工艺规程设计范文
工艺规程设计范文(精选11篇)
工艺规程设计 第1篇
固定钳身的作用主要体现于:作为主架, 起到与稳定与校核的的作用, 在固定钳身的所使用的过程中, 以方便可调型为主, 在进行设计中由于要考虑其承载稳定性和承载的适应性, 所以在设计时以孔和面的设计为主, 在承载孔的基础上要保证其同轴度和适应度作为基准。
1.1 固定钳身UG建模
设计、加工前先对固定钳身用Ug软件进行建模, 如图1所示。
1.2 固定钳身三视图
绘制固定嵌身的三视图, 如图2所示。
2 固定钳身的设计与工艺规程编制
2.1 结构工艺性分析
2.1.1 固定钳身的外形分析
钳身属于机架类零件[1], 在形状的设计中比较复杂, 钳身与多种工件相配合, 不但在平口钳中起到重要作用, 而且在使用中也起到至关重要的作用, 固定钳身的总体组合为综合式的, 有圆柱性和凸台组成, 其主要的作用是连接, 与桌面和台面连接紧固, 还与其他的一些零件进行过渡配合, 为其他的零件提供安装区域。
2.1.2 几何元素的分析
该工件外形复杂, 包含了圆弧面、平面、孔等集合元素, 其中圆弧面在设计过程中利用导动切除, 在孔的加工中一定要保证两段的同轴度使其在中心的对称中较为合理, 才能在使用中更加方便和快捷。
2.1.3 零件材料的分析
钳身在选取材料时较为简单, 按照对其稳定性的要求, 确定选取材料为HT200[2], 调质处理, 硬度为HRC20~30, 适合在加工中心加工。
2.2 固定钳身毛坯的选择
固定钳身为铸件, 属小批量生产。选择合适的毛坯, 对零件的加工质量、加工工时都有很大的影响。滑动钳身, 形状结构较复杂, 考虑选用铸件, 铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。
2.3 固定钳身毛坯的技术要求
铸件不应有裂纹, 砂眼和局部缩松、气孔及夹渣等缺陷。铸件表面应清除毛刺、结瘤和粘砂;铸造圆角为R5~R10。
2.4 主要加工表面
(1) 零件外轮廓; (2) 钳口面; (3) 导轨槽。
2.5 基准的选择
根据粗、精基准选择原则, 确定各加工表面的基准如表1所示。
2.6 拟定机械加工工艺路线
(1) 确定各表面的加工方法。根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求, 选定加工方法如下:外轮廓铣削一次完成;钳口面与直角面粗-精铣;钻沉头孔;M3螺纹孔钻-攻丝。
(2) 加工工艺路线的总体设计。此零件适合在铣床上加工[3]。对于加工来说要能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求使走刀路线最短。
(3) 按照铣削加工的工艺原则确定工件的加工工艺过程为: (1) 铸造毛坯并装夹在平口钳上; (2) 使用直径为Ø 25的立铣刀分别加工毛坯的各个面; (3) 使用直径为Ø 11的麻花钻打通孔Ø 11与沉头孔用Ø 18麻花钻钻至Ø 18; (4) 使用直径为Ø 7的麻花钻打通孔Ø 7与沉头孔用Ø 10麻花钻钻至Ø 10; (5) 使用直径为Ø 7的麻花钻加工通孔Ø 7; (6) 使用直径为Ø 17麻花钻加工丝杠孔至Ø 17; (7) 使用磨床加工丝杠孔至Ø 25; (8) 使用M6丝锥加工螺纹。
2.7 加工余量及工序尺寸的确定
根据上述原始资料和加工工艺, 分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸, 如表所2示。
其余未说明加工部分均一次加工完成。
2.8 设备的选用和参数的选择
2.8.1 设备的选用
采用华中数控铣床对工件进行加工, 游标卡尺量程0-250mm对工件进行测量, 角度规对直角测量, 平口钳对工件进行装夹。
2.8.2 设备切削参数的选择
主轴转速的确定:粗加工转速取800 r/min, 精加工转速取1000 r/min。
速度的确定:粗加工进给速度60 mm/min。精加工进给速100 mm/min。钻孔时主轴转速为1000 r/min, 进给量为0.5 mm/r。
参考文献
[1]王德俊.机械制图[M].北京:清华大学出版社.2010:203-204.
[2]王祖堂.金属塑性成形理论[M].北京:机械工业出版社, 1992:63-67.
工艺规程设计 第2篇
一、序言--1
二、设计目的---------------------------1
三、零件的分析------------------------2
四、确定生产类型---------------------2
五、确定毛坯---------------------------2
六、工艺规程设计---------------------3(一)、选择定位基准-------------------3(二)、制定工艺路线-------------------3(三)、选择加工设备和工艺路线----4(四)、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定-----------------4(五)、确定切削用量,切削速度和时间定额--------------------4
七、夹具设计---------------------------6
八、小结--7
九、参考文献---------------------------8
一、零件的分析
(一)零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动,按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔与操纵机构相连,下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。
(二)零件的工艺分析
零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
0.0211.小头孔22以及与此孔相通的8的锥孔、M8螺纹孔 02.大头半圆孔55
3.拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。
由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
二 确定生产类型
已知此拨叉零件的生产纲领为Q=5000件/年,零件的质量m=1.0件/台,结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%.代入公式(1-1)得
N=5000件/年1件/台(1+3%)(1+0.5%)=5152.5件/年
拔叉重量为1.0kg,由《机械制造技术基础课程设计指导教程》(本说明书中除特殊说明外,其余查表均由此指导教程查得)表1-3知,拔叉属轻型零件;由表1-4知,该拔叉的生产类型为大批生产.所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。
三 确定毛坯 确定毛坯种类:
零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择铸件毛坯。由表2-1选用铸件尺寸公差等级CT12级。2 确定铸件加工余量及形状: 由表2-5,选用加工余量为MA-G级,并查24页表2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示:
3绘制铸件零件图(见附图)
四 工艺规程设计
(一)选择定位基准:粗基准的选择:以零件的两个小头孔外圆表面为主要的定位粗基准,以小头孔的底面为辅助粗基准。精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以两个小头孔外圆柱表面为主要的定位精基准,以加工后的小头孔的上端面为辅助的定位精基准。
(二)制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》346页表15-
32、15-
33、15-34,选择零件的加工方法及工艺路线方案如机械加工工艺过程卡片。
(三)选择加工设备和工艺设备 1 机床的选择:
工序010~060均为铣平面,可采用X51立式铣床。
工序070~110采用摇臂钻床。
工序120采用钻床。多刀具组合机床。工序130采用铣断机床。选择夹具:该拨叉的生产纲领为大批生产,所以采用专用夹具。选择刀具:在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔55H13,由于精度不高,可采用硬质合金铰刀。4选择量具:两小头孔、中间孔均采用极限量规。
5其他:对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺寸采用通用量具即可。
(四)机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1圆柱表面工序尺寸:
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定7、8加工工序钻-扩-粗铰-精铰φ22加工余量工序尺寸及公差如下:
由2-28可查得精铰余量Z精铰=0.06mm
粗铰余量Z粗铰=0.14mm 扩孔余量Z扩孔=1.8mm
钻孔余量Z钻=20mm 查表1-20可依次确定各工序的加工精度等级为,精铰:IT7;粗铰:IT10;扩孔:IT11;钻孔:IT12.根据上述结果,再查标准公差数值表可确定各工步公差值分别为,精铰:0.021mm;粗铰:0.058mm;扩孔:0.075mm;钻孔:0.15mm 综上所述,该工序各工步的工序尺寸及公差分别为,精铰: φ2200.021mm;粗铰φ21.9400.058mm;扩孔:φ21.800.075mm;钻孔: φ2000.15mm.2平面工序尺寸:
1.1粗铣两小头孔上端面,加工余量为1.2mm,基本尺寸为,经济精度为CT12级。
1.2粗铣中间孔上端面,加工余量为4mm,基本尺寸为
mm
,经
济
精
度 为CT12级。
1.3粗铣中间孔下端面,加工余量为4mm,基本尺寸为
mm,经济精度为CT12级。
1.4精铣小头孔上端面,加工余量为0.5mm,基本尺寸为50mm,经济精度为CT11级。1.5精铣中间孔上端面,加工余量为1mm,基本尺寸为
mm,经济精度为CT10级。
1.6精铣中间孔下端面,加工余量为1mm,基本尺寸为
mm,经济精度为CT10级。
(五)确定切削用量,切削速度和时间定额:
1工序1以小头孔外圆表面为粗基准,粗铣φ22孔上端面。
1.1 加工条件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求:粗铣φ22孔上端面。机床:X51立式铣床。
刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。
铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《机械制造工艺设计简明手册》(后简称《简明手册》)取刀具直径do=80mm。1.2 切削用量
铣削深度 因为切削量较小,故可以选择ap=1.2mm,一次走刀即可完成所需长度,按《教程》表5-7查得fz=0.2mm。
1.3计算切削速度 按《教程》表5-9,然后根据d/Z=80/10选取,VC=40m/min,再由公 式
算得 n=159.24r/min,查《教程》表4-15得机床x51的转速
为n=160r/min,因此由公式
算得实际切削速度Vc=40.2mm/s。
1.4校验机床功率
查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=1.2mm,n=160r/min, V c=40.2m/min,f z=0.2mm/z。1.5计算基本工时
kr< 根据《教程》表5-43查得对称铣tj=l+l1+l2/fmz,由于,L2=2mm,解得tj=0.15min 辅助时间:ta=(0.15~0.2)tj=0.3min 2工序2 以小头孔外圆表面为基准粗铣φ55孔上下端面。2.1 加工条件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求:粗铣φ55上端面。机床:X51立式铣床。
刀具:直柄立式铣刀,按《教程》62页表3-15查得,取d=71mm,d1=63mm,中齿z=8。2.2 切削用量
2.2.1 铣削深度 因为切削量较小,故可以选择ap=4mm,一次走刀即可完成所需长度。2.2.2每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《简明手册》f=0.2mm/z。2.3查后刀面寿命
查《简明手册》表3.8,寿命T=180min 2.4计算切削速度 按《教程》表5-9选取Vc=40m/min,根据公式,算得n=181.98r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式
算得实际切削速度Vc=46.8m/min 2.5计算基本工时
根据《教程》表5-43查得对称铣tj=l+l1+l2/fmz,由于kr 工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求:粗铣φ55上端面。机床:X51立式铣床。 fVm ,刀具:直柄立式铣刀,按《教程》62页表3-15查得,取d=71mm,d1=63mm,中齿z=8。4.2切削用量 按机床功率kw5~10,工件-夹具系统刚度为中等时,按《教程》表5-7查得fz=0.12mm。4.3计算切削速度 按《教程》表5-9选取Vc=49m/min,根据公式,算得 n=219.8r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式 算得实际切削速度Vc=46.8m/min。 4.4校验机床功率 查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定n=210r/min, V c=46.8m/min,f z=0.12mm/z。4.5计算基本工时 tm=L+l1/ fn=(4+1)/0.12*210=0.20min。辅助时间:ta=(0.15~0.2)tj=0.4min 5.工序070和080以T1及小头孔外圆为基准,钻、扩、粗铰、精铰φ22孔,保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。.采用立式钻床525型号 5.1钻孔工步 (1)刀具:采用莫氏锥柄麻花钻(20GB/T1438.1-1996)(2)背吃刀量的确定 取a p=20mm(3)进给量的确定 由表5-22,选取该工步的每转进给量f=0.25mm/r(4)切削速度的计算 由表5-22,按工件材料为铸铁的条件选取,切削速度v取18m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=100018/(3.1422)=286.6r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=272r/min.代入(5-1),求出实际钻削速度v=nd/1000=2723.1420/1000=17m/min(5)时间定额计算 根据表5-41,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得.式中l=50mm, l2=1mm;l1=Dcotkr/2+(1~2)=20mm/2cot54.0+1mm=11.7mm,f=0.25mm/r,n=272r/min.将以上结果代入公式,得该工序基本时间tj=(50mm+11.7mm+1mm)/(0.25mm/r272r/min=0.92min=55.3s(6)辅助时间tf的计算 由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1555.3=8.30s 5.2扩孔工步 (1)刀具:采用莫氏锥柄扩孔钻(B/T1141-1984)(2)背吃刀量的确定 取ap=1.8mm(3)进给量的确定 由表4-10,选取f=1.1mm/r.(4)切削速度的计算 由表5-22,按工件材料为铸铁的条件选取,切削速度v取4m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=10004/(3.1421.8)=58.43r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.代入(5-1),求出实际钻削速度v=nd/1000=2723.1421.8/1000=6.64m/min(5)时间定额计算 由D=21.8mm l=50mm l2=3mm得 l1=(D-d)cotkr+(1~2)=(21.8-20)/2cot54.0+1=1.6mm=30.7s(6)辅助时间tf的计算 由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1530.7=4.6s 5.3粗铰工步 (1)刀具:采用锥柄机用铰刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的确定 取a p0.14mm(3)进给量的确定 由表5-31,选取f=1.0mm/r.(4)切削速度的计算 由表5-31,取v=4m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=10004/(3.1420)=63.7r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.代入(5-1),求出实际切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)时间定额计算 根据表5-41,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(21.94mm-21.8mm)/2=0.08mm的条件查得l1=0.37mm l2=15mm;而l=50mm f=1.0mm/r n=97r/min 将以上结果代入公式,得该工序的基本时间tj=(50mm+0.37mm+15mm)/(1.0mm/r97r/min)=0.67min=40.4s(5)辅助时间tf的计算 由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1540.4=6.06s 5.4精铰工步 (1)刀具:采用锥柄机用铰刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的确定 取ap=0.06mm(3)进给量的确定 由表5-31,选取f=0.8mm/r.(4)切削速度的计算 由表5-31,取v=6m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=10006/(3.1420=95.5r/min, 参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.代入(5-1),求出实际切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)时间定额计算 根据表5-42,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(22mm-21.96mm)/2=0.02mm的条件查得l1=0.19mm l2=13mm;而l=50mm f=0.8mm/r n=97r/min,将以上结果代入公式,得该工序的基本时间tj=(50mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/r97r/min)=0.81min=48.8s(6)辅助时间tf的计算 由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1548.8=7.32s 7 五.夹具设计 夹具设计任务 为提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动,需设计转专用夹具,并设计工序070、080钻小头孔22.本夹具将用于组合机床,刀具为麻花钻.2 确定夹具的结构方案(1)确定定位元件 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求,因此应以底面为主要定位基准,利用小头孔的外圆表面为辅助定位基准.(2)确定导向装置 本工序要求对被加工孔依次进行钻、扩、铰等三个工步加工,最终达到工序简图上规定的加工要求,故选用快换钻套作为刀具的导向元件.快换钻套查表9-10,得2200.024,钻套用衬套查表9-11,得34,钻套螺钉查表9-12,得43,查表9-13,确定钻套高度H=2.05D=2.0522=45mm,排屑空间h=0.5D=0.522=11mm 3切削力及夹紧力计算 由于实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于第一定位基准面,在两侧只需要采用两个V型块适当夹紧后本夹具即可安全工作.因此,无须再对切削力进行计算.4钻床夹具的装配图见附图 六 总结 机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的系统性设计.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言,通过这次课程设计,使我对专业知识了解得更扎实,也从中锻炼了自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加工作打下一个良好的基础。 关键词:连杆零件;机械加工工艺规程;专用夹具及其设计 1.引言 近年来,我国机械制造业随着科学技术的不断进步,得到了飞快的发展,也取得了较好的成效。机械制造是制造具有操作功能的零件和产品,其产品和零件在生活生产中可以直接被人们所使用,在社会中占据着举足轻重的地位,为国家的生活生产活动作出了巨大的贡献。连杆零件经常运用于我们的生活中,是活塞式压缩机、发动机重要的零件之一,其力学性能较好,使得机器在运行过程中,有足够的强度和刚度,能保证机器运行的效率。本文就连杆零件的机械加工工艺的规程和专用夹具的设计进行讨论分析。 2.连杆零件的机械加工工艺规程 2.1机械加工工艺规程设计 一般来讲,连杆零件的机械加工工艺规程包括:分析零件工艺性、选择毛坯的制造方法、选择基面的水位和高程的起始面、制定相关的工艺制造路线、确定各工艺的制造设备、刀具和夹具等、确定工序的切削用量,最后完整的填写工艺文件。这些步骤和环节紧紧相扣,缺一不可,为工艺生产奠定了坚实的基础。 2.2连杆的工艺性分析及生产类型的确定 连杆是机构中两端分别与主动和从动构件衔接,达到传递运动和力的目的,连杆工作的条件要求连杆具有较高的力学性能。这就对连杆机械加工工艺有了严格的要求。在连杆机械工艺性方面,应从其焊接性能、成型性能、铸造性能、热处理性等方面考虑,以保证连杆的强度、硬度、刚度和韧度,同时,还应该注意反映连杆进度的参数,如连杆大小头孔中心距尺寸进度、连杆大小头孔平行度等。由于连杆使用的比较广泛,生产类型一般为大批生产,因此在生产中,可以根据生产类型和生产条件,采用先进的制造方法,对此进行机械制造。 2.3拟定连杆工艺路线 连杆的工艺路线是描述机械制造中的操作顺利的技术。一般来说,连杆的机械制造的一项集很多工序为一体的制造工艺,为了完成连杆制造,需要进行一串的连续动作。制定出科学完善的工艺路线,对机械制造的有序进行有着重要的意义。对于连杆工艺路线,可拟定设计为:铸造—时效处理—铣上下2端面—铣下面侧面—钻孔—镗孔—钻孔—沟槽—铣宽槽—质检—入库。制造工艺却不是一层不变的,企业可根据自身的实际特点,对其中的环节进行增加、减少、交换和改变等。 2.4加工余量、工序尺寸和公差的确定 连杆机械制造工序的加工余量应该选择最小的加工余量,其目的是为了缩短加工时间,降低制造成本。加工余量必须保证能达到规定标准的精度和表面粗糙度。当然,加工连杆零件的尺寸越大,加工余量就越大,切削力、内应力引起的形变也会随之增大。因此,在选择加工余量和工序尺寸时,可以引入工序尺寸公差来进行经济加工精度范围的判断,以保证选择最佳的连杆零件的加工余量和工序尺寸。 2.5切削用量、时间定额的计算 切削用量是连杆零件机械制造过程中所采用的切削速度、切削深度和进给量等参数。可利用公式:vf=f.n=ɑf·z·n(n为工件或刀具的转速(转/分)或每分钟行程数(双行程/分);z为多齿刀具的齿数),对其参数进行计算。针对时间定额的计算,可以根据粗铣槽底面和两侧面、半精铣槽底面和两侧面的时间计算公式:tj=(1+1a+1b)/fmz计算出基本时间。当然,每道工序时间还包括布置时间、休息与生理需要时间等,由于连杆零件机械生产类型为大量生产,其时间可以忽略不计。 3.连杆零件机械制造工序专用夹具的设计 3.1定位方案及定位误差分析 定位基准的选择应该尽量符合基准重合原则,但是对于工件槽深的要求来说,选择所加工槽相对的另一端面为定位基准,不重合的误差为ΔB,ΔB为两端面间的尺寸公差0.1mm,加工的槽深公差为0.4mm。槽角度位置为45±30’,工序要求的是大孔中心为基准,与两孔连线为45±30’。这样的定位方案,完全符合基准重合,使其定位精度比较高。 3.2夹紧机构 设计加紧机构时,应该充分考虑动作迅速可靠,加紧点接近被加工部位,提高生产效率,保证加工质量。因此,可以采用两个手动螺旋压板,夹紧点选择在大孔端面,同时把防转销设置在压板外侧,使其使用方便,进一步满足加工需求。 3.3对刀及夹具的安装方案的确定 在夹具设计安装方案时,可以拟定夹具机构方案或者绘制夹具草图,这对于设计定位装置,确定工具安装位置有很大的作用。由于槽的加工要保证刀具方向的位置,为了快速准确的对刀,必须使用直角对刀块。夹具在安装时,采用一对定位键定向,用螺母加紧两端耳座的T形螺栓,以保证对刀块的方向和工作台纵向方向一致,进一步提高槽深进度,使得加工质量得到保证。 3.4夹具体 夹具是机械制造过程中用来固定加工对象,让其能占有正确的位置,以接受施工或者检测。夹具体一般夹具上较为复杂的元件,不仅要考虑安置在夹具中所需要的各种元件,还要考虑工件的装卸和机床的固定较为方便。因此在设计夹具体的时候,应该满足一些基本要求:1)重量较轻,便于操作;2)有良好的强度、刚度等力学性能;3)应吊装方便,安全使用;4)结构和尺寸都较为稳定,有一定的精度;5)排屑方面,保证机器性能。 3.5方案综合评价和总结 在连杆零件专用夹具设计方案进行综合评价,该夹具结构比较简单,操作方面,不仅可以提高加工效率,还可以保证加工质量。采用手动加紧装置,直角对刀块可以使夹具在连杆零件加工前很好的对刀;同时,两对定位键可以使整个夹具在机床工作台有正确的安装位置,装卸比较方便,保证了加工精度,提高生产效率,扩大机床使用范围,减少成本投入,进一步提高了加工质量,达到了加工的目的。 4.总结 总而言之,连杆零件设计加工,包括了加工工艺规程和夹具设计。因为连杆工作条件要求比较高,在连杆的设计时,应该选择合适的机械定位基准,分析连杆的工艺性,拟定工艺制造路线,较准确的确定加工余量和切削用量;对夹具进行专业的设计,严格的考虑夹具定位的误差,进一步提高加工精度,减少成本,降低劳动力,确保连杆零件制造的质量。(作者单位:重庆市凯喆机械配件厂) 参考文献: [1]贾会会.数控加工工艺规程与夹具设计的问题研究[J].机电产品开发与创新,2012,05:175-177. [2]徐晋之.“钻床夹具设计”零件的机械加工工艺过程及工艺装备[J].科技传播,2013,03:169+120. [3]许自英.车床专用夹具设计的分析与加工[J].硅谷,2012,12:130-131. 过去企业只注重产品的结构性设计及电气性能的改进, 而忽视了布线工艺。实际上控制屏布线是非常重要的, 控制屏布线工艺水平的高低将对产品质量产生直接的影响。因此, 当前企业越来越注重布线工艺水平的提高。我公司原先的布线工艺比较落后, 方法比较陈旧。本文主要针对控制屏布线过程中所遇到的问题, 就如何改进布线工艺, 从而进一步提高产品质量, 使其更好地符合顾客要求, 以提高公司的市场竞争力进行了探讨。 1 柴油发电机组控制屏简述 柴油发电机组的整个控制箱称为控制屏, 用于柴油发电机组的启动与停止、供电与断电、状态调整等。控制屏主要由控制器、电流表、电压表、频率表、水温表、计时器、控制板、端子排、电压取样保险熔断器、电流互感器、继电器、低压断路器 (空开) 和控制屏外罩等组成。 2 控制屏布线工艺分析 控制屏布线看似简单, 但其实不然, 它要求布线人员必须严格遵守布线工艺要求, 既要非常细心而且要有耐心, 否则一个小小的错误就有可能导致器件短路, 使器件烧坏, 严重影响产品质量。 控制屏布线有2种方式, 一种是模板布线, 另一种是普通布线。模板布线的适用范围相对来说比较小, 仅用于有模板布线的控制屏;普通布线就是根据接线图或接线工艺制造出布线的面板线, 再将其他线置于面板线下用蓝色塑料粘带绑扎, 最后用尼龙电缆扎带紧固。普通布线相对模板布线来说步骤比较繁琐, 花的时间也比较多, 但比较容易上手。 我公司多采用普通布线, 但因没注重布线工艺, 有时布线会出现交叉、混乱, 标识不清, 间距不一, 绑扎不紧, 用线不规范等问题, 既不美观, 又影响使用性能, 因而被用户投诉。为此, 我公司特制定了控制屏布线的工艺规程, 以规范布线操作, 提高产品质量。 3 控制屏布线工艺规程制定 3.1 制定布线三大原则 第一大原则:弯形走线, 节点不受力 (图1) , 即在接元器件线的时候不能直接把线拉得直直的, 而要弯一个弧度 (即“耳朵”) , 目的就是使其不受力。 第二大原则:横平竖直, 保证产品美观 (图2) , 以满足消费者对产品质量和美观的要求。 第三大原则:走线时不能迂回, 一次线和二次线走线时不能交叉, 否则会产生干扰 (图3) 。 3.2 制定布线工艺规范 (1) 按电气接线图确定布线方案, 连线要正确、规范。 (2) 线颜色和截面积符合电气图要求, 布线应连接牢固、可靠。线束要横平竖直, 层次分明, 整齐美观。接头和套管符合要求, 相同型号规格的控制柜元件安装位置及布线方式应一致。 (3) 采用线束布线时, 线束要用夹持件或线夹子固定, 垂直线束固定间距为400mm, 水平线束固定间距为300mm, 转角处间距为100mm。 (4) 相同型号规格的装置内接线方式及排线走向应完全一致, 同一柜体内多排并行的线在转角位置上应保持整齐, 间隔均匀。同一列器件的线号读向尽量保持一致, 一般为从左到右、从下到上、从里到外。 (5) 线束通过活动部位时应采用多股软线, 长度应以能保证门的自由开启和不损伤导线为原则。 (6) 当线束穿越金属板孔时, 必须在金属板孔内套上大小适宜的橡皮圈或塑料齿形带, 以保证导线的绝缘层不受损坏。 (7) 导线要通过冷压端头用螺钉紧固, 端头应压紧, 螺钉应紧固。每个冷压端头只允许压接同等规格的一根导线, 最多不超过2根 (只有当该端头是为接2根导线而专门设计时才允许接2根导线) 。 (8) 由一次母线引出二次线或二次线接入一次母线时, 需在母线上靠近边缘10mm的地方钻底孔并用M4螺钉固定, 导线的绝缘层应适当剥长。 (9) 当元器件本身有引出线接入电器时, 若原来的引线长度不够则应以端子排进行过渡, 不允许悬空连接。 3.3 制定布线工艺过程 看图备料核对元器件名称、型号及规格打印元器件符号牌打印异形套管编码标号下线行线和接线包扎整理按图检查、校对。 4 结语 控制屏布线并不是想怎么布就怎么布的, 因为布线工艺几乎涉及所有接线操作所需遵循的操作规范。起初, 我公司认为布线比较简单, 不太重视, 导致产品问题不断。后来统一了标准, 制定了布线工艺规范, 并严格执行, 不仅减少了返工率, 降低了接线员工的劳动强度, 保证了产品质量, 而且还降低了生产成本, 提高了企业的经济效益。 参考文献 [1]GB50171—92电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范[S] [2]CECS49:93低压成套开关设备验收规程[S] 目的:建立生产工艺变更规程,以规范药品生产工艺管理,保证药品质量。适用范围:公司所有注册药品的生产工艺。 责任:企业技术中心、生产技术部、质量部、设备部、生产车间。内容: 1、变更立项申请 1.1变更立项申请人首先填写生产工艺变更立项申请表(附表 1、生产工艺变更立项申请表),并同时递交生产工艺变更可行性分析报告和试验方案计划。 1.2变更立项申请人应对变更前后的生产工艺作以充分的比较,尤对变更后的生产工艺是否能够影响药品质量、保证药品质量和提高药品质量作以充分的评估,以消除潜在的影响药品质量的因素。 2、变更立项评估与批准 2.1公司接到生产工艺变更立项申请表及相关资料后,应组织质量负责人、生产负责人、技术负责人以及质量管理、生产管理、技术管理、设备管理、生产车间等相关部门负责人进行专题论证,充分研究和审查其相关资料,尤对能否影响药品质量作以充分论证和评估,同时完善其试验方案。 2.2专题论证会应形成会议纪要,对其生产工艺变更立项申请作出批准或不批准的决定,并在生产工艺变更立项申请表上签字。 3、变更后的生产工艺试验与验证 3.1生产工艺变更立项申请和试验方案获准后,实施部门应书面提出变更后的生产工艺验证方案,并履行验证方案的审批程序。 3.2每项生产工艺变更均必须进行连续3个批号的工艺验证,验证重点是变更后的生产工艺的可行性,其对产品质量的影响。 3.3验证结束后,应对此项生产工艺变更作出试验总结,重点是变更后的生产工艺的可行性,其对产品质量的影响,同时填写生产工艺变更申请表(附表 2、生产工艺变更申请表)。 4、变更后的生产工艺审查、批准与实施 4.1 验证结束后,公司应组织质量负责人、生产负责人、技术负责人以及质量管理、生产管理、技术管理、设备管理、生产车间等相关部门负责人的专题审评会,充分审查试验总结和验证结果,对变更后的生产工艺能否影响药品质量作以充分论证和评估,并作出结论。 4.2专题审评会应形成会议纪要,对其生产工艺变更作出批准或不批准的决定,并在生产工艺变更申请表上签字。 4.3确认生产工艺变更对药品质量有影响时,应按《药品注册管理办法》附件4“药品补充申请注册事项及申报资料要求”中的相关规定,报SFDA审批。其变更后的工艺待SFDA批准后再行实施。 4.4确认生产工艺变更对药品质量没有影响时,即属于“不影响药品质量的生产工艺变更”,由相关部门按照《生产工艺规程制定、修订、审核和批准规程》对原工艺规程做出修改,下发执行。 此述“不影响药品质量的生产工艺变更”系指企业因技术改造、技术进步所导致的局部设备变更而发生的生产工艺变更,其变更有利于保证和提高药品质量,属非实质性的生产工艺变更,此类工艺变更不须报SFDA审批。 5、文件 关键词:机械加工;加工工艺;规定 工件加工的工艺规程内容包括各个工作车间内每一道加工工序及所有参与加工过程的设备;产出工件的规格和产品后续检验;对生产时间的控制及工人生产能力的评定等方面。工件加工的工艺规程主要有两种卡片,工艺卡片和工序卡片。在检验过程中还有检验要序卡片,调整工件规格的机床调整卡片。工艺卡片主要用于加强生产理论知识,细化生产编制。由于其内容的限制,并不能在实际生产中对工人的劳动进行直接指导。工序卡片是针对每一道工序量身定制的,可以直接应用到生产当中,对工人的劳动进行有效指导,保证产品的生产数量和工艺水平。 1.机械加工工艺规程的制订原则 制定机械加工工艺流程的原则是在保障产品质量的同时,提高产品的生产量,缩短生产时间,以降低生产成本。一般情况下,零件的加工过程会有若干种不同的方案符合生产要求。这就需要根据自身实际情况,综合考量工件标准,进行精确的预算准备以选择最优方案,达到有效降低成本的目的,让每一分钱都花在刀刃上。节省开支并不等同于缩减工艺水准。要充分利用资源条件,尽量发挥自身优势,通过吸取国外先进经验,或是国内同行业之间的交流帮助,保证产品的工艺和质量。要注意在工艺流程的原则中,工人的利益是最重要的。要通过引进高度自动化的机械来减轻工人的劳动强度,降低生产风险,创造出符合规范的劳动环境。工艺规程是指导生产的重要保障,具有很大的影响力。必须要注意规程的制定是否符合实际情况,详细的规格数据是否符合标准要求。要保证完整实现图纸到零件的过渡,不得擅自改动图纸甚至零件的规格。 2.机械加工执行前所需的步骤 机械加工在执行前处理程序,首次进行了确定刀起点位置。对刀是常有的运营商是头痛的事情没有自测装置(经济型数控),需要工作,尤其是当多个刀片加工,还需要刀测量值。通常,常用的方法有:刀点刀方法保存点动按钮在控制面板,将点轻触工件表面(包括X和Z方向分两个时间点移动),一个计数器复位,然后回到需要设置初始位置的初始值(X,Z设计)、复位和得到初始位置再次。反过来,确定初始位置的每一刀,在尝试处理来调整设计的精确位置(起点)。这种方法不需要任何辅助设备,操作方便,但很长一段时间,特别是在每个磨削工具必须再次重置。该方法适用于简单的过程或第一次安装和调试。操作者应充分熟悉机械加工知识,如何尝试,掌握相关的知识,采用该方法的过程尽可能集中处理,多用几次,自然会显示其优势。在过程中,单位处理时间增长,两个设备安排面对面,我们将实现两个装置,一个操作员效率得到大大提高,也得到了良好的质量保证。 3.机械加工问题及对策 3.1主要问题 在机械加工运作过程中,经常要进行冷热处理的作业。例如使用液氮冷却轴承使其收缩,装配完成后再利用加热使工件完整契合到一起;火车的车轮也是利用同样的原理进行装配。按照作业时零件自身温度的不同,可以将加工分为冷热两种。冷加工也就是在常温下进行加工,一般用于切削作业;热加工是指温度低于或高于常温,通过温度变化来使工件产生物理变化以完成装配。一般用于锻造和焊接。此外,还需要注意运动部件的问题:有惯性冲撞的运动部件必须采取可靠的缓冲措施,防止因惯性而造成伤害事故。凡易造成伤害事故的运动部件均应封闭或屏蔽,机械加工或采取其他避免操作人员接触的防护措施。机械加工设备根据需要应设置可靠的限位装置。为避免挤压伤害,直线运动部件之间或直线运动部件与静止部件之间的距离必须符合规定。机械加工设备必须对可能因超负荷发生损坏的部件设置超负荷保险装置。机械加工高速旋转的运动部件应进行必要的静平衡或动平衡试验。以操作人员所站立平面为基准,凡高度在2m以内的各种传动装置必须设置防护装置,高度在2m以上物料传输装置和带传动装置应设置防护装置。 3.2预弯加工 卷板时平板两端各有一段长度由于接触不到上辊而不发生弯曲,称为剩余直边,工艺上将平板开始弯曲的最小力臂叫做理论剩余直边,其大小与设备结构及其弯曲形式(对称弯曲,不对称弯曲)有关。对中的目的是使工件母线与辊筒轴平行,防止产生扭斜。卷圆是产品成形的主过程,分一次进给与多次进给两种,卷制厚板常用多次进给。矫圆的目的是尽可能使整圆曲率均匀一致,保证产品质量。将虎钳的钳口取掉,另加工两个M4的螺纹孔,将两块与钳口平齐厚1.5mm的钢板2,用铝埋头铆钉铆上厚0.8mm的硬黄铜板3将其用M4埋头螺钉1紧固到钳口上,形成经久耐用的软钳口。这样还可以保护零件被夹坏,还具有互换性。当内六角扳手1柄短,不能着力时,可将内径比扳手略大一点的管从一段铣槽将扳手插入槽内,可当作长柄。 3.3平面加工 箱体、盘形和板形零件的主要表面是平面。平面的技术要求除了表面粗糙度以外.常常还要考虑其形状和位置精度。平面可用车、铣、刨和磨等方法加工。轴套类和盘类零件的端平面,通常在车床上一次装夹后与外圆或内孔同时加工出来。刨削适用于单件小批生产或加工狭长的平面。铣削加工具有较高的生产率,在成批大量生产中均以铣代刨。平面磨削是平面精加工的方法。如果是精加工淬火工件或薄片工件的平面。则采用磨削加工。对于一个零件。乃至它的某一个表面。都不能只用一种加工方法完成,但在一定的条件下,总是有一种方案最经济合理。工艺过程的制订,就是根据零件的技术要求、生产批量和现有加工条件,尽可能零部件按图样要求进行热处理后,需作酸洗、钝化处理。 参考文献: [1]顾为鹏.连杆零件的机械加工工艺规程[J].现代企业教育,2012. 工艺文件是按照一定的条件选择产品最合理的工艺过程(即生产过程),将实现这个工艺过程的程序、内容、方法、工具、设备、材料以及每一个环节应该遵守的技术规程,用文字和图表的形式表示出来,用于指导工人生产和进行工艺管理的技术文件。它具有生产法规的效力,是组织生产时技术交流的依据,是根据相关国家标准制定出来的文件。电子产品工艺文件主要包括两大类:工艺规程和管理用工艺文件。工艺规程属于指导技术操作的工艺文件,是指导企业组织生产、加工制造、工人操作、质量检验的技术文件,是先进生产技术经验的总结。工艺规程对保证产品质量起着重要的作用。工艺规程主要形式有:工艺卡,工序卡,工艺守则,工艺说明及简图。 1 工艺规程的编制 1.1 编制工艺规程的原则和要求 编制工艺规程的原则:(1)编制工艺规程要充分体现产品图纸的要求,应按照工艺方案和工艺路线的原则确定工艺规程。(2)对产品关键质量特性要明确工艺流程、操作方法,并确定它的工序控制点,提出主导因素的控制方法。(3)充分利用企业生产实践经验和生产条件,尽量吸收国内外同行业的先进工艺技术和经验。(4)要按照产品的特点和生产纲领,确定采用哪种工艺文件格式。(5)工艺规程应由专业工艺人员负责编制,并履行审核批准手续。编制工艺规程的基本要求:(1)表达工艺规程的具体格式应符合本行业的有关标准,例如,电子行业要符合电子行业标准SJ/T10320—92的规定。(2)工艺规程要符合“三性”的要求,即正确性、完整性和统一性的要求。 1.2 装配工艺规程的编制 编制工艺规程,从装配开始,紧接着是机械加工,然后是毛坯制造。在编制工艺规程时,必须做到本工艺阶段满足下一工艺阶段的工艺要求。装配工艺规程是直接指导工人进行生产操作和技术检验的重要技术文件,是组织生产的基础资料,是工艺文件的主要部分。装配工艺规程文件的编制有以下内容:(1)规定最合理的装配顺序,确定产品和部件的装配方法;(2)确定各单元的装配工序内容和装配规范;(3)选择所需的工具、夹具、设备等;(4)规定产品各组成部分装配和总装配各道工序的技术要求;(5)选择检验装配质量的方法和工具;(6)规定各装配工序的定额;(7)规定运送半成品及产品的合理方法。装配工艺规程文件编制内容主要采用工艺卡、工序卡、工艺说明及简图、工艺守则以及它们结合的形式表现。(1)工艺卡。工艺卡是针对每一零件的某一工艺阶段工艺过程而编制的一种工艺规程文件,它规定了零件在这一阶段的各道工序,以及使用的设备、工艺装备、工时定额以及所用的材料规格。如电气装配工艺卡、扎线工艺卡、油漆涂敷工艺卡等。(2)工序卡。工序卡是规定某一工序内具体要求的工艺规程。在工序卡中,规定了装配操作顺序,该工序的详细操作方法、技术要求、质量标准,使用的设备、工装、夹具,必要的简图,检验卡(检验作业指导书)和注意事项等,因而也可称为作业指导书。(3)工艺守则。工艺守则也称操作规程,是企业实施生产现场管理的重要组成部分,也是检查工艺纪律执行情况的重要依据,是根据同类工艺操作来制定。一般是重要和关键工序才制定工艺守则,其内容有条文、表格、制度等。它的内容一般应包括以下几个方面:适用范围,适用于哪类专业工种的工艺;材料及配方,与工艺有关的工艺材料牌号、名称、规格及配方比例;设备和工艺装备,工艺过程中所需要的设备、工艺装备等;工艺准备,说明在操作前需要做好哪些准备工作;工艺过程,按操作中应遵循的顺序,叙述操作方法、工艺参数(如温度、压力、时间等),必要时采用示意图、表格、曲线等进行描绘,以便操作者掌握;质量检查,明确工艺过程中的技术要求及检验标准,必要时应该说明检查的设备和方法;技术安全和注意事项,指出在工艺过程中应采取的劳动保护、防火及人身、设备安全等注意事项。对于整机装配编制工艺守则的有关工作有:有引脚元器件引脚成型工艺、线圈绝缘处理等方面的工艺守则。(4)工艺说明及简图。它用于产品的装配,是针对具体零部件或整件的技术要求和规定而编制出的工艺过程的说明,与装配工序卡配和使用。 1.3 工艺规程审批 工艺规程编制完成后,应履行以下三个手续:(1)审核。一般工艺规程由设计者自校后,产品主管工艺师、专职工艺标准员审查,关键工艺规程可经工艺处长审核。(2)会签。工艺规程经审核后,应由有关车间和部门会签。(3)批准。生产的关键产品的工艺规程应由总工艺师批准。 2 电子产品工艺文件的成套性编制 为了保证和提高产品制造质量,必须要确保工艺文件的正确、完整和统一,因此,电子工艺文件应按照一定的规范和格式编制配套齐全,即应该保证工艺文件的成套性。为了保证工艺文件的正确、完整、统一,企业在编制产品工艺文件时,应该根据产品类型和生产性质,参照行业标准“SJ/T10320—92工艺文件格式”、“SJ/T10375—93工艺文件格式的填写”和“SJ/T10631—1995工艺文件的编号”这三个标准所规定的对电子行业企业的基本要求,同时参照电子行业“SJ/T10324—92工艺文件的成套性”标准,在设计的工艺规程基础上,编制电子产品的工艺文件。工艺文件的成套性是为组织生产、指导生产、进行工艺管理、经济核算和保证产品质量的需要,以产品为单位所编制的工艺文件的总和。 3 工艺文件的管理 当工艺文件经审批,符合齐套性要求,并经生产考验证实其成熟后,应成套归档至企业技术档案室统一保管。技术档案室对所保管的工艺文件,应进行装订,其装订原则可根据各企业内部的生产技术状况,具体装订为若干分册,也可按工艺人员的分工划分成册装订。对工艺文件的保管应以检索、使用、节省等有利为原则,工艺文件的保管要成为企业技术档案的重要组成部分。 摘要:工艺文件是产品生产重要的技术文件之一,本文从企业生产一线工艺的角度论述了工艺文件的两大组成部分、电子产品工艺文件的成套性编制和工艺文件的管理,着重讲述了指导技术操作的工艺文件———工艺规程的编制。 关键词:工艺文件,工艺规程,编制 参考文献 [1]王卫平,陈粟宋.电子产品制造工艺[M].北京:高等教育出版社,2007.8:328. [2]王天曦,李鸿儒.电子技术工艺基础[M].北京:清华大学出版社,2000.6. 随着光纤技术的不断发展,已初步形成了光纤传输网络。光纤作为一种优良的传输介质,已广泛地应用于电信网络、电视电话系统、电力系统通信、控制保护信号的传输等领域[1]。但其连接并不像电线连接那么简单,在传输过程中会产生损耗,主要是光纤自身的传输损耗和光纤接头处的熔接损耗。因此,为了增加光信号的传输距离、提高传输质量,光纤接续工艺就显得尤为重要。 1 接续前的准备 1.1 原材料 待熔接的光纤、束状尾纤、热缩管(要带加强芯)、酒精、棉花、优质手帕纸、小扎带、黑胶布。 1.2 工具及设备 剥缆专用工具横切刀、光纤熔接机、光纤熔接工作台、工作电源、光纤熔接单元体、剥线钳、光纤切割刀、可见光源、OTDR测试仪、斜口钳。 1.3 工艺研究流程 端面的制备———光纤的熔接———盘纤——测试。 2 接续流程 2.1 端面的制作 进行光纤熔接的首要工作就是光纤端面的制作。端面制作的好坏直接关系到光纤熔接的质量。光纤端面的制作主要包括:光缆的开剥、光纤涂层的剥除、裸纤的清洁、裸纤的切割四个环节。 2.1.1 光缆的开剥 光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即为光缆。因此首先进行光缆的开剥。开剥光缆时,光缆前端的一段长度应舍弃不用,左手紧托光缆的下端,保持稳定。右手紧握刀片,用力均匀地沿光缆的轴向方向划剥光缆。 光缆开剥后,要用优质手帕对光缆内的硅油进行擦拭。适度用力擦拭,避免这段纤芯。光纤的纤序对以后的熔接、工程设计施工都非常重要,是熔接或线路故障排除的重要依据。因此在光缆开剥后,如何确保正确的光纤线序就显得至关重要。正对光缆端面,松套管中的光纤按电缆色谱图:蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿顺排,这称为纤芯颜色的全色谱,光纤顺序的排列要形成一个较为统一的规范,不能错乱[2]。 2.1.2 光纤涂层的剥除 在进行光纤涂层的剥除时,首先要穿入带加强芯的热缩管,去除光纤的松套管。剥除时,左手要水平捏紧光纤,露出大概3-5cm长的光纤,然后自然绕弯在自己习惯的手指上,以便在剥纤时能够利用手指增加力度,防止松脱或折断。右手拿剥线钳,剥线钳要与所剥光纤垂直。钳口适度卡住光纤,用力向外剥去。剥纤时要力度均匀,动作干净利索,否则容易折断光纤。 2.1.3 裸纤的清洁 剥除涂层的光纤,称之为裸纤,对裸纤进行清洁时,用棉球蘸适量酒精(两手指相捏时无酒精溢出为适量),沿光纤的轴向方向轻轻擦拭,一般情况擦拭2-3次即可更换棉球。注意每次擦拭时都要使用棉球的不同部位,以免造成光纤的二次污染,保证清洁质量。 2.1.4 裸纤的切割 裸纤的切割是光纤端面制作中最为关键的一道工序,应由专业人员来进行操作。在放入裸纤进行切割之前,清洁切刀的刀刃和用来放置裸纤的纤槽,然后将已清洁好待切割的裸纤放置在纤槽内,放入的裸纤要掌握好长度,要保证光纤轴线与切刀的刀刃之间的互相垂直,用手向下方按下切刀压板,动作要平稳,避免发生断裂、端面不平等不良现象。 2.2 光纤的熔接 2.2.1 光纤熔接机的选择 应根据光缆工程的要求,配备蓄电池容量和精密度合适的熔接设备。选用的熔接机应具有性能优良,运行稳定,熔接质量高,配有防尘防风罩。 2.2.2 熔接程序 首先应对熔接机进行参数设定、校准。比如:光纤的放入量、预熔接时间、熔接时间、电流、温度等重要参数。由于熔接机是自动进行熔接,操作人员只需仔细观察熔接机的显示屏,记录熔接过程参数:放电、气泡、dB值和光纤的高清放大图像。如有不合格者,需重新进行端面的制作,再进行熔接。 2.3 盘纤 采用科学的盘纤方法,使整个光纤布局合理,附加损耗降低,避免因挤压导致的折断,能够经受住长时间和恶劣环境的考验。 2.3.1 盘纤规则 (1)以光缆分枝或松套管方向为单位盘纤。只能在一进多出主干光缆末端采用前者;而后者在所有接续工程中都能使用。其方法是,每完成一个或多个松套管内的光纤,或一个分枝方向光缆内的光纤,熔接及热缩后,盘纤一次。优点:有效防止了各分枝光缆或光纤松套管之间发生混乱,确保其科学布局,便于光纤的盘拆和后期维护; (2)以预留盘中热缩管安放单元为单位盘纤。该方法是按照接续盒内预留盘中允许放置的热缩管数目来盘纤。优点:有效防止了因放置位置不一样而导致同一束光纤参差不齐、盘纤及固定较困难,以及小圈和急弯等问题的产生。 2.3.2 盘纤方法 (1)盘纤一般是先中间后两边。即先将热缩后的套管逐个放置于固定槽中,然后再处理两侧的余纤,这样有利于保护光纤接点; (2)另一种方法是从一端开始盘纤,固定热缩管,然后再处理另一端的余纤。这样可以按照一端的余纤长度灵活放置热缩管; (3)如果有特殊光纤,比如过长或过短,则可将其放在最后,单独对其进行盘纤。 2.3.3 盘纤图形 根据接续盒内余留盘的大小和光纤长度灵活采用“圆”、“椭圆”、“C”、“∞”、“~”等多种盘纤形式。盘纤的半径越大,整个光纤线路的损耗就越小,所以一定要保持一定的半径,一般R芏4cm。 2.4 测试 为保证光纤的熔接质量,减少在接续过程中对光纤造成的损耗,在接续盘纤后对光纤接续损耗进行测试,显得尤为必要[3]。 2.4.1 光纤损耗的变量 (1)衰减。信号从一端传输到另一端时,衰减是正常现象。但是有一个允许值,一旦超过这个允许值,就必须引起重视。衰减是以分贝(dB)为单位的; (2)接头。接头部位虽然很小,但是接头处不存在无损耗的情况。一般来说接头处的损耗要小于0.1分贝,在计算整个线路的损耗时,一定要考虑接头损耗。 2.4.2 计算信号损耗 第一种方法:损耗=光纤衰减×公里数+接头衰减×接头数量+连接器衰减×连接器数量+安全富余数 第二种方法:功率预算=最小起始功率-接受灵敏度 2.4.3 时域反射仪测试 光时域反射计(Optical Time Domain Reflectometry,简称OTDR),原理是:往光纤中传输光脉冲时,由于在光纤中散射的微量光,返回光源侧后,可以利用时基来观察反射的返回光程度。用OTDR可以测试:光纤断点的位置、光纤链路的全程损耗、了解沿光纤长度的损耗分布、光纤接续点的接头损耗、光纤后反射曲线等[4]。 测试前应设置好仪表测试参数,否则将严重影响测试结果。测试时应特别注意接头的清洁、正增益问题、幻峰怪峰的消除与避免,以及测试纤的试用方法。在整个测试过程中必须严格执行OTDR测试仪表的四道监测程序: (1)熔接过程中对每一芯光纤进行实时跟踪监测,检查每一个熔接点的质量; (2)每次盘纤后,对所盘光纤进行例检,以确定盘纤带来的附加损耗; (3)封接续盒前对所有光纤进行统一测定,以查明有无漏测和光纤预留空间对光纤及接头有无挤压; (4)封盒后,对所有光纤进行最后监测,以检查封盒是否对光纤有损害; 经OTDR测试,可大大减少测试发生错误的机率。加强OTDR的监测,对确保光纤熔接质量,减少因盘纤带来的附加损耗和封盒可能对光纤造成的损害,具有十分重要的意义。 3 结束语 光纤接续在通信工程中是非常关键的一个环节。光纤接续是一项细致、严谨的工作,要求操作人员认真、仔细、多积累经验和方法,熟练操作规程和技巧,只有这样才能使光纤接续的损耗降低到最小,提高光纤传输特性,减少故障,保证光纤熔接质量,确保通信工程的顺利实施。 摘要:光纤接续的质量是影响光纤线路传输损耗的重要因素。本文主要阐述了光纤接续的方法、步骤,以及如何对接续后的光纤进行测试、降低损耗。详细规范了光纤接续的作业工艺规程,对于正确施工,提高施工质量,现场维护水平具有重要的指导意义。 关键词:光纤,接续,OTDR,测试 参考文献 [1]陈永莆.现代通信系统和信息网[M].北京:电子工业出版社,1996.6. [2]耿新民.光缆接续施工中需要注意的几点问题[J].硅谷,2009,(17):86. [3]张善勇,特日格勒,包东明.对提高光纤接续质量与损耗测试的探讨[J].内蒙古民族大学学报,2011,26(4):397-401. 关键词:ZL104,铝合金,铸造,工艺,规程,分析 ZL104铝合金最长用的是液力偶合器行业、汽车行业, 偶合的叶轮外壳, 汽车的缸盖、缸体、飞轮等的制造就要采用ZL104铝合金, 原因是在于ZL104铝合金卓越的品质, 这一品质也是在铸造过程中精心准备、精炼出来的。在其他的行业中, ZL104铝合金也有十分广泛的应用。应用十分广泛, 是由于其独特的品性, 而ZL104铝合金的性能又与熔化、化学成分、变质处理、精炼工艺等密不可分。 1 ZL104铝合金的铸造工艺流程 ZL104铝合金的铸造工艺方法不止一种, 本文选取了一种铸造工艺流程进行阐述, 主要为:熔炼准备坩埚预热同炉料30% (硅+纯铝) + (合金) 720℃~740℃搅拌加锰 (待锰熔化后搅拌) 去渣钟罩压镁 (搅拌) 去渣精炼压入六氯乙烷去气去渣加变质剂 (静置10min左右) 搅拌去渣调温680℃~760℃℃浇注。在这个工艺流程中, 主要化学成分为0.17%~0.3%的镁, 8%~10.5%的硅, 0.2%~0.5%的锰, 其余的都是铝的含量。还有杂质含量铁不高于0.9%, 砂不高于0.6%, 铜不高于0.3%, 锡不高于0.1%, 锌不高于0.3%, 钛不高于0.5%。ZL104铝合金的性能要求抗拉强度在铸态时在150MPa及其以上, 时效后在200MPa及其以上。硬度铸态在50HBS及其以上, 时效后在70HBS及其以上。 2 原材料的准备和要求 2.1 金属材料的准备和要求 铝锭快在150mm150mm左右, 含铝在99.5%以上。硅各块度Φ25mm~30mm, 含铁不超过0.5%, 含硅在99.8%以上。细片状的电解锰, 锰含量在99%以上, 铁含量不超过1%。镁块度50mm50mm20mm, 含镁在99.8%以上。 2.2 化学材料的准备与要求 一等品的冰晶石粉, 成分99.8%以上的氯化钾 (KCL) 和六氯乙烷 (C2CL6) 。成分在97.5%以上的氟化钠 (NaF) 和氯化钠 (NaCL) 。 2.3 回炉料的准备与要求 废弃的铸件以及浇冒口回炉使用必须分清楚牌号, 并清除水份、粘砂、油质、氧化物等, 具备化学成份检验单, 分类储放。 2.4 硅铝中间合金的准备与要求 以100kg计算80%的铝和20%的硅为配料, 合成熔点为680℃。把4/5的铝锭在地坑炉中熔化, 然后升温至850℃~950℃。然后分批加入结晶硅, 压入铝液, 直至硅冷却熔化, 反复搅拌, 加入余下的铝降温, 用去水的六氯乙烷合金精炼处理, 去渣铸锭。 2.5 锰铝中间合金的准备与要求 以100kg计算90%的铝和10%的锰为配料, 熔点为780℃。将4/5的铝熔化在地坑炉中, 升温至950℃~1 000℃, 分批加入豌豆大的锰, 压入铝液熔化后搅拌, 加入余下的铝降温, 用去水的六氯乙烷去气精炼, 去渣铸成。 2.6 水玻璃涂料的准备与要求 用喷枪在工具以及坩埚内壁喷上一层涂料, 然后加热至120℃~200℃。喷涂工具配15%的CaCO3加3%的水玻璃加82%的水。喷涂坩埚配90%的CaCO3加10%的水玻璃。金属型腔配23%的ZnO加2%的水玻璃加75%的水。金属型浇冒口配20%的ZnO加65%的石棉粉加15%的水玻璃。 3 合金熔化工艺 以0.4%的镁, 10%硅, 0.5%锰, 余下为100kg计算的铝为配料。熔炼中首先要铲除坩埚内壁的残渣, 然后在内壁涂上涂料进行预热, 熔化工具也要在去除氧化物的基础上, 涂上涂料预热至200℃~250℃。需要注意的是加入不超过30%的回炉料, 硅铝熔化后要进行充分的搅拌, 不让锰沉淀, 在铝表面熔化后进行充分的搅拌。一切的加热原材料和工具都需要经过预热处理, 在加入变质剂的之后, 如果温度偏低, 可以延长静置时间直至变质剂成分熔化。 4 讨论 铸造工艺决定着ZL104铝合金的质量, 我们在ZL104铝合金的实际铸造过程中, 应该严格遵循合金成份、变质处理、炉温控制、去气、精炼等基本环节的技术工艺规程, 通过严格的控制和精心的操作, 才能得到优质的ZL104铝合金材料。当然, 本文仅仅只是粗略的对ZL104铝合金原材料准备及要求, 以及实际熔化中的大体要求作了简要说明, 实际铸造过程中还有许多细小的注意事项, 需要实际操作中做到细心、严谨, 更加努力的探索其具体每一个细小环节的铸造工艺, 更加严格的控制工艺流程, 才能获得优质的ZL104铝合金材料以满足生产的需要。 参考文献 [1]刘倩.ZL104铝合金的铸造工艺规程[J].湖南工程学院学报, 2006 (3) :38-40. [2]薛蕾, 黄一雄, 卢鹏辉, 陈静, 林鑫, 黄卫东.激光成形修复ZL104合金的组织与性能研究[J].中国表面工程, 2010 (1) :362-364. [3]刘慧敏, 程军胜, 崔华, 杨滨, 张济山.温度对喷射成形7075+TiC铝合金触变成形的影响[J].北京科技大学学报, 2006 (4) :371-373. [4]刘慧敏, 呼努斯图, 崔华, 杨滨, 张济山.原位颗粒含量对固态7075铝合金组织的影响[J].北京科技大学学报, 2006 (1) :247-249. [5]刘慧敏, 王洪斌, 杨滨, 何建平, 张济山.原位TiC颗粒对喷射成形铝合金组织的影响[J].北京科技大学学报, 2003 (4) :322-326. 1概述 烧穿和氢致裂纹是在线焊接的两大主要问题。烧穿受管道壁厚影响较大,API 1104指出当管道壁厚超过6.4mm时烧穿基本不会发生[1],现役主要长输管道壁厚基本上均超过了6.4mm。因此烧穿不再是关注的主要问题。 焊接氢致裂纹是由于管输介质流动条件下焊缝冷却速率过快造成焊缝硬度过高和氢聚集而产生,氢致裂纹的主要条件包括3个[1],即焊缝中存在氢、焊缝中形成开裂敏感性微观结构、焊缝中存在拉应力。因此可通过消除3个条件之一以防止氢致裂纹产生。 1)焊缝中氢含量主要受环境因素、焊接工艺、焊条类型影响。 2)敏感性微观结构主要与碳当量、焊缝冷却速度、焊后热处理有关,高碳当量、焊缝冷却速度快容易形成敏感性结构,焊后热处理有助于消除焊接敏感组织。 3)应力包括外加应力及焊接残余应力,外加应力可通过合理的支撑等现场操作降低或消除,焊接残余应力主要与焊接顺序、焊接工艺有关,焊接后热处理也可有效降低或消除焊接残余应力。 通过分析,高强钢管道焊接工艺评定关键技术点如表1所示。 2关键影响因素分析 2.1环境要求 环境湿度较大易在管道表面凝结成水汽,在焊接过程中产生过多的氢;环境风速较大影响焊接区保护并提高焊缝冷却速度;环境温度较低会提高冷却速率。因此应对允许焊接的环境湿度、风速、温度等条件。实际操作中,可以通过预热、搭建挡风棚、保温等方式进行受控焊接,一定程度上可放宽允许焊接的环境条件。 2.2碳当量 碳当量(C.E.)不同对裂纹的敏感性也不同。一般认为C.E.≤0.4%焊接性好;C.E.为0.4%~0.6%时焊接性稍差,焊前需适当预热;当C.E.≥0.6%焊接性较差,属难焊材料,需采用较高的预热温度和严格的工艺。随着钢级提高碳当量相应提高,如X65碳当量为0.28%~0.33%,X70碳当量为0.36%~0.39%,X80碳当量为0.40%~0.43%。研究指出随着碳当量的提高,发生裂纹的临界硬度也相应增加,碳当量小于0.35%或大于0.5%时,临界硬度保持不变[2]。因此,X80焊缝检测的临界硬度指标相比X70及以下钢级可以相应提高,或者说相比X70,X80可获得更大的硬度裕量。 2.3壁厚 高钢级管道由于输送压力较大,壁厚往往也较厚,如X70管道壁厚21mm左右(二级地区),X80管道壁厚26.4mm左右(二级地区)。壁厚的影响主要表现在2个方面: 1)随管道壁厚增加管输介质对焊接冷却速率的影响降低。研究指出管道壁厚小于6.4mm时,流动介质对焊接冷却速率有显著影响;当管道壁厚大于12.7mm时,影响则较小。 2)随管道壁厚增加焊接冷却速率降低或冷却时间增长。研究表明壁厚对管道吸热能力有较大影响,如表2所示[3]。随壁厚增加,冷却速率降低或冷却时间增长,有利于焊缝中的氢充分扩散,降低裂纹敏感性。 随着钢级提高壁厚增加对于在线焊接会产生有利影响。 2.4压力 管道压力对焊接操作的影响不大,在可能发生烧穿时较高压力会对焊接安全造成影响。因此国内管道企业出于安全考虑一般会进行降压,降压幅度一般按照GB/T 28055-2011的允许带压施焊公式进行计算确定[4]。国外某管道公司关于焊接的规定“壁厚≥6.35mm时,内压可达到100%最大额定屈服强度”。前文指出壁厚超过6.4mm时一般不会发生烧穿。相比之下国内管道企业对于压力限制略显严格。尤其针对高强钢如X80壁厚甚至超过了20mm,烧穿的可能性大大降低。因此合理的降压限值有待于进一步研究确定。 工艺规程设计 第3篇
工艺规程设计 第4篇
生产工艺变更规程 第5篇
零件机械加工工艺规程的订制 第6篇
电子装配工艺规程的编制 第7篇
关于光纤接续规程的工艺研究 第8篇
工艺规程设计 第9篇
工艺规程设计 第10篇
2.5介质流速
介质流速的影响在于吸收焊接热量提高冷却速率进而造成较高的焊缝硬度,因此在线焊接时需要对介质流速进行限制。国外常通过模拟计算确定合理流速,常用模型为Battelle热分析模型和EWI模型。Battelle热分析模型使用热传导方程模拟焊缝冷却速度。EWI模型是将管道上直径为50mm的区域快速加热到300~325℃,使用数字接触式温度计和秒表记录被加热部分温度从250℃冷却到100℃所需时间,取平均值作为管线散热能力的参考值,依据经验公式来预测焊接冷却速度[5]。
介质流速也可降低烧穿风险进而降低最小可焊壁厚。ASME B31.4规定了不同介质流速下的最小可焊壁厚,如表3所示,可以看出随流速增加发生烧穿的临界壁厚降低[6]。
因此在考虑介质流速的影响时应综合考虑以确定合理的流速。
2.6管道表面处理
焊前处理主要包括管道焊接部位表面处理和预热。对于管道焊接部位表面处理主要包括消除磨损、铁锈、渣垢、油脂等,对此国内外管道企业均要求对表面处理至显出金属光泽。
预热对于焊缝质量有重要影响。尽管某些情况下不预热也可获得合格的焊缝,但需要熟练的焊接工艺和技巧及其他条件相配合才能实现。预热则会大大降低焊接难度。预热的主要作用表现为:①可去除表面湿气和其他污染物,尤其是环境温度低于水露点时;②可降低冷却速率,降低HAZ硬度进而降低开裂敏感性;③可降低焊接热输入要求,如EWI的研究表明93℃的预热相当于热输入增加1.6倍。
经过分析,高强钢管道焊前应进行预热,且随钢级提高应提高预热要求[5]。
2.7焊条选型
高强钢管道在线焊接时一般选用低氢焊条以降低氢致裂纹发生的可能性。氢含量越低开裂敏感性也越低。目前国际上广泛采用AWS E××××系列低氢焊条,AWS A5.1~A5.32系列标准对各种钢材配套焊条进行了全面的规定。国内管道企业在线焊接也多用AWS E××××系列焊条。根据国内管道企业抢修经验,对于X70及以上材质管道进行在线焊接时均采用低氢焊条。
焊条选型时熔结强度应与管道屈服强度相匹配,如E50、E55、E60、E70、E75、E80、E85、E90、E100等焊条熔敷金属强度逐渐提高,可作为不同钢级管道选择焊条的参考依据。国内外管道企业在选择焊条时做法存在一定差异,部分企业采用等强度或高强度匹配,部分企业则采用高强度等级匹配。但从预防开裂角度来说,等韧性匹配更好。因此,对于高强钢管道焊条选型仍需进一步研究。
2.8焊条直径
给定焊接热输入条件下焊条直接越小允许的最小可焊壁厚越高。研究表明,采用直径为3.2mm的焊条,焊接电流为110A时,管道最小可焊厚度为4.0mm;采用直径为2.4mm的焊条,最小可焊壁厚可达3.2mm。另有研究表明壁厚小于6.4mm管道,根焊应使用2.4mm或更小直径的焊条来限制热输入量,若壁厚不超过12.7mm,随后的焊道焊接应使用3.2mm或更小直径,若壁厚超过12.7mm可使用较大直径的焊条,以提高焊接效率[5]。因此对于高强钢管道确定焊条直径时应考虑管道壁厚、焊道顺序等因素。
2.9焊接顺序
焊接顺序对于焊接质量有重要影响。API 1104、API 1107、GB/T 28055-2011和SY/T 4103-2006等标准对不同焊接附件的焊接顺序进行了规定,其中SY/T 4103-2006采标自API 1107。通过分析发现对于焊接顺序的确定原则国内外基本一致[7,8,9]。但这几项标准条款对于X80管道的适用性需要进行工艺评定后确定。
2.10焊后保温
焊后保温有两个目的:一是消除残余焊接应力;二是促进氢的扩散。一般情况下加热至一定温度如加热至预热温度保温15min对一般壁厚管道而言是较为合理的。更厚的管道或更低的温度,应考虑更长的保温时间。针对高强钢管道具体加热温度和保温时间国内外尚无统一做法,需进行工艺评定后确定[2]。
3展望
高强钢管道是长输管道发展的趋势,随着X80应用规模的不断扩大,应尽早研究制定配套管道在线焊接工艺规程。鉴于X80壁厚较厚,应重点研究关键技术参数对管道氢致裂纹形成的影响,根据碳当量、壁厚等管道特性,优化安全压力、安全流速、预热温度、焊条匹配性等参数选择,保证抢修焊接的质量和管道安全服役。
参考文献
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[8]石油工业建设专业标准化委员会.钢质管道焊接及验收;SY/T 4103-2006[S].北京:石油工业出版社,2006.
工艺规程设计 第11篇
JC/T 2126.32012《水泥制品工艺技术规程第3部分:预应力钢筒混凝土管》标准2013年6月1日已开始实施, 该标准适用于按GB/T 196852005《预应力钢筒混凝土管》产品标准生产的预应力钢筒混凝土管 (简称PCCP) 。
JC/T 2126.32012第3.7.1条规定:“承插口钢环及钢筒所使用的钢板应分别符合GB 700、GB 912的规定, 其屈服强度承插口环不低于207MPa, 50mm标距内的断裂伸长率应大于20%, 钢筒用钢板不宜低于215MPa, 50mm标距内的断裂伸长率应大于15%”。 (“断裂伸长率”应为“断后伸长率”, GB 700应为GB/T 700, 为了方便溯源, 本文不对所引用原文进行更正)
GB/T 196852005《预应力钢筒混凝土管》“5.8薄钢板”中规定:“制造钢筒用薄钢板应分别符合GB 700、GB 912和GB 11253的规定, 薄钢板的最小屈服强度不应低于215MPa”;“5.9承口钢板和插口异型钢”中规定:“制造承插口接头钢环所用的承口钢板和插口异型钢应分别符合GB/T 699、GB 700和GB 3274的规定, 钢板的最小屈服强度不应低于205MPa”。
对比上述技术指标可以看出:工艺技术规程JC/T 2126.32012较之产品标准GB/T 196852005明确了断后伸长率的具体要求, 即50mm标距内的断后伸长率承插口钢环用钢板应大于20%、钢筒用薄钢板应大于15%。那么, 20%、15%这二个特征指标值是否符合GB/T 196852005、GB/T 7002006、GB/T 32742007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》及GB 9122008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带》的相关规定呢?本文就此问题进行探讨。
1 断后伸长率A与A50mm之间的关系
GB/T 7002006在其“1范围”中规定:“通常用于焊接、铆接、栓接工程结构用热轧钢板、钢带、型钢和钢棒”;GB/T 32742007在其“1.范围”中规定:“适用于厚度为3mm~400mm碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和厚度为3mm~25.4mm热轧钢带”;GB 9122008在其“1范围”中规定:“适用于厚度小于3mm的碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带”。
GB/T 7002006、GB/T 32742007和GB9122008引用了相同的钢材拉伸试验方法标准测定断后伸长率, 其标准的最新有效版本是GB/T228.12010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》。GB/T 228.12010“3术语和定义”中对“断后伸长率”的定义如下:“断后标距的残余伸长 (Lu-Lo) 与原始标距 (Lo) 之比的百分率”, 用符号“A”表示”。在该定义下面加注了说明:“对于比例试样, 若原始标距不为 (So为平行长度的原始横截面积) , 符号A应附以下脚注说明所使用的比例系数, 例如, A11.3表示原始标距为的断后伸长率。对于非比例试样, 符号A应附以下脚注说明所使用的原始标距, 以毫米 (mm) 表示, 例如, A80mm表示原始标距为80mm的断后伸长率”。
从上述定义中可以说明:原始标距为的断后伸长率才能表达为“A”, JC/T 2126.32012规定的50mm标距内的断后伸长率应表达为“A50mm”。
GB/T 228.12010第20.3条规定:“试验前通过协议, 可以在一固定标距测定断后伸长率, 然后使用换算公式或换算表将其换算成比例标距的断后伸长率, 例如可以使用GB/T 17600.11998《钢的伸长率换算第1部分:碳素钢和低合金钢 (GB/T17600.11998, eqv ISO 2566-1:1984) 》和GB/T17600.21998《钢的伸长率换算第2部分:奥氏体钢的换算方法》。注:仅当标距或引伸计标距、横截面的形状和面积均为相同时, 或当比例系数 (k) 相同时, 断后伸长率才具有可比性”。GB/T 7002006的断后伸长率是A, 因此, 按JC/T 2126.32012要求测出的A50mm需要换算成A, 才能与GB/T 7002006的断后伸长率进行比较和判定。
GB/T 17600.11998规定了“室温下不同标距断后伸长率之间的换算方法”, 适用于“抗拉强度在300~700MPa范围内的热轧、热轧和正火或退火状态、回火或无回火的碳素钢和低合金钢。不适用于冷轧 (拔) 状态钢、淬火回火钢和奥氏体钢”。
GB/T 17600.11998对“比例标距”和“定标距”定义如下:
定标距:通常不规定原始标距长度与试样横截面积的平方根之间的比例关系, 而是以给定的尺寸表示标距长度。例如:Lo=50mm、80mm、100mm和200mm。
GB/T 17600.11998中给出了以Oliver公式为基础的伸长率换算的基本公式:
式中, δ实测断后伸长率;
δr断后伸长率;
Lorδr所对应试样的原始标距;
Sorδr所对应试样的原始横截面积;
n近似材料常数, 在GB/T 17600.11998适用范围内n=0.4。
由比例标距伸长率换算成定标距伸长率, 基本公式 (1) 简化成:
如果已知标距为的伸长率, 需换算成其他定标距的伸长率, 则:
换算公式 (6) 表明:不能用JC/T 2126.32012第3.7.1条规定的实测断后伸长率A50mm与GB/T7002006规定的断后伸长率A直接比较, 需要在乘以换算因子β的倒数后再进行比较。
2 JC/T 2126.32012钢材断后伸长率指标的符合性评价
2.1 承插口钢板
各牌号钢材屈服强度、拉伸性能等项目指标详见GB/T 7002006的表2。对照该表可知, 符合GB T 196852005和JC/T 2126.32012屈服强度要求的有Q215、Q235和Q275三种牌号钢材。因此, 下文将对这三种牌号钢材各厚度试样在定标距为50mm时的断后伸长率特征指标值进行换算, 并与GB/T7002006的特征指标值进行比较, 从而评价JC/T2126.32012规定的A50mm对于GB/T 7002006规定的A和GB/T 196852005标准要求的符合性。
试样厚度的选取:用GB/T 196852005表4规定的承口环厚度6.0~10.0mm, 插口环厚度16.0mm、16.2mm、19.0mm的原板厚度。
试样宽度的选取:GB/T 228.12010附录D (规范性附录) 《厚度等于或大于3mm板材和扁材以及直径或厚度等于或大于4mm线材、棒材和型材使用的试样类型》表D.3“矩形横截面非比例试样”规定:定标距Lo为50mm时, 宽度尺寸取12.5mm, 试样类型编号为P12。
承插口环用钢材断后伸长率的换算及符合性评价详见表1。
注:1.换算后的断后伸长率已按GB/T 81702008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》进行了修约。2.按GB/T 7002006第5.4.3条规定, 当钢板、钢带取横向试样时, 断后伸长率允许比标准规定的A值降低2% (绝对值) 。3.表中断后伸长率符合性是指按JC/T 2126.32012规定的A50mm换算成A后与GB/T 7002006规定的断后伸长率进行比较的结果:“+”表示符合, “-”表示不符合。
从表1的换算结果及符合性评价结果可以看出:
(1) A50mm为20%的特征指标值换算成k为5.65比例标距的断后伸长率后, 与GB/T 7002006规定的特征指标值比较, 其数值均低于后者, 降低程度随试样厚度的增加而增加, 随钢材牌号的增大而减小。
(2) JC/T 2126.32012中A50mm的特征指标值提高至表1“ (*) ”栏的数值时, 才能达到GB/T 7002006中断后伸长率的特征指标要求。
(3) 当A50mm实测结果低于表1“ (*) ”栏所示各板厚对应的断后伸长率时, 不能声称其钢材的断后伸长率符合GB/T 7002006的标准规定。
2.2 钢筒用薄钢板
2.2.1 热轧薄钢板
对于厚度为1.5mm的热轧薄钢板的换算, GB/T17600.11998“1范围”中规定:“当板状试样厚度小于4mm时, 本标准公式 (1) 中的指数n随厚度的减小而增加, 伸长率的换算值必须经过供需双方商定”。
GB 9122008其强制性条文第5.1.4条规定:“钢板和钢带的抗拉强度和伸长率应符合GB/T700、GB/T 1591的规定。但伸长率允许比GB/T 700或GB/T 1591的规定降低5% (绝对值) ”。
因此, 建议使用基于GB 9122008热轧薄钢板的PCCP制造企业对此问题进行更深入的研究, 使定标距下断后伸长率的换算值更为可靠。否则, 建议用原始标距为的比例标距进行试验, 使其实测结果可与GB/T 7002006规定的特征指标值直接比较和判定。
2.2.2 冷轧薄钢板
GB/T 112532007《碳素结构钢冷轧薄钢板及钢带》“1范围”中规定:“适用于厚度不大于3mm, 宽度不小于600mm的碳素结构钢冷轧薄钢板及钢带”。该标准仍然采用了GB/T 228.12010的拉伸性能试验方法, 但其断后伸长率特征指标值直接以A50mm表示, Q215:A50mm≥24%;Q235:A50mm≥22%;Q275:A50mm≥20%。因此, 以定标距50mm实测的断后伸长率可与GB/T 112532007标准中的特征指标值直接比较和判定。
3 结语
(1) JC/T 2126.32012规定的50mm标距内的断后伸长率的特征指标值低于GB/T 7002006的规范性技术要求。因此, 当A50mm实测值仅符合JC/T2126.32012但不符合GB/T 7002006的要求时, 不能声称其钢材拉伸性能符合GB/T 7002006。
(2) GB/T 196852005规定钢板应分别符合GB T 700、GB/T 3274和GB 912的规定, 未对GB/T 700的断后伸长率指标提出调整。因此, 当A50mm实测值仅符合JC/T 2126.32012但不符合GB/T 7002006的要求时, 也不能声称用其生产的PCCP产品符合GB/T 196852005规定的技术要求。
(3) 建议相关标准归口部门对JC/T 2126.32012关于断后伸长率的指标规定进行必要的更正, 以避免使用标准的各方误用。
摘要:对三种牌号钢材在不同板厚、定标距为50mm条件下的断后伸长率进行了换算, 并与GB/T 700—2006《碳素结构钢》规定的断后伸长率进行比较, 评价了JC/T 2126.3—2012《水泥制品工艺技术规程第3部分:预应力钢筒混凝土管》规定的A50mm对于GB/T 700—2006和GB/T 19685—2005《预应力钢筒混凝土管》标准要求的符合性。
工艺规程设计范文
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