xxxxxx发电 2号机组超低排放脱硝改造工程SCR区烟道及导流板防磨施工方案 编制： 审核： 批准：
xxxxx工程 编制时间：年月日
目录 一、编制依据 (4) 二、工程概况 (4) 三、施工准备 (5) 3.1技术准备 (5) 3.2作业人员 (5) 3.3作业工机具准备 (7) 3.4工序交接 (8) 3.5施工条件准备 (8) 四、施工方法 (9) 4.1导流板更换及烟道修复 (9) 4.2防磨施工 (13) 五、质量要求 (16) 5.1施工要求 (16) 5.2质量目标 (17) 5.3工程质量标准 (17) 六、安全防护与文明施工 (17) 6.1职业安全健康与环境保证措施 (17) 6.2文明施工要求 (18) 七、应急预案 (18) 7.1项目应急管理组织机构 (18)
7.2应急职责 (18) 7.3应急救援处置程序 (20) 7.4报警和联络方式 (21) 7.5各类事故的抢险措施 (21) 八、环境因素、危险因素辨识与评价 (22) 8.1危险因素和环境因素辨识及控制 (22) 8.2环境条件 (25) 一、编制依据 1.1XXXXXXX发电#2机组超低排放（含脱硫、脱硝系统）改造工程施工招投标技术文件； 1.2国家现行相关施工验收规、规程和验收标准； 1.3《防腐蚀涂层涂装技术规》HG／T 4077-2009 1.4省襄阳的经济、交通、地形地貌、水文资料、物资材料供应和气象情况，以及场区的水、电、道路、通信等建设条件； 1.5 xxxxxx提供的XXXXXX发电#2机组烟气脱硝超低排放改造施工图； 1.6我公司从事脱硝改造施工的类似工程施工经验。 二、工程概况 项目名称: XXXXXX发电2号机组超低排放脱硝改造工程
基于SOLIDWORKS Flow Simulation工业除尘设备导流板设 计 基于SOLIDWORKS Flow Simulation工业除尘设备导流板设计撰文/ 陕西美德资讯有限公司李鹏 DS SOLIDWORKS 彭军 一、问题的提出燃煤锅炉、冶金行业、化工行业等工业设备在工作过程中产生的尾气中含有大量的颗粒污染物(硫化合物如二氧化硫;氮化合物如N0 和N02;碳的氧化物CO 和CO2;碳氢化合物和卤素的化合物等)，这些有害的粉尘及气体如果直接排到大气中就会形成雾霾。所以工业尾气在排放到大气之前就需要进行化学处理，也就是在会产生有害气体及粉尘的工业设备上增加除尘设备(图1)。除尘设备的除尘效果是工业设备需要考虑的重中之中。一般工业除尘主要是减少尾气中的固体颗粒物和有害气体，有害气体通过化学反应减少，固体颗粒物通过电场、水雾等方法排出设备。 有害气体能够最大化地进行化学反应直接影响除尘效果，在工业上一般采用使有害气体通过蜂窝状载体催化剂(图2 和图3)，在有害气体通过催化剂的瞬间进行化学反应以达到除尘的效果。如何能使有害气体充分地与催化剂发生化学反应将是除尘的核心，如果有害气体与催化剂接触不均匀，除尘效果不好，工业设备排出的烟气一般都是高温、大流量，含有粉尘的气体。如果烟气流畅不均匀将会使催化剂不能完全反应，流速快的地方发生化学反应快，流速慢的地方发生化学反应慢，烟气中的粉尘也会由于流场不均匀或发生紊流造成对蜂窝催化剂的磨损或粉尘堆积，造成催化剂的浪费及除尘效率低下(图4 和图5)。
二、流场优化及导流板设计烟气在进入除尘设备时，由于流速较快、烟道曲直，烟气必然会产生流畅不均匀和紊流等现象(图 4、图5)。为了使烟气均匀地流入除尘设备，就需要在除尘设备进气口加上导流板。导流板的设计手工计算难度较大，凭经验结果不准确，需要多次样机试制才能完成，设计周期较长，成本增加。如果使用SOLIDWORKS Flow SimulationCFD 软件可以非常容易解决此问题。 使用SOLIDWORKS Flow Simulation 设计导流板步骤如下。第一步: 使用SOLIDWORKS 建立除尘设备主要结构(图6)。 第二步: 使用SOLIDWORKS Flow Simulation 建立流场仿真模型。 (1)通过没有导流板时的流场分布图(图 4、图5)可以看到流场分布极不均匀，需要设计导流板;导流板的设计可在SOLIDWORKS 中初步设计(图7)。 (2) 建立CFD 工程算例。通过SOLIDWORKSFlow Simulation 向导可以完成工程算例的75% 的设置: 定义工程名称、使用的3D 模型、工程算例所使用的单位系统、工程算例的类型(内流还是外流)、流体的介质(空气)和默认网格类型(图8 ,图12)。 (3)定义边界条件。 ◎定义入口体积流: 模拟烟气从入口进入，烟气温度350?，速度75m2/s。 ◎定义出口压力:
1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能，它包括机械性 能、物理性能和化学性能等。 3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力，它包括铸造性 能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。 4、根据载荷作用性质不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等 三种。 5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类。 6、材料基本性能包括固有特性和派生特性。 7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁；其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢。 10．铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金。 12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等。 16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途，可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两 大类。 17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主 要工序。 18、陶瓷制品的坯体成型方法主要有压制成型、可塑成型和注浆成型三种。
19、陶瓷制品的旋压成型可以分为覆旋旋压法和仰旋旋压法两种。 20、日用陶瓷制品可以分为陶器、瓷器和炻器。其中陶器的气孔率和吸水率介于炻器和瓷器之间。 21、玻璃按用途可分为日用器皿玻璃、技术用玻璃、建筑用玻璃、和玻璃纤维四大类。 22、玻璃的加工工艺包括原料装配、加热熔融、成型加工、热处理和表面装饰。 23、玻璃成型工艺包括压制、拉制、吹制、压延、浇注和结烧等。 24、锻造是利用手锤锻锤或压力设备上的模具对加热的金属抷料施力，使金属材料在不分离条件下产生变形，以获得形状尺寸和性能符合要求的零件。 25、金属焊接按其过程特点可分为3大类：熔焊、压焊、钎焊 26、金属切削加工可分为钳工和机械加工两部分。 27、木材与其他材料相比，具有多孔性、各向异性、湿涨干缩性、燃烧性和生物降解性等独特性质。 28、木材在横切面上硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削，加工后不易获得光洁表面。 29、塑料的基本性能：质轻比强度高，优异的电绝缘性能，减摩耐磨性能好，优良的化学性能，透光及防护性能，减震消音性能好，独特的造型工艺性能，良好的质感和光泽度。 30、塑料的挤出成型也称挤压模塑和挤塑，它是在挤出机中通过加热，加压而使物料以流动状态连续通过挤出模成型的方法。 31、按照陶瓷材料的性能功用可分为普通陶瓷和特种陶瓷两种。 32、玻璃的熔制过程分为：硅酸盐的形成，玻璃的形成，澄清和均化，冷却。 33、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 34、金属件的连接工艺可以分为机械性连接、金属性连接和化学性连接三种类型。 35、涂料由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助材料三部分组成。
常见钣金件加工的工艺流程 一、材料的选用。 钣金加一般用到的材料有冷轧板（SPCC）、热轧板（SHCC）、镀锌板（SECC、SGCC），铜（CU）黄铜、紫铜、铍铜，铝板（6061、6063、硬铝等），铝型材，不锈钢（镜面、拉丝面、雾面），根据产品作用不同。 选用材料不同，一般需从产品其用途及成本上来考虑。 1．冷轧板SPCC。 主要用电镀和烤漆件。 成本低，易成型，材料厚度≤3.2mm。 2．热轧板SHCC。 材料T≥3.0mm ,也是用电镀,烤漆件，成本低，但难成型，主要用平板件。 3．镀锌板SECC、SGCC。SECC电解板分N料、P料。 N料主要不作表面处理。 成本高，P料用于喷涂件。 4．铜；主要用导电作用料件，其表面处理是镀镍、镀铬，或不作处理，成本高。 5．铝板；一般用表面铬酸盐（J11-A），氧化（导电氧化，化学氧化），成本高，有镀银，镀镍。 6．铝型材；截面结构复杂的料件，大量用于各种插箱中。表面处理同铝板。 7．不锈钢；主要用不作任何表面处理，、成本高。 二、图面审核，要编写零件的工艺流程，首先要知道零件图的各种技术要求；则图面审核是对零件工艺流程编写的最重要环节。 １．检查图面是否齐全。 ２．图面视图关系，标注是否清楚。 齐全，标注尺寸单位。 ３．装配关系，装配要求重点尺寸。 ４．新旧版图面区别。 ５．外文图的翻译。 ６．表处代号转换。 ７．图面问题反馈与处埋。 ８．材料 ９．品质要求与工艺要求 １０．正式发行图面，须加盖品质控制章。 三、展开注意事项。 展开图是依据零件图（3D）展开的平面图（2D） １．展开方式要合。 要便利节省材料及加工性 ２．合理选择问隙及包边方式，T=2.0以下问隙0.2，T=2-3问隙0.5，包边方式采用长边包短边（门板类） ３．合理考虑公差外形尺寸：负差走到底，正差走一半；孔形尺寸：正差走到底，负差走一半。 ４．毛刺方向 ５．抽牙、压铆、撕裂、冲凸点（包），等位置方向，画出剖视图
设计材料及加工工艺
材料与工艺 NO.1 1、什么是材料的固有特性？包括那些方面？ 1）、材料的固有特性是由材料本身的组成、结构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，它受外界（即使用条件)的制约。 2）、包括两个方面： a、材料的物理性能：1、材料的密度 2、力学性能（强度、弹性、和塑性、脆性和韧性、刚度、 硬度、耐磨度） 3、热性能（导热性、耐热性、热胀性、耐火性） 4、电性能（导电性、电绝缘性） 5、磁性能 6、光性能 b、材料的化学性能：1、耐腐蚀性 2、抗氧化性 3、耐候性 2、什么是材料的派生性能？包括哪些内容？ 1）、它是由材料的固有特性派生而来的，即材料的加工特性、材料的感觉特性和环境特性。 2）、材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和环境的经济性。 3、工业造型材料应具备哪些特征？ 产品是由一定的材料经过一定的加工工艺而构成的，一件完美的产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一，是在综合考虑材料、结构、生产工艺等物质技术条件和满足使用功能的前提下，将现代社会可能提供的新材料，新技术创造性的加以利用，使之满足人类日益增长的物质和精神需求。 4、简述材料设计的内容？ 产品材料中的材料设计，是以包含“物-人-环境”的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废气处理和环境保护看成一个整体，着重研究材料与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性、社会性、历史性、生理性和心理性、环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各钟材料在设计中的使用价值和审美价值，使材料特性与产品的物理功能和心理功能达到高度的和谐统一。使材料具有开发新产品和新功能的特性，从各种材料的质感去获取最完美的结合和表现，给人以自然、丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 5、材料设计方式有几种？各有什么特征？ 1）、产品材料造型设计其出发点在于原材料所具有的特性与产品所需性能之间的充分比较。 其主要方式有两种： 一是从产品的功能、用途出发、思考如何选择或研制相应的材料 二是从原材料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创
设计材料及加工工艺（章节总结）
第一章概论 1.1 设计与材料纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 1.2 产品造型设计的物质基础材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 1.3 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：（从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料（从原料出发，思考 如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 1.4 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 1.5 材料特性的基本特性 从材料特性包括：①材料的固有特性，即材料的物理化学特性②材料的派生特性，即材料的加工特性材料的感觉特性和经济特性。 特性的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。 1.5.1 材料特性的评价 材料特性的评价：①基础评价，即以单一因素评价②综合评价，即以组合因素进行评价。 1.5.2 材料的固有特性材料的固有特性是由材料本身的组成、机构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，他受外界条件的制约。 1.5.3 材料的派生特性材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和材料的经济性。 第二章材料的工艺特性材料的工艺特性是指：材料适应各种工艺处理要求的能力，材料的工艺性包括材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。他是材料固有特性的综合反映，是决定材料能否进行加工或如何
钣金件加工工艺教程 1简介 1.1简介 按钣金件的基本加工方式，如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。本规范阐述每一种加工 方式所要注意的工艺要求。 1.2关键词 钣金、下料、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边、焊接 2 下料 下料根据加工方式的不同，可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切割、风割，由于加工方法的不同，下料的加工工艺性也有所不同。钣金下料方式主要为数冲和激光切割 2.1数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为冷扎板、热扎板小于或等于 3.0mm,铝板小于或等于 4.0mm，不锈钢小于或等于2.0mm 2.2冲孔有最小尺寸要求 冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。 图2.2.1 冲孔形状示例 * 高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见第7章附录A。 表1冲孔最小尺寸列表 2.3数冲的孔间距与孔边距 零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，见图2.3.1。当冲孔
1.5t。 2.4 折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图2.4.1） 图2.4.1 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离 2.5螺钉、螺栓的过孔和沉头座 螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。 表2用于螺钉、螺栓的过孔
*要求钣材厚度t≥h。 表3用于沉头螺钉的沉头座及过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表4用于沉头铆钉的沉头座及过孔 2.6激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板热扎板小于或等于20.0mm, 不锈钢小于10.0mm 。其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是无法加工成形，网孔件不宜用此方式加工，加工成本高！ 3 折弯 3.1折弯件的最小弯曲半径 材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。公司常用材料的最小弯曲半径见下表。
数控铣床各种孔加工方式说明 (1)高速深孔往复排屑钻G73指令 指令格式：G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ 孔加工动作如图4.24左图所示。G73指令用于深孔钻削，Z轴方向的间断进给有利于深孔加工过程中断指令Q为每一次进给的加工深度（增量值且为正值），图示中退刀距离d由数控系统内部设定。 (2)深孔往复排屑钻G83指令 指令格式：G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ 孔加工动作如下图右图所示。与G73指令略有不同的是每次刀具间歇进给后回退至R点平面，这种退刀畅通，此处的d表示刀具间断进给每次下降时由快进转为工进的那一点至前一次切削进给下降的点之间的由数控系统内部设定。由此可见这种钻削方式适宜加工深孔。 图4.24 G73循环与G83循环 (3)精镗孔G76指令 指令格式：G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_; 孔加工动作如图4.25所示。图中OSS表示主轴准停，Q表示刀具移动量（规定为正值，若使用了负值则略）。在孔底主轴定向停止后，刀头按地址Q所指定的偏移量移动，然后提刀，刀头的偏移量在G76指令采用这种镗孔方式可以高精度、高效率地完成孔加工而不损伤工件表面。 图4.25 精镗孔图 4.26 钻孔与锪孔 (4)钻孔G81指令与锪孔G82指令 G81的指令格式为：G81 X_ Y_ Z_ R_ F_; G82的指令格式为：G82 X_ Y_ Z_ R_ F_;
如图4.26所示，G82与G81指令相比,唯一不同之处是G82指令在孔底增加了暂停，因而适用于锪孔或提高了孔台阶表面的加工质量，而G81指令只用于一般要求的钻孔。 (5)精镗孔G85指令与精镗阶梯孔G89指令 G85的指令格式为：G85 X_ Y_ Z_ R_ F_; G89的指令格式为:G89 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_; 如图4.27所示，这两种孔加工方式，刀具以切削进给的方式加工到孔底，然后又以切削进给的方式返回因此适用于精镗孔等情况，G89指令在孔底增加了暂停，提高了阶梯孔台阶表面的加工质量。 图 4.27 精镗孔与精镗阶梯孔 (6)镗孔G86指令 指令格式：G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ 如图4.28所示，加工到孔底后主轴停止，返回初始平面或R点平面后，主轴再重新启动。采用这种方式续加工的孔间距较小，可能出现刀具已经定位到下一个孔加工的位置而主轴尚未到达指定的转速，为此可以作之间加入暂停G04指令，使主轴获得指定的转速。 图4.28 镗孔G86指令图4.29 反镗孔 (7)反镗孔G87指令 指令格式：G87 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_; 如图4.29所示，X轴和Y轴定位后，主轴停止，刀具以与刀尖相反方向按指令Q设定的偏移量偏移，并到孔底，在该位置刀具按原偏移量返回，然后主轴正转，沿Z轴正向加工到Z点，在此位置主轴再次停止后次按原偏移量反向位移，然后主轴向上快速移动到达初始平面，并按原偏移量返回后主轴正转，继续执行下段。采用这种循环方式，刀具只能返回到初始平面而不能返回到R点平面。 (8)镗孔G88指令 指令格式：G88 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_;
钣金件结构设计工艺手册 目录 1 第一章钣金零件设计工艺 1 1.1 钣金材料的选材 1 1.1.1 钣金材料的选材原则 1 1.1.2 几种常用的板材 1 1.1.3 材料对钣金加工工艺的影响 3 1.2 冲孔和落料： 5 1.2.1 冲孔和落料的常用方式 5 1.2.2 冲孔落料的工艺性设计9 1.3 钣金件的折弯13 1.3.1 模具折弯：13 1.3.2 折弯机折弯14 1.4 钣金件上的螺母、螺钉的结构形式26 1.4.1 铆接螺母26 1.4.2 凸焊螺母29 1.4.3 翻孔攻丝30 1.4.4 涨铆螺母、压铆螺母、拉铆、翻孔攻丝的比较31 1.5 钣金拉伸32 1.5.1 常见拉伸的形式和设计注意事项32 1.5.2 打凸的工艺尺寸33 1.5.3 局部沉凹与压线33 1.5.4 加强筋34 1.6 其它工艺35 1.6.1 抽孔铆接35 1.6.2 托克斯铆接36 1.7 沉头的尺寸统一36 1.7.1 螺钉沉头孔的尺寸36 1.7.2 孔沉头铆钉的沉头孔的尺寸的统一36 1.7.3 沉头螺钉连接的薄板的特别处理36 2 第二章金属切削件设计工艺37 2.1 常用金属切削加工性能37 2.2 零件的加工余量38 2.2.1 零件毛坯的选择和加工余量38 2.2.2 工序间的加工余量38 2.3 不同设备的切削特性、加工精度和粗糙度的选择39 2. 3.1 常用设备的加工方法与表面粗糙度的对应关系39 2.3.2 常用公差等级与表面粗糙度数值的对应关系39 2.4 螺纹设计加工40 2.4.1 普通螺纹的加工方法40 2.4.2 普通螺纹加工常用数据40 2.4.3 普通螺纹的标记41 2.4.4 普通螺纹公差带的选用及精度等级41
设计材料及加工工艺 （章节总结） 第一章概论 设计与材料 纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。 材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 产品造型设计的物质基础 材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、
生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式 出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：(从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料(从原料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系 产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料 按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 材料特性的基本特性
轿车造型与空气动力学 空气阻力 众所周知，车速越快阻力越大，空气阻力与汽车速度的平方成正比。如果空气阻力占汽车行驶阻力的比率很大，会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。据测试，一辆以每小时100公里速度行驶的汽车，发动机输出功率的百分之八十将被用来克服空气阻力，减少空气阻力，就能有效地改善汽车的行驶经济性，因此轿车的设计师是非常重视空气动力学。在介绍轿车性能的文章上经常出现的“空气阻力系数”就是空气动力学的专用名词之一，也是衡量现代轿车性能的参数之一。 空气阻力系数 汽车在行驶中由于空气阻力的作用，围绕着汽车重心同时产生纵向，侧向和垂直等三个方向的空气动力量，对高速行驶的汽车都会产生不同的影响，其中纵向空气力量是最大的空气阻力，大约占整体空气阻力的百分之八十以上。它的系数值是由风洞测试得出来的，与汽车上的合成气流速度形成的动压力有密切关系。当车身投影尺寸相同，车身外形的不同或车身表面处理的不同而造成空气动压值不同，其空气阻力系数也会不同。由于空气阻力与空气阻力系数成正比关系，现代轿车为了减少空气阻力就必须要考虑降低空气阻力系数。从50年代到70年代初，轿车的空气阻力系数维持在0.4至0.6之间。70年代能源危机后，各国为了进一步节约能源，降低油耗，都致力于降低空气阻力系数，现在的轿车空气阻力系数一般在0.28至0.4之间。 车身设计与空气动力学
轿车外形设计为了减少空气阻力系数，现代轿车的外形一般用圆滑流畅的曲线去消隐车身上的转折线。前围与侧围、前围、侧围与发动机罩，后围与侧围等地方均采用圆滑过渡，发动机罩向前下倾，车尾后箱盖短而高翘，后冀子板向后收缩，挡风玻璃采用大曲面玻璃，且与车顶园滑过渡，前风窗与水平面的夹角一般在25度－33度之间，侧窗与车身相平，前后灯具、门手把嵌入车体内，车身表面尽量光洁平滑，车底用平整的盖板盖住，降低整车高度等等，这些措施有助于减少空气阻力系数。在80年代初问世的德国奥迪100C型轿车就是最突出的例子，它采用了上述种种措施，其空气阻力系数只有0.3，成为当时商业化轿车外形设计的最佳典范。 据试验表明，空气阻力系数每降低百分之十，燃油节省百分之七左右。曾有人对两种相同质量，相同尺寸，但具有不同空气阻力系数(分别是0.44和0.25)的轿车进行比较，以每小时88公里的时速行驶了100公里，燃油消耗后者比前者节约了1.7公升。考察轿车车形的发展史，从本世纪初的福特T型箱式车身到30年代中型的甲虫型车身，从甲虫型车身到50年代的船型车身，从船型车身到80年代的楔型车身，直到今天的轿车车身模式，每一种车身外形的出现，都不是某一时期单纯的工业设计的产物，而是伴随着现代空气动力学技术的进步而发展的。空气阻力系数在过去的轿车手册中从未出现过，今天则是介绍轿车的常用术语之一，成为人们十分关注的一种参数了。 导流板与扰流板 现代轿车的经常时速已达100公里左右，最高时速更达200公里以上，因此轿车的车身设计既要服从空气动力学，要有尽量低的空阻系数，又要采取措施，在车身的前后端安装导流板和扰流板，以保证轿车的行驶安全。
《设计材料与工艺》课程教学大纲 一、课程目标与教学任务 在工业产品造型设计中，造型材料与加工技术和设计的关系十分密切。优秀的设计只有通过合适的材料和加工技术得以实现。通过本课程的学习，使学生全面了解常用材料的性能、加工工艺及其应用范围，能从经济、实用、美观等诸因素出发，合理选用各种不同的材料，了解具有良好前景的新材料、新工艺，了解材料表面加工工艺及面饰处理，为正确设计出能给人以物质和精神享受现代化工业产品打基础。 本课程的主要任务是培养学生 （1）了解常用材料的性能及其加工工艺； （2）产品设计中合理选择材料的能力。 （3）了解具有良好前景的新材料、新工艺。 （4）了解材料表面加工工艺及面饰处理工艺。 二、课程内容与基本要求 第一章：概论 主要内容：介绍本课程的学习方法，了解材料与设计关系、掌握材料的发展史以及设计材料的分类。 教学要求：了解设计材料的发展史、设计材料的分类。 重点难点：如何使学生了解学习材料的重要性，调动学习热情。 第二章：设计材料的一般性能 主要内容：了解设计材料的固有特性和设计材料的派生特性。 教学要求：了解性能的概念。 重点难点：性能在设计中的运用。 第三章：设计材料感觉特性的运用 课程英文名 Materials and Technique for Industrial Design 课程编号 B0102510 课程类别 专业课 课程性质 限选 学 分 2 总学时数 32 开课学院 数字媒体与艺术设计 开课教研室 艺术设计 面向专业 工业设计 开课学期 5 完成实现课程与毕业要求对应关系表中的能力要求 系统掌握本专业领域的基础理论知识
基于流场数值模拟的空气预热器转向室导流板设计 锅炉尾部管箱式空气预热器的空气转向室内，由惯性和离心力引起的空气偏流会带来预热器受热面的传热和温度偏差及流动阻力的增加。一般采用空气导流板改善流场分布，减小流动偏差。文章以一台75t/h循环流化床锅炉的二次风空气预热器为例，结合流场数值分析确定合理的导流板设计方案，以达到改善空气流场分布的目的。 标签：导流板；流场；数值模拟；偏流；传热和温度偏差；阻力 1 前言 空气预热器是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的传热部件将进入锅炉前的空气加热到一定温度的受热面。作用有两个方面，一是提高炉膛燃烧温度，强化燃烧；二是降低排烟温度，提高锅炉热效率，降低锅炉能耗。 管箱式空气预热器是常见的空气预热器型式之一。烟气在管内纵向冲刷，空气在管外横向冲刷。空气流经一回程后，在空气转向室内转弯180°，再反向流过二回程，整个空气流程呈横置的“U”形。空气吸收烟气热量，温度提高后，进入燃烧空间提供燃烧所需氧气。烟气放出热量，温度降低后排出炉外。 在空气转向室内，由于惯性和离心力的作用，空气流动出现明显的流速偏差。靠近转向室出口上部的速度较高，靠近下部的速度较低。偏流现象会影响空气和烟气的正常换热，烟气和空气的实际出口温度与设计值出现偏差。同时，空气流动阻力也相应提高。 为了改善速度分布，一般采用在转向室内设置空气导流板的办法。设计良好的导流板可以优化空气流型，降低速度偏差和系统阻力，提高空气预热器管整体换热均匀性。采用流场的数值模拟可为导流板的优化设计提供有效的参考数据。 本文以一台75t/h循环流化床锅炉的二次风空气预热器为例，利用空气流场的数值模拟，确定合理的空气导流板结构。 2 导流板设计 不同的导流板结构型式会产生不同的速度和压力场分布。设计了两种类型的空气导流板方案，如图1所示。 图中所示的空气转向室中，AB边长为1000mm，FD边长为1300mm，CD 及FG边长为250mm。E为DF的中点，EF为空气入口，DE为空气出口。 方案一在空气入口及出口空间，各设置一道导流板。导流板由一块直钢板和一块1/4圆弧钢板连接而成。直板高度为250mm，圆弧半径为100mm。直板所
提高孔加工的精度的方法 对于钳工专业而言，钻孔是其中最重要的加工操作，它是一种确定孔系和孔位置准确度的方式。钻削加工时，操作者可以利用理论联系实际的方法分析出孔的中心位置、确定钻床主轴线和被加工工件表面的垂直度以及做好麻花钻刃磨的质量提升工作，从而达到不断提升钻孔工艺以及提高钳工操作能力的目的，希望本文能够使更多的人掌握钳工孔加工精度的方法 在钳工专业的基本实习训练中，孔加工是相对比较难掌握的基本操作之一。在孔加工实习训练中反映问题最多的是单孔的直径控制和多孔的孔距精度控制，特别是对孔距的精度控制最为突出。在实践中，如果是成批量的生产加工，可以通过制做工卡具来实现对孔距的控制，这样不仅能满足产品的技术要求，还能极大地提高工作效率。但在小批量的生产加工中，对孔和孔距的形状和位置精度控制，则要通过划线、找正等方法来予以保证。? 一、钳工孔加工实习课题训练中容易出现的问题：? 1、钻孔时孔径超出尺寸要求，一般是孔径过大；? 2、孔的表面粗糙度超出规定的技术要求；? 3、孔的垂直度超出位置公差要求；? 4、孔距（包括边心距和孔距）超出尺寸公差的要求；? 二、孔加工中出现问题的主要原因分析：? 1、钻头刃磨时两个主切削刃不对称，在钻削过程中，使钻头的径向受力；? 2、对钻削的切削速度选择不当；? 3、钻削时工件未与钻头保持垂直；?
4、未对孔距尺寸公差进行跟踪控制；? 三、提高孔加工精度的方法：? 在孔加工的课题训练中，对于前三个问题，需要加强练习。比如主切削刃的不对称问题，在刃磨时，要对砂轮面进行检查，如果砂轮的磨削面不平整，应及时进行修整，刃磨的角度应保持一致。对于不同的孔径，要选择相应的切削速度。在钻孔过程中，自始至终都要避免钻头的径向受力。钻孔时，不仅要保证平口钳的上平面与钻头的垂直，也要保证夹持工件时夹持面与加工表面的垂直。夹持要牢固，避免在钻孔过程中，由于夹持不牢使工件发生滑陷。这些都需要在实习的过程中让学生慢慢体会和认真掌握的。? 最容易出现也是最难掌握的问题是孔距精度的控制问题，在这里作一下重点阐述。传统的孔的位置精度的检查是靠划出“检查圆”和“检查框”的方法。“检查圆”它是在钻孔划线完毕后，用划规以样冲眼为中心，划出比需要加工孔的直径大的“检查圆”，作为钻孔时检查位置是否准确的参照基准。由于划规在旋转中其确定圆心的脚尖与样冲眼的接触中会产生滑动，使划规划的“检查圆”容易产生误差。“检查框”是利用高度游标卡尺在孔的十字中心线上划出等距的方格，是在钻孔的初期样冲眼灭失时，用来替代样冲眼检查孔位置是否正确的依据，“检查框”确定的找正基准可以保证钻孔的中心与样冲眼定位的中心重合，保证划线精度，也避免了划“检查圆”的误差。这两种保证孔位置精度的做法在教学中很难被学生掌握。在多年的钳工实习教学实践中，对于孔距的控制我采用的是“跟踪控制法”。所谓“跟踪控制”，就是从划线开始，到加工结束，每一道加工工序都要通过认真的检查来保证孔距的精度要求在加工者的控制之中。做到前道加工工序是后一道加工工序的精度控制前提，后一道加工序是前一道加工工序的精度控制保证。一环扣一环，从
一、钻孔? 在模具零件上用钻头主要有两种方式：一种是钻头回转，零件固定不回转，如在普通台式钻床、摇臂钻、镗床上钻孔；另外一种方式零件回转而钻头不回转，如在车床上钻孔，这两种不同的钻孔方式所产生的误差不一样，在钻床或镗床上钻孔，由于钻头回转，使刚性不强的钻头易引偏，被加工孔的中心线偏移，但孔径不会发生变化。钻头的直径一般不超过75mm，若钻孔大于30mm以上，通过采用两次钻销，即先用直径较小的钻头（被要求加工孔径尺寸的0.5~0.7倍）先钻孔，再用孔径合适的钻头进行第二次钻孔直到加工到所要求的直径。以减小进给力。钻头钻孔的加工精度，一般可以达到IT11~IT13级，表面粗糙度Ra 为5.0~12.5um。 二、扩孔? 用扩孔钻扩大零件孔径的加工方法，既可以作为精加工（铰孔、镗孔）前的预加工，也可以作为要求不高的孔径最终加工。孔径的加工精度，一般可以达到IT10~IT13级，表面粗糙度Ra为0.3~3.2um。 三、铰孔? 是用铰刀对未淬火孔进行精加工的一种孔径的加工方法。铰孔的加工精度，一般可以达到IT6~IT10级，表面粗糙度Ra为0.4~0.2um。在模具制造加工中，一般用手工铰孔，其优点是切削速度慢，不易升温和产生积屑瘤，切削时无振动，容易控制刀具中心位置，因此当孔的精度要求很高时，主要用手工铰孔，或机床粗铰再用手工精铰。在铰孔时应主要以下几点：a. 合理选择铰孔销孔余量及切削和规范；b. 铰孔刃口平整，能提高刃磨质量；c. 铰销钢材时，要用乳化液作为切削液。 四、车孔? 在车床上车孔，主要特征是零件随主轴回转，而刀具做进给运动，其加工后的孔轴心线与零件的回转轴线同轴。孔的圆度主要取决于机床主轴的回转精度，孔的纵向几何形状误差主要取决于刀具的进给方向。这种车孔方式适用于加工外圆表面与孔要求有同轴度的零件。 五、镗孔? 在镗床上镗孔，主要靠刀具回转，而零件做进给运动。这种镗孔方式，其镗杆变形对孔的纵向形状精度无影响，而工作台进给方向的偏斜或不值会使孔中心线产生形状误差。镗孔也可以在车床、铣床、数控机床上进行，其应用范围广泛，可以加工不同尺寸和精度的孔，对直径较大的孔，镗孔几乎是唯一的方法。镗孔加工精度一般可以达到IT7~IT10级，表面粗糙度Ra为0.63~1.0um。
常见钣金件加工的工艺流程及表面处理钣金加工是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。它既包括传统的切割2下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数，又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操作方法，还包括新冲压技术及新工艺。 常见钣金件加工的工艺流程及表面处理 钣金加工是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。它既包括传统的切割下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数，又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操作方法，还包括新冲压技术及新工艺。 一、材料的选用 钣金加工一般用到的材料有冷轧板（SPCC）、热轧板（SHCC）、镀锌板（SECC、SGCC），铜（CU）黄铜、紫铜、铍铜，铝板（6061、6063、硬铝等），铝型材，不锈钢（镜面、拉丝面、雾面），根据产品作用不同，选用材料不同，一般需从产品其用途及成本上来考虑。1．冷轧板SPCC，主要用电镀和烤漆件，成本低，易成型，材料厚度≤3.2mm。 2．热轧板SHCC，材料T≥3.0mm ,也是用电镀,烤漆件，成本低，但难成型，主要用平板件。 3．镀锌板SECC、SGCC。SECC电解板分N料、P料，N料主要不作表面处理，成本高， P料用于喷涂件。 4．铜；主要用导电作用料件，其表面处理是镀镍、镀铬，或不作处理，成本高。 5．铝板；一般用表面铬酸盐（J11-A），氧化（导电氧化，化学氧化），成本高，有镀银，镀镍。6．铝型材；截面结构复杂的料件，大量用于各种插箱中。表面处理同铝板。 7．不锈钢；主要用不作任何表面处理，、成本高。 二、图面审核 要编写零件的工艺流程，首先要知道零件图的各种技术要求；则图面审核是对零件工艺流程编写的最重要环节。 1．检查图面是否齐全。 2．图面视图关系，标注是否清楚，齐全，标注尺寸单位。 3．装配关系，装配要求重点尺寸。 4．新旧版图面区别。 5．外文图的翻译。 6．表处代号转换。 7．图面问题反馈与处埋。 8．材料 9．品质要求与工艺要求 10．正式发行图面，须加盖品质控制章。
技术应用 收稿日期:2008-04-02 作者简介:汪家琼(1974-),女,湖北荆州人,博士研究生,研究方向为高效除尘设备性能研究。 文章编号:1000-7466(2008)05-0071-03 FLUENT 软件在布袋除尘器挡板 和导流板设计中的应用 汪家琼,刘根凡,邓 翔 (华中科技大学能源与动力工程学院,湖北武汉 430074) 摘要:利用FLUENT 流体动力学计算(CFD)软件,对布袋除尘器的不同模型进行了模拟分析。根据烟气中微粒在除尘室分布的均匀程度来判断结构的优劣,得出了挡板和导流板的优化结构,为布袋除尘器的优化设计提供了依据。 关键词:布袋除尘器;流场优化;挡板;导流板;数值模拟中图分类号:TQ 050.2 文献标志码:A Application of FLUENT Software on Designing Baffle -plate and Deflector in Bag Filter WANG Jia -qiong,LIU Gen -fan,DENG Xiang (T he Institute o f Energ y &Pow er,H uazhong University of Science and T echnolo gy,Wuhan 430074,China) Abstract :Different models of a bag filter w ere simulated w ith calculating fluid dynam ics (CFD) softw ar e FLUENT.Accor ding to equality of fume in filter chamber,the o ptimized structur es of baffle -plate and deflector w ere gained,w hich offered a r efer ence for optim izing design of bag fi-l ter. Key words :bag filter;flow optimization;baffle -plate;deflector;numerical sim ulation 布袋除尘器被广泛用于燃煤锅炉烟气净化,其除尘效率不仅与滤料本身性能有关,还与除尘器内部结构及操作工况相关。除尘器内部挡板和导流板可以改变气流分布,使烟气流速均匀化,从而使布袋得到充分有效利用。烟气速度场在除尘器箱体中是否均匀不得而知,更无法通过计算得到。在实际设计中,设计者对导流板添加与否及其尺寸确定往往凭感觉和经验来确定,存在盲目性。通过大量实验来优化设计要浪费大量物力、人力和财力。随着流体动力学计算软件FLUENT 的出现和发展,采用数值分析方法研究袋式除尘器内部烟气流动规律成 为可能,该方法可以减少模拟实验的次数甚至不需要模拟实验。文中采用FLUENT 软件,用数值分析方法对某燃煤锅炉的布袋除尘器进行分析研究。 1 计算模型 1.1 结构模型及网格划分 布袋除尘器的整体结构模型采用360个圆形滤袋,滤袋直径0.15m,长6m ,见图1。 文中分析是在布袋除尘器的主体结构已定的情况下,分别改变挡板的长度和添加烟气入口处导流板进行模拟实验,通过比较分析确定最优模型。 第37卷 第5期 石 油 化 工 设 备 V ol 37 N o 5 2008年9月 PET RO -CH EM ICA L EQ U IP M ENT Sept.2008