船体钢料加工PPT幻灯片课件

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图4-12 气割示意图 32
理论和研究表明，提高气割速度的主要 途径是： （1）强化对切口处的预热； （2）提高切割氧气流的流速和动量； （3）提高并保持切口区内氧气的纯度。
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气割设备可以分为以下几种: 1）手工气割炬 2）半自动气割机 3）门式自动气割机 4）光电跟踪自动气割机 5）数控自动气割机
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图4-5 抛丸机的基本布置形式
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2．化学除锈法 对于5mm以下的钢板可用化学除锈法，即
酸洗法。其基本工艺过程是：将经脱脂并洗 净后的钢材置于酸洗槽内，将氧化皮和铁锈 除去，用水洗净后再用碱液将残余的酸液予 以中和，防止其对钢材造成腐蚀，然后再用 水冲洗干净。
酸洗除锈法主要用于处理管子，舾装件和 形状复杂的零部件，可作为抛丸除锈法的补 充手段。
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图4-3 矫平机工作原理图
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2．型材的矫正 型材主要用型材矫直机进行矫正，工
作原理见下图。
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图4-4 型材矫直机的工作原理
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二、钢材的表面清理
船体的防腐方法主要是用涂料保护和阴 极保护相结合的方法。
钢材预处理过程中的除锈方法有机械抛 丸除锈法和化学除锈法. 1．抛丸除锈法
抛丸除锈法一般用于原材料除锈。它 是利用专门的抛丸机将铁丸或其他磨料 高速地抛射到钢材表面，以除去钢材表 面的氧化皮、铁锈和污垢。
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二、对船体构件进行分类成组的方法 船体构件的分类成组方法，主要取决于 构件特征的相似性和船体加工车间的设 备条件。 船体构件的相似性主要表现为结构特征、 材料特征和工艺特征等的相似性，它们 对船体构件的分类起决定作用。
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图4-1 直边扁平件工艺流程图
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图4-2 直边折边、曲面件工艺流程图
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§4-2 钢材预处理
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第四章 船体钢料加工
§4-1 概述 §4-2 单根型线的数学放样 §4-3 型线数学光顺流程 §4-4 外板的数学展开 §4-5 零件图元生成与处理
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第四章 船体钢料加工
船体钢料加工：使钢板和型材成为船体 构件的工艺过程。 船体钢料加工分为钢材预处理、构件边 缘加工和构件成形加工。 钢材预处理包括钢材的矫正、表面清理、 防护。 构件边缘加工是指边缘切割和焊接坡口 加工。
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§4-3 构件的边缘加工
边缘加工主要是指边缘的切割和焊接坡 口的加工。目前边缘加工方法有机械切 割法、化学切割法和物理切割法. 一、构件的边缘切割 1．机械剪切 1）剪切原理机械剪切是指对材料施加超 过材料极限强度的机械剪切力，使其挤 压变形并断裂分离的工艺过程。
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这一过程可以分为以下三个连续发生的阶段: （1） 弹性变形阶段 （2） 塑性变形阶段 （3）断裂阶段 机械剪切加工机床有：
斜刃龙门剪床 压力剪切机 圆盘剪切机
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2）斜刃龙门剪床 斜刃龙门剪床是用来剪切长直边构件的 专用设备，其工作部分如图 4-7 所示。
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图4-7 龙门剪床工作部分示意图
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图4-8 斜刃龙门剪床的剪刀刀口间隙调整曲线
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3）压力剪切机 船厂中常见的压力剪切机一般是剪切与 冲孔两用的联合机床，它既可以剪切板 材料和型材，又可以进行冲孔。
一、钢材的矫正 船厂中一般用多辊矫平机矫正钢板变
形，用型材矫直机矫正型材的变形。 1. 钢板的矫正
钢板的矫正实际上是将较长的纤维缩 短或是将较短的纤维拉长，使它们和周 围的纤维有相同的长度，从而消除局部 不置, 多辊矫平机有两种类型：一类是上下辊 列平行且轴辊可以单独调节的矫平机， 另一类是上下辊列不平行的矫平机（具 体见下图）。
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成形加工则是将切割好的平面钢板 加工成构成船体所需要的折角、折 边和曲面形状。 船体构件加工的常用方法及设备见 下表：
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表 4-1 船体钢料加工类别、方法及设备分类表
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§4-1 构件的成组分类方法
一、成组技术概念 成组技术的实质是以零件的结构特征、
加工方法和工艺流程的相似性为基础，打破 产品界限，将生产的全部零件进行分类编码， 然后将相似零件汇集成若干不同的零件组， 使生产批量增大；在此基础上，按照零件组 的加工要求制定最佳工艺路线；有目的地选 择生产人员和设备，建立成组地生产单元或 生产线，进而采取合理地计划方式 组织方式 和严密地控制手段，确保完成任务。
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图4-9 剪切时喉深影响示意图
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图4-10 Q34-25型纵向式联合冲剪机
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4）圆盘剪切机 对于厚度较小，具有任意曲线边缘的船 体构件，可用圆盘剪切机的工作部分如 图4-11 所示。
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图4-11 圆盘剪切机工作部分示意图
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2. 气割
所谓气割，通常是指氧-乙炔切割或氧-丙炔切 割，其实质是金属在氧气中燃烧。通常可将 其分为预热、燃烧、去渣三个阶段。 只有满足以下条件才能进行气割： （1）被割金属的燃点应低于其熔点。 （2）氧化物的熔点应低于金属熔点，并具有 良好的流动性。 （3）金属在氧气中燃烧能放出较多的热量。 （4）金属的导热率不应过高。 （5）金属不应含有使气割过程恶化的杂质。
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图4-13 半自动气割机
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图4-14 光电头光学系统原理图 36
3. 等离子切割和激光切割
1）等离子切割 处于完全电离状态的气体便是所谓的“等
离子气体”。
图4-15 a）是一种典型等离子发生装置的 示意图；图4-15 b）所示为一种较先进的水 射流等离子切割示意图，它与一般的等离子 弧切割的区别主要在于割嘴结构上的不同， 其割嘴上的弧柱出口处，增加了一圈水射流 孔，水射流从四周射向电弧，经水冷却，弧 柱被进一步收缩，电弧的能量密度更为集中， 从而进一步提高切割速度。
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三、钢材预处理自动流水线 所谓钢材预处理自动流水线，是指由钢 材输送、矫正、除锈、喷涂底漆、烘干 等工序形成的自动作业流水线。通常分 为钢板预处理流水线和型材预处理流水 线。 1．钢板预处理流水线的工艺流程
具体工艺流程件下图。
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图4-6 钢板预处理流水线
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2. 钢材预处理自动流水线的特点 （1）生产效率高，大型流水线每小时 处理钢板面积达800平方米 （2）劳动条件好，除锈过程密闭，全 自动控制 （3）除锈质量理想，表面粗糙度均匀 （4）底漆附着牢固，预处理后的钢材， 露天存放10-12个月不生锈。