注意補(bǔ)焊速度不能過(guò)快,,應(yīng)斷續(xù)進(jìn)行焊接。每次焊接長(zhǎng)度不宜超過(guò)40-50mm,并在焊一層后用小錘敲擊,,以消除應(yīng)力,。待焊縫冷至不燙手時(shí)再焊第二層,這樣才能保證補(bǔ)焊工作取得較好的效果,。 y7 d9 C3 L/ ~4 ^% F0 O* g
3,、高釩鑄鐵焊條是一種比較經(jīng)濟(jì)的鑄鐵冷焊電焊條,如Z116和Z117,。這種焊條需要采用短弧焊接,,并以分段倒退的順序進(jìn)行焊接,每段長(zhǎng)約10-30mm,宜采用較小的電流,,焊后同樣敲擊焊縫,,以減少應(yīng)力。+ O. ?6 {9 O# _. G! I7 J( H7 `- F5 y; _/ r
21.汽車模具修補(bǔ)焊接缺陷分析# {+ b" J; @2 I- O
冷沖壓模具焊接的硬度不足現(xiàn)象:
2 w$ _5 P- W. g. b: {) y 原因:(一)
- A6 B; i/ _0 w6 b$ t 焊接時(shí)電流過(guò)大,,對(duì)模具母材的稀釋率過(guò)大,,模具母材的合金元素受損。
+ J1 T/ V0 x1 I! F9 x. U 對(duì)策:
) R: m. J0 j$ V8 f+ B 盡量使用小電流,、短弧焊接,,焊接時(shí)焊條的擺動(dòng)的幅度不大于焊條直徑的1.5倍。
7 O! K7 `5 w1 W: n" ^9 J4 C% z 原因:(二)/ ?/ [/ {" }; u4 k, R; M8 s; ^, {+ ]
焊接時(shí)的預(yù)熱溫度和層間溫度沒(méi)有控制,。4 _) p: C. M: ^7 }6 l5 j$ X
對(duì)策:! i" l2 Y. _$ Y! R9 I* `
注意把握預(yù)熱的溫度,,(預(yù)熱溫度主要和母材的含碳量有關(guān))以及焊接時(shí)層間溫度的控制。
( u" n0 X8 a( |# F* R+ ` 原因:(三)3 h5 e3 a: x7 ^1 u" w7 Z* L
堆焊層數(shù)過(guò)多,,焊接材料的選用不當(dāng),。+ t& C- F6 R+ f9 G) A
對(duì)策:$ k& L# A4 |$ `1 Q
選擇適合堆焊層數(shù)要求的焊接材料,。(有的焊接材料組織體直接是高硬度的馬氏體組織,有的焊接材料是堆焊三層以上的時(shí)候才可以從奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)楦哂捕鹊鸟R氏體組織的,。) |