《材料成型工艺基础》读书报告班级:学号：姓名：日期：2012.12.08目录支架焊接结构设计底座盖注塑设计垫板冲裁模设计摇臂锻造设计中座铸造设计学习心得参考文献一、支架焊接结构设计1.支架生产条件、结构及技术要求生产类型：单件生产；零件材质：Q235；支架主要有底座、两侧支撑板、加强筋、圆筒体，其中壁厚：底座20mm、圆筒10mm、肋板12mm、两侧板20mm。该支架是用于支承轴的机构，支架以Ф30孔套在轴上，此支架既传递运动并保持其他零件工作方式和保持相互之间的正确位置，其结构如图1-1所示。图中支架上各个焊缝的焊接是关键点。图1-1支架示意图2.成型方法根据设计要求以及材料的工艺特点，本设计采用焊接的方案实现支架的连接。支架材料的选择本次设计的支架是一种全焊结构，主要承受中强度载荷，而支架材料作为一种支撑轴的结构材料，应具有一定的抗压强度、减震性和消磨性。其次材料应具有良好的焊接性能。综上所述，在支架用原材料中，选择普通碳素结构钢中的低碳钢，而Q235的各项性能指标均符合要求，故选择Q235的钢板作为支架底座、两侧板、加强筋的原材料，选材料为Q235作壁厚为10mm的圆筒体的原材料。底座以及两侧板用厚度为20mm的钢板，加强筋用厚度为12mm的钢板。支架焊接工艺设计4.1确定焊缝的位置如下图所示，图4-2为支架的焊缝位置示意图。图4-2支架焊缝位置示意图4.2焊接接头形式的设计在此支架结构中，焊接接头的形式有两种，对接接头和角接接头。4.21焊接接头的选择底板与两侧板之间的连接应采用全焊透的单面角接接头，如图4-3所示。图4-3底板与侧板之间的角接头两侧板与圆筒形结构之间的连接应采用单面焊T形接头，如图4-4所示。图4-4侧板与圆筒体之间的角接头加强筋与两侧板之间的连接应采用双面焊缝的T型接头，如图4-5所示。图4-5肋板与侧板之间的角接头加强筋与底板之间的连接应采用双面焊缝的T型接头，如图4-6所示。图4-6肋板与底板之间的角接头加强筋与圆筒形结构之间的连接应采用双面焊缝的T型接头，如图4-7所示。图4-7肋板与圆筒体之间的角接头圆筒体上的纵焊缝应采用对接接头，如图4-8所示。图4-8圆筒体上的对接接头4.2.2坡口的设计由于底板与两侧板的板厚均为20mm，属于中厚板；圆筒形结构壁厚为10mm，属于薄板；加强筋板厚为12mm，属于薄板。根据设计要求以及焊接选择原则，底板与两侧板之间的连接应采用带钝边单边V形坡口，两侧板与圆筒之间的连接应采用带钝边单边V形坡口，肋板与底板、两侧板、圆筒体之间的连接均采用带钝边双单边V形坡口，圆筒体上的纵焊缝开V形坡口。4.3焊接方法的选择本设计采用的焊接方法主要根据被焊钢种、接头厚度、焊缝位置和坡口形式以及对接头的质量要求等来选择，同时还应考虑到该种焊接方法的效率和生产成本。由于支架材料为Q235，且底板与两侧板的板厚均为20mm，肋板板厚为12mm，圆筒体壁厚为10mm，都属于中厚板。综上所述，本设计采用焊条电弧焊。4.4焊接材料的选择由于此次设计母材为Q235，其抗拉强度值为235Mpa，因此选用与此强度相近的GB/T5117—1995《碳钢焊条》J422，其熔敷金属抗拉强度不低于420Mpa。4.5焊接工艺参数的选择4.51焊条直径的选择由于底板与侧板的板厚为20mm，肋板板厚为12mm，圆筒体厚度为10mm。根据《实用焊接技术》表2-26焊条直径与焊件厚度的关系，可选择如下直径的焊条：底板与侧板之间的焊接选用直径为5.0mm的焊条，底板与肋板以及侧板与肋板之间的焊接、侧板与圆筒体之间的焊接、肋板与圆筒体之间的焊接、圆筒体上的焊接均选用直径为4.0mm的焊条。4.52焊接电流的选择根据《实用焊接技术》表2-27，底板与侧板之间的焊接电流选用220-280A,底板与肋板以及侧板与肋板之间的焊接电流选用160-200A，侧板与圆筒体之间的焊接电流选择140-160A,肋板与圆筒体之间的焊接电流选择120-160A，圆筒体上的焊接电流选择160-200A。4.53电弧电压的选择底板与侧板之间的焊接电弧电压选用16-25V，底板与肋板以及侧板与肋板之间的焊接、侧板与圆筒体之间的焊接、肋板与圆筒体之间的焊接、圆筒体上的焊接，其电弧电压均选用11-12V。4.54焊接层数的选择由于底板与侧板的板厚为20mm，肋板板厚为12mm，圆筒体厚度为10mm。所以，底板与侧板之间的焊接、底板与肋板以及侧板与肋板之间的焊接、侧板与圆筒体之间的焊接、肋板与圆筒体之间的焊接均采用多层焊，焊接层数为4。4.