一、简答题1. 薄板中部凸起变形的矫正应注意什么?
这类变形是钢板中部松、四周紧。矫正时应锤击紧的部位,使之扩展,以抵消紧区的收缩量,操作时应注意以下两点:
(1)锤击时,从凸起处的边缘向外扩展锤击,锤击点的密度越向外越密,使钢板的四周获得充分延展。
(2)不能直接锤击凸起处,由于钢板薄,在锤击凸起部分不仅变形更大,钢板也容易产生裂纹。
2. 气割前应如何检查割炬是否正常?
气割前必须检查割炬是否正常,其方法是:旋开割炬氧气调节阀,使氧气流过混合气室喷嘴,再将手指放在割炬的乙炔进气管口上,如果手指感到有吸力,证明割炬正常;若无吸力或推力,则证明割炬不正常,需要进行修理。
3. 简述手工装沙弯管的操作步骤。
手工装沙弯管的操作步骤:
(1)选沙。选择粒度为1~2mm之间的沙粒,进行水洗、干燥,去除沙中的杂质和水分;
(2)装沙。将沙装入管内,装时敲打管壁,装满后用木塞或其他方法封严,注意留通气孔;
(3)划线。在管上划出加热和弯曲位置;
(4)加热。可用焦炭炉或氧气、乙炔火焰进行加热,加热时应做到缓慢、均匀,使管子内沙中达到同样的温度;
(5)弯曲。将管子放在平台模具上进行弯曲,注意用样板检测弯曲尺寸;
(6)清理。管子弯曲后,待冷却后取下倒出管内沙子,可用压缩空气将管内沙子吹净。
4. 简述装配的三要素。
装配过程的三个基本要素有三个:支撑、定位和夹紧。
(1)支撑。选用某一基准面来支持所装配的金属结构件的安装表面称为支撑。
(2)定位。将被装配的零部件正确地固定在所装配的位置上称为定位。
(3)夹紧。零件位置在正确地支撑、夹紧后,使用夹压等方法,让工件在外力的作用下不能移动或转动称为夹紧。
5. 结构件采用何种方法进行装配,一般要考虑哪些方面的因素?
用何种方法进行装配,一般要从以下几个方面考虑:
(1)有利于达到装配要求,保证产品的质量。
(2)应使构件在装配中较容易地获得稳定的支撑。
(3)应有利于构件上各零件的定位、夹紧和测量等。
(4)应利于装配过程中的焊接和其他连接。
(5)应考虑场地大小环境、起重机械的使用等条件。
6. 简述钢结构件焊接时产生内应力的原因。
结构件焊接时的加热是通过高温电弧产生的,由此造成的焊缝及附近极小部分的温度很高,与周边金属温差很大。受热部分膨胀就与未膨胀部分产生压缩变形,焊件冷却后,焊缝受热部分又因收缩而变短,这样焊件内部就产生内应力,以致焊件变形。
7. 金属结构件在进行质量检测中为何要遵守其工艺规程?
在金属结构件制作过程中,其形状、位置和尺寸公差的检测是一道重要工序,其准确程度不仅会影响组装和总装的正常进行,还可能因连接等问题影响到产品的经济性、安全性和使用寿命。因此,在钢结构制作过程中必须要遵守工艺规程,并对各道工序进行严格的质量检测。
二、计算题1. 在厚度为2mm的Q235钢板上冲一直径300mm的圆孔,试计算需要多大冲裁力(Q235钢板的抗剪强度为360MPa)。
解:∵F=kLtτ
其中圆孔周长L=πD=3.14×300=942mm
∴F=1.3×942×2×360≈881.7kN
答:需要的冲裁力为881.7kN。
2. 如图,用角钢∠50×50×5制作边框,已知tg20°=0.364,且长直角边为1500mm;用角钢∠50×50×5制作边框,求:20°直角三角形角钢的用料?
解:设长直角边为a,短直角边为b,斜边为c,角钢内弯料长L=a+b+c-7d,
由
a=0.364×1500=546mm
用料长L=1500+546+1596.28-7×5=3607.28mm
答:角钢用料为3607.28mm。
3. 如图,已知用[20×10做一个直径2000mm的内弯槽钢圈,求槽钢用料。(Z
0=20.1mm)
解:槽钢内弯L=π(D-2Z0)=3.14(2000-2×20.1)=6153.77mm
答:槽钢用料6153.77mm。
4. 如图,已知一扇形钢板,板厚为8mm,求其重量。
解:G=7.85St,其中
≈0.476m
2 G=7.85×0.476×8=29.89kg
答:扇形板重量29.89kg。
5. 如图,制作一卷板管,其管外径为2130mm;管长300mm;板厚为12mm;求其重量。(钢板密度为7.85g/cm
3)
解:板管重量G=7.85St,其中S=πDh=3.14×(2000-12)×300≈0.177m2
G=7.85×0.177×12=16.68kg
答:板管重量为16.68kg。
6. 如图,已知圆环外径1280mm,内径为670mm,板厚为20mm,求其重量。
(钢板密度为7.85g/cm
3)
解:圆环重量G=7.85St,其中圆环面积S=π(6402-3352)≈0.935m2
G=7.85×0.935×20=146.795kg
答:圆环重量146.795kg。
7. 如图,已知角钢∠45×45×4;l
1=300mm;l
2=260mm;R=90mm求其下料长度。(z
0=12.6mm)
解:角钢料长
答:角钢料长681.5mm
8. 如图,已知用1mm钢板制作一个长200mm;宽90mm;高120mm;并在盒上方两边各有30mm的折边。求制作开口盒的用料面积。
解:开料盒用料S=s+s'
s=(200-2)×(120-2)×2≈0.0467m2
s'=(2130-2)×(90-2)+(120+30-3)×(90-2)×2=0.043m2
S=0.0467+0.043≈0.09m2
答:制作开口盒的用料面积为0.09m2。
9. 如图尺寸,求钢板的展开长度。
解:板料展开长度
答:钢板的展开K度为527.475mm。
10. 如图尺寸所示,且角钢∠45×45×4;求角钢下料的长度。(z
0=12.6mm)
解:L=(200-4)×2+(300-4)×2+(260-12.6)×π=1773.23mm。
答:角钢下料长度为1773.23mm。
11. 已知,尺寸如图所示,求工件牛腿的质量。钢材密度为7.85g/cm
3
解:牛腿重量G=7.85St
其中S=0.8×0.6+0.6×0.5+
G=7.85×1.39×8=87.5kg
答:牛腿重量87.5kg。
12. 已知如图所示,分别计算出下列四个形状的钢板重量。钢材密度7.85g/cm
3
解:圆形板重量G
1=7.85St=7.85×0.75
2×3.14×20=277.3kg
半圆方形重量G
2=7.85St=7.85×[
×3.14×0.75
2+(0.8-0.12)×1.5+0.12×(1.5-0.12×2)+
]×10=94.3kg
梯形板重量G
3=7.85St=7.85×
(0.35+0.15)×0.32×8=5.02kg
扇形板重量
答:圆形板重量277.3kg,半圆方形重量94.3kg,梯形板重量5.02kg,扇形板重量3.75kg。
二、作图题1. 作出如图所示两节直角弯头的展开图。
解:根据主视图确定1、2、3…各点的垂直高度,并根据断面图确定圆管的展开周长和1-2、2-3、…各分段弧长。通过分段弧长做平行线,对应取其高度点,连接各高度点成曲线和线段,即成展开图。
2. 作出如图所示正方大小头的展开图。
解:根据主视图和俯视图投影线的投影长与对应投影线的投影高度求出1号线、2号线和AE、BF、CG、DH的实长。
展开图法:取AD等于90mm,并取实长1号线,先画出ADH三角形展开图;由HE和AE实长线作出ADHE实形,依次确定画出DCGH、AEFB、CGMN、BFMN,即为展开图。
3. 作出如图所示等径正三通的展开图。
解:等径三通,相贯线为直线根据视图确定1、2、3…各点的垂直高度,并根据断面图确定圆管的展开周长和1.2、2-3、…各分段弧长。通过分段弧长做平行线,对应取其高度点,作出Ⅰ号件展开图;Ⅱ号件的展开图先根据主管的视图画出矩形,并由视图取得1、2、3、…6、7各点在主管上的位置,连接各点得出孔的形状。
4. 作出如图所示四节圆管弯头的展开图。
解:用已知尺寸画出主视图的外框线。由于两端节是中间节的一半,因此将端节通过断面图画出周长的长度线,并将周长分为12等份,其等份点为1、2、3…6、7、6…3、2、1。用各等份点作垂直周长线的平行线,根据主视图角度线取各点的高度,连接曲线和线段得出端节的展开图。将端节展开图以周长线为中心线对称画出另一半端节,即得中间节展开图。
实际工作中,等径的多节弯头都是端节等于中间的一半,固可以按中心线叠加为多节展开的总高度、周长线为长度,完成等径多节弯头整体组合展开图。一般为防止变形和保证焊缝的规范性,接缝在4号线如图所示。
5. 如图所示,展开矩形管两节90度弯头。其中a=20mm;b=30mm;c=400mm;求展开图。
解:在主视图EK延长线上截取AA等于断面图周围伸直长度,并照录各棱点引上垂线,与主视图接合线点F、I、J向右引与EK平行线对应交点连成线段,即得出所求的展开图。
6. 作出如图所示上下口扭转的矩形管的展开图。a=80mm:b=40mm;h=60mm:
解:从图中可以看出四块侧板是相同的,侧板展开图是个梯形,上口和底口为已知尺寸a和b,其高为立面图斜边长c。用这一个侧板展开图作为样板,顺次画三块,左右画出侧板的1/2,得出矩形,即为整体的展开图。