【文章內(nèi)容簡介】 直接決定著零件的尺寸和幾何形狀的精度，而且對以后的裝配和焊接工序也有很大的影響?？傮w來看，劃線和號料大致可以分為以下三部分操作內(nèi)容和步驟：放樣展開、制作樣桿樣板、在鋼材上進(jìn)行號料。應(yīng)注意的是，放樣展開最后獲得的尺寸是零件的設(shè)計尺寸或者說是零件加工后應(yīng)得的尺寸，而樣板是用來號料的，其外部尺寸應(yīng)該是零件加工前坯料尺寸，這兩者是不一樣的。因此，下料時每邊需預(yù)留出修邊余量約 30mm。零件的坯料尺寸是由零件展開尺寸、工藝余量和加工余量三部分組成的。內(nèi)筒筒體的展開計算（即以筒節(jié)的平均直徑為基準(zhǔn)）：L=πDm－△L=π （D i+S）－△L 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No. 14(11)通?！鱈=（～ ）πD mS/Di式中：L 筒節(jié)展開長，mm； Dm 筒節(jié)平均直徑，mm ； Di 筒節(jié)內(nèi)徑， mm； S 板厚，mm； △L 鋼板伸長量，mm； P 設(shè)計壓力，MPa；根據(jù)上面的公式計算，得出下料尺寸，由于要考慮刨邊和余量，把筒節(jié)分為3節(jié)，故選擇制作筒節(jié)的板材為：5580150024二塊5580130024 一塊各筒節(jié)展開毛坯尺寸如圖 4 所示 圖 4 筒節(jié)展開圖 下料 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No. 15選用半自動氧乙炔切割機進(jìn)行下料。半自動切割適用于低碳鋼板進(jìn)行直線，弧形或圓形工件的氣割，以及焊接V形坡口的氣割。小車式半自動切割機主要技術(shù)參數(shù)見表4。表 4 小車式半自動切割機主要技術(shù)參數(shù)名稱 氣割機型號 G1100A厚度 10～100切割范圍直徑 mm 50～150切割速度 mm/s 50～650使用割嘴號數(shù) ＃ 1＃，2＃，3＃垂直 150割嘴調(diào)節(jié)范圍水平 mm 200外形尺寸（長 寬高） mm 420440310用途 可做直線，圓形和 V 形坡口切割采用火焰切割方法制備坡口，是目前壓力容器行業(yè)廣泛使用的最為經(jīng)濟的手段。 邊緣加工所謂邊緣加工是將工件的邊緣或端面加工成符合工藝要求的形狀和尺寸精度的加工工序。對下料后的零件進(jìn)行邊緣加工，主要是為了：①消除前道工序加工所產(chǎn)生的加工硬化層和熱影響區(qū)；②消除裝配、焊接工件邊緣或自由邊的各類缺陷，以提高結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量；③提高結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量，也可為產(chǎn)品的后期制作創(chuàng)造條件。本次設(shè)計選用 B81050A 型刨邊機進(jìn)行邊緣加工 [4]。 筒節(jié)的卷制⑴ 卷板機的工作原理選用對稱式三輥卷板機，型號為 —163200，技術(shù)參數(shù)：卷板最大規(guī)Wn格時最小彎曲直徑 850mm，電機功率 44KW，重量 噸，外形尺寸 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No. 16（長寬高）677017351940 （mm） 。其原理如圖 5 所示。上輥 1 可在垂直方向上下調(diào)節(jié)，兩個下輥為主動輥，可正反兩方向旋轉(zhuǎn)，并對稱于上輥中心線排列。彎曲時將鋼板放入上、下輥之間，然后上輥向下移動將鋼板壓緊并使之彎曲，使鋼板達(dá)到塑性變形狀態(tài)，再驅(qū)動兩下輥旋轉(zhuǎn)，并借助于鋼板與輥子之間的摩擦力使鋼板左、右移動，同時上輥也隨之轉(zhuǎn)動，這樣，就使鋼板連續(xù)通過垂直平面，受到相同的彎曲，產(chǎn)生相同的變形，鋼板成為曲率相同的弧形板。一次行程之后，再將上輥下壓一定距離，又驅(qū)動下輥，使鋼板進(jìn)一步受到彎曲。上輥幾次下壓，就將鋼板彎卷到需要的曲率半徑。板料的兩端不能同時進(jìn)入三輥之間部分得不到彎曲，成為剩余直邊。剩余直邊的長度約為兩下輥中心距的一半。圖5 三輥卷板機卷制鋼板1上輥；2 下輥；3鋼板⑵ 卷制工藝① 預(yù)彎 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No. 17② 對中 板料預(yù)彎之后，放入卷板機上下輥之間進(jìn)行滾卷前必須使板料的母線與輥的軸線平行，使板料的縱向中心線與輥的軸線保持相互垂直。③ 卷圓鋼板對中后，即可用上輥壓住板料并使之產(chǎn)生一定彎曲，開動機床進(jìn)行滾卷。每滾卷一個行程，便適當(dāng)下調(diào)上輥一次，這樣經(jīng)過多次滾卷就可將板料彎曲成所要求的曲率。④ 矯圓進(jìn)行完點裝和縱焊縫裝配焊接的各筒節(jié)需進(jìn)行矯圓，矯圓多是在卷板機上進(jìn)行。 縱縫裝配焊接 根據(jù)所選板材為 24mm 厚的 16MnR 鋼板，采用雙面埋弧焊，開 X 形坡口。定位焊采用焊條電弧焊，選用焊機型號 ZXG300。然后進(jìn)行焊接，選用埋弧焊機型號 MZ1000。如圖 6，此焊機工藝參數(shù)如表 5 所示。圖6 MZ1000 埋弧焊機表 5 MZ—1000 焊機的技術(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) 電流類型400～1200 3～5 50～200 25～117 直流或交流 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No. 18⑴ 焊前準(zhǔn)備： ① 焊接坡口 本筒體壁厚為 24mm，開對稱 X 形坡口，其坡口形式如圖 7 所示。焊條需在 350℃下烘干 1h，焊劑需在 150℃下烘干 2h。② 清理 在焊接前應(yīng)清除待焊部位及其周圍的油銹和污物等雜質(zhì)?？刹捎脵C械法，如用磨光機。 圖 7 筒體縱縫坡口示意圖⑵ 焊接工藝參數(shù)首先，將縱縫用焊條電弧焊進(jìn)行定位焊，采用直流電源反接。其工藝參數(shù)如表 6 所示。表 6 焊條電弧焊接工藝參數(shù)焊接材料 焊條直徑(mm) 焊接電流(A) 電流種類E5015 4 180 直流反接定位焊后，需檢查裝配及定位焊接質(zhì)量。然后用埋弧自動焊進(jìn)行焊接，內(nèi)外兩面各焊兩層。外面先焊一層，然后焊里面兩層，最后焊外面一層 [5]。其工藝參數(shù)如表 7 所示。表 7 埋弧焊焊接工藝參數(shù)焊層 焊接材料 焊絲直徑 (mm) 焊接電流 (A) 電弧電壓 (V) 焊接速度 (m/h)第一層 740760 34 32第二層 H08MnA+HJ431 5 760780 36 30⑶ 檢驗 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No. 19罐體的對接焊縫需用 100%射線探傷，須符合 GB33232022 I 級標(biāo)準(zhǔn)。 封頭的制作封頭制作的鋼材復(fù)檢、預(yù)處理、邊緣加工工藝與筒節(jié)的鋼材復(fù)檢、預(yù)處理及邊緣加工工藝相同。 封頭尺寸計算封頭毛坯直徑 D0 在考慮了一定得加工余量后，按D0=P+2hk0+2δ (21) =2144+240+215=2234mm式中：P封頭橢圓形部分的半周長；k0封頭沖壓成形時的拉伸系數(shù)，；δ封頭邊緣的加工余量，取15mm 。封頭設(shè)計尺寸，由JB/T47371995查得：公稱直徑（DN）：1800mm；曲面高度（h 1）：475mm ；直邊高度（h 2）：40mm ；厚度范圍（δ）：取24mm。封頭下料尺寸如圖8所示 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No. 20 圖8 封頭下料尺寸 封頭拼接采用 X 形坡口，雙面埋弧焊。根據(jù)等強度原則，選用焊絲為 H08MnA，焊劑為 HJ431。焊前準(zhǔn)備，焊前清理焊縫兩側(cè)各 20mm 及焊絲上的油銹、氧化皮等污物。焊劑應(yīng)在 的條件下烘干 2 小時 [6]。上下兩面都焊兩層，其工藝參數(shù)同筒Co150節(jié)的工藝參數(shù)相同。封頭拼接材料是厚度為 24mm 的 16MnR 鋼板，采用雙面埋弧焊，埋弧焊機型號：MZ—1000。拼接坡口形式如圖 9 所示。 圖 9 封頭拼接焊縫坡口形式 封頭的沖壓 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No. 21⑴ 沖壓基本原理封頭的制作成形選用的是沖壓的方法。沖壓也稱為拉伸或壓延，它是將平板毛坯或空心半成品利用沖壓模沖壓成一個開口的空心零件，沖壓具有生產(chǎn)率高，成本低，成形美觀等特點。⑵ 封頭的沖壓① 在沖壓之前，要對板材進(jìn)行加熱，這樣可以提高板材的塑性、韌性，降低變形抗力，易于 16MnR 鋼板沖壓成形的加熱的溫度為 1050℃左右。溫度不易過高或過低，溫度過高，板材的結(jié)構(gòu)組織將發(fā)生變化；溫度過低，變形抗力大，不易沖壓。② 沖壓過程封頭的沖壓過程是屬于拉延過程。在沖壓過程中，材料產(chǎn)生了復(fù)雜的變形，而且在工件不同的部位有著不同的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。壓制時如果不用壓邊圈，而封頭毛坯壁厚又較薄，則材料在切向壓應(yīng)力的作用下，易造成廢品。一般來說，當(dāng)滿足下式時，便需要采用壓邊圈，即S/D0100≤(1K) (31)式中：D 0—封頭毛坯直徑S—封頭毛坯厚度K—材料拉伸系數(shù)，通?？扇?～當(dāng) D0=2022～400mm 時，上述條件為 D0di 18S,(其中 di 為封頭內(nèi)徑)。 二次切割修邊余量是考慮在成形加工工藝過程不穩(wěn)定時，較難掌握其變形及準(zhǔn)確 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） No. 22形狀，在下料時預(yù)先加放的 100mm 余量，沖壓加工后，再按正確的尺寸二次劃線，予以割除。封頭沖壓完，其多余的直邊要借助于焊接回轉(zhuǎn)臺切割掉，切割同時還要進(jìn)行坡口加工，以備部件裝配時使用 [7]。 裝配與焊接裝配在焊接結(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，而且還因為裝配工序的工作量大