金工实习中钣金教学方法探讨
高校金工实习中心大多数分为:普通车床实习车间、钳工实习车间、铣刨磨实习车间、钣金实习车间、焊接实习车间、
数控车床实习车间等车间。这些车间的设备基本上属于机械行业的专用设备。工科院校非机械大学生主要是通过金工实习,进行基本劳动技能的训练,接受基本思想作风的教育,培养理论联系实际和分析问题的能力,促进知识的转化和拓展,提高解决实际生产过程中问题的能力,开发自身的创造能力和动手能力,为后续理论课程学习和今后工作实践打下坚实的基础。所以我们在金工实习钣金教学中主要以讲解钣金加工的基本原理和具体制作一个产品的方法为主,让学生在较短的时间里基本了解、掌握钣金加工的知识和动手制作产品的能力,掌握钣金加工中部分设备的正确、安全操作方法。
一、钣金加工的基本原理
(一)放样与下料
1.放样
放样就是我们根据设计图纸中的产品的形状和尺寸进行几何展开并计算出下料尺寸。产品的几何展开,主要有以下几种常用类型:(1)多面体的展开:把各个面的投影呈水平或垂直展开。(2)圆柱体的展开:用素线将平行的柱形几何形体表面展开。(3)圆锥体的展开:主要区分正圆锥展开和正圆锥斜截展开。(4)三角形法展开:将几何形体表面划分出依次相连的三角形。(5)天圆地方类的展开:一般采用三角形求实长的方法。(6)封头接管的展开:通过平行线法与变换投影面法共同应用进行展开。(7)球罐的分辨展开:根据球的大小有分块展开和分带展开。
2.下料
产品几何展开后,我们还需要将下料,以及以后的相关工序中所涉及到的影响这些工艺问题的所有因素都预先进行完整的处理。下料就是通过产品几何展开后,根据相应的计算公式的计算,把下料尺寸计算出来,即可进行下料工序。要注意的是:影响下料的因素有壁厚处理、气割间隙、剪切硬化层、成形方法与成形中的变形程度、焊接变形、焊缝分布、材料利用率等各种因素,都要认真对待。下料顺序应当遵循先大后小、合理排料、套裁下料的节约原则。
(二)下料工艺
下料工艺主要有以下几种形式:(1)剪板机下料,适用于薄钢板下料(基本厚度1―5mm)。(2)氧气切割下料,适用于厚钢板下料(基本厚度10mm以上)。(3)等离子切割机下料,适用于不锈钢和有色金属下料。(4)高压水切割机床下料,适用于不锈钢、钛合金等对热敏感的材料。(5)线切割机床下料,适用于制作模具及批量要求精度高的材料。(6)冲床下料,适用于薄钢板大批量成型产品的下料。正确选择下料工艺可以提高工作效率,降低生产成本,节省材料,缩短生产周期。
(三)成型工艺
成型工艺主要有冷作、温作、热作之分。经常应用的主要有以下几种形式:(1)折压成型:适用于薄钢板,通过折弯机折压成型。主要有:直角折弯、双角折弯、天圆折弯。(2)冲压成型:适用于金属板,通过冲压机冲压成型。主要有:冷冲压和热冲压。(3)焊接成型:适用于锯板,通过焊接成型。(4)热加工成型:适用金属板,通过加热变软成型。
(四)组装工艺
组装工艺主要有以下三个部分。
1.组装类型分为工厂组装、工地组装、现场组装等三类。
2.测量包括:(1)测量基础面的选择:在组装中,把那些能够作为基础依据的点、线、面选为定位基准是十分重要的。(2)测量工具:在下料、成形等工序中所用工、量器具的基础上还需要水平尺、线坠、水平仪、垂直仪等测量形位所用的工、量器具、仪器等。(3)测量方法:常用的有面测量、尺寸测量和形位测量等。
3.组装方法主要有以下几种:(1)尺寸限位法;(2)地样法;(3)挡铁限位法;(4)复样法;(5)销轴限位法;(6)样板法;(7)模架组装;(8)工装组装法。
二、选择具体的实习教学方法:制作铁盒
(一)放样下料
使用设备:剪板机、卡尺、深度尺、1.5mm钢板。
主要学习放样下料,计算下料尺寸,上剪板机,定位下料尺寸,然后进行剪板操作。
长度76.5mm,宽度51.5mm,高度22.5mm
制作铁盒计算公式:下料尺寸=长+高+高-A×板厚×1.5(注:A为折弯次数,1.5为折弯系数)。
长度=76.5+22.5+22.5-2×1.5×1.5=117mm。
宽度=51.5+22.5+22.5-2×1.5×1.5=92mm。
下料尺寸:92×117,长度放大1mm,最终下料尺寸为92×118。
(二)划线钻孔
使用设备:台式钻床、划线平台、划线尺、榔头、样冲。
主要学习划线、定孔位、打样冲眼。上台式钻床钻孔,根据孔的直径大小,选择钻头与钻头转速。
12mm线划4条,46mm线划1条,43.5mm线划2条,30mm线划1条,35mm线划1条,钻孔直径3mm。
(三)冲角
使用设备:冲床、冲角模具一套。
主要学习冲角模具在冲床上的安装定位,上冲床操作冲掉下料尺寸四个角,以便折弯。冲角的部分尺寸必须与铁盒高度一致,冲4个角。
(四)折弯
使用设备:折弯机、深度尺。
主要学习折弯高度定位,定位尺寸为铁盒高度+折弯槽的中心点到边的距离。折弯操作的顺序为先折小边,再折大边。
(五)整形
使用设备:角磨机、榔头。
把折弯机折弯出来的铁盒不合格的部位,通过角磨机、榔头等工具整形,使之成为四边互相垂直90°,四边等高,缝隙紧密,符合设计标准的产品。
在实际生产中,我们制作铁盒箱体都是完整的一套,有底有盖,假如上面我们制作的铁盒为盒底,那么铁盒的盒盖的下料尺寸为:
长度=76.5+22.5+22.5+1.5+1.5-2×1.5×1.5=120mm,
宽度=51.5+22.5+22.5+1.5+1.5-2×1.5×1.5=95mm,
铁盒盒盖下料尺寸为:95×120。
钣金工是设备制造、机械加工及各种机器设备检修生产中重要和不可缺少的专业工种,在其他工种的密切配合下,可以完成各种零部件及机器设备的加工制造。
三、结语
大学生在金工实习期间,学习钣金加工中的放养下料→划线钻孔→冲角→折弯→整形的工艺过程,并在学习制作铁盒过程中,学习操作了剪板机、划线钻孔、台式钻床、冲床、折弯机等工、量器具及设备。对大学生而言,完成了基本劳动技能的训练,接受了基本思想作风的教育,开拓了视野,锻炼了胆量,也提高了动手解决实际问题的能力,促进了创新能力的开发,同时提高了综合素质,这是至关重要的,也达到了大学生进行金工实习教学大纲中的最终目的要求。
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