金工实习创新报告

金工实习创新报告

一.作品的寓意及目的：

龙塔是哈尔滨的地标型建筑之一，本作品龙塔就是模仿龙塔的外形以及转动的旋转餐厅制作而成的。因为龙塔外形主要为钢筋结构，主体部分又全部为回转体构型，很符合金工实习所学的内容，所以通过龙塔的制作，可以将金工实习的大部分工种进行实践，是对课堂上所学内容的一次的检验和对自己动手能力的一次提升。

二.总体规划：

金工实习作品龙塔是仿照龙塔的外形设计与制作的，该作品共由六个主要部分组成，分别为底座、主轴、转盘、圆球、塔尖和支撑架。

据网上资料显示：

龙塔总占地面积为15991平方米，其中底座12951平方米，塔楼3040平方米。 龙塔底座为球冠形，塔身为正八面型，塔体为抛物线形，中间是圆柱形井道，由七 条银白色的铝合金板和九条深蓝色镀膜玻璃围护。塔楼设在181米至206米处，由 飞碟状的下塔楼和圆形的上塔楼组成。天线设在220.5米至336米。 根据以上数据，我们对龙塔的外部尺寸进行了设计：

设计龙塔的底座直径为256mm，可用八片钢板弯折制出。外部支架采用用八根 3-4mm的钢筋弯曲而成，钢筋长度390mm左右。中间主轴用正八棱柱近似代替，高 度为312mm，中间圆盘的直径为120mm，高20mm；圆球直径为57mm，计划用正十二

面体近似制成。上部的塔尖设计制成四层，每层高度为60mm，用1-2mm的铁丝焊接

制成。 其总体设计图如下：

图1.总体实物图 图2.总体平面图 图3.总体立体图

三.具体设计及操作过程：

（一）底座：

1.设计计划：

龙塔的底座为一上半球冠，其高度为52mm，球冠半径为180mm，底面半径为128mm。计划采用八块相同的、近似三角形形状的钢板通过弯折、焊接、锉削等工序制成，其总体构型如下：

图4.底座平面图 图5.底座立体图

其中每一片钢板形状如下：

图6.底座钢板平面主视图 图7.底座钢板平面左视图 图8.底座钢板立体图

2.制作过程：

首先通过线切割得到如图6所示的类三角形钢板，之后用钳工方法将钢板沿划线处弯折，得到八片如图7所示的片状钢板。再通过焊接，将这八片钢板连接成如上述图5所示的近似球冠底座，最后用锉刀将焊点锉平即可完成底座部分的制作。 3.遇到困难及解决办法：

由于制作球冠的钢板形状不规则，在设计上出现了较大误差，导致球冠最下方的连接处出现缺口，球冠不能完全闭合。鉴于此种情况，我们在喷漆之前用胶带粘住缺口，这样在喷漆之后即可掩盖住原缺口。

（二）主轴：

1.设计计划：

龙塔的主轴为一根长为312mm，直径为30mm的圆柱，在制作过程中可以改用四片长方形钢条通过弯折、焊接、锉削等工序制成正八棱柱近似代替。其总体构型如下：

图9.主轴平面图 图10.圆柱主轴立体图 图11.棱柱主轴立体图

其中每一片铁条形状如下，其宽度为12.5mm，高度为312mm：

图12.主轴铁条平面图 图13.主轴铁条立体图 图14.主轴铁条立体弯折图

2.制作过程：

首先通过线切割获得铁条，然后用钳工方法将铁条沿划线处弯折，得到四片如图14所示的片状弯曲铁条。再通过焊接，将这四片铁条连接成如图11所示的正八棱柱主轴，最后再用锉刀将焊点锉平。 3.遇到困难及解决办法：

由于铁条较细长，不易弯折，所以焊接后焊缝较大。我们在焊接之后立刻用锤子进行锤击，使焊缝有所减小，但依然有些不够完美。

（三）转盘：

1.设计计划：

龙塔的转盘为一半径为60mm，高度为20mm的圆柱体，可以通过内置滚珠经行转动。 其总体实际图如下：

图15.主轴平面主视图 图16.主轴平面俯视图

图17.主轴立体轴侧图 图18.主轴立体主视图

其制作原料如下：

图19.转

盘上下底面图 图20.转盘转动支撑面图 图21.转盘转动轨道平面图

如图19所示的中空圆铁片两片作为转盘的上下底面，另作一片长度为377mm，高度为20mm的长方形铁片作为转盘的侧面。在转盘中内置一片如图20所示的圆铁片和一片如图21所示的圆铁片，三片铁片重叠放置并焊接在主轴上，在图21中间的缝隙处放置直径约为2.3mm的滚珠若干，使其嵌入缝中并与转盘上底面相接触，从而达到转动的目的。

2.制作过程：

首先通过线切割获得原材料，然后将获得的原料用锉刀进行处理，修理好每一个工件的焊接处。将长方形铁片弯成圆形，并与圆盘的上表面焊接在一起。接着将如图20所示的圆盘与如图21所示的两个圆盘通过点焊的方式重叠焊在一起，其中图20所示圆盘在在下面，以起到支撑滚珠的作用，再将其整体焊接在主轴上。然后将小钢珠轨道内放置小钢珠，使其与转盘上表面相接处，以起到转动的作用。最后，将圆盘下表面焊好，圆盘即可闭合的套在主轴之上，并且可以自由转动。 3.遇到困难及解决办法： 在转盘的制作过程中，如何使其转动是一个困扰已久的难题，最后我们采用内置滚珠的方式使其转动。然而如何将滚珠封闭且不掉出依旧是个问题。最后，我们通过将转盘整体倒置安放滚珠，待完成后再将其转正的方式将其完成。

（四）圆球：

1.设计计划：

龙塔中部圆球设计半径为35mm，但由于尺寸过小不好操作，故实际制作时将其尺寸放大一倍，即实际半径为70mm，并用正十二面体近似代替圆球。其总体设计图如下：