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金属加工精选(九篇)

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金属加工

第1篇:金属加工范文

为下游客户节约成本是大明国际的理念。大明颇受下游厂商的青睐,目前有6000多家经常性客户,他们纷纷放弃自己原来的生产方式,投入到大明国际的怀抱中。

销售+加工模式

大明国际的一站式服务为客户节省了三个成本支出:一是半成品加工设备的投入,加工工序由大明国际代劳;二是原材料流动资金的投入,用户只需要求大明国际将加工合格的半成品按时配送到达即可;三是大明国际交付的是合格的成品,废品由大明公司承担,省却了客户为良品率操心的烦恼。

南通中集公司生产集装箱,其中圆形封口由不锈钢材料制成。过去,他们购置一套剪切加工设备,用惯常的直切工艺裁剪,四个角的余料全部浪费。大明国际的技术人员对此提出了一种新的斜切工艺,能最大幅度地增加材料利用率。

南通中集副总经理郭伟嘉说,“运用大明斜切工艺后,我们的材料利用率提高4%,每吨材料可节省1600元,而大明国际从中收取的加工费仅400元。”

即使在国外,也很难见到与大明国际相同的商业模式。据大明国际常务副总经理邹晓平介绍,“欧洲金属企业的加工服务重心是上游钢厂,跨国公司较多采用大批量、大规模的产品生产方式。而我国更多的是为下游企业考虑,中国企业规模小、数量多,要提供的是个性化、零散化的服务。

香港投资者不太理解大明国际的毛利率。“为什么你的毛利率只有4%、5%?这么低的毛利率风险很大的。”

邹晓问香港投资者,“如果一个制造业企业生产一个产品的周期是一年,毛利率是30%、40%。而作为一个加工服务企业,我的资金一年周转10次,毛利率是4%、5%,一年的资金毛利率就是40%、50%,你能说我的盈利水平低吗?”继而他说,“看一个企业盈利水平的高低,主要看它的净资产收益率,而不单是看毛利率指标。我一年2个亿净利润,6个亿的净资产,我的净资产收益率达30%,这是非常高的。”

加工订单3天交货

大明国际累计投资6亿元,90%以上为进口,这不仅提高了不锈钢的加工质量,也拓宽了加工领域。目前,大明国际已建成裁剪平台、表面处理平台、切割下料平台、成型平台、机加工平台五大加工平台。精良、齐全的装备,成为公司的核心竞争力之一。

交货时间越短,越能赢得客户的订单。现在一般的加工订单3天交货,长一点的交货期也就是一个星期。

金属加工及配送服务存在服务半径问题。为了满足用户更短的交货期需求,大明国际以无锡为大本营,在不锈钢加工比较发达的区域中心城市杭州、武汉、天津投资建立了全国四大加工服务中心。服务半径分别辐射全国不锈钢交易量1/3的无锡周边地区、传统轻工业发达的浙江地区、制造业从东往西走往北移的黄渤海地区,以及崛起的中部地区。

2010年12月1日,无锡大明国际金属制品公司(简称大明国际,01090,HK)在港上市,当天股价收于2.11元,微涨0.48%,融资5亿港币。这个国内最大规模的不锈钢经销加工企业,年销售不锈钢42万吨,年销售收入64亿元。

第2篇:金属加工范文

关键词:金属工艺;金属艺术;文化传承

金属工艺品泛指用金、银、铜、铁、锡等金属材料,或以金属材料为主辅以其他材料,加工制作而成的工艺品,其材质表现出一种精致而厚重的美。随着人们的审美层次和精神需求逐渐提高,装饰或投资等仅仅是金属工艺品表面所呈现出来的特性已经不足以满足人们的需求;当金属在某个特定环境下能够呈现某种特殊意义时,它就会成为人们情感或者思想表现的媒介。将此作为对于金属工艺品设计思考的角度进行研究。

一、中国金属工艺品历史渊源

中国最早的金属工艺品,是新石器中期的马家窑文化、大汶口文化及稍晚的乔家文化等遗址中出土的铜制工艺品。在金属艺术发展的历程中,中国逐渐拥有了精湛的金属加工工艺技术,我们现在能够通过各个时期金属工艺品所展现当时的文化背景,这是中国古代艺术家们所创造出来的中国传统工艺的魅力和影响。

战国时期为代表的青铜装饰图案,在青铜器上饰以动物纹、人物、植物纹等,以青铜器为媒介,以装饰为语言符号,向现代人们叙述当时的社会文化,甚至战争场面的记录。这一时期出现了多种非金属材料与金属材料相结合的工艺品,所采用的工艺有金银错、鎏金等。这些工艺技法也影响深远。湖北随县曾侯乙墓中出土的大量青铜乐器、礼器、兵器等等,展现了战国时期的工艺技术之精湛,装饰构思巧妙、内容丰富,其艺术价值、文化价值以及文物价值不可估量。

汉代的长信宫灯造型奇妙精巧,犹如侍女盘坐端灯,不仅仅设计美观,它的设计还注重了铜灯的实用性:灯盘和灯罩可以通过转动开合调节亮度和光照角度;宫女右臂设计成中空用于导入灯烟,以洁净室内环境。除了灯、壶、镜等大型的金属工艺品外,汉代还能生产精巧的金银丝编结、堆垒和镶嵌制品。

中国金银器在唐代的兴盛,归功于当时“丝绸之路”对于中西物质、文化交流和传播的促进,其中以中亚粟特、西亚波斯萨珊、欧洲罗马拜占庭对于唐代金银器的制作和发展影响较大。在东汉丝绸之路开通前的中国传统金银器工艺包括鎏金、压模、捶揲、掐丝、拉丝、镶嵌、錾刻、浮雕等;待到张骞出使西域开通丝绸之路,与西方文明深入交流后,又出现了新的制作工艺如炸珠、掐丝、累丝等,影响到金银器的装饰纹样;唐代后期,外来纹样逐渐融合了中国传统装饰图案。

明清时代,金属工艺品为皇室贵族所青睐,装饰华丽精美。明代宣德炉、景泰蓝闻名遐迩。这些花纹精美、造型别致、纹理细腻、色彩丰富的金属工艺品,带着深厚的中国文化符号,将中国工艺的精湛之美、匠人的智慧结晶之妙呈献给世人。

我国历史悠久,文化底蕴深厚,同时伴随着改革开放、信息时代的来临,在金属工艺品设计上又受到了西方设计思想和制作技术的影响,却造成了无法去其糟粕取其精华的局面,而是形成了拙劣的模仿式的设计或者无法将中国传统元素融于金属饰品设计之中,导致现在金属工艺品的设计处于一个模仿他人、仍在探索的地位;国外金属工艺品设计在经历了工艺美术运动、新艺术运动等艺术运动的演变,在设计上形成了自己独特的一套体系,设计师通过设计表达自己的思想,将自己的设计风格、设计理念体现在饰品上。同时,随着现代化的进程,在现代金属工艺对于饰品制作、表面处理方面也要领先于国内技术。

金属工艺品对于消费者/使用者的作用有装饰品、艺术收藏或者投资品等。随着现在社会的发展,在这个信息大爆炸的时代背景下,人们对于金属工艺品的审美和要求也在不断提高。一般的使用者对于金属工艺品的要求不再仅仅局限于其自身的价值,更重视金属工艺品所展现的独一无二、情感丰富的内在因素,比如婚戒的设计、旅游纪念品的设计等,对于消费者来说工艺品表现出来的寓意或者纪念价值更大于它本身材质的价值。

二、金属工艺品相关加工工艺

1.失蜡法是一种青铜铸造工艺。这种金属铸造的方法是用蜂蜡制成铸件,再用其他耐火耐高温的材料如泥加以填充和敷成外范加固,之后加热,蜡件融化流出,再往内浇铸金属溶液。待到冷却后除去泥壳便铸成金属器物。

2.锤碟法又称为“打作法’,“糙碟法”或者“打胎工艺”。这种工艺主要是利用了金、银的延展性,使用不同形状的锤子和砧垫等工具打造出各式各样的器具和装饰纹路①。

3焊接工艺的历史可追溯到商代从青铜器制作工艺发展而来也是金银器成型的重要工艺之一。用锤碟法制成的较为复杂的器物需要焊接后才能最终完成。焊接需要焊药焊药的主要成分一般与被焊物相同加少量硼砂混合而成池有用以银、铜为主或锡、铅、铜为主合成的焊药。焊接后需对焊痕进行打磨、抛光处理高超的技术有时几乎看不出焊接的痕迹②。

4.金银错则是在金属表面凿刻出装饰图案凹槽,再将金银作丝、条、点、泥等嵌入槽内,用错石将镶嵌物和金属表面错至连接平滑。其装饰效果富丽繁华。

5.花丝工艺是将金或纯银加工成粗细不同的丝进行盘曲、掐花、填丝、堆垒等操作,将其制作黄金和白银首饰的细金工艺。根据装饰部位不同可制成不同纹样的花丝,如拱丝、竹节丝、麦穗丝等肩的可以焊接到金银器物上肩的可独立成器③。

三、纵观国内金属工艺品现状

在这个信息大爆炸的时代,随着新材料的研发、新工艺的运用,人们对于现有的艺术形式能够通过各种各样的媒介进行探讨、创作和创新,现代金属艺术跟随着大众的意识形态和审美标准变得富有更加鲜明的时代特性。不仅仅是艺术家,所有的人都受到了各种新思潮、各种外来文化的冲击,对于传统的艺术风格和设计理念产生了更加深刻和发散的思考。金属艺术文化也在逐渐从单一的表现形式挣脱出来,被不同需求的人群加以更高要求的艺术审美要求和意识形态表现;在传统文化和外来文化思潮的撞击中,也有部分人群在科技化、现代化和传统风格中寻找平衡点――我国古代的金属制品无论是器物上精美的装饰纹,还是器壁制作工艺,都已经让世界叹为观止。一些大规模机械化的产品已然不能和人们所期望的“艺术品”划上等号,而那些被赋予个性的、情感的,在视觉、触觉、观感上能够给人思维撞击的金属艺术品,更能吸引大众的目光,受到大众的欢迎。虽然,由于我国现在比起发达国家来说,发展较晚,国内艺术氛围、大众艺术修养和加工工艺的技术水平与国外还是存在一定的差距。

改革开放以来,我国在设计上受到西方设计风格影响,尽管吸收了新鲜元素有所创新,却时常出现中国传统元素格格不入的设计。这类无法继承传统文化的设计品,暴露了我国金属工艺品在文化底蕴的缺乏和设计方面的不足。从目前市场已有的产品来看,以一般金属作为主体材料的金属工艺品主要体现的是其装饰性,只是单单作为某个整体装饰的一部分而存在,很少成为主体核心成分;贵金属材料制被赋予投资品的意义居多,而忽略了其实用性和艺术性的设计;部分艺术品则经常由于价格昂贵、制作工艺困难且精细,无法为大众普及。

在我国,金属艺术学还在起步阶段。一方面,现代金属加工业的技术设备远远落后于国外先进技术,无论是辅料、焊接工艺、精铸工艺等,各方面都有所欠缺。同时,金属工艺并没有从中华五千年文明的长流中完整的传承下来,对于现

在这个浮躁的而多元化的时代里,缺乏文化传统底蕴的设计作品则会缺少了民族性所带来的灵气,难以唤起作品与观众的共鸣;另一方面,我国正处速发展的社会主义初级阶段,人民生活水平提高,对于丰富精神层面的需求和要求也在不断提升,在这个大环境下,金属艺术的发展蓄势待发。

四、对于金属艺术的设计思考

在这种契机下,我国的金属艺术也正处于一个蓬勃发展的阶段。外界环境的优化让设计师、艺术家和欣赏者们能够腾挪出足够的注意力去思考现有的设计问题。虽然说艺术品代表一个时代的精神追求,通过当时的材料、制作工艺和技术表现出鲜明的时代特性。跟随着时代前进的步伐,人们对于艺术品的要求不在满足于大众的、昂贵的产品,而是倾向于更贴合自身的个性、价值和情感,比如私人订制;同时随着祖国的强大,民族自豪感也在影响和引导着设计的走向,在符合时展的创新设计里,继承了中华五千年历史文化精髓的设计和艺术品更能唤起炎黄子孙的共鸣;放眼望去,目前市场一些浮于表面的华丽装饰、借助贵重金属本身的价值而提升设计品、艺术品“身价”的作品,即便披着创新、异类或者华贵的外衣,而缺乏民族文化作为沉淀,往往经不起时间的磨砺,昙花一现。

虽说材料和工具是作品表现艺术家设计思想的载体,然而一块冰冷的金属如何被赋予生命力,如何去唤起欣赏者的共鸣,作者通过对于金属材料、加工工具和工艺的了解和思考,从浅显的物质表现去深层挖掘和构思能给予作品最终什么样的形态和表现形式。但是艺术家对于创作的思考,借助这些媒介赋予作品的灵魂情感,是不应该受到这些外在物质的所局限的。艺术家们也在金属艺术的道路上一边婆娑着历史里的艺术结晶,一边不断总结出符合时展和文化传承的艺术形态。文化继承和发扬固然重要,然而在学习和创新的过程中,借鉴和模仿甚至是抄袭都会出现在产品革新的过程中,如何在设计发展道路上的完美的提炼前人的精髓,跟随时代的个性,融合中华传统文化,也是在这个不断发展的新时代下对于金属艺术的新标准高要求。(作者单位:湖北工业大学艺术设计学院)

注解:

① ②③出自高震.中国传统金属工艺浅谈[J].艺术科技,2014.4,第265页

参考文献:

[1] 高震.中国传统金属工艺浅谈[J].艺术科技,2014.4

第3篇:金属加工范文

METALEX是东南亚地区最大的机床及金属加工机械专业展,在泰国乃至整个东南亚地区享有很高的知名度。该展每年一届,至今已举办23届,是机床与加工机械行业在东盟最权威、最专业的盛会之一,国际展区中为数不少的展品都是首次在亚洲市场亮相,充分展示了当今世界机床工业、制造设备和技术领域的科研和创新,23年中连续为制造商提供交流销售的平台。

据统计,此次中国15家参展公司共接待老客户30家,结识新客户153家,现场签订贸易合同金额18万美元,意向成交合同金额约300万美元。主要成交产品为数控车床、普通车床、锻压机床、电焊机、切割机、量具、量仪等精密仪器以及各种机床配件等。

中国参展企业之一的云南机床厂展品受到观众的青睐,开幕第一天就卖出了十多台机床。现场的工作人员告诉记者,中国的机械产品在泰国市场一直卖得很好,仅每年在METALEX现场就可以卖出100多台。本届展会上中国参展企业现场签订贸易合同金额相当可观,并结识新客户153家。

第4篇:金属加工范文

关键词:新型金属;材料成型;加工技术;分析

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.038

0 前言

现今来看,在科学技术不断发展的过程中,金属复合材料逐渐得到了广泛的应用,相对于普通金属,复合材料具有较大的优势,现今已经成为各个领域中的重要材料。并且在进行金属复合材料零件的加工与制作中,涉及到较多的成型加工技术,为了保证技术材料的质量,那么必须要采取有效措施,不断提升成型加工技术的质量。

1 新型金属材料

新型金属材料的种类比较多,其范围主要是属于合金的范围中,对于金属材料来说,主要的特点就是具有较强的延展性,同时新型金属材料的化学性能十分活泼,并且技术材料上也具有较强的光泽以及色彩[1]。目前来看,记忆合金、高温合金以及非晶态合金等材料是社会应用最为广泛的金属材料。焊接性是金属材料的一个加工特性,焊接性也是金属材料加工最为基本的一个加工特性。对于新型金属材料来说,焊接性很强,这样在进行焊接的过程中要充分保证其乜有裂缝以及气孔等,这样将会促进金属材料具有较高的焊接性,保证其导热性。其次,锻压性则是新型金属材料的另外一个特性,这也是金属成型一个重要的关键因素,金属具有的锻压性将会促进金属材料塑性的提升,从而来不断提升其性能。同时加工条件也是影响金属锻压性的性质。最后就是金属加工的锻造性,其中主要是包含了收缩性、流动性以及敏感性等特性。新型金属材料属于合金,熔点元素较高,这样将会直接导致金属流动性降低,以此来保证材料的成型加工。

2 新型金属材料成型加工技术

2.1 粉末冶金技术

粉末冶金技术是金属加工成型最早的技术,该技术能够有效进行复合材料的制造,同时具有能够对金属基复合材料中的晶须增强功能等,该方式具有较为广泛的成型加工技术[2]。粉末冶金技术主要适用于一些尺寸较小,以及形状较为粗糙的精密零件,同时粉末冶金技术的零件制造形状不是很复杂,在成型中,能够结合实际需求量来不断提升金属含量,并且在制作中其较为精密,组织也十分细密,这是其主要优势所在,并且工作效率也较高。

2.2 铸造成型技术

在进行铸造成型技术中,主要是利用有效的检验工作,这是目前来看较为成熟的铸造技术,在进行铸造过程中有效保证其设计满足基本要求。对于该方式来说具有较强的性能,主要是应用于复合材料零件的生产以及制造中,目前来看制造与加工技术逐渐趋于复杂,但是这样也将直接导致铸造成型发的之后滞后性也十分明显。另外,相关的参数以及工艺方法必须要经过不断的改革与创新,流动性的不断提升,这样将会保证溶体的粘度中的颗粒不断提升增加。并且高温度会导致材料出现化学变化。所以在进行加工中,可以采用熔模铸造、压铸以及金属型铸造等方式来避免出现以上几种情况。

2.3 机械加工铸造法

对于该方式来说,主要是利用铣、车以及钻等方式来进行金属复合材料的加工,并且在进行精加工铝基复合材料中主要是利用金刚石道具来进行成型加工。首先就是要利用铣削的方式,其中材料主要是含有15%~20%的粘结剂,局金刚石刀具以及端面铣刀,要利用切削液来进行冷去,提升铣削的颗粒。之后要利用车削的方式,同时能够结合乳化液进行有效的冷却处理。选择刀具要科学,选择硬质合金刀具。最后要利用钻削的方式,同时能利用外切削液进行有效的冷却处理[3]。

2.4 电切割技术

对于该技术来说,主要是在进行成型加工的过程中要充分结合零件的形状的负极来进行几何切割形状的选择,这样在进行材料的切割中利用正极溶剂的基本方式来进行材料的切割。在零件成型之后的残屑,对其的清洗来说则是可以利用零件以及负极之间的间隙进行清洗,传统的方式主要是放电方式,但是这种方式具有较大的缺陷,电切割技术的优势较为明显,能够在介电流中侵入移动的电极线,并且可以有效运用液体的压力进行全面的冲刷,以及利用局部的高温来对零件进行成型加工。利用电切割法进行成型加工中,对于一些非导体的复合材料则是可以根据放电的效果差来进行一定的影响。主要是由于切割速度慢以及切口粗糙等问题引起,这样就不能采用传统的切割参数。

2.5 焊接技术方式

焊接技术是成型加工中的重要方式,同时也是应用最为常见的方式之一,主要是应用于金属以及复合材料成型的构建中。焊接熔池的流动性以及粘度都会出现一些变化,这样将会在很大程度上提升增加物的影响,另外在进行成型加工中,对于金属化学反应,主要是发生在基体金属以及增强物之间,这将会对焊接的速度造成较大的影响。对其的解决主要是对其中的部件进行有效的轴对称旋转,之后就是熔化焊的基本方式。

2.6 模锻塑性成型法

对于该方式来说,主要是在镁基复合材料以及铝基础复合材料中进行有效的应用,这样成型发中主要是涉及到超速成型、模锻以及挤压等几种方式。该方式生产出的零件性能较强,并且零件的组织较为精密。但是在实际应用中还是要注意,要保证挤压温度的适应性,适当提升温度,能够提升金属材料的塑性。并且模具表面进行涂层或使用剂来改善摩擦条件,降低材料成型的困难性,提升生产的效率。

3 结语

现今科学技术不断发展,新型金属材料不断发展,其成型加工技术越加受到人们的重视度,因此必须要采用有效措施,加大研发力度,从而来开发有效的方式来提升金属材料成型加工的质量。

参考文献:

[1]张文华.材料成型与控制工程模具制造技术分析初探[J].黑龙江科技信息,2015(15):40-41.

[2]梅耀云.关于材料成型技术的现状与发展趋势的研究[J].商业故事,2015(27):50-51.

第5篇:金属加工范文

关键词:绿色;环保;金属切削液

中图分类号: F407.4 文献标识码: A

1、金属切削加工的概述

金属切削加工是指用刀具从工件上切除多余的材料,从而使工件的形状、尺寸、位置和表面质量均符合技术要求的加工方法。实现这一切削过程必须具备三个条件:工件与刀具之间要有相对运动,即切削运动;刀具材料必须具备一定的切削性能;刀具必须具有适当的几何参数,即切削角度等。金属的切削加工过程是通过机床或手持工具来进行切削加工的,其主要方法有车、磨、钻、齿轮加工、划线、锉、研、攻螺纹、套螺纹等。其形式虽然多种多样,但它们有很多方面都有着共同的现象和规律,这些现象和规律是学习各种切削加工方法的共同基础。而由材料力学理论可知,金属切削层的材料受到刀具的挤压作用后应力增大,挤压层金属先产生弹性变形,当应力值达到弹性极限后,产生塑性变形,金属的晶格沿晶面发生滑移,随着滑移量的增大,金属切削层与母体金属产生破裂直至分离从而形成切削。

2、金属切削加工的技术要点

2.1、切削力

在切削过程中,刀具切入工件,使切削层变为切屑并沿前刀面流出,同时获得以加工表面。这不仅需要克服使工件材料产生剪切变形的作用力,还需要克服发生在刀具前、后刀面上的内摩擦阻力。而切削过程中实际切削力的大小,可以利用测力仪测出。测力仪的种类很多,较常用的是电阻丝式和压电晶体式测力仪。测力仪经过标定以后就可测出切削过程中各个分力的大小。

2.2、切削热

切削金属时,由于切屑剪切变形所作的功和刀具前面、后面摩擦所作的功都转变为热,这种热叫切削热。同时,切屑、工件以加工表面与刀具间的摩擦,也会消耗一部分功率,从而相应的产生热量。而使用切削液时,刀具、工件和切屑上的切削热主要由切削液带走;不用切削液时,切削热主要由切屑、工件和刀具带走或传出,其中切屑带走的热量最大,传向刀具的热量虽小,但前面和后面上的温度却影响着切削过程和刀具的磨损情况,所以了解切削温度的变化规律是十分必要的。

2.3、切削温度

切削过程中切削区各处的温度是不同的,形成一个温度场切屑和工件的温度分布,这个温度场影响切屑变形、积屑瘤的大小、加工表面质量、加工精度和刀具的磨损等,还影响切削速度的提高。一般说来,在切削过程中,由于切削力所做的机械工绝大部分转化为热能,如果切削热不及时传散,则切削区的平均温度将大幅度的上升。切削温度的升高,一方面使

得切削区工件材料的强度、硬度下降,且使一些耐热性好、脆性大的刀具材料的韧性有所改善从而切削过程进行比较顺利;但更主要的另一方面是切削温度的升高,会加速刀具的磨损,使工件及刀具产生热变形,影响加工精度,造成工件表面的热损伤。

2.4、影响切屑变形、切削力及切削温度的因素

影响切屑变形、切削力及切削温度的因素包括工件材料、切削速度、进给量、切削深度、切削液和刀具前角等。首先工件材料因素,材料的强度越大、硬度越高、塑性越小,则产生的切屑变形也就相应的小;其次是切削速度因素,随切削速度的上升,切屑变形呈下降趋势。切削速度达到一定值后,切削力也有下降的趋势;第三是进给量因素,进给量增大,切削厚度将会增大,切屑的变形程度就会变小,但是由于切削面积会增大,切削力及切削温度均要上升;第四切削深度,切削深度增大,切屑变形变化不大,但是由于切削面积成正比增大,切削力呈正比增大;第五是切削液因素,切削液的冷却和性能越好,切屑变形、切削力及切削温度三者都会的到改善,因此都会下降;第六是前角的增大,切屑变形会变小,对切削力影响也比较明显,切削力也会变小,其中在三个方向力中,主要是进给力和背向力受到的影响较大。

3、面向未来的绿色金属切削加工技术研究

3.1、绿色金属切削加工的优点分析

绿色环保切削加工的优点主要体现在减少污染、成本低廉及生产效率高等特点。绿色金属切削加工方式是不用或使用极少量的切削液,而切削液是金属切削加工中造成环境污染的一个重要根源。同时从不用或使用极少量的切削液的优点可以看出,生产中不用或使用极少量的切削液,可以减少10%~15%的加工成本,一般为常规切削加工的四分之一。有些可使零件的总成本下降55%。

3.2、不使用或减少切削液的种类

金属加工企业都期望使用一种能适用于所有类型金属切削工艺和所有种类工件材料的切削液,无需因为加工的变化而不断更换切削液,这样就可节省时间、提高生产效率。可以想象,要开发这样一种万能金属切削液难度极大,要确保切削液在范围如此广泛的金属加工中仍然具有必需的性能,并不现实。因此,使用用干切削加工代替湿加工,是机械制造业可持续发展的方向。

3.3、干切削刀具技术

干切削是一项新兴制造技术,其在机械加工中,为保护环境、降低成本而有意识地减少或完全停止使用切削液。高速干切削技术是在获得高精度同时,又限制使用切削液,消除了由切削液带来的环境污染危害工人健康。增加制造成本和废液处理成本等负面影响,实现绿色生产。但是实现干式切削的最大技术难题是刀具,他是使干式切削加工得以顺利进行的关键因素。刀具在切削加工过程中,要承受很大的压力,同时由于切削时产生的金属塑性变形以及在无切削液的情况下刀具、切屑、工件相互接触表面间将产生更强烈的摩擦,使刀具切削刃上产生极高的温度和受到很大的应力,在这样的条件下,刀具将迅速磨损或破损,因此干式切削刀具材料应具备更高的耐热性和热韧性,良好的耐热冲击性、抗粘结性及高的耐磨性。

3.4、干切削的机床技术

设计干切削机床时主要考虑两个问题:一个是切屑和灰尘的快速排出;另一个是切削热的迅速散发。因为在在干切削中,由于没有切削液的冷却、和排屑作用,切削力和切削热急剧增加。即便是选用超硬刀具材料或者是对刀具表面进行适宜的涂层处理,却无法避免大量炽热的切屑堆积在切削区和机床上。这不仅破坏了切削过程,造成切屑的再切削而导致已加工表面恶化,还会使机床温升和热变形加剧,严重影响加工质量和生产率。首先对于一些无法排出的热量,则相关部件应采取隔热措施。为了便于排屑,干切削机床应尽可能采用立式主轴和倾斜式床身。另外,采用吸气系统可防止工作台和其它支承部件上热切屑的堆积。内置的循环冷气系统用以提高机床工艺系统的热稳定性。在加工区的某些关键部位设置温度传感器,用以监控机床温度场的变化情况,必要时通过数控系统进行精确的误差补偿。

4、结束语

随着人类对资源和环境保护的日益重视,金属切削加工的负面影响逐渐引起人们关注。绿色金属切削加工,是机械制造业可持续发展的方向。为了跟上国际形势,顺应世界切削技术的发展趋势,我国应加快对绿色金属切削加工技术的研究。21世纪的制造业对绿色环保的要求越来越高,绿色金属切削加工技术作为一种对于节省资源、保护环境、降低成本具有重要意义,随着机床技术和刀具技术及其相关工艺研究的深入,绿色金属切削加工技术必将成为金属切削加工的主要发展方向。

参考文献:

[1]吴勃. 金属切削加工过程的有限元建模与仿真[D].江苏大学,2006.

第6篇:金属加工范文

【关键词】钣金工艺;激光;应用

剪板、冲裁、折弯都是传统的钣金工艺方法,使用这些方法加工时都离不开模具,往往在一个产品的生产过程中需要配备的模具有几十套上百套。大量使用模具,不仅增加了产品的时间成本和资金成本,而且模具本身的回弹效应,还会降低产品加工的精确度,影响产品的重复性,还不利于生产工艺的变更,不利于生产效率的提高。随着市场竞争压力的增大,传统钣金工艺已不能够满足市场的需求,急需一种新型的加工方法来改变这种局面。激光加工技术是一种全新的无模具加工技术,将激光加工技术应用到钣金工艺中,能够节省大量模具,缩短生产时间,减少生产成本,增加产品的精确度,是适应市场发展需要的新型工艺技术。

1.激光加工技术的特点

激光是一种相干光源,具有单色性、平行性和相干性的特点,能量密度高,方向性好。激光束聚焦在被加工材料表面的某一点时,激光的光能会瞬间转化为热能,产生上万摄氏度的高温,再坚硬的材料都会在瞬间达到熔点温度迅速熔化,温度再继续升高达到沸点,材料发生汽化,使得被切除的地方形成了一个小孔洞,被切除的余料在汽化过程中被蒸发掉,没有残余。激光加工材料的过程实际上是待加工材料局部因温度急剧迅速升高持续发生液化和汽化现象的过程[1]。

激光加工技术可以实现传统的钣金加工方法难以完成的零件加工。当要在一个箱体较大的钢件上钻许多大小不一的孔时,传统钣金工艺方法无法做到,但激光加工技术就能够轻松完成。而且,在连续加工同样的零件时,激光加工技术比传统工艺技术的准确度更高,速度更快,市场竞争力更强。

在二维平面中,激光加工更有柔性。例如在使用激光切割机切割时,工件是固定的,切割机的割头是可移动的,这样不仅可以避免加工出现死角,提高加工材料的利用率,还能够简化加工设备。激光加工设备不是靠控制零件、设置模具或改变加工路线来进行加工的,而是由计算机系统整体控制来完成的,因此,激光加工工艺中不存在刀具的磨损、变形等问题,过程可以能够通过数控来完成,而且完成精度高,质量好。

2.钣金工艺中的激光加工技术

2.1 激光切割技术

近年来,激光切割技术的应用十分广泛,据相关技术研究分析表明,激光切割技术占激光加工技术的近70%。激光切割机主要由激光器、机床主体和控制系统三大部分组成,常用于激光切割的有CO2激光器和YAG激光器,其特点是切割精度高。根据切割要求不同,激光光源的功率从5W到90KW不等,切割钣金工件所采用的激光光源功率一般是在100W到1500W之间。当切口宽度要求在0.15mm至0.2mm之间时,激光光源的输出功率应该小于1500W,此时激光光源的振荡模式为单模振荡,切割面也会相对比较平整;当切口宽度在1mm左右时,激光光源的输出功率应选择大于1500KW,此时激光光源的振荡模式为多模振荡,切割面会留下少许污物。当在使用激光技术切割厚板时,则需要采用空气、氧气、氮气等辅助气体来配合完成,氮气是一种惰性气体,用它来辅助切割,能够有效避免切面发生氧化;在对厚度较大的板进行切割的时候,使用氧气作为辅助气体,能够加快切割的速度。

激光切割工艺中可使用CAD技术结合CAM技术来提供加工工件所需要的工艺参数和加工信息,高效、连续地完成自动化切割和生产。激光切割不需要大量更换模具,工艺参数变更简单,可广泛应用于各种高硬度、高熔点、硬质、脆性、粘性、柔性材料及薄壁管件的切割,而且还具有切缝窄、速度快、热变形小、切口平整的优良特性。

2.2 激光打孔技术

激光打孔技术是最早大规模运用到实际生产中的激光加工技术。和电子束打孔、超声波打孔、电化学打孔、射流打孔、电火花打孔、机械打孔等方法相比,激光打孔技术明显表现出了通用性强、效率高、成本低、效果好的优良特性,孔的平均精度为±0.02mm,表面粗糙度Ra约为1.6μm,若是采用数控激光打孔,孔的精度能够达到5μm,精确度极好。

在钣金工艺中,激光打孔所采用的激光是功率密度为104至105KW/cm2的脉冲激光,作用时间只有0.01至1μs,能够加工出直径为1μm的小孔。激光打孔技术不仅能够精准地打出与表面成各种不同角度的孔,而且对薄壁材料、复合材料、脆性材料、粘性材料等各种不同性质材料的工件都能够打深小孔和微小孔。

在用激光技术对钣金工件打孔时,孔直径的大小主要取决于激光聚焦光斑的大小,通常可以通过激光的功率密度和钣金工件的热系数计算得到固体激光打孔的最大孔深。不是所有的工件都适合采用激光打孔。对于那些激光反射能力强、导热性能好、熔点高蒸汽压力低的工件,采用激光打孔效率很低;激光打孔的孔径一般都在1μm至1.524mm之间,当孔径大于1.524mm时,应该采用激光套料法打孔;在加工大孔和台阶孔时,不能采用激光打孔。

2.3 激光焊接技术

激光焊接技术近年来迅速发展并广泛应用于航天、航空、汽车工业中,可以焊接各种金属、合金、复合材料和陶瓷材料。与传统的焊接方法相比,激光焊接方法可使单位长度的焊缝在瞬间迅速获得更大密度的能量,焊接速度更快,焊缝受到热量和形变的影响更小,焊接头的物理力学性能不会因焊接而变差。

当功率密度为100至1000KW/cm2的激光作用在金属材料上,进行激光焊接的过程为:金属熔化产生液态熔池形成空洞金属汽化蒸汽压力扩张形成焊缝。激光焊接的焊缝深度及形状受金属材料的热力学性能影响。一般情况下,激光束与液态熔池外表面张角在70°左右时能量密度最大,焊缝深度也最大,此时连续激光焊接速度V与焊接深度H形成正比例关系。当激光焊接的输出功率在0.1至5KW之间时,焊机速度V与输出功率P呈线性关系。

2.4 激光成形技术

激光成形技术作为一种无模具成形的新技术近年来已有所发展。传统的钣金工艺成形方法有冲裁、弯曲和挤压等,但这些方法对模具的依赖性很强,而激光成形技术让钣金工艺实现了无模具生产的可能,目前常用的激光成形技术有激光冲击成形技术和激光弯曲成形技术。

激光冲击成形技术是指利用激光对钣金工件的覆盖层进行照射,通过覆盖层受热蒸发产生冲击波而达到使工件发生塑性形变目的的技术[2]。在对工件进行激光冲击成形操作之前,需要做以下准备工作:首先,在工件表面涂一层不透明的材料,如黑漆,形成覆盖层;然后,在覆盖层上方覆盖一层透明物质,比如水,形成透明层。然后使用激光照射,激光透过透明层照射在覆盖层上,覆盖层吸收了激光的能量,一部分覆盖层材料受热蒸发后,仍然吸收着激光的能量,激光的能量转化为蒸汽的内能,蒸汽立即变成了高压气体。由于透明层的限制,高压气体形成冲击应力波,一部分作用在工件上,使工件发生形变,另一部分穿透透明层作用在工件表面,使得表层产生残余压应力,使工件表面得到强化。虽然在这个过程中会有大量的热量产生,但是一般工件表面温度只有150摄氏度左右,而且持续的时间也只有零点几秒,材料的微观结构没有改变,激光冲击成形技术是一种冷加工工艺技术,适合用于自动化生产中。

激光弯曲成形技术是指钣金工件的局部表面在激光光束的照射下受热,再使用冷却水等冷却介质将工件迅速冷却,使局部产生温度应力而产生形变的技术[3]。激光弯曲成形所需要的时间长短取决于工件的材料特性和工艺参数,零件的形变方式和形变程度是由计算机程序来控制的,故激光弯曲成形工艺中,要注意及时维护计算机数据库和物理影响因素库,确保信息的准确性和完整性。

2.5 激光刻蚀技术

由于激光刻蚀技术具有高效、节能、环保、无接触、无磨损、灵活性高、标记永久的特点,激光刻蚀技术已广泛应用于材料加工、制造、测绘、科研等众多领域。在钣金工艺中,若是要用激光刻蚀出理想的标记或符号,只需要在控制系统中设置好程序和参数即可达到目的,产品完全由设计思路来控制,可做到成本可控,产品可控,经济效益显著,而且全过程无污染,也符合绿色环保的要求。

3.结论

激光加工技术产品具有优质、高效、节能的优点,激光加工技术已逐渐使用到钣金工艺生产中,但激光技术的全面推广仍受技术理论和加工设备等因素的制约,许多方面的应用还有待进一步深入。

参考文献

[1]刘淑敏,椽度仁.激光加工技术的地位、特点和发展趋势[J].国外激光,2011(3):18-19.

第7篇:金属加工范文

关键词:金属带材压力加工;张力控制系统;探讨研究

张力控制问题是影响轧材质量的主要问题,因此张力控制系统便成为轧制生产中的关键设备之一。研究张力控制系统可以帮助我们有效解决张力控制失效问题,从而提高带材加工效率、质量以及经济效益。这对促进国民经济的持续健康发展具有十分现实的意义。

1 张力控制系统总体结构分析

张力控制系统作为轧制生产过程中的重要设备,其结构构成比较复杂,涉及技术众多,这无疑增加了我们控制带材压力加工张力的难度,因此文章有必要对张力控制系统的总体结构进行简要说明。

在上图中,数字1代表轧辊、2代表液压压下系统、3代表测厚仪、4代表张力传感器、5代表夹送辊、6代表卷筒、7代表开卷或者卷取机。冷轧精轧机的开卷工作与卷取工作是同时进行的,其中上图中的卷取辊与夹送辊共同构成张力控制系统。在冷轧精轧机中由卷取机对张力进行控制。

2 轧机工作的工艺要求以及系统设计思想分析

2.1 轧机工作的工艺要求

冷轧精轧机的具体工作流程如下:开卷机工作将带材送入开卷夹送辊中,然后再将带材送入轧机进行轧制工作;轧制完成后,带材从轧机中被送到卷取夹送辊,然后由卷取机将带材卷取并胀紧。另外,轧机还要满足一系列的参数要求:

第一,尺寸要求:冷轧精轧机开卷机的卷筒直径为0.5m,最大可以开卷直径为1.3m的带材。同时不论是开卷还是卷取,卷筒的宽度为450mm,最大外径为500mm。

第二,速度要求:冷轧精轧机的卷取速度要保持在1.5~15m/s之间,轧制速度控制在0~0.5m/s之间,同时电动机的转速要控制在0~1560r/min之间。

第三,其他要求:轧制过程中的张力要控制在8000~80000N之间,同时电动机的输出功率要稳定为145KW。另外,带材厚度、带材宽度等都有一定的技术要求。

2.2 张力控制系统的设计思想分析

在设计张力控制系统时,要致力于解决以下三个问题:

第一,轧机在开始工作的加速阶段或者结束工作的减速阶段,张力控制系统要补偿因速度变化造成动态力矩变化而引起的张力变化,要使轧机的工作速度与卷取机的工作速度保持一致,从而减少张力的变化。

第二,控制因卷径的变化而引起的张力变化,从而减少张力变化对带材轧制质量造成的影响。

第三,处理因卷径以及卷取机负载质量的增加以及外界其他因素变化而造成的控制系统模块参数改变的问题,保持整个控制系统的稳定性,从而避免张力发生变化,控制带材轧制质量。

为解决以上三个问题,一般采用张力间接控制法以及张力直接控制法等两种方法结合的方式对轧制过程中的张力进行控制。例如:在张力出现以及张力消失的阶段采用间接法,此时对张力进行动态补偿;在稳定工作阶段,采用直接发,从而精确的控制张力。可以说以上三个问题不仅只是张力控制系统中需要面度的问题,而且还是张力控制系统的设计指导思想。

3 张力控制方法分析

3.1 间接张力控制方法

间接张力控制方法主要被应用在轧机开始工作张力出现以及轧机停止工作张力消失的阶段,即我们通常所说的消张以及建张阶段。在控制建张以及消张阶段的张力时,我们一般采用最大力矩法,之所以采用这种方法是因为该方法具有一定的优点:

第一,最大力矩法法采用了先升压后弱磁的控制技术,这样就使得电动机在很长一段时间内处在满磁的状态下,从而避免了无功功率对电机的冲击,延长了电机的使用寿命,降低了生产成本.

第二,先升压后弱磁的技术使得电机长时间处于全电压的工作状态中,因此电动机的功率因素大大增加,工作效率明显提高。

第三,卷径的变化无法影响到电动机的磁场变化,导致电动机的磁场变化范围可以随意选择,这样大大降低了电动机的生产标准,从而降低了带材加工的生产成本。

第四,电动机工作电流不会轻易达到最大值,因此电动机的工作损耗大大减少。

3.2 直接控制方法

在轧制工作稳定进行的阶段,需要使用直接控制方法对张力进行控制,而想实现对张力的有效控制,需要电流调节器、速度调节器、张力调节器以及控制对象等构件和环节的协同工作。

首先,在设备开始运行时,速度调节器开始工作,控制设备的加速度。

其次,当轧机进行稳定工作状态时,速度调节器的转速环停止工作,张力调节器的张力环开始工作,此时系统对张力的控制按照间接控制方法进行,从而实现对恒定张力的准确控制。

另外,在系统工作中,若发现张力不足,系统会自动对设备进行调节,从而提高系统的张力,确保带材的轧制质量。

4 结语

张力控制系统在金属带材压力加工过程中发挥着重要作用,关系到加工产品的质量。本文率先分析了冷轧精轧机的构成以及张力控制系统的构成,然后研究了设备的工作原理以及系统的设计思想,最后对生产过程中采用的张力控制方法进行了探讨,为金属带材压力加工提供了理论参考。

参考文献

[1]张忠东.试析金属带材压力加工中张力控制系统[J].科技创新与应用,2014(10)

[2]单秀庆.金属带材压力加工中张力控制系统的探究[J].科技创业家,2013(20)

第8篇:金属加工范文

[关键词]市场需求;普车、数控车实训教学;教改;“推进剂”

中图分类号:TG519.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0316-01

随着社会经济的不断发展,市场竞争日趋激烈,市场对劳动力人才资源的需求发生了很大变化,企业择优的标准转向操作技能优秀的实用型人才。职业教育就是就业教育,职业学校培养出来的学生应能适应社会、?企业的需要,它的培养目标是培养具有较强动手能力的专门人才,而实训是培养学生操作技能和积累技术经验的重要途径。近十年来,职业学校数控加工专业的建设得到长足发展,新型的加工技术冲击着传统的实习内容,这就促使我们对普通车床实训的教学进行改革,从传统的学习工艺知识、提高动手能力逐步向增强实践能力、培养创新能力和创新精神的目标发展,让普通车床实训成为数控加工专业发展的“推进剂”。

如何保证职业学校学生的质量,满足企业的需求,是职业学校课程改革的首要任务。在数控加工专业的实训教学中利用普通机床进行基本操作技能训练在目前是不可缺少的一个环节,我们可以把学习普通车床的操作技能比作学走路,把数控机床的学习比作学跑步,只有走好了才能跑的起来。事实也是这样,在我国目前飞速发展培养数控专业人才的形势下,职业学校应继续重视传统机械加工实习基地的建设,传统的金属加工理论、实践技能仍是学习先进制造技术的基础。由此可见,传统的普车工艺可以为新型的数控工艺服务,它们是一种相关联的技术服务,是一种一体化的教学,以普车为基础的实训教学是课程体系中的重要一环。那么,如何真正让普车实训成为数控加工专业发展的“推进剂”呢?构建普车、数控车综合一体的课程实训教学模式是基础;提高实训教师的教学水平是关键;加强实训基地的建设是保障。

一、构建普车、数控车综合一体的课程实训教学模式是基础

数控专业的学生安排普车实训的目的或者说教学目标应该是:让学生掌握一部分车工的中级技能,可实际情况是数控专业的学生普车实训阶段(实训时间并不短)的成效与上述目标相距较大,除少数优秀学生外,大部分学生没能建立起车削加工的完整概念与常识,个别学生甚至连车刀都不能独立完成正确安装,这就导致在数控实训教学阶段又要去教学生一些基本的车工操作技能,重复讲解一些在普车实训阶段应该掌握的概念与常识。因此,由于普车实训教学的实效性不足,对数控实训教学不仅起不到基础与辅助作用,还影响了数控实训教学的实效性。

1.普车、数控车实训一体化教学模式的确定,是实训教学的核心内容

首先我们应重新确定普车实训的教学内容。教学内容的制定要删繁就简,突出重点,紧紧围绕为数车实训教学服务这一主题展开。通过总结自身教学经验,我们应从以下六方面确定普车实训教学内容:熟悉安全、文明生产规章制度;车床的使用与维护;工件定位与装夹;车刀基本角度的刃磨及其初步选择;掌握相关车削加工工艺知识,对于切削三要素有直观的认识和理解;典型零件的工艺分析与车削。以上六点是与开展数控编程与工艺、数控仿真、数控实操教学密不可分的。其次科学安排普车与数控车的实训时间。普车实训为第一阶段,按职业技能鉴定考核(以数控专业为例)要求,紧密围绕上述六点内容开展实习,可分为认识实习、技能提高、独立操作三个时期进行,实训课时比例应适当加大。数控车实习为第二阶段,同样分认识实习、数控仿真、数控实操三个时期进行。这里特别强调的是实训工位的数量及质量应保证。初期入门,打下必备的基础知识;中期根据学生整体接受情况,进行适当调整;后期以自练为主,教师进行检查、督促辅导。两个阶段的实训安排可以穿行,但必须保证普车实训在前。普车实训中“典型零件的工艺分析与车削”的教学是重点,也是难点,是数控车实训教学的基础。因此,可采取演示法,参观法,练习法(巡回指导),提问法及多媒体电化教学法,以加强学生对讲授内容的掌握和理解,提高学生对先进制造技术发展趋势的适应能力。总之,普车技能的熟练操作是数控车教学的前提和保证,普车的实训教学环节很重要并不意味着只加强而不改进,应该切实改进数控专业在普车实训阶段的教学形式与内容,应与数控教学进行互动,使之更好的与数控实训教学相衔接。

2.要实现教材、教室一体化

随着普车、数控车实训一体化教学模式的确定,教材、教室一体化也要随之建立。现在职业学校专业教育存在的普遍问题是理论老师只管按照教科书内容讲解相关理论知识,而不考虑学校实训教学的现状;实习老师只管按照原有的技工学校的实习教学模式进行实训教学,而不去关心职业教育的发展趋势,不去了解企业发展的现状及对用工的新要求,十几年按部就班的重复着变化不大的实训教学内容。因此,学校应整合教学资源,把普车实训教学与数车实训教学有机的结合起来,而不是各自为政,应统筹安排,统一制定教学计划,编制相应的教学讲义,将课堂搬进实训室。以学生够用、适用、会用为原则,充分体现教学过程中理论与实践相结合、普车与数车相结合的教学目标。

3.对学生做好职业道德规范教育,正确处理好普车实习和数车实习的关系

现在有一种观念,认为随着数控技术的不断发展,普通机械加工会逐渐淘汰,数控专业的学生只要把数控机床的操作技能学好就行了,不需要学习太多的普通机床操作技能。从机械行业发展的大趋势来讲普通机械加工是会逐渐被淘汰,或者说所占比例会逐渐减少。但是,从数控实训教学的角度而言,普通加工的学习很重要也很必要,没有普车的学习,学生就不能建立“加工”、“切削”的概念,到了数控车学习时,就不能很好的把数控程序与数控加工结合起来,不懂加工,所编制的程序就变成了纸上谈兵,就成了空中楼阁;缺少了普车的实训教学环节,就会增加数控实训教学的难度和时间。还有一种传统观念,认为学习普车是脏、累、差的工作,是没有发展的。以至于学生对实习不重视,敷衍了事,具体表现为课前不预习,示范动作不看,实习步骤不听,摸一摸,动一动,站一站,得过且过,学习主动性意识淡薄,不但给后续学习数车留下隐患,更加严重的是职业道德规范的丧失为今后就业埋下了“炸弹”。

二、提高实训教师的教学水平是关键

普车、数控车综合一体的课程实训教学模式的实施,离不开高素质的教师队伍,特别是“双师型”教师队伍的建设。通常我们所讲的“双师型”教师,是指既有一定的专业理论知识,又有一定的专业操作技能水平。而本文所讲的“双师型”教师是指既懂得普车的实训教学,又掌握数控车的一定操作技能,并达到一定技术等级的一种“双技师”型教师。我校数控加工专业的实训教师大多没有经过严格、正轨的普车学习,在数车教学中难免出现诸如刀具刃磨、工艺安排等棘手的问题。因此,提高实训教学质量的关键在于有一支技高一等、艺高一筹的专业教师队伍,学校应采取多种途径加强专业实训教师培养。

参考文献

第9篇:金属加工范文

关键词:加筋土 挡土墙 施工

1 工程概况

渝怀铁路第26标段DK420+620~DK420+905段设计为路堤式加筋挡土墙,整段线路位于直线上,总长度为285m。基础为C15砼条形扩大基础,基础以下绝大部分设有C15片石砼垫块。路堤式加筋挡土墙墙高为3.9~11.9m不等。该段加筋挡土墙线路行进在秀山河右岸较缓山坡上,地表有0~2m的(Q4d1+e1)粘土,多开为农田;下为(O1d)泥质灰岩,岩层倾角≥15°,但岩层走向与线路夹角大于45°;路堤中心填方高度≤12m,若放坡边坡高度≥20m,且已伸入秀山河百年洪水位以下,稳定性较差,故设挡收坡。

2 施工原理

加筋土挡土墙是由填土、拉筋和墙面板组成的加筋土承受土体侧压力的挡土墙。

加筋土挡土墙是在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体变形条件,以稳定土体。

3 施工方法及工艺

施工工艺流程见图1。

3.1 施工准备 ①场地平整清理后进行施工放样。②按设计及图纸要求选择好填料,确定其特征与性能是否符合设计要求。本段加筋土挡土墙填料的粒径应该小于其压实厚度的2/3,最大粒径小于10cm,级配良好、渗水性好。③按设计进行墙面板的预制和拉筋的选择试验。

3.2 基础工程 按照测量定位时标示的基坑开挖线进行基坑开挖。根据设计要求对该段地基进行换填级配碎石和扩大基础,扩大基础为C15片石砼加高垫块。基础为现浇砼,浇筑时按设计要求预留沉降缝。

3.3 面板预制及安装 面板在预制场集中预制后运到施工现场。

3.3.1 面板预制 墙面板采用C20钢筋砼预制,板高0.494m,板厚0.17m,板长分A型和B型。A型板和B型板的长度分别是1.494m、0.744m,设拉筋结点分别为4个、2个。面板平放时高度不超过5块,面板间用方木衬垫。

3.3.2 第一层面板的安装 ①放线。全墙基线能否达标主要取决于第一层。这一层可借助经纬仪将面板的外缘线和墙面板长度分段线准确标示在条形基础顶面上,再通过水平仪进行水平测量,复核标高;②安装。装配面板的过程中用砂浆砌筑调平。参考坡度和垂直度的设计要求,由墙端及沉降缝两侧开始挂线安装。相邻面板之间不宜有10mm以上的水平误差;轴线偏差每20延米不大于10mm。这是保持墙面水平缝一致的基本要求。装设面板的过程中,单块面板允许内倾1/100~1/200,作为填料压实时外倾的预留度,墙面板安装时严禁外倾。

3.3.3 以后每层面板的安装 按照第一层面板的安装方法逐层以后的每层面板。沿面板纵向配装标桩,标桩与标桩之间距离5米,安装时先通过锤球挂线,再用经纬仪校核。标高和轴线三层一测,按照第一层的标准控制误差。为防止相邻面板错位,第一层用斜撑固定,以后各层用夹木螺栓固定。该段为采用φ16钢筋插销连接方式的面板,一次安砌层数以两层为宜。

3.3.4 设有错台的高加筋土挡土墙 对设有错台的高加筋土挡土墙,上墙面板的底部要按设计要求进行处理,并及时将错台表面封面,如铺砌砼预制块等。

3.4 筋带铺设 ①下料。参照分层设计长度在拉筋带提前下料,下料长度=设计长度*2+500mm;②筋带垂直面板并呈扇形辐对状均匀铺设于压实平整的填料上。扇形的大小以墙面板起至筋带长度的1/3以后不重叠为宜。筋带不宜重叠、打结或弯卷,切忌接触硬质棱角填料;③筋带采用均衡自调式“筋带张紧器”拉紧后(要保证每根筋带的拉力一致),再用少量填料由拉环(或孔)处向筋带尾部覆盖,使筋带按照设计的位置固定;④加筋土挡土墙的每个结点设一束2根筋带,但在帽石下第一个结点设2束4根筋带。

3.5 填料的铺设、压实 铺设定位后回填。须提前按照设计要求的粒径和种类选择回填的填料,填料中切忌夹杂棱角锐利的材料,以免损坏筋带。施工中,须交替地回填、安装面板并铺设筋带,如果作业面开阔,且是长的挡墙,可流水作业。分层回填并压实填料,根据填料的压实系数,将虚铺厚度须大于30cm,小于50cm,填料的最大粒径10cm,即小于填料压实厚度的2/3,且其总量控制在15%以内。

在机械卸料和摊铺过程中,机具距离面板1.5m,1.5m以内的填料宜人工摊铺。面层要均匀平整,设一3%的横坡。未覆盖的筋带上禁止行车,采用机械卸料、摊铺时,筋带上覆盖层厚度不得小于20cm。每层填料摊铺完毕及时碾压。碾压时一般先轻后重,所有施工机械行驶方向与筋带垂直,且填料压实效果不达标时禁止机械或车辆在上面急行、急刹或任意改变方向。碾压作业由筋带中部开始。碾压过程中,机械沿路基纵向行驶碾压到筋带尾部,再从筋带中部向面板墙边碾压。距离面板1m内的部分改用小型机碾压,但填料的密实度不小于90%,其它部位的密实度保证在90%~95%以上。填料为粘性土时,考虑到有渗水,在面板后不小于50cm范围内回填砂砾石料作滤水层。

3.6 防、排水及附属工程 加筋土挡土墙基础埋深须严格控制,埋得较浅易外露或被冲蚀,墙体施工按设计要求逐步开展,注意排水及护脚的修筑。加筋土挡土墙的反滤层、透水层、隔水层等防、排水设施按设计要求与加筋土墙身施工同步进行。缘石、栏杆的安装前,复测中线,放出墙顶基线,测定标高。安装时保证线型顺适,砌筑牢固,外表美观。

3.7 防腐处理措施 为防止或延缓埋入土壤之中的钢材腐蚀,采取严格控制填土质量、增长填土电阻率和加强填土的夯实密度的方法。做好防、排水工程,严禁积水,严禁向加筋土内排水。

4 资源配置

4.1 设备 ①压实机具:振动压路机、手扶式振动压路机;②土方施工机具:推土机、挖掘机;③运输机具:自卸汽车、人力手推车;④砼浇注机具:砼拌合机、平板振动器、插入式振捣棒;⑤钢筋加工机具:电焊机、切割机、调直机;⑥吊装机具:16T汽车吊;⑦其它机具:水泵。

4.2 人员 现场技术员2人、现场施工管理人员2人、现场试验员1人、测量员4人。

5 结束语

加筋土挡土墙地基承载力的检算以及施工过程中筋带铺设的合理性、碾压的密实度、面板的质量、填料的质量这几大因素是决定加筋土挡土墙工程成败的关键。

加筋土挡土墙具有受力性能好、稳定性强、结构合理、施工方便、造型美观、节约用地、成本低、能缩短工期、能带来很好的经济效益等一系列优点,应用会越来越广泛。

在本段加筋土挡土墙施工中,我们尽管在实际操作中取得了很好的效果,但也总结了不少经验,在以后的施工中,我们将会进一步地完善。

参考文献:

[1]王松根,高永涛,边国强.关于失稳加筋土挡土墙加固问题的探讨[J].公路交通科技,2001(03).