钢结构加工工作中加工成形机械与操作规程和步骤 在钢结构加工工艺技术中应用的各种机械种类繁多，用途和性能广泛，特别是在加工成形屮各种通用和专用机械的选择和使用，对产品质量、工作效率的提高和保证安全生产，减轻劳动强度起到关键作用。随着钢结构工艺技术的发展和提高，适用需要的各种高精尖的新设备不断更新和应用，必将推动生产技术的发展，为生产产品的优质、高效和安全等方面奠定一个良好的基础条件。 钢结构工艺技术所应用的机械设备种类繁多，主要应用在钢结构工件加工成形（包括下料）的机械设备有：剪板机（用于钢材特别是板材的剪切下料）、氧-乙炔气体火焰切割机（用于钢板的切割下料）、钢材调直机（用于钢材的调直矫正）、卷板机（用于钢板等的弯曲、卷阏加工）、弯管机（用于钢管的弯曲成形）、折弯机（用于钢板的折弯加工成形）、冲床（用于钢材冲裁加工成形）、压力机（用于钢材冲压成形）和各种焊接机械等。 下面将典型钢结构制造中应用的加工成形机械的构造、用途及操作要求逐一进行介绍。 6。5。1抑板机（抑切机） 剪板机是钢材，特别是板材剪切下料的机械设备。剪板机按结构形式分龙门式剪板机、圆盘式剪板机、冲剪机和联合剪床等。按传动形式分机械传动剪板机和液压传动剪板机。 龙门式剪板机是钢板剪切下料常用的专用机械。龙门剪板机的结构特点是闸式龙门剪刀架，动力传动方式有机械传动和液压传动两种。 （1）龙门剪板机工作原理和操作 龙门剪板机常用来剪切直线边缘的板料毛坏。对被剪板料，剪切工艺应能保ffi剪切表面的直线度和平行度要求，并尽量减少板材扭曲，以获得高质量的工件毛坯。 龙门剪板机是上、下两个刀片斜口（刀片之间有1°〜3°剪切角）剪切。剪切开始时，上刀刃和板料仅有一部分接触，然后板料一边被剪裂。当继续下行时便逐渐分离成两部分。 剪切角对剪板条的变形影响很大，剪切角小时剪切质量较好，剪切角大时质量较差。剪切角小时剪切力大，现代剪切机的剪切角为1°〜3°。机械传动和液压一机械传动的剪切机在大多数情况下剪切角是不可调的。液压传动的剪切机一般是可调的，调节之前，需将刀架行程量调到最大位置，再按动剪切角增大或减小按钮，其数值在操作面板上显示。 液压传动剪切机的维护简便、行程次数髙，成本较低。剪切机机架为钢板焊接整体结构，刀架沿圆弧摆动，因此刀片间隙通过刀架摆动支点的偏心轴得到调整，结构简单，调节方便。压料装置采用液压结构，新型剪切机械一般采用液压传动。 （2）龙门剪板机安全操作要求液压龙门式剪板机安全操作规程如下。 ①设侪操作人员应经企业培训考核后持证上岗，应熟悉本设济的型号、性能、结构特点及操作要求，应详细阅读《使用说 明书》。 ②操作者必须r解设格各部分润滑系统使用要求，掌握液压系统工作原理及有关要求。 ③使用前应了解程序，进行各系统空载运行，电气联动和保护装置无异常现象时，才能正式投人使用。 ④应根据剪板的材质、厚度、规格等按要求去调整剪刀的间隙、剪切角、对线灯及挡料器等。各部位调节结朿后，应用废料试剪或空载试车，符合要求后才能正式进行剪切。 ⑤该设备一般是多人操作，应以持证操作者为主，负责相互调节，保证步调一致，山主要操作者按程序进行操作。 ⑥在钢板剪切时，操作人员应经常检查板面质最。如焊瘤凹凸不平时及时清除，在大板剪切中应保证起重安全，以免造成人和设备的损坏事故。 ⑦在发现设I油泵噪声过大，液压系统严重漏油、油压过低、机器部件严重受损及其他紧急情况，无法保证设备完好运行时，应及时停机检查维修。 6。5。2卷板机 卷板机将板料卷曲成圆柱面、辟丨锥面或任意形状的柱面。卷板机按辊筒的数目及布K形式可分为三辊卷板机和四辊卷板机两类。三辊卷板机又分为对称与不对称两种。辊筒的升降和转动乂分机械传动和液压传动两种方式。 （1）卷板机工作原理和操作 钢板的卷制成形主要在卷板机上完成。 卷制成形是将钢板放在卷板机上滚卷成筒节，其优点为：成形连续、操作简便、快速均匀，质量和工效较好。 用三辊卷板机卷制筒许：三辊卷板机的上辊是从动的，它可以上下移动，对钢板产生压力。两个下辊是主动的，依靠它的转动，可使钢板在上下辊之间来回移动，产生塑性变形，使整块钢板卷成圆筒形或其他任意曲曲'、锥面等。卷板机安装各种专用模具还可以用于型钢或钢管的弯曲成形作业。圆筒在卷板机上的卷制工序过程是：预弯、对中、卷制和调整定位。预弯可以利用其他设备或在普通三辊卷板机上利用模具完成。采用四辊卷板机或三辊卷板机不对称时可以直接在卷制前完成。 水平下调式三辊卷板机是当前钢结构卷板常用的新设备。其外观与普通三辊卷板机相似，但结构和使用功能有所创新。水平下调是指两个下辊可以在液压传动作用下整体水平移动，与上辊形成“偏心”相对位置，这样在卷板时可以完成钢预弯工作后，直接进行钢板的筒体卷制。其效果好、功效高，已广泛被钢结构卷板工艺采用。 （2）三辊卷板机安全操作要求 水平下调式三辊卷板机安全操作规程如下。 ①设备操作人员应经培训考核持证上岗。操作人员应熟悉本设备的型号、性能和结构特点，熟悉控制系统的操作方法及钢板卷圆的工艺过程。在使用前应详细阅读本机《使用说明书》。 ②操作人员应了解本机电控系统和液压系统的工作原理，开机前应检查机械润滑要求和实施状态是否符合要求。 ③操作人员应熟悉本机操作面板的作用及操作程序。使用前应进行空载试车，确认机械运转正常，电控系统、液压系统运转和程序控制符合要求。 ④操作人员在板材正式卷圆前应先检查板材材质、规格及表面质量是否符合要求，对焊瘤等缺陷进行处理后，才能正式投入卷 圆工序，以免因板材表面缺陷造成本机辊轴拉伤。 ⑤本机为多人操作设备，应以持证操作者为主协调沟通，步调一致，进行操作指令执行。以免由于吊装和机械等原因发生伤人 安全事故。 ⑥该设铪操作应严格执行板材卷圆工艺要求，应逐步分次加载以保证产品质量和设备运行安全。卷圆完成后需要点焊固定时，焊接地线应连接在焊件上，严禁地线接在设备机架上。 ⑦在设备的运行中发现噪声大、机件过热、液压油外泄、机件损坏等情况时，应紧急停机，待检查排除故障后才能继续使用，以保证设备良好运行。 ⑧设侪应按要求进行维护和保养。对设备电控、液压系统和机械系统操作者不能排除的故障，应及时请机修部门处理。 ⑨设备使用后应及时切断电源，锁好电控箱，并对设备现场进行清理。做好设备的运行和维修记录。 6。5。3折弯机 折弯机是折弯（指弯曲半径极小，一般在尺10以内）专用机械。折弯机可将板料弯_成各种角度和形状，其质量和效率极好。折弯机还可用于剪切和冲孔作业。 （1）折弯机工作原理和操作 折弯机的机构和传动方式与剪板机基本相同，只是折弯机工作部分是压头和配套折弯模具；而剪板机工作部分是刀架和刀片。常用的折弯机也是龙门架形折弯机。见图6-7所示液压板料折弯机。 常用的折弯机是液压传动方式。采用配套的折弯模具（一般折弯机配套供货），可以完成各种复杂工件的折弯，产品质量好，生产效率极高，已得到广泛应用。形状各异、复杂外形的工件，应用折弯机和配套模具可以较为简单完成工件的制造。自动数控折弯机巳经在钢结构折弯工件精密加工中投人使用。 （2）折弯机的安全操作要求 ①设备操作人员应经培训考核持证上岗。操作人员应熟悉本 设备的型号、性能、结构特点及操作要求，并应详细阅读《使用说 明书》。 ②操作者应了解本设条电控系统和液压系统的工作原理及各部润滑系统和液压油等的使用要求。使用前应检查是否符合要求。 ③在开始工作前应排放平衡缸里的空气，然后充油，以保证滑块与工作平台平行，并且应按操作控制程序进行各部空载试车，无异常现象后才能正式投入使用。 ④正确选用折弯模具，模具安装时上下模间隙和滑块行程要符合要求。板料试弯后应保ffi工件的折弯力小于设备滑块的公称压力（lOOOkN）。 ⑤板材折弯前应检查板材的材质和规格是否符合要求，板材是否平整，有无焊瘤等缺陷，如有问题及时排除，以保证产品质量 和安全生产。 ⑥本设备一般是多人操作。操作时以持证上岗操作人员为主，要求全神贯注，协调沟通，步调一致，避免人和机械事故的发生。 ⑦设备进行中发现噪声大、漏油严重及控制失灵等异常现象时，应迅速停车。待事故排除后，才能重新使用。 ⑧加强设侪的维护和保养。特别是液压系统和电控系统应符合要求，并且要保持设条和设备现场的清洁卫生，创造一个文明生产的工作环境。 ⑨下班或工作完成后，应及时切断电源，锁好电控柜，填写运行和维修记录。 6。5。4压力机 压力机是冲压成形的主要专用设备。压力机一般分机械传动和液压传动两种。常用的液压传动压力机又分为水压机和油压机两种。压力机主要用于冲压成形；还用于钢材的压弯调矫等其他成形工艺。机械传动式压力机一般额定工作压力在50t以下；额定工作压力大于50t时，大都采用液压机。大型水压机当前额定工作压力 已达lOOOOt以上。 （1）压力机的工作原理和操作 压力机主要构成有：机架（包括架体、工作台和立柱导轨等）。传动系统（电机、油泵、油缸及管路附件）及工作压头等。 压力机的工作原理是利用压力机的工作压头的冲压力及冲压模具的共同作用，使工件在压力机工作压头和模具之间按设计要求完成工件冲压成形。 压力机的冲压操作过程如阁6-25所示（以压力容器封头冲压为例）。 （2）压力机安全操作规程 四柱液压机安全操作规程如下。 ①设备操作人员应经培训考核持证上岗。操作人员应熟悉本设备的型号、性能、结构特点及操作程序，并应详细阅读使用说明书。 ②设备在使用前应检查液压油标高是否符合要求，对滑块等部位进行润滑，并按程序开始进行空载试车运行。检查各部无异常现象后才能正式投人使用。 ③安装压活胎模时应将模具间隙、滑块行程和偏心位置等方面全面详细考核符合要求。压活胎模安装后应试车，检查无误后才能投料压形。 ④该设备一般是多人操作，应以持证操作者为主，负责协调一致，按程序进行操作。严禁超载和超限偏心运行。 ⑤在运行中发现液压系统严重漏油或噪声、振动较大、滑块动作等异常现象时，应立即停机进行检修，排除故障，保证设备良 好运行。 ⑥设备操作人员应做更换液压油和维护保养工作。特别是电气联动保护应完好正常。设备电控系统和液压系统故障由维修部门完成，其他人不可擅自拆卸维修。 ⑦对于大型压形工件吊装运输，按其中的有关要求进行。工件压形和吊装过程中有关操作人员应全神贯注，严防设备及工件伤人等事故发生。 ⑧操作人员因故离岗或下班后，应将滑块（上胎）放置在平台（下胎）无压状态下。然后切断电源，锁好电控柜，并保证设备和现场卫生整洁，做好维修和运行记录。 6。5。5气割设济 氧一乙炔火焰切割的特点是设备简单、效率高、成本低、使用灵活，能实现空间各种位置的切割，特别适于切割厚度大且形状复杂的碳素钢及低合金钢构件。所以在金属结构制造与修理中得到广泛的应用。尤其对于现场不便移动的大、中型设备的维修，应用气割更能显示出优越性。 气割使用割炬完成；气焊使用焊炬完成。气割和气焊的工作原理和操作要求其工艺前期基本一致，只是在后期切割或焊接有所区别。图6-33，为射吸式割炬和焊炬外形图。 气割（焊）工属于安全特种作业工种，应根据气割（焊）工作原理及安全操作要求执行，以防止气割（焊）作业发生火灾和其他 伤害事故。 气割（焊）工安全操作规程如下。 ①气焊（割）工必须经培训考核持证上岗。气焊（割）工应熟悉了解气焊（割）机具的性能、特点及气焊（割）工艺技术 要求。 ②工作前应清理工作现场杂物，检查现场10m内无易燃易爆物品。检查氧气、乙炔瓶和放置是否符合要求，氧气、乙炔表和管道是否有漏气现象。 ③不准将气焊（割）机具管道与电焊焊线混在一起，严禁用电焊火花为气焊（割）点火。半自动气割小车、切割机及其他辅助工具，应检查无异常现象，才能投人使用。 ④气焊（割）操作时应按要求点燃和施焊。在工作中过程中发生“回火”、管道严重漏气等异常现象时，应及时关闭焊炬（割炬）。 ⑤在有易燃易爆或其他有毒物的场合下工作，应先经有关领导审批，并采取可靠措施，防止火灾、爆炸和毒害等事故发生。如发生类似事故应及时抢救伤员，防止事故扩大，报有关部门紧急处理。 ⑥气焊（割）工作过程是高温熔焊过程，氧和乙炔属于易燃易爆气休，气焊（割）操作中经常会发生“冋火”、管道着火或其他现场易燃物着火事件，事故发生后，要头脑清醒，不慌乱，按操作要求采取紧急措施处理。 ⑦气焊（割）机具及气瓶等辅助设备应经常按规定进行维护、保养及维修。属专修要求（气瓶）的应由专修部门进行维修，保持设备良好的使用状态。 ⑧氧、乙炔等气瓶属压力容器设备，操作时应严格按压力容器要求进行管理和使用。气瓶仪表和附件按相关要求使用和操作。 ⑨气焊（割）作业后应及时清理现场的卫生，保持整洁。气焊（割）机具等应整理好放在专用地方。检查现场无明火或燃烧的 可能时，方可离幵工作现场。 6。5。6焊接设备 焊接是钢结构工件的主要连接方式。焊接包括熔化焊和非熔化焊两种形式。熔化焊的过程是完整的“冶金过程”，是在焊接热源（包括电源和焊接火焰热源）的作用下，局部、快速、不平衡的连续加热和凝固过程。 （1）焊接原理和操作要求 焊接主要是焊接接头的焊接。在熔化焊的焊接中，由于焊接区的超高温和各相间存在着反应界面以及强烈的搅拌运动均使冶金反应进行得很激烈，最后形成具有与母材性能基本一致的焊缝。 为了保证钢结构制件的安全，严格控制焊接质量，其实就是控制焊缝接头的焊接质量。 焊接方法主要有手工电弧焊、气体保护焊、埋弧自动焊和钨极电弧焊等。 手工电弧焊是电焊技术的基本操作方法。手工电弧焊使用的焊接电源及其操作技术特别是安全操作要求极为重要。电焊工为特种作业工种。在从事焊接工作时必须要按相应安全操作要求进行，以确保安全生产。 （2）焊接设备 焊接方法很多，配套各种焊接设备多种多样，有普通手工电弧焊的交直流电源、气体保护焊机，还有各种埋弧焊、钨极电弧焊、压力焊、电阻焊等专用焊接设备和辅机配套等。 随着焊接技术的发展，大批钢结构生产单位焊接过程已大部分实现机械化、自动化和数控技术的应用，焊接设备特别是各种焊接专用设备配合自动生产线已大量革新采用。 在钢结构焊接工艺技术发展过程中各种焊接新技术不断涌现，特别是各种数控自动专用焊接设备从工艺技术和结构特点上有很多较高的要求，所以安全操作技术和要求及其重要。 （3）电焊设备（电焊机）安全操作规程 电焊机安全操作规程如下。 ①电焊工必须取得安全技术操作合格证书后方可参加工作，焊接锅炉和压力容器，必须取得“锅炉、压力容器焊工合格证”方可施焊。 ②工作前按规定穿戴好防护用品，女工发辫要塞入帽内，严禁穿湿衣服和戴湿手套，清理好工作场地，焊接处周围7m内禁止有易燃物品。 ③检查电焊机外壳及变压器接地是否良好，手把应可靠绝缘，导线破损处应包扎好，检查电焊机内部是否有易燃物和其他杂质，接地螺栓必须严密接触，经电门上拉线时，必须切断电源，保险丝下面，拧紧接线螺丝，不准把两台电焊机接在一个电阃上，禁止用氧气瓶当导线或在上面打火。 ④禁止将电焊机放在高温或潮湿的场所，应经常检查电焊机的温度，不准超过70〜80°C，注意使用情况。 ⑤在焊接前，应清除工作台上的铁锈泥垢，焊接中注意熔猹、飞溅，禁止在有压力的容器上焊接，铲除熔渣私溅时必须戴防护眼镜。 ⑥被焊接的工件要紧固牢靠，不准焊封闭的废气罐或漏气的管子，对焊修的乙炔罐要用苏打水提前清洗T•净，要有通风，确认没有爆炸危险时，方可施焊，但在锅炉或容器内工作时，要垫好绝缘垫，必须穿戴好规定的防护用品。 ⑦在有易燃物地方焊接时，必须经单位领导批准或有关人员建议，并与消防部门取得联系，采取可靠措施。 ⑧雨天尽量不在室外作业，如必须焊接时，一定要穿好雨衣、胶皮手套和绝缘胶鞋，但要注意把电焊机盖好，如发现导线破损外露，应立即用胶布包好。 ⑨电焊机设备要有专人管理，电焊机的安装修理必须由电器技术人员担任，不许带病作业。如离岗，必须切断电源，严禁非电焊工焊接。 ⑩严禁把电线和铁屑、废气管、氧气管、乙炔管子混绕在一起，防止车辆碾压和重物砸伤电线，在仰焊时，袖门衣领要扎紧。 ⑪工作完毕拉下电闸，整理好电线，清理现场做好交接班记录，仔细检查防护物品，确认无火种后方可进入更衣间。 （4）电焊工安全操作规程电焊工安全操作规程如下。 ①电焊工必须经培训考核持证上岗，特殊作业电焊工应取得相应资格证书。电焊工应掌握焊接设备的性能、结构特点及操作 工艺。 ②电焊工焊接前应按规定配戴好防护用品，清理好焊接工作现场，焊接周围10m内严禁有易燃易爆物品。检查电焊机是否接地良好，焊钳或导线是否绝缘可靠无破裂。保证“一机、一闸、一漏 ③电焊机严禁放置在高温或潮湿的地方。焊机应经常清理杂物和尘污，保持焊接参数仪表清楚明亮。各接线螺栓压紧，开机后无噪声和异常现象。 ④焊接前应先检查焊件放靑牢靠，无倾倒的隐患。大型焊件悬空焊接时应接地良好，焊接地线直接连在焊件上。焊接使用的照明灯应采用安全电压（36V以下）。手动磨光机等工具必须接漏电保护器。 ⑤在容器和管道内焊接应通风良好，必要时轮班操作，可以相互监护。在易燃易爆场所进行焊接时，应经有关领导审批，并采取可靠的防范措施方可施焊，严防电焊引起火灾和爆炸事故发生。 ⑥施焊时应采取必要的安全防护措施，防止电焊烧伤、烤伤、焊光伤眼和触电等安全事故发生。安全事故发生后应采取措施处理，按有关规定执行。 ⑦电焊机和辅助工具应经常维修保养。发现问题应及时修理。属专业维修应报机修和电工进行。保持焊机安全良好运行。 ⑧电焊机应执行专人管现制。电焊工作业结束或下班后应切断电源，锁好电控箱。清理电焊机和工作场地，保持良好的工作 环境。 6。5。7桥式起重机 桥式起重机俗称“天车”，是工业企业主要和常用的起重吊装设备。 起重设备是用于吊起重物（或其他方式），在空间实现上下和水平移动或复合运动，完成物体的吊运或工件组（安）装功能的专用设备。 起重设备工作特点较为复杂。主要表现在以下几个方面 ①机械一般比较庞大，吊运重物多样；载荷（重量）各异，空间移动轨迹不同。 ②操作技术较为复杂，特别是安全操作技术非常重要，并且操作者（包括指挥和司索人员）处于极不安全的环境中。 ③起重作业具有重物打击、高空坠落、触电、机械伤害等多种安全事故危险性，所以起重作业为有安全要求的特种作业，起重工为特种作业工种（起重工包括起重设备司机和指挥吊装、司索人员等）。 起重设备从设计方面已提供较实用可靠的保障。在起重设备的运行中应严格按安全特种作业和特种工种作业要求及相关安全操作规程执行，确保安全生产和阀满完成生产作业。 起重设备种类繁多，其功能和结构特点各不相同。桥式起重机是工业企业，特别是在钢结构作业的重物吊起、工件组（安）装中经常使用。所以桥式起重机的安全操作要求尤为重要。 桥式起重机的安全操作规程如下。 ①设备操作人员应经企业培训考核后持证上岗。桥式天车为起重设备，还应取得行政安全生产监督管理部门考核证书。 ②设备操作人员应了解本设备的型号、性能、结构特点及维护保养要求。例如：起重量、起重高度和各种保险装置的性能和要求等。 ③设备使用前应检查吊钩、钢丝绳正常完好。各种行程开关 等保险装置是否齐全有效，并且在空载运行时无异常现象，才能正式投入使用。 ④操作人员应全神贯注按起重程序的要求进行操作。有两台以上的天车在一起使用时应相互协调，注意相对位置，严防碰撞事故的发生。 ⑤设备应经常按要求润滑和检修。运行中发现滑钩，保险装置失控等异常现象时，应及时停车检修，使设备保持良好的运行 状态。 ⑥严格执行“十不吊”：第一，吊物超过允许起重量时。第二，信号不清时。第三，吊物下有人时。第冈，吊物上站人时。第五，吊物为死物（焊接在某重物上或埋在地下）时。第六，斜拉斜挂时。第七，起吊物未捆牢时。第八，杂物无固定容器时。第九，吊索、吊具不符合要求时。第十，发生恶劣天气时（指室外天车）。 ⑦天车为专用设备，无证者严禁上机操作。除检修、起重外无关人员禁止上机活动。 ⑧下班或因故离岗应及时起钩、拉闸、断电，室外天车还应锚固牢靠，并应做好设备运行和维修记录。
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