《金工實習(xí)》金屬成型熱加工

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1、項目二金屬成型熱加工 實習(xí)目標 1. 通過現(xiàn)場教學(xué)或視頻教學(xué)，了解鑄造、鍛造、 沖壓、焊接加工的基本知識； 2. 通過現(xiàn)場教學(xué)或視頻教學(xué)，熟悉鑄造、鍛造、 沖壓、焊接工藝方法的特點，能制定簡單零件 的加工程序； 通過操作訓(xùn)練，掌握手工電弧焊基本操作要 領(lǐng)，能焊接簡單零件。 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， 澆注時鑄件 在鑄型中所 處的空間位 置。 鑄造工藝設(shè)計要點: 一般鑄件，以簡化工藝、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）、準備生產(chǎn)設(shè)備、 鑄件檢驗的依據(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、基準面應(yīng)朝下（或側(cè)面），使其組織致密.質(zhì)量好。 a) 1個型芯 b) 2個型芯 a) 1個型芯 b) 2個型芯 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個型芯 b) 2個

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個型芯 b) 2個型芯 a) 1個型芯 b) 2個型芯 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。 簡化工藝、減少誤差、便于機器造型。 a) 1個型芯 b)

6、 2個型芯 a）零件圖 b） 3個分型面 a）合理 a) 1個型芯 b) 2個型芯 (c) 2個分型面 陀I 2笳5 150 (d) l個分型面 Q鑄造生產(chǎn) 7 4、盡量使用平直分型面，以簡化制模及造型工藝。 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和加工余量等級。 ajgGB/T11350-1989的規(guī)定，鑄件尺寸公差CT分16級，加工余量等級MA分 A、B、C、D. E、氏 G、H、J共9級。 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：長度I,取決于芯頭直徑和型芯的長度。 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 工藝符號和表示方法 用紅線表示, 并用紅色寫 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 機加工余量 工藝符號和表示方法 用紅線表示，在任一端面畫“ V ”符號 示例 （本圖用細實線代）在加工符號籾注明加工 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薇堀器語嚴度劑 等標注 “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，人們在砂型鑄造的 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 沖孔 拉絲 上模 坯料 開式模鍛 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)力迫使原子離開原來的平衡位置,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)力超過金屬的屈服點后，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，晶體的一部分相對于另一部分，沿 著一定的晶面產(chǎn)生相對滑移，該面稱為滑移面。 ?位錯運動引起塑性變形 近代物理學(xué)證明，晶體不是在滑移面上，原子并不是整體 的剛性運動而是以位錯引起金屬塑性變形。 位錯:沿滑移面舊原子對破壞，新原子對形成。 C壓力加工 C壓力加工 (a)未變形 (c)塑性變形 (b)位錯運動 C壓力加工 C

14、壓力加工 位錯運動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。 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，則暫時不變形。晶粒間會移 動.轉(zhuǎn)動,這種利與不利位置在變化, 塑性變形不斷進行。 多晶體塑性變形示煮圖 C壓力加工 C壓力加工 塑J生變形對金屬組織牙列生倉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； (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 進行。 36 32 28 亠24- 送20 p 16 12 常溫下塑性變形對低碳鋼力學(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。室溫下不易實現(xiàn)。當(dāng)提高溫度時，原子 獲得熱能,熱運動加劇,當(dāng)加熱溫度T回(用K氏溫標) 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,開始的某些碎晶或雜質(zhì)為核心構(gòu)成新晶粒,因為 是通過形核和晶核長大方式逬行的,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：冷加工后使材料強度f硬度仁如冷拉 鋼,不能熱處理強化的金屬材料。 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； 冷變形后金屬強度.硬度較高”低粗糙度值。但 變形程度不宜過大,否則易裂。 *熱變形 再結(jié)晶溫度以上變形。 變形具有強化作用,再結(jié)晶具有強化消除作用。在熱變 形時無加工硬化痕跡。 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晶粒組織,改善了機械性能。 2?鑄態(tài)組織中的疏松.氣孔經(jīng)熱塑變形后被壓實或焊合。 3 ?晶粒被拉長,非

18、金屬雜物被擊碎,沿被拉長的晶粒界 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來表示變形程度。 拔長時鍛造比y拔二Ao/A 繳粗時鍛造比y滬H°/H 纖維組織很穩(wěn)魚還能(難以)用熱處理方法來消除。只有經(jīng) 過鍛壓來改變其方向.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小均勻。 二. 加工條件 1?變形溫度的影響 *溫度f-原子的運動能力f-容易滑移-> 塑性f- 變形抗力可鍛性改善. 過熱：超過一走溫度,晶粒急劇長大,鍛造性能J, 機械性能J。已過熱工件可通過鍛造,控制冷 卻速度,熱處理,使晶粒細化。 過燒:接近材料熔化溫度，晶間的低熔點物質(zhì)開始熔 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

21、低難于鍛造，若 強行鍛造，將導(dǎo)致鍛件破裂 報廢。 壓力加工 2 ?變形速度的影響 變形速度■■單位時間的變形程度 *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 豹適萬法 自由鍛 *自由鍛是利用沖擊力或壓力使金屬在上.下兩個 抵鐵之間變形。從而獲得所需形狀及尺寸的鍛件。 在重型機械中■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，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： 依靠靜壓力使金屬變形,可加工大型鍛件。其 中水壓機可產(chǎn)生很大作用力,是重型機械廠鍛 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，盤套類 拔長:適于軸類.桿類 拔長.墩粗經(jīng)常交替反復(fù)使用。 有時一頭墩粗，另一頭拔長。 （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):某一部分相對于另一部分轉(zhuǎn)一定角度。 錯移:坯料的一部分相對于另一部分平移 錯開的工序，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收縮量,鋼件約為1.5%o 一四周有飛邊槽,用以増加金屬從模膛中流出阻力,促 使金屬充滿模陪 1 /容納多余的金屬。 一沖孔連皮：無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，金屬容易充滿終鍛模膛。延長終鍛模膛的使用壽命。 TH；量不大,形狀簡單時可不設(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)合鍛造工藝特點繪制而成的。 1?敷料.余量及公差 *敷料:為簡化零件的形狀和結(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 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題。 *選分模面原則： 1） 應(yīng)保證模鍛件能從模腔中取出來。 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等標準值 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■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鍛造過程中被沖掉或被 切掉的金屬 天鍛造比 對于以鋼錠為坯料時■并采用拔長時?鍛造比 不小于2?5?3。軋材為坯料時,鍛造比可取1?3~1?5。 三. 鍛造工序（工步）的確定 *模鍛 一長軸:常用拔長.滾壓.彎曲.預(yù)鍛.終鍛等, 小型長軸常采用一根棒料鍛幾個鍛件, 模鍛件采用周期軋制材料作坯料時 可省去拔長滾壓等工步。 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.對高合金鋼尤為重姜, 以防因熱應(yīng)力引起變形或開裂

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時用熱沖 法特點: (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、,強度剛度較好。 (4) 操作簡單，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. 沖裁變形過程 ⑴彈性變形階段 応制嚴哇酸忖GF軸、血件和瘴曲宵變昭 間證匚沮丈，密曲和上 錮空開凰? (2)塑性變形階段 板料中的應(yīng)力值達到屈服極 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 ? 間隙過大：裂縫錯開，邊緣粗糙。卸料力，推件力小。 ? 間隙過?。荷舷铝芽p錯開，邊緣粗糙。磨損嚴重。 - 間隙可按下式計算： 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■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,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’無搭邊和有搭邊’兩種類型。 notice 是〃有搭 b. 〃無搭邊" 毛刺不在同一平面上。 尺寸不易準確。 邊"優(yōu)點是毛刺小, 且在同一平面上,尺 寸準確。 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，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.也可為負間隙。 切斷——是指用剪刃 或沖模將板料沿 不封閉的輪廓進 行分離的工序。 壓力加工 2 ?變形工序 拉深 1.拉深過程 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)，對鋼件取r凹=106 # 2?拉深中的廢品 ?應(yīng)力,應(yīng)力超過強度極限時出現(xiàn)廢品,最危險處是直壁 ?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 間隙過小:摩擦力大，易拉穿工件.擦傷表面 模具壽命低。 間隙過大: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 m應(yīng)漸増 # 使m=mlxm2xm3 (4)潤滑 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 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 ?鑑中蠹翩証鱷嚴超過抗 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，可先拉深.后沖孔■在翻邊。 金屬的焊接成形 焊接：是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不 用填充材料，使焊件達到原子結(jié)合的一種加工方法。 焊接過程的實質(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，通常按焊接過程的特點分為熔化焊、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、焊接過程與焊接電弧 1）焊接過程 在焊接領(lǐng)域里，利用電弧作為熱源的熔焊方法，叫電弧焊。 用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法，稱為手弧焊。 焊接過程：焊接前，把焊鉗和焊件分別接到弧焊機輸岀 端的兩極，并用焊鉗夾住焊條，這樣一來，焊條和焊件分別 成了兩個電極。焊接時

38、，首先在焊件和焊條之間引起電弧， 電弧同時將焊件和焊條熔化，形成金屬熔池，隨著焊條向焊 接方向移動，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 強烈而持久的放電現(xiàn)象。 4-焊條5-焊鉗6-電焊機 二、手弧焊主要設(shè)備 電焊機是手弧焊的主要設(shè)備，是 產(chǎn)生焊接電弧的電源。常用的電 焊機有交流弧焊機和直流弧焊機 兩類。 1、直流弧焊機 直流弧焊機又分為電動式和整流 器式。 Q焊接 1) 發(fā)電機式：這類焊機具有電弧穩(wěn)定、焊接質(zhì)量較好的特 點

39、，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，制造和維護困難而且噪 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，該焊機噪音小，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)電機式弧焊機。 使用直流焊機時，因為直流焊機有正負之分，所以有兩種 接線方法。 a) 正接法：焊件接正極，焊條接負極。 b) 反接法：焊件接負極，焊條接正極。 2、交流弧焊機 交流弧焊機結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，使用可靠，而 且維修方便，噪音小?，F(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，介紹交流弧焊機型號中各代號的含義 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。 焊芯有兩個作用：一是作為電極，傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電弧；二 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 (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 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接接頭、搭接接頭、角接接頭和 T形接頭等,其中對接接頭由于受力均勻,承載能力強,因 此應(yīng)用最多。 <1)T ?鍛 Q焊接 2、坡口形式 焊厚件時,為了保證焊透,按產(chǎn)品設(shè)計要求常常將 焊件的焊接處在焊前加工成所需的幾何形狀。當(dāng) & 6mm時,可以不開坡口而采用留間隙的方法保證焊 透；當(dāng) a 6mm時,

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，平焊時操作方便，生產(chǎn)率高，勞動強度 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)被焊工件的厚度來選擇。 （2） 焊條電流：根據(jù)焊條的直徑來選擇。焊低 碳鋼時，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。實際工作時， 還要根據(jù)工件厚度、焊條種類、焊接位置等因素， 通過試焊來調(diào)整焊接電流的大小。 （3） 焊接速度：單位時間內(nèi)完成的焊縫長度。 （4） 弧長：指焊接電弧的長度，即陰極區(qū)、弧 柱和陽極區(qū)長度的總和。一般要求弧長不超過焊條 直徑，取弧長 ，并保持弧長一定。 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。 堆焊時基本操作過程如下： 1）引弧 引弧的方法有兩種：摩擦法和敲擊法。 引弧時要做到： 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，若擺不脫可松開焊鉗，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基本運動。 (1) 焊條朝熔池方向逐漸送進； (2) 沿著焊接方向不斷移動； 焊條沿焊縫橫向移動并以一定的運動軌跡周期地向 焊縫左右擺動，以獲得一定寬度的焊縫。 C焊接 初學(xué)時，在掌握好上述幾個方向的同時要掌握好三個 “度”: （1） 電弧長度：電弧拉長會影響質(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，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，應(yīng)把收弧處的弧坑填滿。 否則，該處的強度減弱，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、動焊 埋弧自動焊是電弧在焊劑層下燃燒，利用機械自動控制 焊絲送進和電弧移動的一種電弧焊方法。 埋弧自動焊與手弧焊相比，其優(yōu)點是： (1) 由于焊絲導(dǎo)電長度短，可使用較大的焊接電流，所以 熔深大，對較厚的工件可以不開坡口直接焊接； (2) 對金屬熔池保護可靠，焊縫質(zhì)量好； (3) 電弧在焊劑層中燃燒，避免了弧光對人體的傷害；采 用機械化焊接，改善了操作條件，減輕了勞動強度。缺點 是適應(yīng)性差。 二、氣體保護電弧焊 氣體保護電弧焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護 電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡稱氣體保護焊。常用的 保護氣體有氮氣和二氧化碳氣體等。 1) 氮弧焊：用氮氣作為保護氣體的氣體保護焊

48、， 稱為氮弧焊。 2) CO2氣體保護焊 CO?氣體保護焊是利用CO?作為保護氣體的氣體 保護焊，簡稱CC)2焊。 0焊接 焊接變形和缺陷 一、焊接變形 焊接時，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，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，引起整個工件的變形， 同時在工件內(nèi)部產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力。焊接應(yīng)力和變形是無法避免的， 只能設(shè)法減小，并限制在一個允許的范圍之內(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 性夾持法以及選擇合理的焊接順序和焊前預(yù)熱。對于重要的焊件，為 消除焊接應(yīng)力

49、，需要進行焊后退火處理；為減小變形，需要進行焊后 矯正。 C焊接 二、焊接缺陷 焊接過程中，在焊接接頭中產(chǎn)生的不符合設(shè)計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)過程中，任何一個環(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、 常見的焊接缺陷 最常見的焊接缺陷有：未焊透、燒穿、咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等。對于 焊接缺陷，首先應(yīng)當(dāng)從生產(chǎn)過程中加以預(yù)防。 3、 常用焊接缺陷的檢驗方法 對焊接接頭進行必要的檢驗是保證焊接質(zhì)量的重要措施。生產(chǎn)中常用的檢 驗方法有： (1)外觀檢查(2)著色檢驗(3)無損探傷(4)密封性試驗