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1、項(xiàng)目二金屬成型熱加工 實(shí)習(xí)目標(biāo) 1. 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)或視頻教學(xué)，了解鑄造、鍛造、 沖壓、焊接加工的基本知識(shí)； 2. 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)或視頻教學(xué)，熟悉鑄造、鍛造、 沖壓、焊接工藝方法的特點(diǎn)，能制定簡(jiǎn)單零件 的加工程序； 通過(guò)操作訓(xùn)練，掌握手工電弧焊基本操作要 領(lǐng)，能焊接簡(jiǎn)單零件。 廠液態(tài)金屬鑄 造成形 J外力作用下 鑄造 廠重力作用下 鑄造  r型砂鑄造 -金屬型鑄造 -熔模鑄造 〔消失模鑄造 r壓力鑄造 -離心力鑄造 -擠壓鑄造 I反重力鑄造 材料成形- -固態(tài)金屬塑

2、— 性成形 「體積金屬成 形 胎模牡開(kāi)式模鍛 模鍛一-閉式模鍛 r沖裁特種模鍛 J板料金屬成 形 -彎曲 -拉深 特種成形 「熔焊 金屬材料連壓焊 接成形 -釬焊 粘接 電弧焊（熔焊的主要方法） ＜高分子材料 成形 塑料注塑 成形 橡膠成形 電阻焊 摩擦焊 釬焊 膠接 r注射成形 -擠出成形 「中空成形 匚壓縮成形 壓制成形 壓鑄成形 注壓成形 壓出成形 o鑄造生產(chǎn) J 古代鑄造工藝 泥范鑄造、鐵范鑄造和熔模鑄造最重要，稱古代三大鑄造技術(shù)"

3、 0鑄造生產(chǎn) 概述： 質(zhì)量要求很高的鑄件，應(yīng)首先 滿足澆注位置的要求， 澆注時(shí)鑄件 在鑄型中所 處的空間位 置。 鑄造工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn): 一般鑄件，以簡(jiǎn)化工藝、降低 成本為主，優(yōu)先考慮分型面 鑄型間相互接觸 的表面。 1/澆注位置的確定；2、鑄型分型面的選擇; 3、工藝參數(shù)的確定；4、鑄造工藝圖的繪制（核心） 定義：在零件圖上用各種工藝符號(hào)及參 數(shù)表示出鑄造工藝方案的圖形。 作用：制模（模樣.芯盒）、 造型（芯）、準(zhǔn)備生產(chǎn)設(shè)備、 鑄件檢驗(yàn)的依據(jù)。 包含的內(nèi)容：澆注位置，分型面，型芯的數(shù)量、形狀、尺寸及其固

4、定方法, 加工余量，收縮率，澆注系統(tǒng)，起模斜度，冒口和冷鐵的尺寸和布置等。 Q鑄造生產(chǎn) 澆注位置的確定 1、重要加工面、耐磨面、基準(zhǔn)面應(yīng)朝下（或側(cè)面），使其組織致密.質(zhì)量好。 a) 1個(gè)型芯 b) 2個(gè)型芯 a) 1個(gè)型芯 b) 2個(gè)型芯 a）不合理 上一中 k b）合理 下 2、鑄件最寬大的平面應(yīng)朝下（或側(cè)面） 以防大平面產(chǎn)生夾砂、氣孔等缺陷。 a) 1個(gè)型芯 b) 2個(gè)

5、型芯 Q鑄造生產(chǎn) 鑄件的薄壁部分應(yīng)朝下，以防產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。 a) 1個(gè)型芯 b) 2個(gè)型芯 a) 1個(gè)型芯 b) 2個(gè)型芯 型芯1 型芯2 下 4、 鑄件的厚大部分應(yīng)朝上以便設(shè) 置明冒口補(bǔ)縮。 5、 型芯安排合理，數(shù)目要 少，安放穩(wěn)固。 Q鑄造生產(chǎn) 二、分型面的選擇 1、 應(yīng)選在鑄件的最大截面處，方便起模。 （局部阻礙起模的凸起可做活塊） 2、 盡量使主要加工面和基準(zhǔn)面放在同 _箱里，以保證位置精度。 3、盡量減少分型面數(shù)量，最好一個(gè)。 簡(jiǎn)化工藝、減少誤差、便于機(jī)器造型。 a) 1個(gè)型芯 b)

6、 2個(gè)型芯 a）零件圖 b） 3個(gè)分型面 a）合理 a) 1個(gè)型芯 b) 2個(gè)型芯 (c) 2個(gè)分型面 陀I 2笳5 150 (d) l個(gè)分型面 Q鑄造生產(chǎn) 7 4、盡量使用平直分型面，以簡(jiǎn)化制模及造型工藝。 a〉不合理 b）合理 三、工藝參數(shù)的選擇 1、機(jī)加工余量和最小鑄孔 與鑄件大小、合金種類、鑄造方送、加工面位置等有關(guān)。 (1) 合金種類：灰口鑄鐵：表面平整，加工余量少； 鑄 鋼：表面不平，加工余量大； 有色金屬

7、：表面光潔，加工余量少。 (2) 生產(chǎn)條件：大批量生產(chǎn)，機(jī)器造型，加工余量少； 小批量生產(chǎn)，手工造型，加工余量大。 (3) 尺寸及位置：尺寸大，變形大，加工余量大。 鑄件頂面與底面?zhèn)让嫦啾龋斆尜|(zhì)量差，加工余量大。 孔：鑄鐵d<30mm,鑄鋼d<60mm, 一般不鑄出。 確定加工余量，需要先確定鑄件的尺寸公差等級(jí)和加工余量等級(jí)。 ajgGB/T11350-1989的規(guī)定，鑄件尺寸公差CT分16級(jí)，加工余量等級(jí)MA分 A、B、C、D. E、氏 G、H、J共9級(jí)。 三、工藝參數(shù)的選擇 2、起模斜度 主要取決于起模高度、造型方法、模樣材料。 機(jī)器造型比手工造型斜度??； 木模比

8、金屬模斜度大； Q鑄造生產(chǎn) 7 Q鑄造生產(chǎn) 7 立壁越高斜度越小; 內(nèi)斜度比外斜度大。 非加工面起模斜度有 3種形式。 a）増加鑄件壁厚 b）加減鑄件壁厚 Q鑄造生產(chǎn) 7 三、工藝參數(shù)的選擇 3、 收縮率 與鑄件尺寸、合金種類有關(guān)。 灰鑄鐵為0?7%~：L0% 鋁硅合金為0?8%~1?2% 鑄造碳鋼為1?3%~2?0% 錫青銅為1?2%~1?4% 4、 鑄造圓角 主要是為了減少應(yīng)力集中，防止沖砂、裂紋等缺陷。 一般為鄰壁厚度的(1/3-1/5),中小鑄件圓角半徑為R3-5mmo

9、 #鑄造生產(chǎn) 四、澆注系統(tǒng) 金屬液體流入鑄型型腔的通道。 分配流向，梯 形截面 水平芯頭：長(zhǎng)度I,取決于芯頭直徑和型芯的長(zhǎng)度。 垂直芯頭：高度h, —般有上下芯頭，短而粗的型芯可省去上芯頭。 (2) 斜度a 垂直芯頭有斜度。一般上芯頭斜度大(645。)，便于合箱； 下芯頭斜度小，(5?10。)增加穩(wěn)定性。 芯頭間隙s 芯頭與芯座間應(yīng)留有l(wèi)-4mm間隙s,方便下芯。 17鑄造生產(chǎn) #鑄造生產(chǎn) 分型分模線 五、鑄造工藝圖 工藝符號(hào)和表示方法 用紅線表示, 并用紅色寫(xiě) 出“上、中、 下”字樣 用紅線表示

10、兩箱造型 三箱造型—V 示例Ie 名稱 分模線 機(jī)加工余量 工藝符號(hào)和表示方法 用紅線表示，在任一端面畫(huà)“ V ”符號(hào) 示例 （本圖用細(xì)實(shí)線代）在加工符號(hào)籾注明加工 鑄造生產(chǎn) 鑄造生產(chǎn) 出槽 鑄和 不孔 各椰分尺寸 鵰髓警2薇堀器語(yǔ)嚴(yán)度劑 等標(biāo)注 “2#" 斜芯隙 頭與間 芯度頭 澆注系 統(tǒng)位置 與尺寸 y 用紅色線或紅色雙線 B-B C-C

11、 0鑄造生產(chǎn) 特種鑄造 為獲得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們?cè)谏靶丸T造的 基礎(chǔ)上，創(chuàng)造了多種其它的鑄造方法；通常把這些有別于砂型鑄造的 其他鑄造方法通稱為特種鑄造。 0鑄造生產(chǎn) 熔模鑄造 H鞭堀Q 0壓力加工 壓力加工 利用外力使金屬產(chǎn)生塑性變形，來(lái)獲得具有一走形狀、尺寸 和力學(xué)性能的原材料、毛坯或零件的生產(chǎn)方法稱為金屬壓力 加工。 壓力加工的種類有： 軋制、拉拔、擠

12、壓、鍛造、板料沖壓 壓力加工 坯科 板材孚L制 自 鍛’由 鍛 拔長(zhǎng) 沖孔 拉絲 上模 坯料 開(kāi)式模鍛 下模 拉深 5 0壓力加工 ?彈性變形 在外力作用下,材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,應(yīng)力迫使原子離開(kāi)原來(lái)的平衡位置,改變了 原子間的距離,使金屬發(fā)生變形。并引起原子位能的増高”但原子有返回低位能的 傾向。當(dāng)外力停止作用后，應(yīng)力消失，變形也隨之消失。 （a）未變形（b）彈性變形（c）彈繳性變形（d）蜩性變形 單晶體滑移變形示意圖 ?塑

13、性變形 內(nèi)應(yīng)力超過(guò)金屬的屈服點(diǎn)后，夕卜力停止作用后，金屬的 變形并不宗全消失。 lri_l I= I ?滑移面 在切向應(yīng)力作用下，晶體的一部分相對(duì)于另一部分，沿 著一定的晶面產(chǎn)生相對(duì)滑移，該面稱為滑移面。 ?位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)引起塑性變形 近代物理學(xué)證明，晶體不是在滑移面上，原子并不是整體 的剛性運(yùn)動(dòng)而是以位錯(cuò)引起金屬塑性變形。 位錯(cuò):沿滑移面舊原子對(duì)破壞，新原子對(duì)形成。 C壓力加工 C壓力加工 (a)未變形 (c)塑性變形 (b)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng) C壓力加工 C

14、壓力加工 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)引起塑性變形示意圖 ?多晶體的塑性變形（晶內(nèi)和晶間變形） 晶內(nèi)變形：外力作用下，某一晶粒的塑性變形。 晶間變形：晶粒之間的相互位移或轉(zhuǎn)動(dòng)。 在外力作用下,有的晶粒處于利于塑性變形 位置■則首先塑性變形。有的處于不利于塑 性變形的位置，則暫時(shí)不變形。晶粒間會(huì)移 動(dòng).轉(zhuǎn)動(dòng),這種利與不利位置在變化, 塑性變形不斷進(jìn)行。 多晶體塑性變形示煮圖 C壓力加工 C壓力加工 塑J生變形對(duì)金屬組織牙列生倉(cāng)W影響 ?金屬在常溫下經(jīng)塑性變形后,內(nèi)部組織將發(fā)生變化。 (1) 晶粒沿最大變形的方向伸長(zhǎng)； (2) 晶格與晶粒發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力

15、； (3) 晶粒產(chǎn)生碎晶。 ?；令作硬化 *現(xiàn)象：強(qiáng)度、硬度 上升， 而塑性、韌 性下降。 *原因：滑移面附近的 晶粒碎晶塊/ 晶格俎曲畸變/ 増大滑移阻力, 使滑移難以 進(jìn)行。 36 32 28 亠24- 送20 p 16 12 常溫下塑性變形對(duì)低碳鋼力學(xué)性能的影響 7006005004003002001000 602080川00602C8040 3 3 2 2 2 11 3壓力加工 — ?回復(fù)與再結(jié)晶 *回復(fù)： 冷作硬化是一種不穩(wěn)定的現(xiàn)象,具有自發(fā)恢復(fù)

16、到穩(wěn)定 狀態(tài)的傾向。室溫下不易實(shí)現(xiàn)。當(dāng)提高溫度時(shí)，原子 獲得熱能,熱運(yùn)動(dòng)加劇,當(dāng)加熱溫度T回(用K氏溫標(biāo)) T回二(0.25-0.3 ) % 使原子回復(fù)到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬 化得到部分消除。 (a)塑性變形后的組織(b)金屬回復(fù)后的組織 ? 再結(jié)晶組織 金屬的回復(fù)和再結(jié)晶示意圖 0壓力加工 0壓力加工 *再結(jié)晶： 當(dāng)加熱溫度T再：T再=0?4T熔 原子獲得更多熱能,開(kāi)始的某些碎晶或雜質(zhì)為核心構(gòu)成新晶粒,因?yàn)?是通過(guò)形核和晶核長(zhǎng)大方式逬行的,故稱再結(jié)晶。 再結(jié)晶后清除了全部加工 再結(jié)晶后晶格類型不變,只改變晶粒外

17、形。 ?加工硬化的利用.消除 ★利用：冷加工后使材料強(qiáng)度f(wàn)硬度仁如冷拉 鋼,不能熱處理強(qiáng)化的金屬材料。 M肖除：再結(jié)晶退火650-750°C ?冷變形和熱變形 *冷變形 在再結(jié)晶溫度以下的變形； 冷變形后金屬?gòu)?qiáng)度.硬度較高”低粗糙度值。但 變形程度不宜過(guò)大,否則易裂。 *熱變形 再結(jié)晶溫度以上變形。 變形具有強(qiáng)化作用,再結(jié)晶具有強(qiáng)化消除作用。在熱變 形時(shí)無(wú)加工硬化痕跡。 金屬壓力加工大多屬熱變形,具有再結(jié)晶組織。 熱加工后組織性能變化： 1 ?粗大晶粒被擊碎成細(xì)晶粒組織,改善了機(jī)械性能。 2?鑄態(tài)組織中的疏松.氣孔經(jīng)熱塑變形后被壓實(shí)或焊合。 3 ?晶粒被拉長(zhǎng),非

18、金屬雜物被擊碎,沿被拉長(zhǎng)的晶粒界 分布,形成纖維組織（流線）。 變形程度越大，纖維組織越明顯。 壓力加工中常用鍛造比y來(lái)表示變形程度。 拔長(zhǎng)時(shí)鍛造比y拔二Ao/A 繳粗時(shí)鍛造比y滬H°/H 纖維組織很穩(wěn)魚(yú)還能(難以)用熱處理方法來(lái)消除。只有經(jīng) 過(guò)鍛壓來(lái)改變其方向.形狀。 0壓力加工 0壓力加工 0壓力加工 (a)變形前原始組織 (b＞變形后的纖維組織 0壓力加工 0壓力加工 ?金屬的可鍛性：材料經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)制品難 易程度的工藝性能。 ?可鍛性的衡量:塑性（斷

19、面收縮率屮，伸長(zhǎng)率&）, 變形抗力。塑性好，變形抗力小則可鍛性好。 ?可鍛性取決于：金屬本質(zhì)和加工條件。 0壓力加工 0壓力加工 窺蠶勰向重合 最大切應(yīng) :a）切削加工制造的螺釘（b）局部徹粗制造的螺釘 不同工藝方法對(duì)纖維 組織形狀的影響 0壓力加工 0壓力加工 一. 金屬的本質(zhì) 1 ?化學(xué)成分的影響 純金屬的可鍛性比合金好;有些元素可使可鍛性顯著下降（如鋸，磚 ，機(jī)等）。鋼的含碳量越低,可鍛性越好, 2?金屬組織

20、的影響 *組織不同,可鍛性有很大差異: *純金屬. 溶體（如奧氏體）可鍛性好； 碳化物可鍛性差； *鑄態(tài)柱狀組織和粗晶粒不如晶粒細(xì)小均勻。 二. 加工條件 1?變形溫度的影響 *溫度f(wàn)-原子的運(yùn)動(dòng)能力f-容易滑移-> 塑性f- 變形抗力可鍛性改善. 過(guò)熱：超過(guò)一走溫度,晶粒急劇長(zhǎng)大,鍛造性能J, 機(jī)械性能J。已過(guò)熱工件可通過(guò)鍛造,控制冷 卻速度,熱處理,使晶粒細(xì)化。 過(guò)燒:接近材料熔化溫度，晶間的低熔點(diǎn)物質(zhì)開(kāi)始熔 化,且晶界上形成氧化層。金屬失去鍛造性 能,一擊便碎,無(wú)法挽回。 *鍛造溫度: 始鍛溫度:碳鋼比AE線低200C。左右 終鍛溫度:800C。過(guò)

21、低難于鍛造，若 強(qiáng)行鍛造，將導(dǎo)致鍛件破裂 報(bào)廢。 壓力加工 2 ?變形速度的影響 變形速度■■單位時(shí)間的變形程度 *變形速度u =dc/dt w—變形程度 型怪L豈形折力T 壓力加工 壓力加工 3 ?應(yīng)力狀態(tài)影響 豹能T「型吃T ,竺彤折力! 壓力加工 三向應(yīng)力中.壓力應(yīng)力數(shù)目愈多.則塑性越好。 C壓力加工 豹適萬(wàn)法 自由鍛 *自由鍛是利用沖擊力或壓力使金屬在上.下兩個(gè) 抵鐵之間變形。從而獲得所需形狀及尺寸的鍛件。 在重型機(jī)械中■自由鍛是生產(chǎn)大型鍛件和特大型 鍛件唯一成型的方法。 *金屬沿變

22、形方向可以自由流動(dòng)，不受限制。 *自由鍛設(shè)備： 鍛錘 依靠沖擊力使金屬變形■只能鍛造中小鍛件。 液壓機(jī)： 依靠靜壓力使金屬變形,可加工大型鍛件。其 中水壓機(jī)可產(chǎn)生很大作用力,是重型機(jī)械廠鍛 造生產(chǎn)的主要設(shè)備。 0壓力加工 1?自由鍛工序 J （1） 基本工序 ? 墩粗:適于餅塊類，盤(pán)套類 拔長(zhǎng):適于軸類.桿類 拔長(zhǎng).墩粗經(jīng)常交替反復(fù)使用。 有時(shí)一頭墩粗，另一頭拔長(zhǎng)。 （通孔.盲孔）沖孔,常用方法：墩粗一沖孔 墩粗一沖孔一T孔 彎曲：工件軸線產(chǎn)生一定曲率。 扭轉(zhuǎn):某一部分相對(duì)于另一部分轉(zhuǎn)一定角度。 錯(cuò)移:坯料的一部分相對(duì)于另一部分平移 錯(cuò)開(kāi)的工序，例如曲軸。

23、 切割：分割坯料，或去除鍛件余量的工序。 （2） 車甫戲? 在基本工專之前的預(yù)變形工序如壓肩.壓鉗口等。 （3） 精整工序: 完成基本壬序之后,用以提高鍛件尺寸和形狀精度的工序。 2?鍛件分類及基本工序方案（表3?1鍛件分類及所需鍛造工序） 二模鍛 *在壓力或沖擊力作用下■金屬坯料在鍛模模膛內(nèi) 變形，從而獲得鍛件的工藝方法。此法生產(chǎn)的鍛件 尺寸精確.加工余量較小,結(jié)構(gòu)也可較復(fù)雜,生產(chǎn) 率高。 *按使用設(shè)備不同分為：錘上模鍛、胎模鍛等。 1.錘上模鍛 *錘上模鍛所用設(shè)備為模鍛錘。通常為蒸氣?空氣 錘。對(duì)形狀復(fù)雜鍛件，先在制坯模膛內(nèi)初步成 形,然后在模鍛模膛內(nèi)鍛造。 (1)

24、模鍛模膛 i)終鍛模膛 -｛乍用:使坯料最后變形到鍛件所要求的形狀.尺寸。 一尺寸比鍛件尺寸放大一個(gè)收縮量,鋼件約為1.5%o 一四周有飛邊槽,用以増加金屬?gòu)哪Ｌ胖辛鞒鲎枇?促 使金屬充滿模陪 1 /容納多余的金屬。 一沖孔連皮：無(wú)法加工通孔而留下的一薄層金屬。 ii)預(yù)鍛模膛 一作用：使坯料變形到接近于鍛件的形狀尺寸■使終鍛 時(shí)，金屬容易充滿終鍛模膛。延長(zhǎng)終鍛模膛的使用壽命。 TH；量不大,形狀簡(jiǎn)單時(shí)可不設(shè)預(yù)鍛模膛。 —區(qū)別：預(yù)鍛模膛的圓角.斜度較大■沒(méi)有飛邊槽。 終鍛模膛的圓角.斜度較小,有飛邊槽。 壓力加工 7 令- I U年~ 蒸汽-空氣模鍛

25、錘 丿一-踏板；2—機(jī)架； ★ 一砧弊；4—操縱桿 0壓力加工 錘上模鍛川鍛模 帶有沖孔連皮及E邊的模鍛件 /— 邊；2—分模面； 3 —沖仇連皮；4—鍛件 鍛造工藝規(guī)程的制訂 繪制鍛件圖 繪制鍛件圖是以零件圖為基礎(chǔ), 結(jié)合鍛造工藝特點(diǎn)繪制而成的。 1?敷料.余量及公差 *敷料:為簡(jiǎn)化零件的形狀和結(jié)構(gòu),便于 鍛造而増加的一部分金屬為敷料。 *余量：零件表面為切削加工而増加的尺 寸稱余量。 *鍛件公差：是鍛件名義尺寸的允許變動(dòng) 量。查表而定。 *自由鍛鍛件圖： 2 ?分伽 *分模面:上下模鍛在模鍛件上的分界面,關(guān) 系到鍛件成型,鍛件岀模,

26、材料利 用率,鍛模加工等一系列問(wèn)題。 *選分模面原則： 1） 應(yīng)保證模鍛件能從模腔中取出來(lái)。 2） 應(yīng)使上.下兩模沿分模面的模腔輪廓一致。 3） 分模面應(yīng)選在能使模腔深度最注的位置上。 4） 使敷料最少。 5） 分模面最好是一個(gè)平面。d?d面最合理。 (a)鍛件的余量及敷料 /一敷料; 分模面的選擇比較圖 典型鍛件圖 2—余就 壓力加工 圓角半徑 齒輪坯模鍛件圖 鍛造工藝規(guī)程的制訂 3. 模鍛斜度 *模鍛件上平行于錘擊方向（垂直于分模面）的表 面必須有斜度,以

27、便取出鍛件。 模鍛斜度與模鉉深度和竟度有關(guān)。 內(nèi)側(cè)斜度比外側(cè)稍大些。圖示模鍛斜度 4. 模鍛園角半徑 *所有交角均做成H1角,可以易于充滿模膛,避免 尖角處產(chǎn)生裂紋?減緩鍛件外尖角處的磨損。 *鍛件內(nèi)圓角R ?鍛件外圓角r見(jiàn)圖。圖示園角半徑 * 圖角半徑為 1, 1.5r 2r 3,4,5, 6, 8, 10, 12 r 15, 20等標(biāo)準(zhǔn)值 5?沖孔連皮 *孔徑大于25mm■該孔應(yīng)鍛出；孔徑為25-8005,沖孔連皮厚度取4~8mm。 *孔徑小于25mm或孔深大于沖頭直徑3倍時(shí)■只壓出凹穴。 ?壓力加工 鍛造工藝規(guī)程的制訂 二. 坯料重量和尺寸的確定 *坯料重量G坯

28、 G坯二G鍛+G燒損+G料頭 式中：G鍛Tg件重量 G燒損一坯料因加熱氧化而燒損 G料頭T1鍛造過(guò)程中被沖掉或被 切掉的金屬 天鍛造比 對(duì)于以鋼錠為坯料時(shí)■并采用拔長(zhǎng)時(shí)?鍛造比 不小于2?5?3。軋材為坯料時(shí),鍛造比可取1?3~1?5。 三. 鍛造工序（工步）的確定 *模鍛 一長(zhǎng)軸:常用拔長(zhǎng).滾壓.彎曲.預(yù)鍛.終鍛等, 小型長(zhǎng)軸常采用一根棒料鍛幾個(gè)鍛件, 模鍛件采用周期軋制材料作坯料時(shí) 可省去拔長(zhǎng)滾壓等工步。 一短軸:常用墩粗.預(yù)鍛.終鍛等。 四. 鍛造工藝規(guī)程中的其它內(nèi)容 *始鍛溫度和終懶溫度 ★加熱規(guī)范.冷卻規(guī)范.對(duì)高合金鋼尤為重姜, 以防因熱應(yīng)力引起變形或開(kāi)裂

29、。 Q壓力加工 ~鍛件結(jié)構(gòu)的工藝性 一.自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性 自由鍛件不要有錐體?或斜面結(jié)構(gòu)圖示軸類鍛件結(jié)構(gòu) 十=月_ (a) 性差的結(jié)構(gòu) 8~10mm時(shí)用熱沖 法特點(diǎn): (1)可沖形狀復(fù)雜的零件,且廢料少。 (2)高精度，低粗糙度,零件互換性好。 (3) 重量輕,耗材少

30、,強(qiáng)度剛度較好。 (4) 操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高。 法常用的材料: 低碳鋼.銅合金■鋁合金等塑性好的材料。 法常用設(shè)備：剪床和沖床。 法基本工序： 1. 分離工序 變形工序。 0壓力加工 1 ?分離工序 ?■落料及沖孔（統(tǒng)稱沖裁） *落一落下部分為成品。 *沖孔一落下部分為廢品。 1. 沖裁變形過(guò)程 ⑴彈性變形階段 応制嚴(yán)哇酸忖GF軸、血件和瘴曲宵變昭 間證匚沮丈，密曲和上 錮空開(kāi)凰? (2)塑性變形階段 板料中的應(yīng)力值達(dá)到屈服極 口處硬化加劇,出現(xiàn)裂紋。 ,板料金屬產(chǎn)生塑性變形,產(chǎn)生硬化,凹凸模刃 ⑶斷裂分離階段 ?上下裂縫重合，板料分離。 ?

31、分離面的質(zhì)量主要和下列有關(guān):a?間隙有關(guān)b. 刃口鋒利c?模具有關(guān)d?材料有關(guān)已板厚有關(guān) 2、凹凸模間隙 ?????? ? 間隙影響：斷面質(zhì)量，模具壽命，卸料力，推件力，沖裁力，工件尺寸精度 ? 間隙過(guò)大：裂縫錯(cuò)開(kāi)，邊緣粗糙。卸料力，推件力小。 ? 間隙過(guò)小：上下裂縫錯(cuò)開(kāi)，邊緣粗糙。磨損嚴(yán)重。 - 間隙可按下式計(jì)算： c=m5 6…板料厚度。 m ?…系數(shù)。 2. 凹凸模刃口尺寸的確定 ? 落料一以凹模刃口尺寸作為基準(zhǔn)■根據(jù)間隙的大小確定凸模尺寸。（凹模尺寸等 于零件的尺寸） ? 沖孔一以凸模為基準(zhǔn),有間隙確定凹模的尺寸，即凸模尺寸同零件尺寸。 ? 考慮磨損:落料凹模尺寸

32、靠近零件公差范圍內(nèi)的最小尺寸 沖孔凸模尺寸靠近零件公差范圍內(nèi)的最大尺寸 4、 沖裁件的排樣 ?、 排樣應(yīng)使廢料最少。排料有’無(wú)搭邊和有搭邊’兩種類型。 notice 是〃有搭 b. 〃無(wú)搭邊" 毛刺不在同一平面上。 尺寸不易準(zhǔn)確。 邊"優(yōu)點(diǎn)是毛刺小, 且在同一平面上,尺 寸準(zhǔn)確。 壓力加工 C壓力加工 二.修整 ?修整一沿外緣或內(nèi)孔刮削一層金屬。機(jī)理與切削相似， 與沖裁不同。 ?精度一IT6?IT7 z粗糙度Ra0?8?：L6。 ?修整量——單邊修整量一般為板厚6的10% z小間隙沖裁件 為6的8%修整量較多時(shí)，或板厚5>3mm z均需 要多次修整。

33、 ?模具間隙——單邊取0.001?0.01 mm.也可為負(fù)間隙。 切斷——是指用剪刃 或沖模將板料沿 不封閉的輪廓進(jìn) 行分離的工序。 壓力加工 2 ?變形工序 拉深 1.拉深過(guò)程 底部金屬一般不變性，只 起傳遞拉力作用,厚 度基本不變，坯料夕卜 徑D與內(nèi)徑d之間的環(huán) 形部分金屬切向受壓 _ 應(yīng)力的作用，形成拉深 廠盲: 件的直壁,直壁的厚 匚土 度有所減少。 壓力加工 拉深工序 0壓力加工 (1)凸凹模的園角半徑有關(guān)，對(duì)鋼件取r凹=106 # 2?拉深中的廢品 ?應(yīng)力,應(yīng)力超過(guò)強(qiáng)度極限時(shí)出現(xiàn)廢品,最危險(xiǎn)處是直壁 ?拉穿現(xiàn)象與+列加象有

34、關(guān): 「凸=(0.6-1) r凹。 (2)凹凸模的間隙:拉深的間隙較大f 一般取單邊間隙 C= (1.1^1.2)8O 間隙過(guò)小:摩擦力大，易拉穿工件.擦傷表面 模具壽命低。 間隙過(guò)大:易使工件起皺。 ⑶拉深系數(shù)m m=d / D m越小,越易產(chǎn)生廢品,一般取m=0?5~0?8 ,塑性 好取下限0?5 .塑性差取上限0?8 拉深系數(shù)過(guò)小，應(yīng)分多次拉深，每一兩次中間安排 退火以消除加工硬化多次拉深時(shí) m應(yīng)漸増 # 使m=mlxm2xm3 (4)潤(rùn)滑 可減少摩擦■降低 拉應(yīng)力和減少 模具的磨損。 ⑸拉深的另一種缺陷 是起皺,可用 壓邊解決。 0壓力加工 C壓

35、力加工 -彎曲時(shí)盡量使彎曲線垂直于纖維,以免破裂。 0壓力加工 0壓力加工 、彎曲線一 纖維 0壓力加工 0壓力加工 ?彎曲后要回彈，一般回彈較為0°-10\事先要注意。 3 ?旋壓 批量的生產(chǎn),見(jiàn) 有些空心的回轉(zhuǎn)體還可用選的方法制造，生產(chǎn)率較低，用于中小 二穹

36、曲 ?鑑中蠹翩証鱷嚴(yán)超過(guò)抗 0壓力加工 0壓力加工 0焊接 三. 翻邊 *翻邊一在帶孔的平面料上用擴(kuò)孔的辦法獲得凸緣的工序。 *凸模園角半徑r?凸=（4?9 ） 6 *翻邊系數(shù)k。=do/d d。一翻邊前的孔徑。 d—翻邊后的內(nèi)孔尺寸。 Ko_翻邊系數(shù),鍍錫板K。不小于0.65 ■酸洗板K。不小于 0.68 *凸緣高度較大時(shí)，可先拉深.后沖孔■在翻邊。 金屬的焊接成形 焊接：是通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不 用填充材料，使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。 焊接過(guò)程的實(shí)質(zhì)是

37、兩塊金屬的冶金結(jié)合，焊接屬于不 可拆連接。 焊接方法很多，通常按焊接過(guò)程的特點(diǎn)分為熔化焊、壓 力焊和纖焊三大類。每一大類都有很多焊接方法。常用 的有電弧焊、氣焊和電阻焊。其中電弧焊使用最廣泛。 壓力加工 ■成型 成型一利用局部變形使坯料或半成品改變形狀的工序 :::M.:y C焊接 電弧焊 一、焊接過(guò)程與焊接電弧 1）焊接過(guò)程 在焊接領(lǐng)域里，利用電弧作為熱源的熔焊方法，叫電弧焊。 用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法，稱為手弧焊。 焊接過(guò)程：焊接前，把焊鉗和焊件分別接到弧焊機(jī)輸岀 端的兩極，并用焊鉗夾住焊條，這樣一來(lái)，焊條和焊件分別 成了兩個(gè)電極。焊接時(shí)

38、，首先在焊件和焊條之間引起電弧， 電弧同時(shí)將焊件和焊條熔化，形成金屬熔池，隨著焊條向焊 接方向移動(dòng)，新的熔池不斷產(chǎn)生，原先的熔池不斷冷卻，凝 固成焊縫，使焊件牢固地連接在一起。 2）焊接電弧 焊接電弧是指由焊接電源供給的，具有一定電壓 的兩電極間或焊件與電極之間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的 強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。 4-焊條5-焊鉗6-電焊機(jī) 二、手弧焊主要設(shè)備 電焊機(jī)是手弧焊的主要設(shè)備，是 產(chǎn)生焊接電弧的電源。常用的電 焊機(jī)有交流弧焊機(jī)和直流弧焊機(jī) 兩類。 1、直流弧焊機(jī) 直流弧焊機(jī)又分為電動(dòng)式和整流 器式。 Q焊接 1) 發(fā)電機(jī)式：這類焊機(jī)具有電弧穩(wěn)定、焊接質(zhì)量較好的特 點(diǎn)

39、，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，制造和維護(hù)困難而且噪 聲大，它的使用受一定的限制，現(xiàn)在已被淘汰。 2) 整流器式：是新一代弧焊機(jī)，該焊機(jī)噪音小，空載損耗 小，效率高，成本低，制造和維修方便。目前已基本取代 了發(fā)電機(jī)式弧焊機(jī)。 使用直流焊機(jī)時(shí)，因?yàn)橹绷骱笝C(jī)有正負(fù)之分，所以有兩種 接線方法。 a) 正接法：焊件接正極，焊條接負(fù)極。 b) 反接法：焊件接負(fù)極，焊條接正極。 2、交流弧焊機(jī) 交流弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，使用可靠，而 且維修方便，噪音小。現(xiàn)在我們生產(chǎn)中用的材料一 般都是普通結(jié)構(gòu)鋼，所以應(yīng)用很廣泛。 以B X 1 - 3羽型為例，介紹交流弧焊機(jī)型號(hào)中各代號(hào)的含義 0焊接

40、 三、電焊條 1)焊條的組成 焊條是電焊條的簡(jiǎn)稱，由焊芯和藥皮兩部分組成。 (1) 焊芯：焊條中被藥皮包覆的金屬芯。焊芯由專門冶煉具 有低碳、低硅、低磷的金屬絲制成。 焊芯有兩個(gè)作用：一是作為電極，傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電?。欢?是熔化后作為填充金屬，與熔化的母材一起組成焊縫金屬。 焊條的直徑是表示焊條規(guī)格的一個(gè)主要尺寸。焊條的直徑 用焊芯直徑表示，有2.0mm, 2.5mm, 3.2nmi等規(guī)格。焊條的長(zhǎng)度 取決于焊芯的直徑、材料、藥皮類型等，隨著焊芯直徑的增加， 焊條長(zhǎng)度也相應(yīng)增加。 (2) 藥皮：指涂在焊芯表面上的涂料層。它由礦石 粉、有機(jī)物粉、鐵合金粉和粘結(jié)劑等原料按一定比 例

41、配制而成。 其主要作用是：使電弧容易引燃和保持電弧燃燒 的穩(wěn)定性；在電弧的高溫作用下產(chǎn)生大量的氣體， 并形成熔渣，以保護(hù)熔化金屬不被氧化；添加合金 元素，改善焊縫質(zhì)量。 Q焊接 i)焊條的種類及編號(hào) (1) 焊條的分類 按用途分：結(jié)構(gòu)鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、 堆焊焊條、鑄鐵焊條、鐮及銀合金焊條、鋁及鋁合金 焊條、特殊用途焊條、銅及銅合金焊條共九大類。 按藥皮類型分鈦鈣型、低氫型等九大類。 按熔渣的化學(xué)性質(zhì)分酸性焊條和堿性焊條兩大類。 C焊接 （2）焊條的型號(hào) E 43 0 3 （酸性焊條）（交直流兩用） ——表示鈦鈣型藥皮 表示全位宣焊接

42、表示焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度巧 不小于420IvIPa 焊條類型（結(jié)構(gòu)鋼） + 十（堿性焊條） 表示低氫型藥皮 表示全位宣焊接 表示焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度巧不小于qgoMPa 焊條類型（結(jié)構(gòu)鋼） 焊接 四、焊接工藝 1、焊接接頭形式 常用的焊接接頭形式有對(duì)接接頭、搭接接頭、角接接頭和 T形接頭等,其中對(duì)接接頭由于受力均勻,承載能力強(qiáng),因 此應(yīng)用最多。 <1)T ?鍛 Q焊接 2、坡口形式 焊厚件時(shí),為了保證焊透,按產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求常常將 焊件的焊接處在焊前加工成所需的幾何形狀。當(dāng) & 6mm時(shí),可以不開(kāi)坡口而采用留間隙的方法保證焊 透；當(dāng) a 6mm時(shí),

43、焊件根據(jù)產(chǎn)品要求和具體情況分 別選擇Y型、V型、雙Y型、U型或X型坡口筆 0焊接 0焊接 3、焊接位置 焊接位置是指熔焊時(shí)焊件接縫所處的空間位置。 分平焊、橫焊、立焊、仰焊位置等。其中平焊位置 最為合適，平焊時(shí)操作方便，生產(chǎn)率高，勞動(dòng)強(qiáng)度 小，一般盡量選用平焊施焊，盡量避免立焊、橫焊、 仰焊三種空間位置。 0焊接 五、焊接工藝參數(shù)的選擇 （1） 焊條直徑：根據(jù)被焊工件的厚度來(lái)選擇。 （2） 焊條電流：根據(jù)焊條的直徑來(lái)選擇。焊低 碳鋼時(shí)，焊接電流和焊條直

44、徑關(guān)系如下： 該式只是菊傘夾/概的焊接電流范圍。實(shí)際工作時(shí)， 還要根據(jù)工件厚度、焊條種類、焊接位置等因素， 通過(guò)試焊來(lái)調(diào)整焊接電流的大小。 （3） 焊接速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成的焊縫長(zhǎng)度。 （4） 弧長(zhǎng)：指焊接電弧的長(zhǎng)度，即陰極區(qū)、弧 柱和陽(yáng)極區(qū)長(zhǎng)度的總和。一般要求弧長(zhǎng)不超過(guò)焊條 直徑，取弧長(zhǎng) ，并保持弧長(zhǎng)一定。 L=（Q.5 ?l）d 0焊接 六、基本操作技術(shù) 堆焊定義：用焊接方法在零件表面堆敷一層具有一定性能的材 料以增加零件的耐磨、耐熱、耐腐蝕尊方面性能。 堆焊時(shí)基本操作過(guò)程如下： 1）引弧 引弧的方法有兩種：摩擦法和敲擊法。 引弧時(shí)要做到： 短：距離要短，

45、一般等于焊條直徑，否則燃而復(fù)滅； 快：迅速提起，速度快，否則容易粘條（若發(fā)現(xiàn)粘條，可左 右擺動(dòng)，若擺不脫可松開(kāi)焊鉗，待冷卻后將焊條取下，重新引 ?。?； 凈：工件清理干凈。 ?焊接 2)運(yùn)條：引弧后，首先必須掌握好焊條與焊件之間的 角度，使焊條沿焊接方向完成三個(gè)基本運(yùn)動(dòng)。 (1) 焊條朝熔池方向逐漸送進(jìn)； (2) 沿著焊接方向不斷移動(dòng)； 焊條沿焊縫橫向移動(dòng)并以一定的運(yùn)動(dòng)軌跡周期地向 焊縫左右擺動(dòng)，以獲得一定寬度的焊縫。 C焊接 初學(xué)時(shí)，在掌握好上述幾個(gè)方向的同時(shí)要掌握好三個(gè) “度”: （1） 電弧長(zhǎng)度：電弧拉長(zhǎng)會(huì)影響質(zhì)量，燃燒不穩(wěn)定，熔深減 小，空氣易侵入產(chǎn)

46、生缺陷。 （2） 焊條角度：為保證焊接質(zhì)量，焊條應(yīng)與焊縫兩側(cè)互成90 度，而與焊接方向成70?80度，若角度太小，則容易改變?nèi)?池形狀，不僅影響焊縫表面成形還會(huì)影響焊透率。 （3） 焊接速度：焊接速度快慢直接影響焊縫的寬窄高低。速 度太快，熔合不良，焊波粗糙；太慢，焊件容易被焊穿。所 以，要以正常的速度（焊縫寬度= 2d）均勻地向焊接方向移 動(dòng)，以獲得寬窄高低一致地焊縫 3）焊縫的收尾 一根焊條焊完時(shí)，應(yīng)把收弧處的弧坑填滿。 否則，該處的強(qiáng)度減弱，并容易造成應(yīng)力集中而產(chǎn) 生裂紋。收尾的方法有三種：劃圈收尾法、反復(fù)斷 弧收尾法和回焊收尾法。 Q焊接 其他焊接方法 一、埋弧自

47、動(dòng)焊 埋弧自動(dòng)焊是電弧在焊劑層下燃燒，利用機(jī)械自動(dòng)控制 焊絲送進(jìn)和電弧移動(dòng)的一種電弧焊方法。 埋弧自動(dòng)焊與手弧焊相比，其優(yōu)點(diǎn)是： (1) 由于焊絲導(dǎo)電長(zhǎng)度短，可使用較大的焊接電流，所以 熔深大，對(duì)較厚的工件可以不開(kāi)坡口直接焊接； (2) 對(duì)金屬熔池保護(hù)可靠，焊縫質(zhì)量好； (3) 電弧在焊劑層中燃燒，避免了弧光對(duì)人體的傷害；采 用機(jī)械化焊接，改善了操作條件，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。缺點(diǎn) 是適應(yīng)性差。 二、氣體保護(hù)電弧焊 氣體保護(hù)電弧焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù) 電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡(jiǎn)稱氣體保護(hù)焊。常用的 保護(hù)氣體有氮?dú)夂投趸細(xì)怏w等。 1) 氮弧焊：用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體的氣體保護(hù)焊

48、， 稱為氮弧焊。 2) CO2氣體保護(hù)焊 CO?氣體保護(hù)焊是利用CO?作為保護(hù)氣體的氣體 保護(hù)焊，簡(jiǎn)稱CC)2焊。 0焊接 焊接變形和缺陷 一、焊接變形 焊接時(shí)，焊件局部受熱，溫度分布極不均勻，焊縫及其附近的金屬 被加熱到高溫時(shí)，受周圍溫度較低部分的金屬所限制，不能自由膨脹, 所以，冷卻之后就要發(fā)生縱向和橫向的收縮，引起整個(gè)工件的變形， 同時(shí)在工件內(nèi)部產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力。焊接應(yīng)力和變形是無(wú)法避免的， 只能設(shè)法減小，并限制在一個(gè)允許的范圍之內(nèi)。 防止和減小焊接變形的主要工藝措施有反變形法、加裕量法、剛 性?shī)A持法以及選擇合理的焊接順序和焊前預(yù)熱。對(duì)于重要的焊件，為 消除焊接應(yīng)力

49、，需要進(jìn)行焊后退火處理；為減小變形，需要進(jìn)行焊后 矯正。 C焊接 二、焊接缺陷 焊接過(guò)程中，在焊接接頭中產(chǎn)生的不符合設(shè)計(jì)或工藝文件要求的缺陷，叫 焊接缺陷。 1、 焊接缺陷的原因 在焊接生產(chǎn)過(guò)程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)：如焊件母材、焊條等材料選 擇不當(dāng)；焊前準(zhǔn)備工作做得不好；焊接工藝參數(shù)不合理；操作方法不正確 就可能造成焊接缺陷。 2、 常見(jiàn)的焊接缺陷 最常見(jiàn)的焊接缺陷有：未焊透、燒穿、咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等。對(duì)于 焊接缺陷，首先應(yīng)當(dāng)從生產(chǎn)過(guò)程中加以預(yù)防。 3、 常用焊接缺陷的檢驗(yàn)方法 對(duì)焊接接頭進(jìn)行必要的檢驗(yàn)是保證焊接質(zhì)量的重要措施。生產(chǎn)中常用的檢 驗(yàn)方法有： (1)外觀檢查(2)著色檢驗(yàn)(3)無(wú)損探傷(4)密封性試驗(yàn)