备料工艺-钢材的下料

1、教学目标及内容教学目标及内容n教学目标教学目标了解机械切割的方法与设备、及其应用了解热切割的方法与设备、及其应用能根据不同材料及规格选择合理的下料工艺n教学内容教学内容机械切割热切割下料工艺分析钢材下料的方法钢材下料的方法机械切割机械切割锯割、砂轮切割、剪切、冲裁锯割、砂轮切割、剪切、冲裁热切割热切割气割、等离子弧切割、激光切割气割、等离子弧切割、激光切割机械切割机械切割是指材料在常温下利用切割设备进行切割的方法；热切割热切割是利用氧乙炔焰、气体等离子气等进行切割的方法。一、机械切割一、机械切割（一）锯割（一）锯割 1、应用范围：主要用于管子、型钢、圆钢等的下料。 2、类别 （1）手工锯割：一

2、般用弓形锯弓形锯，也可采用手工电动锯手工电动锯 （2）机械锯割（锯床）：分弓锯床、带锯床、圆盘锯床弓锯床、带锯床、圆盘锯床手工电动锯手工电动锯弓锯床弓锯床带锯床带锯床一、机械切割一、机械切割（二）砂轮切割（二）砂轮切割 1、特点：根据砂轮磨削特性，利用高速旋转的薄片砂轮进行切割； 2、应用范围主要用于切割角钢、钢筋、钢管等小截面钢材； 砂轮切割机结构砂轮切割机结构一、机械切割一、机械切割（二）砂轮切割（二）砂轮切割操作注意事项操作注意事项 操作时用底板上夹具夹紧工件操作时用底板上夹具夹紧工件，按下手柄使砂轮薄片轻轻接，按下手柄使砂轮薄片轻轻接触工件，平稳匀速地进行切割触工件，平稳匀速地进行切割

3、。因切割时有大量火星，需注。因切割时有大量火星，需注意要远离木器、油漆等易燃物意要远离木器、油漆等易燃物品。调整夹具的夹紧板角度，品。调整夹具的夹紧板角度，可对工件进行有角度切割。当可对工件进行有角度切割。当砂轮磨损到一半时，应更换新砂轮磨损到一半时，应更换新片。片。 砂砂轮轮切切割割机机一、机械切割一、机械切割（三）剪切下料（三）剪切下料 1、剪切是利用剪板机将材料接需要剪裁成一定外形的毛料，以作为后续工序冲压成形，边缘加工和焊接的备料。 一、机械切割一、机械切割（三）剪切下料（三）剪切下料 2、剪切原理 是通过上下剪刃对材料旋加剪切力，使材料发生剪切变形，最后断裂分离； 3、应用范围：零件

4、下料中厚板直线形。 一、机械切割一、机械切割（三）剪切下料（三）剪切下料 4、剪床的形式有：平口剪床（图c）、斜口剪床（图b）、龙门剪床、圆盘剪床、振动剪床等。（三）剪切下料（三）剪切下料 斜口剪床斜口剪床 该刀刃呈该刀刃呈倾斜状态，与下刀刃倾斜状态，与下刀刃成一个夹角成一个夹角。 剪切时随刀刃的下降，剪切时随刀刃的下降，板料的两部分连续地板料的两部分连续地沿宽度方向逐渐分离沿宽度方向逐渐分离，剪切力较小，可剪切剪切力较小，可剪切较宽、较厚的钢板，较宽、较厚的钢板，被剪切的板料易变形。被剪切的板料易变形。 斜口剪只能剪切直线斜口剪只能剪切直线板料。板料。 剪刀刃的角度剪刀刃的角度1上刀刃上刀刃

5、 2下刀刃下刀刃12571015257580570.080.5（三）剪切下料（三）剪切下料 平口剪床平口剪床 上下刀片上下刀片的刃口互相平行，故的刃口互相平行，故称为平口剪。称为平口剪。特点：上刀刃口与被剪切特点：上刀刃口与被剪切的板料在整个宽度方的板料在整个宽度方向同时接触及被剪断，向同时接触及被剪断，较大的剪力较大的剪力。适用于剪切宽度较小、厚适用于剪切宽度较小、厚度较大的钢条。度较大的钢条。 （三）剪切下料（三）剪切下料 龙门剪床龙门剪床主要主要用于剪切直线用于剪切直线，它的，它的刀刃比其它剪切机的刀刃比其它剪切机的刀刃长，能剪较宽的刀刃长，能剪较宽的板料，是目前应用最板料，是目前应用最

6、广的剪床，广的剪床，龙门剪床龙门剪床型号表示方法：型号表示方法：Q 11-132500（三）剪切下料（三）剪切下料 圆盘剪床圆盘剪床 上下剪刀为圆盘上下剪刀为圆盘状，被剪切的板料靠本身与状，被剪切的板料靠本身与刀片之间的摩擦力而进入刀刀片之间的摩擦力而进入刀片中完成剪切。片中完成剪切。 特点：特点：连续、生产率高，可连续、生产率高，可剪各种曲线剪各种曲线，但被剪板料易，但被剪板料易弯曲变形。弯曲变形。 适用于适用于剪薄板的直线或曲线剪薄板的直线或曲线轮廓轮廓。1上圆盘刀刃上圆盘刀刃2板料板料3下圆盘刀刃下圆盘刀刃圆盘剪床工作简图圆盘剪床工作简图一、机械切割一、机械切割（四）冲裁（四）冲裁 1、

7、冲裁是冲压工序的一种。利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方法，称为冲裁。用于小型零件的批量生产 。 一、机械切割一、机械切割（四）冲裁（四）冲裁 1、冲裁是冲压工序的一种。利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方法，称为冲裁。用于小型薄板零件小型薄板零件的批量生产 。 2、类别： 落料 冲裁的目的是为了制取一定外形轮廓的工件，被冲下的为所需要部分，而剩余的为废料； 冲孔 冲裁的目的是为了加工一定形状和尺寸的内孔，冲下的为废料，剩余的为所需要的部分。 冲孔落料复合冲裁 能在压力机的一次行程对于图中同时完成冲孔和落料 一、机械切割一、机械切割（四）冲裁（四）冲裁 冲裁工件一、机

8、械切割一、机械切割（四）冲裁（四）冲裁 3、冲裁的原理 冲裁的基本原理与剪切相同，只不过是将剪切时的直线刀刃，改变成封闭的圆形或其他形式的刀刃而已。 l一凸模 2一板料 3一凹模4一冲床工作台 一、机械切割一、机械切割（四）冲裁（四）冲裁 4、冲裁的设备 曲轴冲床a)外形 b)工作原理图1制动器 2一曲轴3一离合器 4一大带轮 5电动机6一拉杆7一脚踏板 8工作台 9一滑块 l0一导轨 11一连杆二、热切割二、热切割类型：类型： 气体火焰气割（气割）、数控切割、等离气体火焰气割（气割）、数控切割、等离子弧切割、光电跟踪切割。子弧切割、光电跟踪切割。 二、热切割二、热切割（一）气割（一）气割 常

9、见的有手工气割（任意形状零件）、半自动气割（直线形边缘和环状零件）和仿形切割（小型零件批量生产（注意：仿形样板的选择与设计）。受切割过程的影响， 气割主要用于切割低碳钢和低合金钢。 二、热切割二、热切割（一）气割（一）气割 割炬割炬小车式半自动气割机小车式半自动气割机摇臂仿形气割机摇臂仿形气割机二、热切割二、热切割（一）气割（一）气割 1、气割原理 气割的实质是金属在氧中的燃烧过程。它利用可燃气体和氧气混合燃烧形成的预热火焰，将被切割金属材料加热到其燃烧温度，由于很多金属材料能在氧气中燃烧并放出大量的热，被加热到燃点的金属材料在高速喷射的氧气流作用下，就会发生剧烈燃烧，产生氧化物，放出热量，同

10、时氧化物熔渣被氧气流从切口处吹掉，使金属分割开来，达到切割的目的。二、热切割二、热切割（一）气割（一）气割 2、气割过程包括三步： 火焰预热使金属表面达到燃点； 喷氧燃烧氧化、放热(上部金属燃烧放出的热量加热下部金属到燃点)； 吹除熔渣金属分离。3、实现气割的条件 (1) 燃点必须低于熔点。 (2) 金属氧化物的熔点要低于金属熔点。 (3) 燃烧是放热反应。 (4) 金属导热性能不应太高 (5) 金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少。二、热切割二、热切割（二）等离子弧切割（二）等离子弧切割 1、应用：等离子切割属于高温熔化切割，主要用于、应用：等离子切割属于高温熔化切割，主要用于不锈钢

11、、有色金属不锈钢、有色金属和非金属和非金属的切割。的切割。等离子弧的型式等离子弧的型式1钨极钨极 2等离子气等离子气 3喷嘴喷嘴 4冷却水冷却水 5工件工件 6非转移弧非转移弧 7转移弧转移弧二、热切割二、热切割（二）等离子弧切割（二）等离子弧切割 2、设备、设备二、热切割二、热切割（三）激光切割（三）激光切割 1、切割原理：、切割原理：利用经聚焦的高功率密度激光束的热能量将被切割工件利用经聚焦的高功率密度激光束的热能量将被切割工件切口区熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流切口区熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流（这种气体称为辅助气体）吹除熔化物而形成

12、切口。（这种气体称为辅助气体）吹除熔化物而形成切口。2、激光切割优点：、激光切割优点：切口窄小，表面精度高；可进行薄板高速切割和曲面切割，切割后切口窄小，表面精度高；可进行薄板高速切割和曲面切割，切割后变形小；适合可达性较差部位的切割，可切三维零件；可切割软、变形小；适合可达性较差部位的切割，可切三维零件；可切割软、硬、脆、易碎及合成材料；是无接触切割，所以无工具磨损；切割硬、脆、易碎及合成材料；是无接触切割，所以无工具磨损；切割时噪音低，污染小。时噪音低，污染小。3、激光切割缺点：、激光切割缺点：设备昂贵。受激光发生器输出功率的限制，目前只能切割中、小厚度材设备昂贵。受激光发生器输出功率的限

13、制，目前只能切割中、小厚度材料，一般切割厚度小于料，一般切割厚度小于15mm。二、热切割二、热切割（三）激光切割（三）激光切割 激光切割机激光切割机二、热切割二、热切割（四）数控切割（四）数控切割一种高效的自动化切割设备，目一种高效的自动化切割设备，目前已成为焊接结构生产企业主要前已成为焊接结构生产企业主要的批量生产下料工具。按所切割的批量生产下料工具。按所切割工件的形式不同，数控切割机可工件的形式不同，数控切割机可分为板材坐标式数控切割机、型分为板材坐标式数控切割机、型材数控切割机和管材数控切割机材数控切割机和管材数控切割机等几种。等几种。数控切割机数控切割机二、热切割二、热切割（四）数控切割（四）数控切割各类数控切割设备各类数控切割设备二、热切割二、热切割（四）光电跟踪切割（四）光电跟踪切割利用光电原理，利用光电原理，按图样的线条或按图样的线条或样板的轮廓进行自动跟踪样板的轮廓进行自动跟踪，同时，同时带动割炬进行带动割炬进行仿形切割仿形切割的一种自的一种自动化切割设备。光电跟踪切割机动化切割设备。光电跟踪切割机不需要编程和输入大量的数据，不需要编程和输入大量的数据，可省去制作号料样板和号料所需可省去制作号料样板和号料所需的材料和工时，而且能同时切割的材料和工时，而且能同时切割出多个零件。出多个零件。缺点是除了切割平台外，还需配缺点是除了切割平台外，还需配备跟踪