1、课程设计说明书题 目： 塑料门窗课程设计 院 （部）： 机电工程学院专 业： 机械制造及自动化班 级： 机专 071姓 名： 杜敬伟学 号： 2007072252指导教师： 刘建华完成日期： 2010-03-18目录一、 窗型所用型材的下料尺寸及 1 樘所需型材重量 21.窗框： .22.窗扇： .33.玻璃压条计算 .34.型材重量计算： .4二、玻璃计算 51.窗扇玻璃 .52.下亮固定玻璃 53.上亮固定中间玻璃 54上亮固定左右玻璃 5三、加工工艺流程图，关键工序的质量控制程序 71、关键工序 7 2、质量控制程序 8四、下料、焊接工序的工序卡片（见图纸） 11五、五金件的选择 11六
2、、生产作业单 11一、 所选择的型材的强度校核1、校核基本信息介绍1）窗型概况A 工程地点：山东济南山东建筑大学B 建筑高度：高度 80 米C 建筑外窗：大连实德 60 系列 内开+固定窗。 PSC602616大连实德 60 系列 上亮推拉窗 TSC601416钢化镀膜中空玻璃（6 钢化镀膜 +9a+6）mm2）计算依据A GB500009-2001建筑结构荷载规范B GB/T7106-2002建筑外窗抗风压性能分级及检测方法C JGJ113-2003建筑玻璃应用规范D JG/T140-2005 附录 D建筑外窗抗风压强度、挠度计算方法3)建筑外窗抗风压计算图样1 建筑外窗立面图1）A 窗型立
3、面图W=2600，W1=700，H=1600，H1=1200 (左右的开启扇一样大小)图 1-1 窗型 A 立面图2）B 窗型立面图W=1400H=1600，H1=1200图 1-2 窗型 B 立面图2 建筑外窗荷载分布图图 1-3 窗型 A 横中梃的受力分析图图 1-3 窗型 A 竖中梃的受力分析图图 1-4 窗型 B 横框的受力分析图 图 1-1 窗型 B 竖框的受力分析图3、主要受力构件中梃 AB 型材图型钢的惯性矩Ix=2.32 cm4Iy=1.68 cm44、风压计算1） 、风荷载计算（50 年一遇）风荷载标准值 WK= gzszW0式中：W K-风荷载标准值（N/m 2） gz-高
4、度 Z 处阵风系数 1.64（建筑高度 80m 地面粗糙度 C）s-风荷载体型系数：取1.0z-风压高度变化系数：1.54（建筑高度 80m 地面粗糙度 C）Wo-基本风压（N/m 2）450（济南市 50 年一遇风压值）Wk=1.641.01.54450N/m2=1136.52N/m2(1pa=1N/m2)2） 、建筑外窗强度计算受力构件 AB 承受总荷载 Q=AW式中：Q-受力构件 AB 所承受总荷载A-受力构件所承受的受荷总面积W-施加在受荷面积上的单位荷载 W=1136.52N/m2窗型 A 其中横梃 A 1= A5=0.2 A2= A6=0.245 A3=0.4 A4=0.36竖梃
5、A 7=A8=0.08 A9=0.2975 A10=0.36 经比较横梃受力大窗型 B 其中横梃 A 1= 0.24 A2=A3=0.1225竖梃 A 4=A5=0.2975经比较竖梃受力大3） 、建筑外窗强度计算 钢衬 E=2.1105（N/mm 2）=2.110 7N/cm2A 窗型 A窗型 A 中受力构件为横梃，受均布荷载 Q1，Q 2， Q3， Q4. Q5 Q6,，产生的挠度分别为 fmax1，f max2，f max3，f max4，f max5，f max6对于 fmax1= (其中 k=0.2857)I65ELQ31Q1= Q5=A1.W=0.21136.52=227.3(N)
6、fmax1= = I/N.20)0(8cm273I13.6对于 fmax2= (其中 k.=0.5)IE63Q2= Q6=A2.W=0.2541136.52=288.67 (N)f max2= = I/N1.084c()2731.6对于 fmax3= (其中 k=0.1667)I6.3ELQ3=A3.W=0.41136.52=454.608 (N)fmax3= = I/1.20)0(8cm273I13.6对于 fmax4= (其中 k.=0.5)IE63Q4=A4.W=0.361136.52=409.14 (N)f max2= = I/N1.2608c()2731.6故共同对横梃产生的挠度为f
7、max=fmax1 +fmax2+fmax3+fmax4+fmax5+fmax6= + + + + + =I0.59.78I0.5.6I0.59.78I1.39对于（6 钢化镀膜 +9a+6） mm 中空玻璃为柔性镶嵌双层玻璃。其受力构件的允许挠度为f= =180L26Q1L362.8EI0.059I227.3N(70cm3) 62.82.1107N/cm2IQ2L360EI288.67N(70cm)3602.1107N/cm2I0.078I0.557I454.6N(120cm3) 67.132.1107N/cmIQ4L360EI409.14N(120cm)3602.1107N/cm2I0.5
8、6I 塑料窗的受力构件在外力的作用下产生的最大挠度不大于受力构件的允许挠度，即：Fmaxf 即 I1.398026I0.963cm 4这就是说受力构件的增强型钢与风压方向相一致的受力方向的惯性矩必须大于（或等于）0.963cm4。经验算窗型 A 横梁的强度满足要求B 窗型 B窗型 B 中受力构件为横梃，受均布荷载 Q1，Q 2， Q3， Q4. Q5 Q6,，产生的挠度分别为 fmax1，f max2，f max3，f max4，f max5，f max6A=A1+A2= =0.422M2+0.422M2=0.844M2Q=（A 1+A2）W=0.844M 21136.52N/m2=959.2
9、N受力构件 AB 受均布荷载挠度的计算在梯形荷载作用下挠度计算（查表）求 K= =0.25：取 fmax= 1.503764EIQL3Fmax= C*150N式中：E-主要受力构件材料的弹性模量（扇增强型钢 E 钢 =2.1105N/mm2）L-受力构件长度（L=150cm）I-主要受力构件增强型钢的截面惯性矩（I 扇 =2.03cm4）C-推拉窗结构有 2 根 AB 重叠组成（C=2）代入 fmax= =5.93mm这就是说受力构件的增强型钢与风压方向相一致的受力方向的惯性矩必须大于（或等于）0.963cm4。经验算窗型 A 横梁的强度满足要求一、该窗型所用型材的下料尺寸及 1 樘所需型材重
10、量W=2600，W1=800，H=1500，H1=1000，单边搭接量为 9mmQL364EI959.2N（150cm ） 3642.1105N/mm22.03cm42959.2NL64EIC如图所示的窗型 60 型材（两个开启扇尺寸相同）下料尺寸计算如下：1、窗框：上下边框 2 件，下料长=2600+6=2606mm左右边框 2 件，下料长=1500+6=1506mm中横框(左右)2 件，下料长=800-30+6=876mm中横框（中间）1 件，下料长=1000+6=1006mm上亮中竖框 2 件，下料长=500-60+30*2+6=506mm下亮中竖框 2 件，下料长=1000-60-76
11、+30*2+6=930mm2、窗扇：上下梃 4 件，下料长=800-40-18+9*2+6=766mm左右边梃 4 件，下料长=1000-76/2-18-40+9*2+6=928mm3、玻璃压条计算（1）窗扇玻璃压条窗扇横向玻璃压条 4 件，下料长=766-56-56=654mm窗扇竖向玻璃压条 4 件，下料长=928-56-56=816mm（2）下亮固定玻璃压条横向玻璃压条 2 件，下料长=1000-36=964mm下亮固定竖向玻璃压条 2 件，下料长=1000-76/2-18-40=904mm（3）上亮固定中间玻璃压条上亮固定中间横向玻璃压条 2 件，下料长=964mm上亮固定竖向玻璃压条
12、 6 件，下料长=500+76/2-18-40=480mm（4）上亮固定左右玻璃压条上亮固定左右横向玻璃压条 4 件，下料长=800-36/2-40=742mm4、型材重量计算（1） 、窗框：上下边框 2 件，下料长 2606mm左右边框 2 件，下料长 1506mm中横框(左右)2 件，下料长 876mm中横框（中间）1 件，下料长 1006mm上亮中竖框 2 件，下料长 506mm下亮中竖框 2 件，下料长 930mm窗框的总长为 82244mm 梃的总长为 5630窗框的重量为 1.06*8.224+1.13*5630=15.08kg（2） 、窗扇：上下梃 4 件，下料长 766mm左右
13、边梃 4 件，下料长 928mm窗扇的总长为 6776扇的重量为 1.14*6.776=7.724kg（3） 、玻璃压条计算1）窗扇玻璃压条窗扇横向玻璃压条 4 件，下料长 654mm窗扇竖向玻璃压条 4 件，下料长 816mm2）下亮固定玻璃压条下亮固定横向玻璃压条 2 件，下料长 964mm下亮固定竖向玻璃压条 2 件，下料长 904mm3）上亮固定中间玻璃压条上亮固定中间横向玻璃压条 2 件，下料长 964mm上亮固定竖向玻璃压条 6 件，下料长 480mm4）上亮固定左右玻璃压条上亮固定左右横向玻璃压条 4 件，下料长 742mm玻璃压条总长为 17292mm玻璃压条的中重量为 0.2
14、8*17.292=4.87kg5）纱扇的下料总长度为 6776mm纱扇的下料总重量为 0.51*6.776=3.46kg以樘窗的总重量为 15.08+7.724+4.87+3.46=31.13kg二、玻璃计算（1）窗扇玻璃窗扇横向玻璃尺寸，下料长=762-76*2+12*2=634mm窗扇竖向玻璃尺寸，下料长=928-76*2+12*2=800mm窗扇玻璃为 634*800 两片（2）下亮固定玻璃下亮固定横向玻璃尺寸，下料长=1000-76*2+12*2=948mm下亮固定竖向玻璃尺寸，下料长=1000-76-60+12*2=888mm下亮固定玻璃为 964*888 一片（3）上亮固定中间玻璃
15、上亮固定中间横向玻璃尺寸，下料长=948mm上亮固定中间竖向玻璃尺寸，下料长=500-60+12*2=464mm上亮固定中间玻璃为 948*464 一片（4）上亮固定左右玻璃上亮固定左右横向玻璃尺寸，下料长=800-60-76+12*2=726mm上亮固定左右竖向玻璃尺寸，下料长=464mm上亮固定左右玻璃为 726*464 两片三、加工工艺流程图，关键工序的质量控制程序；设计计算审 核库房发料型 材关键工序 工艺质量控制点下 料铣槽口、钻孔穿装增强型钢穿装毛条关键工序工艺质量控制点焊 接清 角穿装胶条装五金件装 玻 璃装 压 条关键工序工艺质量控制点组装成品门窗检 验包 装入 库1、质量控制
16、点为：1）下料工序2） 焊接工序3）组装工序2、详细工序1）塑料窗下料关键工序工艺质量控制点控制指标 控制方法 控制手段 检验方法1. 长度(mm)a)L3000 时，L1.0b)L3000 时，L0.52. 断面角两端面垂直度偏差：153. V 型口长度公差0.5mm，V 口、中挺两直角边长度公差0.5mm4. 切割断面应干净、平整无切痕、无毛刺，不应有缺口、崩料及伸向型材外壁的裂纹。5. 切割断面粗糙度：Ra506. 型材外观不允许有划伤、碰伤等缺陷。1. 准备检查设备运转有无异常现象，夹具是否灵活。2. 定尺根据型材下料尺寸调整锯头定尺，以保证加工尺寸在允许误差范围之内。a)L3000
17、时，将定位块置于 L1.0 位置。b)L3000 时，将定位块置于 L0.5 位置。3. 调整锯片角度并且能够有效地制动，使其保证在有效的角度工作。4. 采用装有硬质合金刀片的圆锯片，锯片转速和锯片直径达到切割铝型材所需要的转速。5. 工作时要使冷却液装置和气动排屑装置处于工作状态。台面使用吹风和刷子清扫干净。6. 装上型材，用装置防止其倾斜和翻转。1. 要调整锯床的长度，控制过长的型材可用单头锯用 HM 锯片调整切割长度不够的型材，可再用于较短尺寸要求的型材，即在切割型材时总是先从长的尺寸开始。2. 工作前检查角度辅助装置是否正常，若切割角度不准确，则应检查锯片装置或工件固定是否正确。3.
18、切割时让切削液注射到锯片工作位置，切割进刀速度要适宜。4. 当锯片磨损过大时要调整或更换锯片。5. 保持工作台、轨道上无杂物。6. 同一规格尺寸的型材首件要检验检验，合格后方可继续下料。1. 用钢卷尺测量其长度偏差。2. 用角度尺或直角尺测量端面垂直度。3. 目测切割端面质量。4. 目测外观质量。编制：杜敬伟 批准： 2）塑料窗焊接关键工序工艺质量控制点控制指标 控制方法 控制手段 检验方法1. 平开塑料窗窗框焊接角最小破坏力的计算值不应小于2000N，窗扇焊接角最小破坏力的计算值不应小于 2500N，且实测值均应大于计算值。推拉塑料窗窗框焊接角最小破坏力的计算值不应小于 2500N，窗扇焊接
19、角最小破坏力的计算值不应小于1400N，且实测值均应大于计算值。2. 焊角 90 偏差不大于103. 窗框、窗扇外形尺寸允许偏差窗框及窗扇 允许偏差高度及宽度范围300-900 1.5 901-1500 2.01501-2000 2.52000 3.04. 窗框、窗扇的对角线尺寸之差应不大于 2.5mm；5. 相邻两构件焊接处的同一平面度应不大于 0.4mm。一、合理调整焊接工艺条件1. 焊接熔融温度：2402502. 熔融时间2530s3. 夹紧压力0.5MPa4. 焊接压力0.20.3MPa5. 对接时间4050s二、焊接系数焊接系数是焊缝焊接质量的表征，焊接系数应大于0.7。三、焊接余量
20、将两根约300mm 长的型材，一端锯切成 45 角，按正常生产工艺条件彼此焊牢，然后精确测量焊接后与焊前尺寸数值，其差值即为焊接余量。四、应随时清除焊板上前一次焊后的残留物及更换焊布，防止对焊角处产生不良影响。五、正确调整定位靠铁角度和位置模板垫块位置。1. 对于焊接工序操作工人，要经培训上岗，持证上岗。2. 要定期对自动焊接机进行维护保养，保持设备状态良好。3. 要严格按照工艺要求进行焊接，焊接温度应根据环境温度不同时间调整。1. 用角强度测试仪试验焊角强度。2. 用万能角度尺测量焊角偏差。3. 用钢卷尺测量其高度及宽度尺寸和对角线尺寸4. 用直尺、塞尺测量其同一平面度。编制：杜敬伟 批准：
21、 3）塑料窗组装关键工序工艺质量控制点控制指标 控制方法 控制手段 检验方法1. 能满足门窗的荷载要求2. 具有良好的操作性能3. 良好的防盗性4. 保证门窗的密封、保温和隔声性能5. 使用寿命长6. 制作精美1. 五金配件应遵循PVC 塑料门窗行业技术标准 JG/T3017-94、 JG/T3018-94中对 PVC 塑料门窗五金件的材料在附录 A 中的一般性规定。但更要根据不同五金件品种的功能、受力情况，结合材料性能进行分析、选用。2. 对于钢、铝合金或锌合金制作的五金配件，都必须进行表面处理。3.采用国家标准GB1800-79GB1804-79公差与配合中的部分规定作为 PVC 塑料门窗
22、五金配件的零件及其装配尺寸精度的准则。1 对于组装工序操作工人，要经培训上岗，持证上岗。2严格控制匹配相关尺寸3. 严格按照相关技术标准，技术规范操作1. 用钢卷尺测量其长度偏差2. 用角度尺或直角尺测量端面垂直度。3. 用直尺、塞尺测量其同一平面度4. 目测外观质量。进行受力试验检验使用寿命编制：杜敬伟 批准：四、下料、焊接工序的工序卡片（见图纸）五、五金件的选择1.选择原则遵循 PVC 塑料门窗行业技术标准 JG/T3017-94、 JG/T3018-94 中对 PVC 塑料门窗五金件的材料在附录 A 中的一般性规定。根据不同五金件品种的功能、受力情况，结合材料性能进行分析、选用。采用国家
23、标准 GB1800-79GB1804-79公差与配合中的部分规定作为 PVC 塑料门窗五金配件的零件及其装配尺寸精度的准则。2.选择类型选择联杆式铰链，单执手，伸缩式窗撑3.选择五金件品牌德国诺托六、生产作业单名 称 规 格 单位 数量 合同编号 建筑图号 订货单位平开塑料窗 60PC269150 镗 1玻 璃名 称 厚度 下料尺寸 数量窗扇玻璃 5mm 634*800 2下亮固定玻璃 5mm 964*888 1上亮固定中间玻璃 5mm 948*464 1上亮固定左右玻璃 5mm 726*464 2型 材名 称 代 号 数量上下边 PC60K 2 2606mm左右边框 PC60K 2 1506
24、mm中横框(左右) PC60ST 2 876mm中横框（中间） PC60ST 1 1006mm上亮中竖框 PC60ST 2 506mm下亮中竖框 PC60ST 2 930mm窗扇上下梃 PC60ZC 4 766mm窗扇左右边梃 PC60ZC 4 928mm玻璃压条 PC60DY 4 654mm玻璃压条 PC60DY 2 816mm玻璃压条 PC60DY 4 964mm玻璃压条 PC60DY 2 904mm玻璃压条 PC60DY 6 480mm玻璃压条 PC60DY 4 742mm五 金 件 其他辅助材料名称 规格 数量 名称 规格 数量执手两件 2 玻璃胶条 40m连接件 2 密封胶条 60m挡撑 2 玻璃垫块合页 2 螺钉
