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1、会计学1武汉理工大学金属武汉理工大学金属(jnsh)工艺学复习提工艺学复习提纲纲第一页，共65页。考试题型及分数考试题型及分数(fnsh)分布情况分布情况n一、填空题（每空分，共一、填空题（每空分，共20分）分）n二、问答题（每小题二、问答题（每小题5分，共分，共10分）分）n三、选择题（每小题三、选择题（每小题1分，共分，共10分）分）n四、工艺计算题（共四、工艺计算题（共30分）分）n五五、零零件件工工艺艺结结构构题题：修修改改不不合合理理(hl)工工艺艺结结构构并并画画出出合合理理(hl)的的零零件件结结构构图图、简述改进理由（每小题简述改进理由（每小题3分共分共30分）分）第1页/共6
2、5页第二页，共65页。铸造铸造(zhzo)第2页/共65页第三页，共65页。液态成型液态成型(chngxng)的优的优点点适于做复杂外形，特别是复杂内腔的毛坯适于做复杂外形，特别是复杂内腔的毛坯对材料的适应性广，铸件的大小几乎不受限制对材料的适应性广，铸件的大小几乎不受限制成本低，原材料来源广，成本低，原材料来源广，价格低廉，一般不需价格低廉，一般不需要昂贵的设备要昂贵的设备对于某些塑性很差的材料对于某些塑性很差的材料(如铸铁等如铸铁等)是制造其是制造其毛坯或零件毛坯或零件(ln jin)(ln jin)的唯一成型工艺的唯一成型工艺1 12 23 34 4第3页/共65页第四页，共65页。n
3、n 液态金属液态金属(jnsh)(jnsh)充满铸型型充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰腔，获得形状准确、轮廓清晰的成型件的能力，称为充型能的成型件的能力，称为充型能力。充型能力不足时会产生浇力。充型能力不足时会产生浇不足、冷隔、夹砂、气孔、夹不足、冷隔、夹砂、气孔、夹渣等缺陷。渣等缺陷。n n充型能力首先取决于合金的流充型能力首先取决于合金的流动性，同时又受铸型性质、浇动性，同时又受铸型性质、浇注条件和铸件结构等因的影响。注条件和铸件结构等因的影响。n n铸造最适合制造内腔形状复杂铸造最适合制造内腔形状复杂零件的方法。零件的方法。n n浇注位置：是指浇注时铸件在浇注位置：是指浇注时铸件在铸
4、型中所处的位置。这个位置铸型中所处的位置。这个位置是否正确，对铸件的质量影响是否正确，对铸件的质量影响很大。很大。第4页/共65页第五页，共65页。型砂型砂(xngsh)n n型砂主要由原砂、粘结剂和水等组成型砂主要由原砂、粘结剂和水等组成型砂主要由原砂、粘结剂和水等组成型砂主要由原砂、粘结剂和水等组成n n应具备应具备应具备应具备n n透气性透气性透气性透气性n n强度强度强度强度n n耐火性耐火性耐火性耐火性n n可塑性可塑性可塑性可塑性n n退让性等基本性能退让性等基本性能退让性等基本性能退让性等基本性能(xngnng)(xngnng)。n n对铸件不良影响对铸件不良影响对铸件不良影响对
5、铸件不良影响 n n垮砂垮砂垮砂垮砂n n气孔气孔气孔气孔n n粘砂粘砂粘砂粘砂n n裂纹裂纹裂纹裂纹 等等等等绳轮单件小批量生产，材料绳轮单件小批量生产，材料(cilio)HT200 第5页/共65页第六页，共65页。合金合金合金合金(hjn)(hjn)(hjn)(hjn)的收缩的收缩的收缩的收缩 合金合金合金合金(hjn)(hjn)(hjn)(hjn)的收缩过程的收缩过程的收缩过程的收缩过程:合金合金合金合金(hjn)(hjn)(hjn)(hjn)从液态冷却至室温的过程中，从液态冷却至室温的过程中，从液态冷却至室温的过程中，从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。合金其体积或尺寸
6、缩减的现象。合金其体积或尺寸缩减的现象。合金其体积或尺寸缩减的现象。合金(hjn)(hjn)(hjn)(hjn)的收缩给液态成形工艺的收缩给液态成形工艺的收缩给液态成形工艺的收缩给液态成形工艺带来许多困难，会造成许多铸造缺陷。（如：缩孔、缩松、裂带来许多困难，会造成许多铸造缺陷。（如：缩孔、缩松、裂带来许多困难，会造成许多铸造缺陷。（如：缩孔、缩松、裂带来许多困难，会造成许多铸造缺陷。（如：缩孔、缩松、裂纹、变形等）。纹、变形等）。纹、变形等）。纹、变形等）。合金收缩合金收缩(shu su)(shu su)的三个阶的三个阶段段液态收缩液态收缩凝固收缩凝固收缩固态收缩固态收缩什什 么么 结结 果
7、果？合金的收缩阶段合金的收缩阶段-液态收缩；液态收缩；-凝固收缩；凝固收缩；-固态收缩固态收缩第6页/共65页第七页，共65页。液态成形液态成形液态成形液态成形(chn xn)(chn xn)(chn xn)(chn xn)内应力、变形与裂纹内应力、变形与裂纹内应力、变形与裂纹内应力、变形与裂纹内应力内应力热应力热应力机械机械(jxi)(jxi)应力应力l变形：残余热应力的存在，使铸件处在一种非稳定状态，将自发地变形：残余热应力的存在，使铸件处在一种非稳定状态，将自发地通过铸件的变形来缓解其应力，以回到稳定的平衡状态通过铸件的变形来缓解其应力，以回到稳定的平衡状态l裂纹：当热应力大到一定裂纹：
8、当热应力大到一定(ydng)(ydng)程度会导致出现裂纹程度会导致出现裂纹(热裂纹与冷热裂纹与冷裂纹）裂纹）铸件在凝固和冷却的过程中，由于铸件的壁厚不铸件在凝固和冷却的过程中，由于铸件的壁厚不均匀，导致不同部位不均衡的收缩而引起的应力。均匀，导致不同部位不均衡的收缩而引起的应力。铸件在固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇铸件在固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇冒口、砂箱等外力阻碍而产生的应力。冒口、砂箱等外力阻碍而产生的应力。第7页/共65页第八页，共65页。普通普通普通普通(p(p tng)tng)灰铸铁件灰铸铁件灰铸铁件灰铸铁件基体：基体：F F、P P、F+PF+P生产生产(shngchn)
9、(shngchn)：铁水熔炼好后直接浇铸：铁水熔炼好后直接浇铸牌号：牌号：HTXXXHTXXXHT:HT:表示灰铸铁中文拼音的代号表示灰铸铁中文拼音的代号XXX:XXX:三位数字表示最抵抗拉强度三位数字表示最抵抗拉强度(MPa)(MPa)石墨石墨(shm)形态：粗片状形态：粗片状问题问题l1 1）灰铸铁牌号为什么不用含碳量多少表）灰铸铁牌号为什么不用含碳量多少表示，而用力学性能表示？示，而用力学性能表示？l2 2）有一铸件当其强度不够时，可否通过）有一铸件当其强度不够时，可否通过增大截面增大截面 解决？解决？提高灰铸铁的性能提高灰铸铁的性能第8页/共65页第九页，共65页。可锻铸铁可锻铸铁可锻
10、铸铁可锻铸铁(kdun-zhti)(kdun-zhti)(kdun-zhti)(kdun-zhti)件的生产件的生产件的生产件的生产可锻铸铁生产：将白口铸铁件经长时间的高温石墨化退火，可锻铸铁生产：将白口铸铁件经长时间的高温石墨化退火，使白口铸铁中的渗碳体分解，获得使白口铸铁中的渗碳体分解，获得(hud)在铁素体或珠光体在铁素体或珠光体的基体分布着团絮状石墨的铸铁。的基体分布着团絮状石墨的铸铁。黑心可锻铸铁黑心可锻铸铁(kdun-zhti)(KTH,(kdun-zhti)(KTH,铁素体基体铁素体基体)珠光体可锻铸铁珠光体可锻铸铁(KTZ)(KTZ)白心可锻铸铁白心可锻铸铁(KTB(KTB，很
11、少用，很少用)种种类类特点：特点：l强度高强度高b=300b=300400Mpa400Mpa，塑性（，塑性（12%12%）和韧性（）和韧性（k 30 k 30 J/cmJ/cm2 2)好好l石墨化退火周期长，石墨化退火周期长，404070h,70h,铸件成本高铸件成本高l适用于制造承受震动和冲击、形状复杂的薄壁小件适用于制造承受震动和冲击、形状复杂的薄壁小件l其实它并不能真的用于锻造其实它并不能真的用于锻造第9页/共65页第十页，共65页。可锻铸铁可锻铸铁(kdun-(kdun-zhti)zhti)的牌号的牌号 可锻铸铁的牌号用汉语拼音和两组数字可锻铸铁的牌号用汉语拼音和两组数字(shz)(s
12、hz)表示，第一组数字表示，第一组数字(shz)(shz)表示其最低抗拉强度表示其最低抗拉强度b(MPa)b(MPa)，第二组数字，第二组数字(shz)(shz)表示其最低伸长率表示其最低伸长率 。KTH30006KTH30006 KTZ45006KTZ45006 可铁黑可铁黑可铁珠可铁珠 b b b b 第10页/共65页第十一页，共65页。球墨铸铁球墨铸铁(qim-zhti)件主要特点件主要特点石墨成球状，对基体的割裂作用石墨成球状，对基体的割裂作用(zuyng)已降到最低，已降到最低，力学性能比灰铸铁有显著提高。力学性能比灰铸铁有显著提高。可通过可通过(tnggu)热处理改善金属基体，进
13、一步热处理改善金属基体，进一步提高性能。这一点与灰铸铁不同。提高性能。这一点与灰铸铁不同。球墨铸铁较灰铸铁易产生缩孔、缩松、球墨铸铁较灰铸铁易产生缩孔、缩松、皮下气孔、夹渣等缺陷。皮下气孔、夹渣等缺陷。石墨析出时，发生膨胀，应适当提高铸型刚度。石墨析出时，发生膨胀，应适当提高铸型刚度。调速套筒大批量生产调速套筒大批量生产、材料、材料QT800-2？第11页/共65页第十二页，共65页。l是铸件让远离冒口的地方是铸件让远离冒口的地方先凝固先凝固l靠近冒口的地方次凝固最靠近冒口的地方次凝固最后才是冒口本身后才是冒口本身(bnshn)凝凝固固l现以厚补薄，将缩孔转移现以厚补薄，将缩孔转移到冒口中去到
14、冒口中去原则原则(yunz)(yunz)：定向：定向凝固原则凝固原则(yunz)(yunz)合理布置合理布置(bzh)(bzh)内浇道及确定浇铸工艺。内浇道及确定浇铸工艺。方法方法合理应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施。合理应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施。A A A A等温线法等温线法等温线法等温线法B B内切圆法内切圆法判断缩孔出现判断缩孔出现的方法的方法消除缩消除缩孔和缩孔和缩松的方松的方法法第12页/共65页第十三页，共65页。热应力的消除热应力的消除热应力的消除热应力的消除(xioch)(xioch)(xioch)(xioch)方法方法方法方法铸件的结构：铸件各部分铸件的结构：铸件各部分(
15、b fen)(b fen)能自由收缩能自由收缩 工艺方面：采用同时凝固原则工艺方面：采用同时凝固原则时效处理：人工时效；自然时效时效处理：人工时效；自然时效铸件的结构尽可能对称铸件的结构尽可能对称(duchn)(duchn)铸件的壁厚尽可能均匀铸件的壁厚尽可能均匀冷冷铁铁同时凝固同时凝固 整个铸件几乎同时凝固。整个铸件几乎同时凝固。第13页/共65页第十四页，共65页。工艺参数工艺参数工艺参数工艺参数(cnsh)(cnsh)(cnsh)(cnsh)的确定的确定的确定的确定加工余量加工余量收缩率收缩率拔模斜度拔模斜度(xi d)铸造铸造(zhzo)圆圆角角工艺参数工艺参数第14页/共65页第十五
16、页，共65页。铸造工艺铸造工艺铸造工艺铸造工艺(gngy)(gngy)图实例图实例图实例图实例分分型型面面的的选选取取(xunq)至至关关重重要要衬套的零件图、铸造衬套的零件图、铸造(zhzo)工艺图、铸件图工艺图、铸件图第15页/共65页第十六页，共65页。(a)(b)a)a)改进改进(gijn)(gijn)前；前；b)b)改进改进(gijn)(gijn)后后l去掉去掉(q dio)凸台，避免活块凸台，避免活块l减少型芯的数量，避免不必要的型芯减少型芯的数量，避免不必要的型芯l直分型，防挖砂直分型，防挖砂凸台凸台型芯型芯分型面为曲面分型面为曲面(qmin)，需挖砂造型，需挖砂造型第16页/共
17、65页第十七页，共65页。内腔设计少用芯，安芯排气与清理内腔设计少用芯，安芯排气与清理(qngl)，事先考虑想仔细，事先考虑想仔细(a)(b)a)a)改进改进(gijn)(gijn)前；前；b)b)改进改进(gijn)(gijn)后后第17页/共65页第十八页，共65页。结构应使工艺结构应使工艺(gngy)简化简化简化外形简化外形(wi xn)，分形少，分形少 第18页/共65页第十九页，共65页。l思考题：思考题：l为防止铸件缺陷为防止铸件缺陷产生，试修改图产生，试修改图示铸钢机架的结示铸钢机架的结构构(jigu)(jigu)。l（孔的尺寸、形（孔的尺寸、形状不能变）状不能变）第19页/共6
18、5页第二十页，共65页。加工余量加工余量加工余量加工余量孔的铸出：要考虑铸出的可能性、必要孔的铸出：要考虑铸出的可能性、必要性、和经济性。一般大孔用下芯的方式性、和经济性。一般大孔用下芯的方式(fngsh)铸出，而小孔则用机加工完成。铸出，而小孔则用机加工完成。铸造铸造(zhzo)收缩率收缩率 铸件在凝固和冷却过程中会发生铸件在凝固和冷却过程中会发生收缩而造成各部分体积和尺寸缩小。收缩而造成各部分体积和尺寸缩小。为使铸件的实际尺寸符合图样要求，为使铸件的实际尺寸符合图样要求，在制作模样和芯盒时，模样和芯盒在制作模样和芯盒时，模样和芯盒的制造尺寸应比铸件放大一个该合的制造尺寸应比铸件放大一个该合
19、金的收缩率。金的收缩率。合金收缩率的大小取决于铸造合合金收缩率的大小取决于铸造合金的种类及铸件的结构、尺寸等因金的种类及铸件的结构、尺寸等因素。素。通常通常(tngchng)(tngchng)灰铸铁的铸造灰铸铁的铸造收缩率是收缩率是0.7%1.0%0.7%1.0%，铸钢的铸造，铸钢的铸造收缩率为收缩率为1.3%2.0%1.3%2.0%余量；斜度；型芯；型芯头；分型余量；斜度；型芯；型芯头；分型面和浇注位置面和浇注位置 第20页/共65页第二十一页，共65页。便于便于便于便于(biny)(biny)起模实例起模实例起模实例起模实例肋的布置肋的布置(bzh)第21页/共65页第二十二页，共65页。
20、凸肋设计凸肋设计(shj)避避活块活块 第22页/共65页第二十三页，共65页。压力压力(yl)加工加工第23页/共65页第二十四页，共65页。l回复：冷变形后的金属加热至一定温度后，因原子回复：冷变形后的金属加热至一定温度后，因原子的活动能力增强，使原子回复到平衡位置，晶粒残余的活动能力增强，使原子回复到平衡位置，晶粒残余应力大大减小，在晶粒大小尚无变化的情况下使其力应力大大减小，在晶粒大小尚无变化的情况下使其力学性能和物理性能部分学性能和物理性能部分(b fen)(b fen)得以恢复的过程（硬度得以恢复的过程（硬度大幅降低大幅降低 ）l加工硬化部分加工硬化部分(b fen)(b fen)
21、消除消除 l再结晶：当温度升高到该金属熔点的倍时（再结晶：当温度升高到该金属熔点的倍时（T T再熔）再熔）(K)(K)，金属原子获得更多的热能，使塑性变形后金属被，金属原子获得更多的热能，使塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为变形前晶格结构拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为变形前晶格结构相同的新等轴晶粒，不是相变过程相同的新等轴晶粒，不是相变过程l晶粒越细小、组织越均匀、越致密，相应的力学性晶粒越细小、组织越均匀、越致密，相应的力学性能越好，强度高塑性高能越好，强度高塑性高 第24页/共65页第二十五页，共65页。冷变形冷变形冷变形冷变形(bin xng)(bin xng)(bin
22、xng)(bin xng)及热变形及热变形及热变形及热变形(bin xng)(bin xng)(bin xng)(bin xng)冷变形：变形温度低于回复温度时，金属在变形过程中只有冷变形：变形温度低于回复温度时，金属在变形过程中只有加工硬化而无回复与再结晶现象，变形后的金属只具有加工硬加工硬化而无回复与再结晶现象，变形后的金属只具有加工硬化组织，这种变形称为冷变形。产生的原因：化组织，这种变形称为冷变形。产生的原因：晶粒沿变形最大的方向伸长晶粒沿变形最大的方向伸长晶格与晶粒均发生扭曲，产生内应力晶格与晶粒均发生扭曲，产生内应力晶粒间产生碎晶，滑移受阻晶粒间产生碎晶，滑移受阻热变形：变形温度在
23、再结晶温度以上时，变形产生的加工硬热变形：变形温度在再结晶温度以上时，变形产生的加工硬化被随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴化被随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶粒组织，而无任何加工硬化痕迹，这种变形称为热变形晶粒组织，而无任何加工硬化痕迹，这种变形称为热变形冷变形与热变形相比，其优点冷变形与热变形相比，其优点(yudin)(yudin)是是 尺寸、形状精度高尺寸、形状精度高第25页/共65页第二十六页，共65页。锻模锻模(dun m)(dun m)模膛及其功用模膛及其功用l预锻模膛预锻模膛l预锻模膛的作用是：预锻模膛的作用是：l使坯料变形到接近于锻件的形状和
24、尺寸，终锻时金属使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，终锻时金属(jnsh)(jnsh)容易充满终锻模膛。容易充满终锻模膛。l同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。l预锻模膛和终锻模膛的区别是前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。预锻模膛和终锻模膛的区别是前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。第26页/共65页第二十七页，共65页。l终锻模终锻模(dun m)(dun m)膛膛l终锻模终锻模(dun m)(dun m)膛的作用是：是使坯料最后变形膛的作用是：是使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸，因此它的形状应和锻到锻件所要求的形状和尺寸，因此
25、它的形状应和锻件的形状相同。件的形状相同。l终锻模终锻模(dun m)(dun m)膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量。钢件收缩量取收缩量。钢件收缩量取1.5%1.5%。l沿模膛四周有飞边槽，用以增加金属从模膛中流沿模膛四周有飞边槽，用以增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金出的阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。属。l 终锻后在孔内留下一薄层金属，称为冲孔连皮。终锻后在孔内留下一薄层金属，称为冲孔连皮。带有冲孔带有冲孔(chn kn)(chn kn)连皮及飞边的模锻件连皮及飞边的模锻件1-1-飞边；飞边；2-2-分模面；分模面；3-
26、3-冲孔冲孔(chn kn)(chn kn)连皮连皮4-4-锻件锻件第27页/共65页第二十八页，共65页。制坯模膛制坯模膛l拔长模膛：用来减小坯料拔长模膛：用来减小坯料(p lio)(p lio)某部某部分的横截面积，以增加该部分的长度。分的横截面积，以增加该部分的长度。l滚压模膛：用来减小坯料滚压模膛：用来减小坯料(p lio)(p lio)某部某部分的横截面积，以增大另一部分的横截分的横截面积，以增大另一部分的横截面积。主要是使金属按模锻件形状来分面积。主要是使金属按模锻件形状来分布。布。l弯曲模膛：对于弯曲的杆类模锻件，弯曲模膛：对于弯曲的杆类模锻件，需用弯曲模膛来弯曲坯料需用弯曲模膛
27、来弯曲坯料(p lio)(p lio)。l切断模膛：上模与下模的角部组成的切断模膛：上模与下模的角部组成的一对刀口，用来切断金属。一对刀口，用来切断金属。拔长模膛拔长模膛a-a-开式开式b-b-闭式闭式a-a-开式开式b-b-闭式闭式滚压模膛滚压模膛a-a-弯曲弯曲(wnq(wnq)模膛模膛b-b-切断切断(qi(qi dun)dun)模膛模膛弯曲与切断模膛弯曲与切断模膛第28页/共65页第二十九页，共65页。锤上模锻成型锤上模锻成型(chngxng)(chngxng)工艺设计工艺设计 锤上模锻成型的工艺过程一般为：切断毛坯锤上模锻成型的工艺过程一般为：切断毛坯加热坯料加热坯料模锻模锻切除模锻
28、件的飞边切除模锻件的飞边校正锻件校正锻件锻件热处理锻件热处理表表面清理面清理检验检验成堆存放。成堆存放。锤上模锻成型的工艺设计包括制定锻件图、计算坯料尺锤上模锻成型的工艺设计包括制定锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工步寸、确定模锻工步(选择模膛选择模膛)、选择设备及安排修整工序、选择设备及安排修整工序等。其中最主要的是锻件图的制定和模锻工步的确定。等。其中最主要的是锻件图的制定和模锻工步的确定。锤上模锻的锻模模膛，根据其功用锤上模锻的锻模模膛，根据其功用(gngyng)(gngyng)不同，可不同，可分为预锻模膛、终锻模膛和制坯模膛等三类。分为预锻模膛、终锻模膛和制坯模膛等三类。第29页/共65
29、页第三十页，共65页。液态液态(yti)模锻原理仿模锻原理仿真真液态液态(yti)(yti)模锻模锻l液态模锻的工艺流液态模锻的工艺流程：程：l原材料配制原材料配制熔炼熔炼(rn lin)浇注浇注加加压成型压成型脱模脱模冷却冷却热处理热处理检验检验入入库。库。l液态模锻造是一种液态模锻造是一种介于铸造和锻造之间介于铸造和锻造之间的加工方法。的加工方法。第30页/共65页第三十一页，共65页。l精密模锻是在模锻设备上锻造出形状复杂、锻件精度高的模精密模锻是在模锻设备上锻造出形状复杂、锻件精度高的模锻工艺。如精密模锻伞齿轮，其齿形部分可直接锻出而不必锻工艺。如精密模锻伞齿轮，其齿形部分可直接锻出而
30、不必再经切削加工。模锻件尺寸精度可达再经切削加工。模锻件尺寸精度可达IT12IT12IT15IT15，表面粗糙度，表面粗糙度为。为。l精密模锻工艺过程：先将原始坯料普通模锻成中间坯料精密模锻工艺过程：先将原始坯料普通模锻成中间坯料再再对中间坯料进行严格的清理，除去氧化对中间坯料进行严格的清理，除去氧化(ynghu)(ynghu)皮或缺陷皮或缺陷最最后采用无氧化后采用无氧化(ynghu)(ynghu)或少氧化或少氧化(ynghu)(ynghu)加热后精锻加热后精锻(如图如图)。精密精密(jngm)(jngm)模锻模锻下料下料普通普通(ptng)模锻模锻精密模锻精密模锻精密模锻的大致工艺过程精密模
31、锻的大致工艺过程第31页/共65页第三十二页，共65页。n n薄板的冲压成型薄板的冲压成型薄板的冲压成型薄板的冲压成型n n分分分分 离离离离 工工工工 序：使坯料的一部分序：使坯料的一部分序：使坯料的一部分序：使坯料的一部分(b fen)(b fen)(b fen)(b fen)与另一部分与另一部分与另一部分与另一部分(b fen)(b fen)(b fen)(b fen)相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等。相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等。相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等。相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等。n n变变变变 形形形形 工工工工 序：使坯料
32、的一部分序：使坯料的一部分序：使坯料的一部分序：使坯料的一部分(b fen)(b fen)(b fen)(b fen)相对于另一部分相对于另一部分相对于另一部分相对于另一部分(b(b(b(b fen)fen)fen)fen)产生位移而不破裂的工序。如拉深、弯曲、翻边、产生位移而不破裂的工序。如拉深、弯曲、翻边、产生位移而不破裂的工序。如拉深、弯曲、翻边、产生位移而不破裂的工序。如拉深、弯曲、翻边、胀型、旋压等。胀型、旋压等。胀型、旋压等。胀型、旋压等。n n落料及冲孔（统称冲裁）落料及冲孔（统称冲裁）落料及冲孔（统称冲裁）落料及冲孔（统称冲裁）n n落料是被分离的部分落料是被分离的部分落料是被
33、分离的部分落料是被分离的部分(b fen)(b fen)(b fen)(b fen)为成品，而周边是废料；为成品，而周边是废料；为成品，而周边是废料；为成品，而周边是废料；n n冲孔是被分离的部分冲孔是被分离的部分冲孔是被分离的部分冲孔是被分离的部分(b fen)(b fen)(b fen)(b fen)为废料，而周边是成品。为废料，而周边是成品。为废料，而周边是成品。为废料，而周边是成品。第32页/共65页第三十三页，共65页。l拉深中常见的废品及防止措施拉深中常见的废品及防止措施l拉伸件中最危险的部位是直壁与底部的过渡圆角处，当拉伸件中最危险的部位是直壁与底部的过渡圆角处，当拉应力拉应力(
34、yngl)(yngl)超过材料的强度极限时，此处将被超过材料的强度极限时，此处将被“拉裂拉裂”。防止。防止“拉裂拉裂”的措施有：的措施有：l正确选择拉伸系数正确选择拉伸系数l拉深件直径拉深件直径d d与坯料直径与坯料直径D D的比值称为拉深系数，用的比值称为拉深系数，用m m表表示，即示，即m=d/Dm=d/D。l拉深系数不小于。坯料的塑性差取上限值，塑性好取拉深系数不小于。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。下限值。拉深废品拉深废品(fipn)第33页/共65页第三十四页，共65页。l如果拉深系数过小，不能一次拉深成形如果拉深系数过小，不能一次拉深成形(chn xn)(chn xn)时，时
35、，则可采用多次拉深工艺。则可采用多次拉深工艺。l第一次拉深系数第一次拉深系数 m1=d1/D m1=d1/Dl第二次拉深系数第二次拉深系数 m2=d2/d1 m2=d2/d1l第几次拉深系数第几次拉深系数 mn=dn/dn-1 mn=dn/dn-1l总的拉深系数总的拉深系数 m=m1m2mn m=m1m2mn多次拉深时圆筒直径多次拉深时圆筒直径(zhjng)的变化的变化第34页/共65页第三十五页，共65页。l合理设计合理设计(shj)(shj)拉深模工作零件拉深模工作零件l 凸凹模的圆角半径。材料为钢的拉深件，取凸凹模的圆角半径。材料为钢的拉深件，取r r凹凹=10s=10s，而，而r r凸
36、凸1)r1)r凹。这两个圆角半径过小，产品凹。这两个圆角半径过小，产品容易拉裂。容易拉裂。l凸凹模间隙。一般取凸凹模间隙。一般取Z Z1.2)s1.2)s。l注意润滑注意润滑l拉深过程中另一种常见缺陷是起皱。可采用设置拉深过程中另一种常见缺陷是起皱。可采用设置压边圈的方法解决，也可以通过增加毛坯的相对厚压边圈的方法解决，也可以通过增加毛坯的相对厚度或拉深系数的途径来解决。度或拉深系数的途径来解决。有压边圈的拉深有压边圈的拉深起皱拉深件起皱拉深件第35页/共65页第三十六页，共65页。自由自由(zyu)锻件的结构工锻件的结构工艺性艺性避免锥体避免锥体(zhu t)(zhu t)和斜面结构和斜面结
37、构几何体间的交接处几何体间的交接处不应形成空间不应形成空间(kngjin)(kngjin)曲线曲线改成平面与圆柱、改成平面与圆柱、平面与平面平面与平面锻件的结构工艺性锻件的结构工艺性第36页/共65页第三十七页，共65页。自由自由(zyu)锻件的结构工锻件的结构工艺性艺性自由自由(zyu)锻件上不应设计锻件上不应设计出加强筋、凸台、工字形截面出加强筋、凸台、工字形截面截面截面(jimin)变化大的锻件，变化大的锻件，采用组合连接采用组合连接第37页/共65页第三十八页，共65页。焊接焊接(hnji)第38页/共65页第三十九页，共65页。焊接焊接焊接焊接(hnji)(hnji)方法方法方法方法
38、电弧焊电弧焊熔熔焊焊(rn hn)电渣焊电渣焊等离子弧焊等离子弧焊电子束焊电子束焊激光激光(jgung)焊焊气体保护焊气体保护焊埋弧焊埋弧焊根据实现原子结合根据实现原子结合基本途径的不同，基本途径的不同，对熔焊分类。对熔焊分类。手弧手弧焊焊n n熔化焊熔化焊熔化焊熔化焊n n压力焊压力焊压力焊压力焊n n钎焊钎焊钎焊钎焊 第39页/共65页第四十页，共65页。焊接接头焊接接头焊接接头焊接接头(ji tu)(ji tu)(ji tu)(ji tu)的组织与性能的组织与性能的组织与性能的组织与性能 熔焊热原的高温集中融化焊熔焊热原的高温集中融化焊缝区金属，并向工件金属传缝区金属，并向工件金属传导热
39、量，必然引起焊缝及附导热量，必然引起焊缝及附近区域金属的组织和性能发近区域金属的组织和性能发生变化。生变化。焊缝区焊缝区在焊接接头横截面在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域。上测量的焊缝金属的区域。熔合区熔合区熔合线两侧熔合线两侧(lin c)(lin c)有一个很窄的焊缝与热影响有一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区。区的过渡区。热影响区热影响区-受焊接热循环的影受焊接热循环的影响，焊缝附近的母材因焊接响，焊缝附近的母材因焊接热作用发生组织或性能变化热作用发生组织或性能变化的区域（熔合区，过热区、的区域（熔合区，过热区、正火区、部分相变区）。低正火区、部分相变区）。低碳钢的焊接接头中正火区的碳
40、钢的焊接接头中正火区的性能最好。性能最好。第40页/共65页第四十一页，共65页。由于电弧产生的热量在阳极和阴极由于电弧产生的热量在阳极和阴极(ynj)(ynj)上有一定的差异，上有一定的差异，在使用直流电焊机焊接时，有两种接线方法：在使用直流电焊机焊接时，有两种接线方法：直流正接：焊件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条）直流正接：焊件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条）直流负接：焊件接负极，焊条接正极（薄板、碱性低氢焊条、直流负接：焊件接负极，焊条接正极（薄板、碱性低氢焊条、低合金钢和铝合金）低合金钢和铝合金）直流正接与负接直流正接与负接第41页/共65页第四十二页，共65页。熔池的保护熔池
41、的保护(boh)(boh)焊剂焊剂(hnj)(hnj)是由是由SiO2SiO2，MnOMnO、MgOMgO及及CaFCaF等组成的硅酸盐。等组成的硅酸盐。焊剂焊剂(hnj)(hnj)保护的效果保护的效果形成熔融的液态焊剂形成熔融的液态焊剂(hnj)(hnj)薄膜，使熔池与空气隔绝，大大减少焊薄膜，使熔池与空气隔绝，大大减少焊缝中的含气量，提高焊缝韧性。缝中的含气量，提高焊缝韧性。延长熔池存在时间，加强了冶金反应，有利于气孔、夹渣的析出。延长熔池存在时间，加强了冶金反应，有利于气孔、夹渣的析出。气保护气保护(boh)渣渣-气联合保护气联合保护渣保护渣保护手工电弧焊手工电弧焊？第42页/共65页第
42、四十三页，共65页。摩擦摩擦(mc)(mc)焊焊l摩擦焊的工艺过程原理摩擦焊的工艺过程原理l摩擦焊是利用焊件接触面相对旋转摩擦焊是利用焊件接触面相对旋转(xunzhun)(xunzhun)运动中运动中相互摩擦所产生的热，使端部达到塑性状态，然后相互摩擦所产生的热，使端部达到塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。l摩擦焊具有以下优点：摩擦焊具有以下优点：l接头的焊接质量好、稳定，其废品率是闪光对焊的接头的焊接质量好、稳定，其废品率是闪光对焊的1%1%左右。左右。l适于焊接异种钢和异种金属，如碳素结构钢适于焊接异种钢和异种金属，如碳素结构钢-高速钢、高速
43、钢、铜铜-不锈钢、铝不锈钢、铝-铜、铝铜、铝-钢等。钢等。气门芯气门芯第43页/共65页第四十四页，共65页。埋弧焊 埋弧焊的原理及特点埋弧焊的原理及特点 埋弧自动焊是用焊剂埋弧自动焊是用焊剂(hnj)(hnj)进行渣保进行渣保护，焊丝为一电极在焊剂护，焊丝为一电极在焊剂(hnj)(hnj)层下层下引燃电弧燃烧。因电弧在焊剂引燃电弧燃烧。因电弧在焊剂(hnj)(hnj)包围下燃烧，所以热效率高；焊丝包围下燃烧，所以热效率高；焊丝为连续的盘状焊丝，可连续馈电；为连续的盘状焊丝，可连续馈电；焊接无飞溅，可实现大电流高速焊焊接无飞溅，可实现大电流高速焊接，生产率高；金属利用率高，焊接，生产率高；金属
44、利用率高，焊接质量好，劳动条件好。埋弧焊适接质量好，劳动条件好。埋弧焊适于平直长焊缝和环焊缝的焊接。于平直长焊缝和环焊缝的焊接。1-1-焊件；焊件；2-2-焊剂焊剂(hnj)(hnj)；3-3-焊剂焊剂(hnj)(hnj)斗；斗；4-4-焊丝焊丝5-5-送丝滚轮；送丝滚轮；6-6-导电嘴导电嘴7-7-焊缝；焊缝；8-8-焊渣焊渣第44页/共65页第四十五页，共65页。l埋弧焊的应用埋弧焊的应用l 埋弧焊主要埋弧焊主要用于压力容器用于压力容器的环缝焊和直的环缝焊和直缝焊，锅炉冷缝焊，锅炉冷却壁的长直却壁的长直(chn zh)(chn zh)焊焊缝焊接，船舶缝焊接，船舶和潜艇壳体的和潜艇壳体的焊接
45、，起重机焊接，起重机械（行车）和械（行车）和冶金机械（高冶金机械（高炉炉身）的焊炉炉身）的焊接。接。第45页/共65页第四十六页，共65页。焊缝焊缝焊缝焊缝(hn fn(hn fn)的布的布的布的布置置置置焊缝分散焊缝分散焊缝分散焊缝分散(fnsn)(fnsn)布置的设计布置的设计布置的设计布置的设计焊缝焊缝焊缝焊缝(hn fn)(hn fn)对称布置的设计对称布置的设计对称布置的设计对称布置的设计焊缝避开最大应力集中位置的设计焊缝避开最大应力集中位置的设计焊缝避开最大应力集中位置的设计焊缝避开最大应力集中位置的设计焊缝远离机械加工表面的的设计焊缝远离机械加工表面的的设计焊缝远离机械加工表面的
46、的设计焊缝远离机械加工表面的的设计第46页/共65页第四十七页，共65页。焊缝焊缝焊缝焊缝(hn fn(hn fn)的布的布的布的布置置置置焊缝焊缝焊缝焊缝(hn fn)(hn fn)位置便于手弧焊的设计位置便于手弧焊的设计位置便于手弧焊的设计位置便于手弧焊的设计便于自动便于自动便于自动便于自动(zdng)(zdng)焊的设计焊的设计焊的设计焊的设计便于点焊及缝隙焊的设计便于点焊及缝隙焊的设计便于点焊及缝隙焊的设计便于点焊及缝隙焊的设计第47页/共65页第四十八页，共65页。中压容器焊接工艺图中压容器焊接工艺图1 11010为焊缝为焊缝(hn fn)(hn fn)编号编号第48页/共65页第四
47、十九页，共65页。由多块小板焊接拼装成大板材，焊缝合理(hl)布置焊缝布焊缝布置应尽置应尽量量(jnling)分散分散第49页/共65页第五十页，共65页。焊缝密集或交叉，会造成(zo chn)金属过热，加大热影响区，使组织恶化第50页/共65页第五十一页，共65页。合理焊缝合理焊缝(hn fn)布置布置第51页/共65页第五十二页，共65页。切削切削(qixio)加工加工第52页/共65页第五十三页，共65页。n n切削运动与工件上形成的表面切削运动与工件上形成的表面切削运动与工件上形成的表面切削运动与工件上形成的表面n n切削运动切削运动切削运动切削运动n n 机床为实现切削加工，刀具与工
48、件间必需具机床为实现切削加工，刀具与工件间必需具机床为实现切削加工，刀具与工件间必需具机床为实现切削加工，刀具与工件间必需具有一定的相对运动，包括主运动和进给运动。有一定的相对运动，包括主运动和进给运动。有一定的相对运动，包括主运动和进给运动。有一定的相对运动，包括主运动和进给运动。n n主运动：是指在切削加工中，形成机床切削主运动：是指在切削加工中，形成机床切削主运动：是指在切削加工中，形成机床切削主运动：是指在切削加工中，形成机床切削速度或消耗主要动力的工速度或消耗主要动力的工速度或消耗主要动力的工速度或消耗主要动力的工 作运动。作运动。作运动。作运动。n n进给运动：是指在切削加工中，对
49、工件的多进给运动：是指在切削加工中，对工件的多进给运动：是指在切削加工中，对工件的多进给运动：是指在切削加工中，对工件的多余材料余材料余材料余材料(cilio)(cilio)(cilio)(cilio)不断被去除的工作运动。不断被去除的工作运动。不断被去除的工作运动。不断被去除的工作运动。切削切削切削切削(qixio)(qixio)运动运动运动运动第53页/共65页第五十四页，共65页。注释：注释：注释：注释：）主运动）主运动）主运动）主运动(yndng)(yndng)可以是旋转运动可以是旋转运动可以是旋转运动可以是旋转运动(yndng)(yndng)，也可以是往复，也可以是往复，也可以是往复
50、，也可以是往复运动运动运动运动(yndng)(yndng)；）主运动）主运动）主运动）主运动(yndng)(yndng)可以是工件来实现（车外圆）；主运动可以是工件来实现（车外圆）；主运动可以是工件来实现（车外圆）；主运动可以是工件来实现（车外圆）；主运动(yndng)(yndng)也可以是刀具来实现（切断、刨、铣加工）也可以是刀具来实现（切断、刨、铣加工）也可以是刀具来实现（切断、刨、铣加工）也可以是刀具来实现（切断、刨、铣加工）主运动）主运动）主运动）主运动(yndng)(yndng)只有一个，进给运动只有一个，进给运动只有一个，进给运动只有一个，进给运动(yndng)(yndng)可以一