【正文】 布置，是為了保證焊縫沒有十字交叉。下料的方法可分為兩類：機(jī)械切割和熱切割。 筒節(jié)卷制 鋼板的彎曲加工，實(shí)際上是通過旋轉(zhuǎn)的輥軸，使鋼板在輥軸的作用力和摩擦力的作用下，自動(dòng)向前推進(jìn)產(chǎn)生塑性變形而彎曲。 (2)對(duì)中 為防止鋼板在卷制過程中出現(xiàn)扭斜，產(chǎn)生軸線方向的錯(cuò)邊，滾卷之前在卷板機(jī)上擺正鋼板的過程為對(duì)中。 表 9 MZ1000 焊機(jī)的技術(shù)參數(shù) 焊接電流 (A) 焊絲直徑 (mm) 送絲速度 (cm/min) 焊接速度 (cm/min) 電流種類 400~1200 3~5 50~200 25~117 直流或交流 由于內(nèi)筒筒節(jié)部分選用的 是 16 mm 的鋼板，內(nèi)、外兩面都各焊一層， 采用雙面埋弧焊要求邊緣必須平直，保證間隙小于 2 mm。 (1) 翻孔 翻孔工藝的示意圖，如圖 13 所示。 封頭部分的選料 封頭在劃線下料前應(yīng)先對(duì)制作封頭的坯料進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)上式計(jì)算出內(nèi)筒封頭的壓延力： P 內(nèi)筒 )t()2 0 0 5 9 9( ???????? 沖壓設(shè)備采用水壓機(jī)或油壓機(jī)。 No 27 3 裝配焊接工藝 在焊接結(jié)構(gòu)制造中，將組成結(jié)構(gòu)的各個(gè)零件按照一定的位置、尺寸關(guān)系和精度要求組合起來的工序，稱為裝配。 因?yàn)榧訜岵?各 部分板厚都大于 9mm， 故 定位 焊縫 長(zhǎng)度 35~45mm，間距250~350mm。應(yīng)注意確定夾套的裝配位置，用夾具夾緊固定，然后進(jìn)行定位焊。 耐 壓試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)容器的密封性能和強(qiáng)度，它是壓力容器設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量的綜合性檢驗(yàn)。 考慮穩(wěn)定因素，本產(chǎn)品的試驗(yàn)壓力為 兆帕 。因此， 2 2 0 ( m m )706040500 ?????H 上模壁厚 smS 當(dāng)壓力機(jī)噸位 ≤400 噸時(shí)， mm40~30?smS ； 壓力機(jī)噸位 ≥1500 噸時(shí)，mm09~07?smS 。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！ 本論文的順利完成， 除了我的導(dǎo)師 ***副教授，我要感謝曾經(jīng)教 授過我的機(jī)械學(xué)院所有 老師 以及基礎(chǔ)課的所有老師，還要感謝學(xué)辦的各位輔導(dǎo)員老師。 No 39 致謝 本論文是在導(dǎo)師 ***副 教授悉心指導(dǎo)下完成的。 本加熱槽內(nèi)筒封頭的直徑為 2021 mm，所以熱壓時(shí)收縮率 δ取 %。 No 33 水壓試驗(yàn) 耐壓試驗(yàn)是用水或其它適宜的液體作為加壓介質(zhì)（極少數(shù)情況用氣體作加壓介質(zhì)），對(duì)容器進(jìn)行強(qiáng)度和密封性的綜合檢驗(yàn)，在絕大多數(shù)場(chǎng)合耐壓試驗(yàn)用水作為加壓介質(zhì)的耐壓試驗(yàn)又稱為水壓試驗(yàn)。與所選用的焊接滾輪架配合，可以焊接 加熱槽 的內(nèi)、外環(huán)縫和縱縫。 定位焊縫長(zhǎng)度20~25mm， 間距 150~200mm。根據(jù)定位方法的不同可分為劃線定位、 樣板定位、定位元件定位、臺(tái)卡具定位。 將封頭夾持于可旋轉(zhuǎn)的 回轉(zhuǎn) 平臺(tái)上，開口朝上，而將割槍夾持于工作平臺(tái)側(cè)面 的支架上，使之對(duì)準(zhǔn)切割線，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 回轉(zhuǎn) 平臺(tái)旋轉(zhuǎn)。整體封頭壓制屬于拉延過程。 外緣翻邊的制作工作原理如圖 15 所示。 根據(jù)以上計(jì)算，選擇制作 夾套 板材的尺寸 ， 上夾套 1 8 5 0 m m7 0 0 0 m m1 2 m m ?? 的鋼板 一塊； 下夾套選用 1 5 5 0 m m7 0 0 0 m m1 2 m m ?? 的鋼板 一塊。選用的電機(jī)型號(hào)為 ZXG300，工藝參數(shù)如表 8 所示。 圖 10 預(yù)彎胎板法 工作原理圖 預(yù)彎胎板一般用厚度大于筒體厚度兩倍以上的板材制成。 圖 8 內(nèi)筒 筒節(jié) 下料尺寸 注 ： —— 為毛坯尺寸； 為選板尺寸 邊緣加工 邊緣加工是按工藝要求采用一定的加工方法將工件的邊緣或端面加工成符合工藝要求的形狀、平直度和 粗糙 度的生產(chǎn)過程。采用 GYXnM 型鋼材預(yù)處理裝置，它是一種大型噴丸除銹設(shè)備，既可以用于鋼板、型鋼的表面處理，也可用于結(jié)構(gòu)部件的表面處理。 圖 2 內(nèi)筒筒節(jié)制作工藝流程圖 夾套筒節(jié)制作工藝流程圖 夾套部分分為上夾套、下夾套和夾套封頭，其中上、下夾套的工藝相同，如圖 3 所示。 ③ 塑性和沖擊韌性良好，焊接接頭產(chǎn)生冷裂紋或熱裂紋的傾向小，適合各類大型結(jié)構(gòu)和受壓容器。 由于同時(shí) 16MnR 鋼的含錳量 相對(duì) 較高，錳硫比 (Mn/S)能達(dá)到 除硫 要求， 所以 具有較好的抗熱裂性能，正常焊接條件下熱裂紋傾向較小。 16MnR 的力學(xué)性能和工藝性能良好。如焊接工藝編制采用焊接專家系統(tǒng)；焊接工藝評(píng)定 和焊工培訓(xùn)考試使用計(jì)算機(jī)管理；編制零部件制造工藝過程卡等?，F(xiàn)代焊接技術(shù)已能焊出無內(nèi)外缺陷的、力學(xué)性能等于甚至高于被連接體的焊縫。 工業(yè)生產(chǎn)中具有特定的工藝功能并承受一定壓力的密閉設(shè)備，稱為 壓力容器 。主要是筒節(jié)、封頭的加工工藝及加熱槽槽體的總裝配焊接 工藝 。 設(shè)計(jì)產(chǎn)品普遍應(yīng)用于石油化學(xué)工業(yè)、建筑業(yè)等行業(yè)上。最后，為了防止產(chǎn)品生銹需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行涂 漆 。因此，壓力容器行業(yè)的國際地位在一定程度上反映了國家的綜合實(shí)力。 近年來隨著焊 接技術(shù)的不斷完善，高強(qiáng)度鋼在現(xiàn)代壓力容器結(jié)構(gòu)中獲得了廣泛應(yīng)用。目前 壓力容器在各行業(yè)中的應(yīng)用已十分廣泛。 16MnR 鋼的屈服強(qiáng)度為 345MPa，是屈服強(qiáng)度在 294~392MPa 之間的熱軋鋼。由于不含強(qiáng)碳化物形成元素，所以16MnR 鋼對(duì)再熱裂紋不敏感 [15]。本次設(shè)計(jì)選用的 Q235B 鋼板的厚度為12mm，該厚度鋼板 的 力學(xué)性能如表 5 所示。 圖 6 焊縫布置圖 內(nèi)筒筒節(jié)制作工藝 鋼材復(fù)檢 壓力容器是質(zhì)量要求嚴(yán)格的重要焊接結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中 16MnR 和 Q235B 鋼板選用的都是中 等 厚板的板材， 對(duì)其 下料均選用熱切割的方法，采用的設(shè)備是 CNC4A型數(shù)控切割機(jī)， 用 氧乙炔火焰進(jìn)行切割 [8]。本設(shè)計(jì)選用對(duì)稱式三輥卷板機(jī)，鋼板卷制的基本原理如圖 9 所示。常用的方法有：對(duì)中擋板對(duì)中法、傾斜進(jìn)料對(duì)中法、 輥 上槽線對(duì)中法。焊接第一面的熔深為板厚的 40%~50%,第二面要控制熔深達(dá)到板厚的 60%~70%，以保證焊透。 圖 13 翻孔工藝示意圖 H— 翻邊的高度， mm ； h— 圓弧中心高， mm ； t— 工件厚度， mm ； d— 翻邊預(yù)沖孔直徑， mm； D— 翻邊后孔中徑， mm； B— 凸緣寬度， mm； r— 翻邊與工件平面的圓角半徑， mm； tr ?? 2mm?t 時(shí)，取 tr 3)~(2? rH ? trdDH 0 . 7 20 . 4 32)( ???? (26) )(2 trHDd ???? (27) 根據(jù)零件翻邊后孔中直徑 D ，計(jì)算預(yù)沖孔直徑 d ，并核算翻邊高度 H 。 坯料直徑（包括加工余量） ： 1 0 02)( ???? hsDgkDp (211) 式中： Dp 毛坯料直徑 ,mm； Dg 封頭內(nèi)徑 ,mm； k 封頭形狀影響系數(shù)； s 板厚 , mm； h 直邊量 , mm； 100二次切割余量 , mm。根據(jù)上述的延壓力計(jì)算來選擇壓力機(jī)的噸位，并且需要考慮到?jīng)_壓直徑。裝配在焊接結(jié)構(gòu)制造工藝中占有很重要的地位，這 不僅是由于裝配工作的質(zhì)量好壞直接影響著產(chǎn)品的最終質(zhì)量，而且還因?yàn)檠b配工序的工作量大，約占整個(gè)產(chǎn)品制造的 30%~40%。 容器的裝配 焊接 內(nèi)筒筒節(jié)間的裝配 焊接 內(nèi)筒筒節(jié)對(duì)接裝配首先應(yīng)定位準(zhǔn)確、可靠，符合施工圖樣規(guī)定的尺寸和公差要求。 裝配及焊接工藝如下 夾套與夾套封頭的裝配 焊接工藝。 無損檢驗(yàn) 本加熱槽采用 X 射線探傷的方法進(jìn)行 焊接缺陷的 無損檢驗(yàn)。 對(duì) 16MnR 鋼制容器液壓試驗(yàn)時(shí)，液體溫度不得低于 5℃ ，而水壓試驗(yàn)的溫度上限一般宜限制在 40℃以下不超過 60℃ 。本設(shè)計(jì)中采用的是 500t 四柱式油壓機(jī)。在此，祝各位老師在工作崗位上再創(chuàng)佳績(jī)。 (4) 多處運(yùn)用自動(dòng)焊、自動(dòng)切割技術(shù)，大大提高了工作效率。 上模設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算 上模直徑 smD 上模直徑的計(jì)算公式為： )1( ??? DgDsm (51) 式中， Dg 封頭內(nèi)徑， mm； ? 熱壓收縮率。 加熱槽上的對(duì)接焊縫檢測(cè)長(zhǎng)度為 100%焊縫長(zhǎng)度，其檢驗(yàn)結(jié)果必須符合GB3323— 87 中規(guī)定的 II 級(jí)合格，并輔以 20%的超聲波探傷。本次設(shè)計(jì)選用的是伸縮臂式焊接操作機(jī)，其焊接機(jī)頭和工作臺(tái)安裝在伸臂的一端，伸臂可水平伸縮。 圖 19 下夾套與夾套封頭的環(huán)焊縫坡口形式 裝配時(shí) ，定位焊 采用焊條電弧焊，工藝參數(shù)如表 11 所示。 No 28 零件的定位方法 根據(jù)零件的具體情況，選取零件的定位方法。 為提高工作效率，可使 鋼 板的二次切割和坡口加工 同時(shí) 進(jìn)行 。本設(shè)計(jì)采用的是沖壓成 形 法。 翻邊力： kLtF ?? (210) 式 中， L 曲變線長(zhǎng)度 ， mm； No 23 k 系數(shù)，取 ~。 ???sr ，所以 k 值取 故夾套的展開直徑： 2 2 1 2 ( m m )122200 ????? sDgd (24) 夾套的展開長(zhǎng)度： )6 9 4 5 .6 8 ( m m22123 . 1 4 ???? dL ? (25) 上夾套寬 1766mm，下夾套寬 1484mm， 預(yù)留出加工余量。 (2)焊接工藝參數(shù) 首先，將縱縫用焊條電弧焊進(jìn)行定位焊，電源采用的是直流反 接。其原理如圖 10 所示。 所選內(nèi)筒筒節(jié)板材，如圖 8 所示 。 本設(shè)計(jì)中對(duì) 16MnR 和 Q235B 鋼板 清理 選用的是機(jī)械法中 的 噴丸 方 法。 產(chǎn)品制作工藝流程 圖 內(nèi)筒筒節(jié)制作工藝流程圖 此加熱槽的內(nèi)筒筒體部分 是 由兩節(jié)筒節(jié)焊接而成，筒節(jié)的制作工藝 流程 如圖 2 所示。 ② 焊前一般不需要預(yù)熱。而 16MnR鋼板 中碳、硫、磷等元素 含量 必須控制在要求 值以下 。 16MnR 的硫、磷含量略低于 16Mn， 沖擊韌性比 16Mn有所提高。 近幾年我國壓力容器制造業(yè)嘗試應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)。 由于壓力容器發(fā)展迅速， 壓力容器的工作條件越來越苛刻， 對(duì)焊接技術(shù)的要求也更加嚴(yán)格。 符合下列其中一項(xiàng)的即為二類容器： ① 中壓容器 (III 類規(guī)定的除外 )；② 易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲(chǔ)存容器； ③ 毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器； ④ 低壓管殼式余熱鍋爐； ⑤ 低壓的搪瓷玻璃壓力容器。 通過分析母材的各種性能及本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，編制出適合本產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程。該設(shè)計(jì)中詳細(xì)制定了加熱槽的制作工藝和封頭沖壓模具的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 加熱槽 ； 焊接工藝 ； 夾套 ； 沖壓模具 No 2 Abstract The heating trough body of this time design is the a