課程設計
題目操作室結構
班級材控0503
姓名郭美玲
學號 012005025001
生產製造總體方案
一.總體方案
1、結構特點
該吊車操作室結構主要由六個面的鋼板組成，不需要承受很大的載荷，上板有吊耳，運輸時需要承受很大的載荷。吊耳本身的強度是結構設計中的關鍵問題。
（1）長度、高度、寬度尺寸不應超過允許偏差。
（2）底板與地面的平行度不應超過允許偏差值；四個軸承的同軸度偏差、支撐板的垂直度偏差、構件長度方向的扭曲偏差、軸承和底板的不平行度和側板的垂直度偏差均不應超出規定偏差。
（3）各零件間裝配間隙及角度的偏差，不能超出規定。
（4）焊縫外形尺寸偏差及焊接缺陷、各零件的區域性變形量均不能超出規定。
在上述技術條件中，焊接變形是造成難以滿足要求的主要原因。工藝設計時不應該依靠焊後的矯正來達到技術條件，而主要靠採用合理的備料、裝配—焊接順序及工藝來預防焊後變形。
2、結構製造符合的技術要求
化學成分、力學效能、技術條件應分別符合gb/t700—1988《碳素結構鋼》、gb/t1591—1994《地很近高強度結構鋼技術條件》。
（1）、所有焊縫均為角焊縫，雙面焊，高度為4mm..
（2）、10號鋼板的位置由主令控制器選定後，再焊接。
（3）、窗的開口尺寸帶括號為參考尺寸，具體尺寸視與鋼化玻璃相配合的鋁合金框架及橡皮框尺寸而定。根據橡皮框尺寸，開口板厚處兩側面應適當墊寬以與之相配。
3、結構的材料成分
本產品所需要的材料均為a3鋼，就是現在的q235-a鋼，要求含c0.14%～0.22%，mn0.
40%～0.65%，si <= 0.3%，s <= 0.
05%，p <= 0.045%。
4、結構材料的力學效能
a3鋼的屈服強度為235mpa,抗拉強度為315~430mpa，伸長率為21％~26%，有較高的塑性又有適中的強度.
5、結構的焊接成形方法
選擇焊接方法時必須符合以下要求：能保證焊接產品的質量優良可靠，生產率高，生產費用低，能獲得較好的經濟效益。不同結構的產品由於焊縫的長短、形狀、焊接位置等各不相同，因而適用的焊接方法也會不同.
結構類產品中規則的長焊縫和環縫宜用埋弧焊和熔化極氣體保護焊，焊條電弧焊用於打底焊和短焊縫焊接。
本產品為操作室結構，不需要承受很大的載荷，並且絕大多數的焊縫都是長焊縫且是角焊縫雙面焊，所以用手工電弧焊就可以滿足要求。
在此次生產過程中需要手工co2保護焊、車削、鑽孔、切割等工藝。
6、結構用的焊接材料
a、焊條e4303（j422）（ф4mm）對於一般的零件，不承受較大的載荷
b、焊條e4315（j427）（ф4mm），焊接吊耳的時候需要, 承受較大載荷的重要零件，採用開破口的方法以保證焊透，並且具有良好的韌性，以保證力學效能減少焊接缺陷。
7、結構的熱處理技術
需進行焊前預熱：所有的焊縫焊前必須預熱180℃～200℃，焊接層間溫度應該控制在200℃～250℃. 對焊件進行焊前預熱，可防止或減少應力的產生。
焊後還要對工件進行回火、退火等處理，目的是調整工件的強度、硬度、韌性等力學效能，降低或消除應力，避免變形、開裂，並保持使用過程中的尺寸穩定。
8、生產具備的裝置
化驗裝置、zx-400型焊機，氧—乙炔火焰切割機，磁粉探傷儀，超聲波探傷儀，砂輪機，銑床，絲錐，拉力機、尺、規、經緯儀、計算機放樣系、矯正機、銑床、刨邊機、鑽床、專用工裝夾具、焊槍、普通交直流電焊機、校直機、噴丸機、噴漆機、烘乾機等。
9、結構檢驗
、結構件外形尺寸檢驗
結構件長度偏差、角度偏差、直線度偏差、平面度偏差、平行度偏差安有關規定檢驗。結構件直線度、平面度、平行度測量方法應符合jg/t 5082.1-1996。
、焊縫外觀及外形尺寸檢驗
a、外觀檢驗採用肉眼進行，對有懷疑的嚴重缺陷（未熔合、裂紋）採用放大鏡或表面探傷方法輔助判斷；
b、外形尺寸用焊接檢測尺對具有代表性的選點進行檢驗；
c、焊縫的外觀、焊波應均勻，不允許未熔合（坡口未填滿）焊瘤、燒穿等缺陷；
d、角焊縫的外形尺寸要求參見有關手冊
、焊縫的內在質量檢驗
a、每條焊縫坡口焊前做100%磁粉探傷或著色檢查；
b、焊縫定位焊做100%著色檢查，焊縫返修清楚缺陷後和補焊後磨平做著色檢查；
c、焊縫硬度單個值≤hb220，平均值≤hb210。
二. 生產工藝過程
1.材料預處理
（1）、原材料的檢驗：q235a鋼，要求含c0.14%——0.
22%，mn0.40%——0.65%，si <= 0.
3%，s <= 0.05%，p <= 0.045%，屈服強度為235mp，抗拉強度為372mp——460mp，延伸率為25%——27%。
（2）、原材料的儲存：檢測合格的鋼板標號之後儲存起來，便於下次使用時便利。
（3）材料的複驗：在再次使用之前還要進行複驗，q235a鋼，要求含c0.14%——0.
22%，mn0.40%——0.65%，si <= 0.
3%，s <= 0.05%，p <= 0.045%，屈服強度為235mp，抗拉強度為372mp——460mp，延伸率為25%——27%。
（4）、金屬材料的除鏽處理：為了降低成本，採用機械除鏽的方法，具體的採用噴丸除鏽，主要以顆粒噴射沖蝕作用構成，以達到表面清潔和適宜的粗糙度，裝置採用敞開式噴丸除鏽機。能夠較為徹底的清除材料表面的所有雜質。
機械程度高，除鏽***。
（5）、金屬材料的矯正：鋼板的矯正採用7軸錕矯正機。
2.備料：
（1）、放樣和號樣：
放樣是在製造金屬結構件以前，按產品零部件圖紙要求，在放樣台上用1：1的比例尺寸，劃出實際零件的平面展開圖。該部分有14塊鋼板，按照產品零件圖紙的要求，在鋼板上畫出實際零件的尺寸，然後進行號料。
號料是根據放樣零件的輪廓，用小錘和衝子在鋼板上打上記號。這樣就可以進行下一步的加工了。
（2）、下料：
在劃線和號料的基礎上對鋼材進行氧—乙炔切割，3和4號板切割出視窗，6號和12號鋼板切割出圓孔。氣割前鋼板必須預熱預熱範圍為40mm。切割後用砂輪機清除氧化層和夾雜物，並呈金屬光澤。
（3）、坡口加工：
根據《手弧焊焊接接頭的基本形式和尺寸》(gb985—88)本加工過程中所使用的鋼板厚度均大於6mm，所以均需開坡口。因為加工要求是雙面焊且鋼板使用過程中不需要承受動載荷，所以只需要開丁字接頭雙y型坡口。
所有焊接坡口焊前進行100%磁粉探傷檢查焊接坡口和熱影響區有無裂紋、分層、夾雜，應進行硬度測試,≤hb200為合格。
（5）機加工：
對13號鋼進行銑削加工，銑出兩個15°～20°倒角。對1號和10號板進行銑削加工，鑽孔，攻絲。對4號板材進行彎曲，將鋼板加熱到950℃±10℃保溫一小時後出爐。
3、焊接：
（1）、焊前準備：
焊前準備主要包括坡口的製備、預焊部位的清理、焊條的清理以及鋼板表面的探傷等。首先，對於坡口的製備，這裡採用刨削和氧氣切割的方法。這樣可以加工出直邊任何形式的坡口。
其次，對於預焊邊緣的清理，在焊接部位，焊前要清理水、鏽、油汙、切割氧化皮等雜物，以利於獲得高質量的焊縫。清理時，此處採用的是噴丸處理。再次，焊條要烘乾，以降低焊條的水分量，減少氫的有害影響，以防止產生氣孔裂紋及降低接頭的機械效能。
最後，在焊接中，由於容易產生淬硬組織和裂紋，所以在焊接前要進行預熱，不但可以降低冷卻速度，還可以減少淬硬程度，減少應力，防止產生裂紋。焊前預熱的溫度則需要具體的分析。下面會提及。
預熱的加熱範圍，每側加熱寬度不小於板厚的5倍，並均勻加熱。採用工頻加熱的方法。
（2）、焊接方法：
為了簡化工藝，生產過程中均使用手工電弧焊的方法進行焊接。
（3）、焊接材料：
a、焊條e4303（j422）（ф4）。 焊條e4315（j427）（ф4）。
b、上述焊條必須有材質證明書和工廠複驗報告。
（4）、焊接工藝評定：
按gb/t 12469—1990《焊接質量保證鋼熔化焊接頭的要求和缺陷分級》及jb/t 7949—1999《鋼結構焊縫外形尺寸》完成上述各項焊接施工專案之焊接工藝評定，用經焊接工藝評定合格的工藝編制為焊接工藝卡指導生產。
（5）、焊接工藝要求：
a、焊條領用前必須經350°c—400°c，保溫1小時焙烘。領用後放入保溫桶隨時領用。
b、用氧乙炔焰進行坡口切割，切割前必須預熱180°c—200°c，預熱範圍40mm，切割後用砂輪機清楚氧化皮和夾雜物，直至呈金屬光澤，對所有焊接坡口焊前進行100%磁粉探傷和硬度測試，檢查焊接破口處和熱影響區有無裂紋、分層、夾渣。
c、焊前預熱：所有焊縫焊前必須預熱100°c—150°c，預熱方式採用覆帶式電加熱裝置，預熱溫度採用紅外線測溫儀檢測。
d、焊前應清除焊件表面鐵鏽、油汙、水分等雜質，焊條必須烘乾。
e、為了防止空氣侵入焊接區而引起氣孔、裂紋，降低焊接效能，應盡量採用短弧焊。
f、熱影響區再高溫停留時間不宜過長，以免晶粒粗大。
g、反面清焊根採用電弧氣刨，應在焊後立即進行，隔時冷卻後，應重新預熱到100°c以上在清根。清根後用砂輪機徹底清除熔渣和滲碳層，直至呈現金屬光澤。
h、再無損探傷前，焊縫要進行表面檢查。有表面缺陷的焊縫要返修，預熱溫度和焊接工藝應與焊縫完全相同。
4． 焊接質量檢驗：
a、無損探傷前，焊縫應進行內外表面檢查。
b、垂直度和水平度的檢驗
c、每條焊縫用磁粉探傷或者著色檢查
d、每條焊縫進行超聲波探傷
e、每條焊縫進行硬度檢測
f、力學效能檢驗：焊縫回火熱處理後取樣做力學效能檢驗，檢驗專案：屈服強度、抗拉強度、拉伸率等，使其合乎gb 2654-1989《焊接接頭及堆焊硬度試驗方法》標準。
5.力學效能檢驗：
各焊縫回火熱處理後取樣做力學效能檢驗，檢驗專案：屈服強度、抗拉強度、拉伸率等，使其合乎gb 2654-1989《焊接接頭及堆焊硬度試驗方法》標準。
3、塗漆
按照要求塗上所需顏色和材料的漆。
4、包裝
按照要求將產品包裝起來儲存或者發貨。
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