摘 要: 金工實習在工科院校的教學計劃中是一門重要課程,是工科院校非機械類大學生的必修課程。本文主要探討了工科非機械類大學生在金工實習期間,在鈑金教學過程中如何在較短的時間內基本了解、掌握鈑金加工方法、工藝過程和提高動手制作一些產品的能力。
關鍵詞: 工科院校非機械專業 金工實習 鈑金教學
高校金工實習中心大多數分為:普通車床實習車間、鉗工實習車間、銑刨磨實習車間、鈑金實習車間、焊接實習車間、數控車床實習車間等車間。這些車間的設備基本上屬于機械行業的專用設備。工科院校非機械大學生主要是通過金工實習,進行基本勞動技能的訓練,接受基本思想作風的教育,培養理論聯系實際和分析問題的能力,促進知識的轉化和拓展,提高解決實際生產過程中問題的能力,開發自身的創造能力和動手能力,為后續理論課程學習和今后工作實踐打下堅實的基礎。所以我們在金工實習鈑金教學中主要以講解鈑金加工的基本原理和具體制作一個產品的方法為主,讓學生在較短的時間里基本了解、掌握鈑金加工的知識和動手制作產品的能力,掌握鈑金加工中部分設備的正確、安全操作方法。
一、鈑金加工的基本原理
(一)放樣與下料
1.放樣
放樣就是我們根據設計圖紙中的產品的形狀和尺寸進行幾何展開并計算出下料尺寸。產品的幾何展開,主要有以下幾種常用類型:(1)多面體的展開:把各個面的投影呈水平或垂直展開。(2)圓柱體的展開:用素線將平行的柱形幾何形體表面展開。(3)圓錐體的展開:主要區分正圓錐展開和正圓錐斜截展開。(4)三角形法展開:將幾何形體表面劃分出依次相連的三角形。(5)天圓地方類的展開:一般采用三角形求實長的方法。(6)封頭接管的展開:通過平行線法與變換投影面法共同應用進行展開。(7)球罐的分辨展開:根據球的大小有分塊展開和分帶展開。
2.下料
產品幾何展開后,我們還需要將下料,以及以后的相關工序中所涉及到的影響這些工藝問題的所有因素都預先進行完整的處理。下料就是通過產品幾何展開后,根據相應的計算公式的計算,把下料尺寸計算出來,即可進行下料工序。要注意的是:影響下料的因素有壁厚處理、氣割間隙、剪切硬化層、成形方法與成形中的變形程度、焊接變形、焊縫分布、材料利用率等各種因素,都要認真對待。下料順序應當遵循先大后小、合理排料、套裁下料的節約原則。
(二)下料工藝
下料工藝主要有以下幾種形式:(1)剪板機下料,適用于薄鋼板下料(基本厚度1—5mm)。(2)氧氣切割下料,適用于厚鋼板下料(基本厚度10mm以上)。(3)等離子切割機下料,適用于不銹鋼和有色金屬下料。(4)高壓水切割機床下料,適用于不銹鋼、鈦合金等對熱敏感的材料。(5)線切割機床下料,適用于制作模具及批量要求精度高的材料。(6)沖床下料,適用于薄鋼板大批量成型產品的下料。正確選擇下料工藝可以提高工作效率,降低生產成本,節省材料,縮短生產周期。
(三)成型工藝
成型工藝主要有冷作、溫作、熱作之分。經常應用的主要有以下幾種形式:(1)折壓成型:適用于薄鋼板,通過折彎機折壓成型。主要有:直角折彎、雙角折彎、天圓折彎。(2)沖壓成型:適用于金屬板,通過沖壓機沖壓成型。主要有:冷沖壓和熱沖壓。(3)焊接成型:適用于鋸板,通過焊接成型。(4)熱加工成型:適用金屬板,通過加熱變軟成型。
(四)組裝工藝
組裝工藝主要有以下三個部分。
1.組裝類型分為工廠組裝、工地組裝、現場組裝等三類。
2.測量包括:(1)測量基礎面的選擇:在組裝中,把那些能夠作為基礎依據的點、線、面選為定位基準是十分重要的。(2)測量工具:在下料、成形等工序中所用工、量器具的基礎上還需要水平尺、線墜、水平儀、垂直儀等測量形位所用的工、量器具、儀器等。(3)測量方法:常用的有面測量、尺寸測量和形位測量等。
3.組裝方法主要有以下幾種:(1)尺寸限位法;(2)地樣法;(3)擋鐵限位法;(4)復樣法;(5)銷軸限位法;(6)樣板法;(7)模架組裝;(8)工裝組裝法。
二、選擇具體的實習教學方法:制作鐵盒
(一)放樣下料
使用設備:剪板機、卡尺、深度尺、1.5mm鋼板。
主要學習放樣下料,計算下料尺寸,上剪板機,定位下料尺寸,然后進行剪板操作。
長度76.5mm,寬度51.5mm,高度22.5mm
制作鐵盒計算公式:下料尺寸=長+高+高-A×板厚×1.5(注:A為折彎次數,1.5為折彎系數)。
長度=76.5+22.5+22.5-2×1.5×1.5=117mm。
寬度=51.5+22.5+22.5-2×1.5×1.5=92mm。
下料尺寸:92×117,長度放大1mm,最終下料尺寸為92×118。
(二)劃線鉆孔
使用設備:臺式鉆床、劃線平臺、劃線尺、榔頭、樣沖。
主要學習劃線、定孔位、打樣沖眼。上臺式鉆床鉆孔,根據孔的直徑大小,選擇鉆頭與鉆頭轉速。
12mm線劃4條,46mm線劃1條,43.5mm線劃2條,30mm線劃1條,35mm線劃1條,鉆孔直徑3mm。
(三)沖角
使用設備:沖床、沖角模具一套。
主要學習沖角模具在沖床上的安裝定位,上沖床操作沖掉下料尺寸四個角,以便折彎。沖角的部分尺寸必須與鐵盒高度一致,沖4個角。
(四)折彎
使用設備:折彎機、深度尺。
主要學習折彎高度定位,定位尺寸為鐵盒高度+折彎槽的中心點到邊的距離。折彎操作的順序為先折小邊,再折大邊。
(五)整形
使用設備:角磨機、榔頭。
把折彎機折彎出來的鐵盒不合格的部位,通過角磨機、榔頭等工具整形,使之成為四邊互相垂直90°,四邊等高,縫隙緊密,符合設計標準的產品。
在實際生產中,我們制作鐵盒箱體都是完整的一套,有底有蓋,假如上面我們制作的鐵盒為盒底,那么鐵盒的盒蓋的下料尺寸為:
長度=76.5+22.5+22.5+1.5+1.5-2×1.5×1.5=120mm,
寬度=51.5+22.5+22.5+1.5+1.5-2×1.5×1.5=95mm,
鐵盒盒蓋下料尺寸為:95×120。
鈑金工是設備制造、機械加工及各種機器設備檢修生產中重要和不可缺少的專業工種,在其他工種的密切配合下,可以完成各種零部件及機器設備的加工制造。
三、結語
大學生在金工實習期間,學習鈑金加工中的放養下料→劃線鉆孔→沖角→折彎→整形的工藝過程,并在學習制作鐵盒過程中,學習操作了剪板機、劃線鉆孔、臺式鉆床、沖床、折彎機等工、量器具及設備。對大學生而言,完成了基本勞動技能的訓練,接受了基本思想作風的教育,開拓了視野,鍛煉了膽量,也提高了動手解決實際問題的能力,促進了創新能力的開發,同時提高了綜合素質,這是至關重要的,也達到了大學生進行金工實習教學大綱中的最終目的要求。
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