第三章焊接结构零件加工

焊接结构的备料加工一般要经过钢材的矫正、预处理、划线、放样、下料、弯曲、压制、校正等工序，这对保证产品质量、缩短生产周期、节约材料等方面均有重要的影响。本章将着重讲授钢材的矫正方法、焊接件的加工方法和工艺。第一节钢材矫正第二节放样与号料第三节展开放样第四节板厚处理第五节下料第六节坡口加工第七节压弯与滚弯加工第八节板料拉深成形第一节钢材的矫正一、钢材变形的原因

1.轧制过程中引起的变形

2.钢材因运输和不正确堆放产生的变形

3.钢材在下料过程中引起的变形

钢材在划线前允许偏差值见表3-1。

偏

差

名

称简

图允

许

值钢板、扁钢的局部挠度角钢、槽钢、工字钢、管子的垂直度角钢两边的垂直度工字钢、槽钢翼缘的倾斜度表3-1钢材在划线前允许偏差二、钢材的矫正原理

矫正就是利用钢材局部发生塑性变形，来消除原来所不希望的变形的过程。

方法：加热或加压

实质：已伸长的纤维缩短，已缩短的拉长。

钢材平直和弯曲时纤维长度的变化三、钢材的矫正方法

按矫正时的钢材温度，分为热矫正（700℃～1000℃）和冷矫正（室温）。1.手工矫正

（1）反向变形法反向弯曲矫正示意图见表3-2，反向扭曲矫正的应用见表3-3。

（2）锤展伸长法矫正锤展伸长法矫正的应用见下表3-4。

名

称变形示意图矫正示意图矫

正

要

点钢板

对于钢性较好的钢材，其弯曲变形可采用反向弯曲进行矫正。由于钢板在塑性变形的同时，还存在弹性变形，当外力消除后会产生回弹，因此为获得较好的矫正效果，反向弯曲矫正时应适当过量角钢圆钢槽钢表3-2反向弯曲矫正名称变形示意图矫正示意图矫正要点角钢当钢材产生扭曲变形时，可对扭曲部分施加反扭矩，使其产生反向扭曲，从而消除变形扁钢槽钢表3-3反向扭曲矫正的应用变形名称矫正图示矫正要点薄板中间凸起锤击由中间逐渐向四周，锤击力由中间轻至四周重边缘波浪形锤击由四周逐渐向中间，锤击力由四周轻向中间重纵向波浪形用拍板抽打，仅适用初矫的钢板对角翘起沿无翘起的对角线进行线状锤击，先中间后两侧依次进行表3-4锤展伸长法矫正的应用变形名称矫正图示矫正要点扁钢旁弯平放时，锤击弯曲凹部。或竖起锤击弯曲的凸部扭曲将扭曲扁钢的一端固定，另一端用叉形扳手反向扭曲角钢外弯将角钢一翼边固定在平台上，锤击外弯角钢的凸部内弯将内弯角钢放置于钢圈的上面，锤击角钢靠立肋处的凸部（续）变形名称矫正图示矫正要点角钢扭曲将角钢一端的翼边夹紧，另一端用叉形扳手反向扭曲，最后再用锤击矫直角变形角钢翼边小于90°，用型锤扩张角钢内角角钢翼边大于90°，将角钢一翼边固定，锤击另一翼边槽钢弯曲变形槽钢旁弯，锤击两翼边凸起处；槽钢上拱，锤击靠立肋上拱的凸起处（续）2.机械矫正

机械矫正分类及适用范围见表3-5。表3-5机械矫正分类及适用范围矫正方法简图适用范围拉伸机矫正薄板、型钢扭曲的矫正、管子、扁钢和线材弯曲的矫正压力机矫正中厚板弯曲矫正矫正方法简图适用范围压力机矫正中厚板扭曲矫正型钢的扭曲矫正工字钢、箱形梁等的上拱矫正工字钢、箱形梁等的上拱矫正（续）矫正方法简图适用范围压力机矫正较大直径圆钢、钢管的弯曲矫正撑直机矫正较长面窄的钢板弯曲及旁弯的矫正槽钢，工字钢等上拱及旁弯的矫正圆钢等较大尺寸圆弧的弯曲矫正（续）矫正方法简图适用范围平板机矫正薄板弯曲及波浪变形的矫正中厚板弯曲的矫正多辊机矫正薄壁管和圆钢的矫正厚壁管和圆钢的矫正（续）多辊矫平机上辊列倾斜矫平机矫正方法简图适用范围卷板机矫正钢板拼接而成的圆筒体，在焊缝处产生凹凸、椭圆等缺陷的矫正型钢矫正机矫正角钢翼边变形及弯曲的矫正槽钢翼边变形及弯曲的矫正方钢弯曲的矫正（续）卷板机H型钢矫正机3.火焰矫正

火焰加热的方式有点状加热、线状加热和三角形加热三种。火焰加热的位置如图3-2所示。图3-2火焰加热的位置加热方式适用范围加热要领点状加热薄板凹凸不平，钢管弯曲等矫正变形量大加热点距小，加热点走私适当大些；反之，则点距大，点径小些。薄板加热温度低些，厚板温度高些线状加热中厚板的弯曲，T形、工字梁焊后角变形等的矫正一般加热线宽度约为板厚的0.5~2倍，加热深度为板厚的1/3~1/2。变形越大，加热深度应大些三角形加热变形较严重，刚性较大的构件变形的矫正一般加热三角形高度约为材料宽度的0.2倍，加热三角形底部宽度应以变形程度而定，加热区域大，收缩量也较大表3-6

火焰矫正加热方式、适用范围及要领

火焰矫正的加热方式、适用范围及加热要领见表3-6。常用钢材和简单焊接结构件的火焰矫正要点见表3-7。变形情况简图矫正要点薄钢板中部凸起中间部较小，将钢板四周固定在平台上，点状加热在凸起四周，加热顺序如图中数字凸部较大，可用线状加热，先从中间凸起的两侧开始，然后向凸起中间围拢边缘呈波浪形将三条边固定在平台上，使波浪形集中在一边上，用线状加热，先从凸起的两侧处开始，然后向凸起处围拢。加热长度约为板宽的1/3~1/2，加热间距视凸起的程度而定，如一次加热不能矫平，则进行第二次矫正，但加热位置应与第一次错开，必要时，可用浇水冷却，以提高矫正的效率表3-7常用钢材及结构件火焰矫正要点变形情况简图矫正要点型钢局部弯曲变形矫正时，在槽钢的两翼边处同时向一方向作线状加热，加热宽度按变形程度的大小确定，变形大，加热宽度大些旁弯在旁翼边凸起处，进行若干三角形状加热矫正上拱在垂直立肋凸起处，进行三角形加热矫正钢管局部弯曲采用点状加热在管子凸起处，加热速度要快，每加热一点后迅速移至另一点，一排加热后再取另一排（续）变形情况简图矫正要点焊接梁角变形在焊接位置的凸起处，进行线状加热，如板较厚，可两条焊缝背面同时加热矫正上拱在上拱面板上用线状加热，在立板上部用三角形加热矫正旁弯在上下两侧板的凸起处，同时采用线状加热，并附加外力矫正（续）火焰矫正的步骤一般包括：①分析变形的原因和钢结构的内在联系；②正确找出变形的部位；③确定加热的方式、加热位置和冷却方式；④矫正后检验。四、钢材的预处理

1.机械除锈法钢材经喷砂或抛丸除锈后，随即进行防护处理，其步骤为：

1）用经净化过的压缩空气将原材料表面吹净.2）涂装防护底漆或浸入钝化处理槽中，做钝化处理，钝化剂可用10%（质量分数）磷酸锰铁水溶液处理10min，或用2%（质量分数）亚硝酸溶液处理1min。3）将涂装防护底漆后的钢材送入烘干炉中，用加热到70℃的空气进行干燥处理。钢材预处理生产线

2.化学除锈法第二节放样与号料一、划线、放样和号料的定义

⑴

划线──根据施工图纸和工艺要求，正确地将待加工零件的坯料尺寸和形状按1:1的比例划在钢板上的加工工序。只适用于单件或零件数量较少的情况。划线是焊接结构生产过程中不可缺少的一个重要工序。它直接决定零件的尺寸和几何形状的精度，而且对以后的装配和焊接工序也有很大的影响。

⑵

放样──又称现图，是指在看清施工图样的基础上，根据施工图将其中的一部或全部，按1:1的比例，用制图的方法，准确地画在地板或放样平台上的工作过程。⑶

号料──用放样所取得的样板或样杆在待下料的材料上进行划线的工艺过程。二、放样所谓放样，就是在产品图样的基础上，根据产品的结构特点、制造工艺需要等条件，按一定比例（通常按1﹕1）准确绘制结构的全部或部分投影图，进行结构的工艺性处理和必要的计算及展开，最后获得产品制造过程所需要的数据、样杆、样板和草图等。（一）放样的目的1、检查设计图纸的正确性，包括所有零件，组件、部件尺小以及他们之间的配合等。2、在不违背原设计基本要求的前提下，依据工艺要求进行结构处理。3、利用放样图，结合必要的计算，求出构件用料的真实形状和尺寸（即算料和展开）。4、根据结构制造的工艺需要，利用放样图设计制造所需的胎夹具和模具。5、绘制供号料、划线用的草图，制作各类样杆、样板和样箱，准备数控纸带等。6、某些结构还可以利用放样图进行装配时定位，即“地样装配”。这时，放样图就画在装配平台上。（二）放样图与施工图的区别①比例不同施工图的比例是不确定的,1:10,1:20,2:1,...;放样图的比例一般只限于1:1。②目的不同施工图应是完善而意全；放样图应是简明而精确，在于准确地表达零件的尺寸和形状。③要求不同

施工图的线条粗细、比例大小、尺寸标注、公差精度、图面布置等均应符合制图标准绘制和书写，不能随意增减；

放样图可以不按规定进行，只要画出所需零件的尺寸、形状、位置关系即可，可根据需要增加辅助线或延长线，减少与放样无关的线条。放样程序一般包括结构处理、划基本线型和展开三个部分。1、线型放样线型放样就是根据结构制造工艺的需要，绘制出结构整体或局部轮廓的投影基本线型。进行线型放样时要注意以下几点：1）根据所要绘制图样的大小和数量多少，安排好各图在样台上的位置。2）选定好放样画线基准。三、放样的程序（一）

实尺放样

3）线型放样以画出设计要求必须保证的轮廓线型为主，而那些因工艺需要而可能变动的线型则可以暂时不画。

4）进行线型放样，必须严格遵循正投影规律。5）所画出的线型图必须满足光顺性和协调性的要求。

追求的是“制图技巧”2、结构放样结构放样就是在线型放样的基础上，根据制造工艺需要进行工艺性处理的过程。结构放样包括以下几方面的内容：1）确定各部分结合位置和连接形式。2）根据制造实际需要，对结构中的某些部位或部件给以必要的改动。3）计算或量取零部件尺寸及平面零件的实际形状，绘制号料草图，制作号料样板、样杆及样箱，或者按一定格式填写数据，供数控切割使用。4）根据加工需要，设计、制造焊接胎、夹具，绘制各类加工、装配草图；制作加工、装配用样板。追求的是“工艺技巧”

3、展开放样展开放样是在结构放样的基础上，对不反映实形或需展开的部件进行展开，以求取实形的过程。具体内容有：

1）板厚处理

2）展开作图展开方法地有平行线法、放射线法和三角形法三种。

3）根据展开图，制作样板或绘制号料草图。

（二）实尺放样过程举例

炉壳主体部件施工图

1.识读施工图

在识读施工图样过程中，主要解决以下问题。

1）弄清产品的用途及一般技术要求。

2）了解产品的外部尺寸、质量、材质和加工数量等概况，并与本厂加工能力比较，确定或熟悉产品制造工艺。

3）弄清各部分投影关系和尺寸要求，并确定可变动和不可变动的部位及尺寸。

2.结构处理

（1）连接部位Ⅰ、Ⅱ的处理

Ⅰ部件连接形式分析锥台结构草图

（2）大尺寸构件的处理

大尺寸焊件拼接方式

3.划基本线型（1）确定放样画线基准（2）画出构件基本线型件③号料样板

4.展开

（1）计算弯曲展开长（2）可展曲面的展开

5.样板制作

件②号料样板展开图三、样板和样杆的制作1、样板的分类按用途样板通常分为以下几类：（1）号料样板。（2）成形样板。（3）定位样板。（4）样杆。2、样板的材料制作样板的材料，一般采用0.5～2mm的薄钢板。当样板尺寸较大时，为减少重量，可以用板条拼成花格骨架。为节省材料，对精度要求不高的一次性样板，可用黄纸板或油毡纸制作。样杆一般用扁钢或铅条制作，也可以用木条制作。3、样板、样杆的制作样板、样杆是在材料上画样后加工而成，画样方法有两种：

1）直接画样法

2）过渡画样法（又称过样法）这种画样法又分为不覆盖过样法和覆盖过样法两种，多用于制作简单平面图形零件样板和一般加工样板。四、工艺余量在确定工艺余量时，主要应考虑以下因素：1、放样误差:包括放样和号料过程产生的误差。2、零件加工误差:包括切割、边缘加工及各种成形加工过程中产生的误差。3、装配误差:包括装配时边缘修整和装配间隙的控制，部件和总装误差及必要的反变形数值等。4、焊接变形的影响考虑焊接生产加工工艺的特点，如焊接的收缩变形，不同焊缝(如纵向焊缝和横向焊缝、电弧焊缝和电渣焊缝)有不同的收缩变形量。五、号料所谓号料，就是利用样板、样杆、号料草图及放样时得出的数据，在板料或型材上画出零件用料的真实轮廓和孔口在材料上的真实形状，与之连接构件的位置线、加工线等，并标出相应的加工符号等的工作过程。号料方法：按组织方法分为：①集中号料法②套料法③统计计算法④余料统一号料法按操作过程分为：①样板号料②草图号料③光学投影号料④电印号料⑤数控套料号料方法：按操作过程分为：①样板号料②草图号料③光学投影号料④电印号料⑤数控套料普通号料法号料方法——

样板号料将样板(或样杆)平放于钢板或型钢上，用石笔依照样板画出零件的形状及各种标记符号，并按要求加放施工余量,然后用铳头或錾子作出永久性记号，用色漆写上文字符号

。号料方法——

草图号料进行草图号料时，首先在钢板上适当的位置画出相互垂直的两根坐标轴，然后根据草图上所标注的各个特殊点，过渡点以及余量点的坐标值，找点并连线，然后用铳头或錾子将切割线、加工线、装配线等敲出记号，并且用色漆写上文字与符号.

大批量生产时，不宜采用草图号料。号料方法——

光学投影号料在比例放样的基础上，将展开的各零件图形经过套料，绘制成精确的投影底图，或通过投影制成更小比例的投影底片，然后在光学投影放大装置上放大，在钢板上投射出1：1的零件图形，最后对投影的零件线条进行手工复描号料。号料方法——

电印号料在光学投影号料的基础上，将放大成1：1的构件图形影像投射到覆盖有一层带负电的光导电粉末的号料钢板上，使其曝光，再经显影和定影处理，在钢板上留下号料的线迹，实现自动号料。号料方法——

数控套料利用电子计算机确定零件的图形，再将这些零件图形置于钢板边框内进行合理排列的过程，称为数控套料。第三节展开放样一、可展表面和不可展表面

任何立体表面，都可以看作是由直线或曲线按一定的的要求运动而成。这种运动的线叫母线。控制母线运动的线或面叫导线或导面。母线在表面上的任一位置线叫素线。以直线为母线形成的面称为直纹表面（如柱面、锥面等）。以曲线为母线形成的面称为曲纹面（如圆球面、椭球面和圆环面等）。就可展性而言，表面分为可展表面和不可展表面。1、可展表面立体的表面如果能全部平整地摊平在一个平面上，而不发生撕裂或皱折，则称可展平面，否则，称为不可展表面。

可展平面应具有以下特征：其相邻两素线应能构成一个平面或切线面（直母线沿导线运动，且始终与导线相切，所形成的面）在相邻两条素线无限接近的情况下，也可构成一微小平面。所以，柱面、锥面都是可展平面。2、不可展表面二、展开的基本方法1、平行线展开法平行线展开法主要用于表面素线互相平行的立体表面的展开。（1）用平行线法作正四棱柱面的展开图（2）用平行线法作斜切正四棱柱面的展开图（3）用平行线法作斜切直立圆柱面的展开图（4）小结平行线展开法的作图步骤，可归纳为：等分断面图，并求各等分点直线（素线）的高度；

作基准延长线，并按等分距离（边长或弧长）截取长度；(3)边等分点引垂线，截取相应等分点直线（素线）的高度；(4)依次连接各所得高度点，完成展开图。2、放射线展开法放射线展开法适用于表面素线相交于一点的锥体。放射线展开法的原理：

把锥体表面上任意相邻的两条素线(或棱线)及其所夹的底边线，看成是一个近似的平面三角形。把所有的小三角形平铺在平面上，锥体表面也就被展开了。（1）用放射线展开法作正四棱锥台的放样展开图（2）用放射线法作正圆锥面的放样展开图（3）用放射线法作斜截圆锥面的放样展开（4）小结

放射线展开法的作图步骤，可归纳为：

(1)在二视图中(或只在某一视图中)通过延长投影边等手段完成整个锥体的放样图。

(2)通过等分断面周长(或任意分割断面全长)的方法，作出各分点所对应的断面素线(包括棱锥侧棱以及侧面上过锥顶点的直线)，将锥面分割成若干小三角形。

(3)应用求实长的方法(常用旋转法、直角三角形法)，把所有不反映实长的素线，与作展开图有关的直线的实长一一不漏地求出来。

(4)以实长为准，利用交轨法(正锥体可用扇形法)，作出整个锥体侧面的展开图，同时作出全部放射线。

(5)在整个锥体侧面展开图的基础上，以放射线为骨架，以有关实长为准，再画出锥体被截切部分所在曲线的展开曲线，完成全部展开图。3、三角形展开法三角形展开法就是以立体表面素线（棱线）为主，并画出必要的辅助线，将立体表面分割成一定数量的三角形平面，然后求出每个三角形的实形并依次画在同一平面上。三角形展开法适用于各类形体，只是精确程度不同而已。（1）方形锥面管的展开（2）天方地圆构件的展开（3）结论放射线展开法的作图步骤，可归纳为：（1）在放样图中将形体表面正确分割成若干小三角形。（2）求所有小三角形各边的实长。（3）以放样图中各小三角形的相邻位置为依据，用已知的或求出的实长为半径，通过交轨法，依次展开所有小三角形，最后将所得的交点视构件具体情况用曲线或用折线连接起来，由此得到所需构件的展开图。第四节板厚处理

板的厚度会对钣金构件的尺寸和形状产生一定的影响，厚度越小，板料的厚度对构件放样展开造成的误差也越小。因此，在实际生产中，当板的厚度等于或小于1.5mm时，可以不考虑板的厚度处理的问题。但对于厚板构件，我们必须研究并掌握板料厚度的影响。一、板料弯曲时的展开长度计算（一）圆弧弯曲时的展开

中性层钢板弯曲变形的过程中，内缘受压缩短，外缘受拉伸长，在内缘和外缘之间必然存在弯曲时既不伸长也不缩短的一层纤维，该层称为中性层。

中性层的确定中性层的位置与弯曲的内半径与板厚之比r/δ有关。r/δ<0.10.20.250.51.01.52.03.04.0K0.30.330.350.360.400.420.440.470.475（二）折角弯曲时的展开没有圆角或者圆角很小（r<0.3δ）的弯曲叫折角弯曲。等体积法毛坯的体积：

V1=LBδ弯曲后的体积：

V2=（C+A）Bδ+πδ2Bπδ=C+A+0.785δ

（3-2）实际加工时，在折角处有变薄现象发生，修正如下：L=C+A+0.5δ

（3-3）二、单件的板厚处理单件的板厚处理，主要是要确定构件的单线图的实际尺寸。三、相贯件的板厚处理相贯件的板厚处理，除了解决各形体的展开外，还要重点处理形体相贯的接口线，以便确定各形体表面素线的长度。1、画出弯头的主视图和实际接口线；2、以轴线为界画出内、外圆断面图，并将其四等分，得等分点1、2、3、4、5。从等分点引上垂线，得与接口线交点1΄、2΄、3΄、4΄、5΄。

3、在主视图低口延长线上，截取1—1=π（D-t），并八等分。从等分点引上垂线，与由接口线上各交点向右所引水平线相交，将各交点光滑相连，即得弯头单管展开图。四、钢材弯曲时的料长计算

在计算弯曲构件的料长时，必须按中性层的长度计算，所以关键是要确定中性层的位置。（一）板料弯曲的料长计算中性层R中=r+Kδ

（二）圆钢弯曲的料长计算圆钢弯曲的中性层，一般总与中心线重合。所以圆钢弯曲件的料长按中心线计算。图3-25圆钢双弯90ºR1中=R1+

R2中=R2+（三）角钢弯曲件的料长计算由于角钢的断面是不对称的，所以其中性层的位置不在断面中心，而是位于偏向角钢根部的重心处，及中性层与其重心重合。各种角钢的重心距可从有关资料或手册中查得。常用的角钢有等边角钢和不等边角钢。不等边角钢的弯曲分为长边弯曲和短边弯曲；角钢的弯曲按弯曲形式有分内弯和外弯两种。1、等边角钢内弯R中=R-Z0L=

2、等边角钢外弯R中=R+Z0L=l1+l2+

3、不等边角钢长边内弯R中=R-Y0L=l1+l2+

4、不等边角钢短边内弯中性层弯曲半径：

R中=R-70+Y0

L=

5、不等边角钢长边外弯R中=R+45-X0L=2R中

6、不等边角钢短边外弯

R中=R+X0

L=l1+l2+

(四)槽钢弯曲料长的计算槽钢弯曲分两种形式：一种是外弯，另一种是平弯。1、槽钢外弯料长的计算槽钢外弯时，中性层以重心距为准。

R中=R+Z0L=l1+l2+

2、槽钢平弯料长的计算槽钢平弯时中性层与槽钢断面中心层重合，所以坯料长应以中心为准来计算。

R中=R+L=l1+l2+

第五节下料

下料，是将零件或毛坯从原材料上分离下来的工序。常用的下料方法有克切、锯削、气割、等离子切割、剪切、冲裁等。下面仅简单介绍工厂常用的剪切、气割、等离子弧切割等。一、剪切（一）常用的剪切机械1、龙门式斜口剪床龙门式斜口剪床主要剪切直线形切口。由于操作简单，进料容易，剪切速度快，变形小，切口精度较高，应用很广。2、横入式斜口剪床横入式斜口剪床主要用于剪切直线形切口。剪板机3、圆盘剪床圆盘剪床的剪切部分由上、下两个滚刀组成。剪切时，上、下滚刀作等速反向转动，材料边剪切，边送进。圆盘剪床瞬时剪切长度极短，且板料转动几乎不受限制，适用于剪切曲线切口，并能连续剪切。但用圆盘剪床剪切时，材料变形较大，切口有毛刺，而且一般只能剪切较薄的板料。4、振动剪床振动剪床的上、下刀板都是倾斜的，而且交角较大，剪切刃口很短。剪切时，上刀板作上、下往复运动，每分钟可达数千次。

振动剪床可以在板料上剪切各种曲线和内孔，但切口有毛刺，生产率低，而且只能剪切较薄的材料。5、联合剪冲机床联合剪冲机床通常由斜口剪、型钢剪和小冲头组成，可以剪切钢板、各种型钢、并能进行小零件冲压和冲孔。（二）气割设备及工具1、氧气瓶2、乙炔瓶3、减压器4、割炬5、橡胶软管二、气割（一）气割的条件金属材料必须满足以下三个条件，才能够进行气割：

1、金属材料的燃点必须低于其熔点

2、金属燃烧生成的氧化物熔点低于金属本身的熔点

3、金属燃烧时，应能放出出大量的热，并且金属的热导率要低。

（三）气割操作过程

1）调整火焰。火焰的选择

2）开始气割时，必须用预热火焰将切割处金属加热至燃烧温度（即燃点）。切割操作示意图

3）把切割氧气喷射至已达到燃点的金属时，金属便开始剧烈的燃烧（即氧化），产生大量的氧化物（熔渣），由于燃烧时放出大量的热，氧化物呈液体状态。

4）燃烧时所产生的大量液态熔渣被高压氧气流吹走。

2.机械下料（1）剪切（2）热切割热切割包括数控气割、等离子弧切割、光电跟踪气割等。

仿型气割机是由运动机构、仿型机构和切割器组成。气割时，先将制好的样板置于仿型台上，仿型头按样板的轮廓运动，切割器则割出所需的形状。

数控切割是按照数字指令规定的程序进行的热切割。它能准确地切割出直线与曲线组成的平面图形，也能用足够精确的模拟方法切割其他形状的平面图形。数控切割的精度很高，生产率也比较高。数控切割是由数控切割机来实现的，该机主要由两大部分组成；数字程序控制系统（运算控制小型电子计算机）和执行系统（切割机部分）。数控切割机半自动气割机光电跟踪气割机光电跟踪气割机由光电跟踪台和自动切割机两大部分组成。等离子弧切割就是利用等离子弧的高温，将被切割件瞬间局部熔化，然后等离子弧的高速气流将熔化物吹走来实现的。第六节坡口加工根据设计或工艺要求，将被焊工件的待焊部位加工并装配成具有一定几何形状的沟槽，称之为坡口。焊接接头是否需要加工坡口，以及加工何种形式的破口，应从以下几方面考虑：第一是必须保证焊接接头的质量；第二要兼顾经济效益；第三要根据焊接结构的形状、大小及施焊条件；第四要有利于减小焊接变形和应力。一、坡口的形状焊接接头的坡口根据其形状的不同，可分为基本型、组合型和特殊型。1、基本型坡口基本型坡口是一种形状简单、加工容易、应用普遍的坡口形式。2、组合型坡口2.组合坡口3.特殊坡口二、坡口尺寸及精度三、坡口加工方法1、风铲加工

用途：1、锅炉造船冶金工业及其分行业各种金属构件的铲切，尤其是各种不规则或狭小不方便表面的铲切工作。2、机械加工

机械加工坡口在刨边机上进行，可以刨削各种型式的坡口，机械刨边加工方法与手工铲边相比，不但效率高，而且质量好，所以在成批生产中已广泛采用。2、中大型铸件的清砂，铲除浇冒口。3、基本建设和交通工程的桥梁铲切焊缝。4、各种砖墙混凝土墙的开口工作。风铲加工坡口劳动强度大、噪音大、效率低，目前已较少使用。（1）刨边机

刨边机的结构示意图

（2）坡口加工机3、气割加工气割坡口的方法简单易行、效率高，能满足开V形或X形坡口的质量要求，已被广泛采用。但是切割后，必须清理干净氧化铁残渣。

V形坡口气割

4、碳弧气刨加工

碳弧气刨开坡口效率高，特别适用于仰、立位的刨切，无很大的噪音，工人的劳动强度较低。碳弧气刨在焊接生产中主要用于清根、刨除焊接缺陷、开坡口等。碳弧气刨在生产中会产生一定的烟雾，所以应注意通风。四、坡口的检查对坡口加工质量的主要检查项目和内容有：1、坡口的形状是否准确或符合标准。2、坡口是否光滑、平整，毛刺或氧化铁熔渣是否清理彻底。3、坡口的各种尺寸是否在合格范围之内。第七节压弯与滚弯加工一、弯曲成形弯曲成形过程

（1）弹性变形阶段

（2）塑性变形阶段

（3）断裂阶段

二、钢材的变形特点对弯曲加工的影响

1.弯曲力

自由弯曲时的弯曲力V形：F1=U形：F1=K：安全系数B：宽度R:内弯半径选择压力机的依据。2.回弹现象

影响回弹的主要原因有：

1）材料的屈服点越高，弹性模量越小，加工硬化越激烈，弯曲变形的回弹越大。

2）材料的相对弯曲半径r/t越大，材料变形程度就越小，则回弹越小。

3）当弯曲半径一定时，弯曲角越大，表示变形区长度越大，回弹也越大。

4）其他因素，如零件的开状、模具的构造、弯曲方式及弯曲力的大小等，对弯曲件的回弹也有一定的影响。减小回弹常采取下列措施：

1）将凸模角度减去一个回弹角，使板料弯曲程度加大，板料回弹后恰好等于所需的角度。

2）采取校正弯曲，在弯曲终了时进行校正，即减小凸模的接触面积或加大弯曲部件的压力。

3）减小凸模与凹模的间隙。

4）采用拉弯工艺。

5）在必要时和许可的情况下，可采取加热弯曲。

3、最小弯曲半径材料在不发生破坏的情况下，所能弯曲的最小弯曲半径，称为最小弯曲半径。

影响材料最小弯曲半径的因素如下：1）材料的力学性能

塑性越好，最小弯曲半径越小2）弯曲角α在相对弯曲半径r/δ相同的情况下，可以取较小值3）材料纤维的方向性当弯曲线与纤维方向垂直时，弯曲半径可以取小些。4）材料的表面质量和剪断面质量表面质量和剪断面质量较差时，应选用较大的弯曲半径。5）其它因素当材料较薄时，可以取较小的弯曲半径；当材料宽度较小时，也可以取较小的弯曲半径。三、机械压弯成形

在压力机上使用弯曲模进行弯曲成形的加工方法，称为机械压弯。

图3-52板料弯曲的三种变形方式a)自由弯曲b)接触弯曲c)校正弯曲四、压力设备常用进行焊接结构压弯加工的设备有：液压机、风压机、冲床等。液压机风压机又叫空压机数控冲床五、滚弯成形在滚床上进行弯曲成形加工的方法称为滚弯，一般又称卷板成形。滚弯机床包括滚板机和型钢滚弯机。1、滚弯工艺

1）滚板机的基本类型及其特点滚板机的基本类型有：对称式三辊滚板机、不对称式三辊滚板机和四辊滚板机三种。对称式三辊滚板机的特点是：中间的上轴辊位于两个侧下轴辊的中线上，结构简单、应用普遍。其主要缺点是弯曲件两端有较长一段长度位于弯曲变形区以外（称为剩余直边）。不对称式三辊滚板机轴辊的布置是不对称的，上轴辊没有位于两下轴辊的中线上，而是偏向一侧，这样就使板料的一端边缘也能得到弯曲，剩余直边的长度极短。若在滚制完板料一端后，将板料从滚板机上取出掉头，再放在滚板机上进行弯曲，就可使板料全部得到弯曲。不对称式三辊滚板机的缺点，是由于支点距离不相等，滚弯时轴辊受力很大，易产生弯曲而影响工件滚弯精度。滚弯时板料掉头滚制，也增加了操作程序。四辊滚板机相当于在对称式三辊滚板机的基础上，又增加一个中间下辊，这样基本上就可以使板料全部得到弯曲。它的主缺点是结构复杂、造价高，所以应用不太普遍。

2）预弯

常用预弯方法钢板弯曲时的理论剩余值见表3-3。

设备类型卷板机压力机弯曲形式对称弯曲不对称弯曲模具压弯三辊四辊剩余直边冷弯L/2（1.5~2）δ（1~2）δ1.0δ热弯L/2（1.3~1.5）δ（0.75~1）δ0.5δ表3-3钢板弯曲时的理论剩余直边值3）对中

几种对中方法

4）滚弯各种卷板机的滚弯过程第八节板料拉深成形一、拉深拉深是利用凸模把板料压入凹模，使板料变成中空形状零件的的工序。工件毛坯拉深工序图拉深动画拉深件类型a）轴对称旋转体拉深件b)盒形件c)不对称拉深件

1、底部裂纹原因：毛坯被强制拉入凹模时，拉应力超过了材料本身的强度极限拉深件出现拉裂现象与