汽車及其零件制造中常用制造工藝基礎(chǔ)知識(shí)

1、17452-02A第二章汽車及其零件制造中常用制造工藝基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)鑄造工藝基礎(chǔ)第二節(jié)鍛造工藝基礎(chǔ)第三節(jié)焊接基本工藝第四節(jié)沖壓工藝基礎(chǔ)第五節(jié)粉 末 冶 金第六節(jié)塑料成型工藝基礎(chǔ)第七節(jié)毛坯的選擇第一節(jié)鑄造工藝基礎(chǔ)一、概述二、砂型鑄造的造型工藝三、鑄件結(jié)構(gòu)工藝性四、特種鑄造17452-02A一、概述(一) 鑄造的特點(diǎn)及分類(二) 合金的鑄造性能17452-02A(一) 鑄造的特點(diǎn)及分類汽車用鑄件的主要特點(diǎn)是壁薄、形狀復(fù)雜、尺寸精度高、質(zhì)量輕、可靠性好、生產(chǎn)批量大等。鑄件一般占汽車自重的20%左右，僅次于鋼材用量，居第二位。就材質(zhì)而言，鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鑄銅等應(yīng)有盡有，僅鑄鐵就采用了灰鑄鐵、球墨鑄鐵

2、、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵及合金鑄鐵等。可以說，汽車工業(yè)使各種鐵造材質(zhì)達(dá)到物盡其用的地步。就所采用的各種工藝方法而言，一般習(xí)慣將鑄造分成砂型鑄造和特種鑄造兩大類。液態(tài)金屬完全靠重力充滿整個(gè)鑄型型腔，且直接形成鑄型的原材料主要為型砂，這種鑄造方法稱為砂型鑄造。在汽車鑄件生產(chǎn)中，砂型鑄造所生產(chǎn)的鑄件占整個(gè)汽車鑄件的90%以上。凡不同于砂型鑄造的所有鑄造方法，統(tǒng)稱為特種鑄造。17452-02A(二) 合金的鑄造性能1.流動(dòng)性2.收縮性3.偏析及吸氣性17452-02A二、砂型鑄造的造型工藝(一) 砂型鑄造的工藝過程(二) 造型材料和造型方法(三) 鑄件澆注位置和分型面的選擇(四) 工藝參數(shù)的選擇17452

3、-02A(一) 砂型鑄造的工藝過程圖2-1砂型鑄造的工藝過程17452-02A(二) 造型材料和造型方法制造鑄型用的材料稱為造型材料，主要指型砂和芯砂。它由砂、粘結(jié)劑和附加物等組成。造型材料應(yīng)具備可塑性、強(qiáng)度、耐火度、透氣性和退讓性。砂型鑄造的造型方法很多，可分為手工造型和機(jī)器造型兩大類。手工造型是指全部用手工或手動(dòng)工具完成的造型過程。手工造型按照起模特點(diǎn)可分為整模造型、挖砂造型、分模造型、活塊造型、三箱造型等方法。機(jī)器造型是指用機(jī)器完成全部或至少完成緊砂操作的造型過程。17452-02A(三) 鑄件澆注位置和分型面的選擇1.澆注位置的選擇原則2.分型面的選擇原則17452-02A(三) 鑄件

4、澆注位置和分型面的選擇圖2-2CA6120進(jìn)、排氣支管分型面的選取17452-02A1.澆注位置的選擇原則圖2-3氣缸體分型面的選取17452-02A2.分型面的選擇原則圖2-4雙聯(lián)齒輪分型面的選擇17452-02A(四) 工藝參數(shù)的選擇(1) 加工余量所謂加工余量，就是鑄件上需要切削加工的表面，應(yīng)預(yù)先留出一定的加工余量，其大小取決于鑄造合金的種類、造型方法、鑄件大小及加工面在鑄型中的位置等諸多因素。(2) 起模斜度為了使模樣便于從鑄型中取出，垂直于分型面的立壁上所加的斜度稱為起模斜度。(3) 鑄造圓角為了防止鑄件在壁的連接和拐角處產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋，防止鑄型的尖角損壞和產(chǎn)生砂眼，在設(shè)計(jì)鑄件時(shí)，鑄

5、件壁的連接和拐角部分應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角。(4) 型芯頭為了保證型芯在鑄型中的定位、固定和排氣，模樣和型芯都要設(shè)計(jì)出型芯頭。(5) 收縮余量由于鑄件在澆注后的冷卻收縮，制作模樣時(shí)要加上這部分收縮尺寸。17452-02A三、鑄件結(jié)構(gòu)工藝性(一) 鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求(二) 合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求17452-02A(一) 鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求(1) 鑄件外形的設(shè)計(jì)(2) 鑄件內(nèi)腔的設(shè)計(jì) (3) 鑄件結(jié)構(gòu)斜度的設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到起模方便，應(yīng)在垂直于分型面的不加工立壁上設(shè)計(jì)出斜度。17452-02A(二) 合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求(1) 合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚不同的合金、不同的鑄造條件，對

6、合金的流動(dòng)性影響很大。(2) 鑄件壁厚應(yīng)盡可能均勻鑄件壁厚均勻是為了鑄件各部分冷卻速度相接近，形成同時(shí)凝固，避免因壁厚差別而形成熱節(jié)，產(chǎn)生縮孔、縮松，也避免薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生變形和裂(3) 鑄件壁的連接方式要合理(4) 避免鑄件收縮阻礙當(dāng)鑄件的收縮受到阻礙，產(chǎn)生的鑄造內(nèi)應(yīng)力超過合金的強(qiáng)度極限時(shí)，鑄件將產(chǎn)生裂紋。(5) 避免大平面大平面受高溫金屬液烘烤時(shí)間長，易產(chǎn)生夾砂；金屬液中氣孔、夾渣上浮滯留在上表面，產(chǎn)生氣孔、渣孔；而且大平面不利于金屬液充填，易產(chǎn)生澆不足和冷隔。17452-02A(3) 鑄件壁的連接方式要合理圖2-5接頭結(jié)構(gòu)17452-02A四、特種鑄造(一) 金屬型鑄造(二) 壓力鑄造(三)

7、 低壓鑄造(四) 離心鑄造17452-02A四、特種鑄造圖2-6垂直分型式金屬型17452-02A(一) 金屬型鑄造金屬型鑄造是指用重力將熔融金屬澆注入金屬鑄型獲得鑄件的方法。金屬型是指由金屬材料制成的鑄型，不能稱作金屬模。常用的垂直分型式金屬型如圖2-6所示，由定型和動(dòng)型兩個(gè)半型組成，分型面位于垂直位置，澆注時(shí)先使兩個(gè)半型合緊，待熔融金屬凝固、鑄件定型后，再利用簡單的機(jī)構(gòu)使兩個(gè)半型分離，取出鑄件。金屬型鑄造實(shí)現(xiàn)了“一型多鑄”，克服了砂型鑄造造型工作量大、占地面積大、生產(chǎn)率低等缺點(diǎn)；具有鑄件精度和力學(xué)性能高的特點(diǎn)。在汽車行業(yè)中，鋁合金缸蓋、進(jìn)氣管及活塞等形狀不太復(fù)雜的中、小鑄件的大批量生產(chǎn)均采

8、用金屬型鑄造。17452-02A(二) 壓力鑄造圖2-7壓力鑄造a) 合型澆注b) 壓射c) 開型頂件17452-02A(二) 壓力鑄造圖2-8低壓鑄造工藝原理圖1保溫室2坩堝3升液管4貯氣罐5鑄型17452-02A(三) 低壓鑄造低壓鑄造是在2070kPa的壓力下，使金屬液壓入鑄型并在壓力下結(jié)晶凝固的鑄造方法。因其壓力低，故稱為低壓鑄造。低壓鑄造工藝原理如圖2-8所示。工作時(shí)由貯氣罐向保溫室中送入壓力為0.010.08MPa的干燥壓縮空氣或惰性氣體，使金屬液(高出液相線100150)沿升液管從密封坩堝中，以10.510.6m/s的速度壓入鑄型型腔中，將其充滿后，仍保持定壓力(或適當(dāng)增壓)至型

9、腔內(nèi)金屬液完全凝固。然后撤出壓力，使沒有凝固的金屬液在重力作用下流回坩堝，保證升液管和澆口中沒有凝固的金屬液。最后，打開鑄型取出鑄件。17452-02A(四) 離心鑄造圖2-9離心鑄造a)垂直軸線b)水平軸線17452-02A第二節(jié)鍛造工藝基礎(chǔ)一、概述二、自由鍛三、模鍛四、鍛壓新工藝17452-02A一、概述(一) 鍛造的生產(chǎn)方式(二) 鍛造的特點(diǎn)(三) 鍛造加工的適用范圍(四) 金屬的鍛造性能17452-02A(一) 鍛造的生產(chǎn)方式(1) 自由鍛、胎模鍛、模鍛都是通過金屬體積的轉(zhuǎn)移和分配來獲得毛坯的加工方法。(2) 軋制利用金屬坯料與軋輥接觸表面的摩擦力，使金屬坯料截面積減小、長度增加的加工

10、方法稱為軋制，如圖2-11所示。(3) 拉拔金屬坯料在拉力作用下，通過拉拔模?？资菇孛婵s小、長度增加的加工方法稱為拉拔，如圖2-12所示。(4) 擠壓將金屬坯料放人擠壓模內(nèi)，使其受壓并被擠出?？住a(chǎn)生變形的加工方法稱為擠壓，如圖2-13所示。17452-02A(一) 鍛造的生產(chǎn)方式圖2-10生產(chǎn)方法示意圖a) 自由鍛b)胎膜鍛c) 模鍛17452-02A(一) 鍛造的生產(chǎn)方式表2-2鍛造按所用模具的安置情況分類表2-3模鍛按成形溫度分類17452-02A(二) 鍛造的特點(diǎn)1) 金屬材料經(jīng)過鍛壓后，可改善組織，提高力學(xué)性能。2) 鍛造加工主要依靠金屬在塑性狀態(tài)下體積的轉(zhuǎn)移，不需要切除金屬。3)

11、用軋、拉、擠、壓等加工方法制得的坯料或零件具有力學(xué)性能好、表面光潔、精度高、剛度大等特點(diǎn)，可做到少切削、無切削。4) 除自由鍛外，其他鍛壓加工容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，具有較高的生產(chǎn)率，其中尤以軋制、拉拔、擠壓等工藝最為明顯。17452-02A2) 鍛造加工主要依靠金屬在塑性狀態(tài)下體積的轉(zhuǎn)移，不需要切除金屬。圖2-11軋制示意圖17452-02A2) 鍛造加工主要依靠金屬在塑性狀態(tài)下體積的轉(zhuǎn)移，不需要切除金屬。圖2-12拉拔示意圖17452-02A2) 鍛造加工主要依靠金屬在塑性狀態(tài)下體積的轉(zhuǎn)移，不需要切除金屬。圖2-13擠壓示意圖1凸模2坯料3擠壓筒4擠壓模17452-02A(三) 鍛造加工的

12、適用范圍1) 發(fā)動(dòng)機(jī)：曲軸、連桿、連桿蓋、凸輪軸、進(jìn)排氣閥門等。2) 前懸架：上懸臂架、下懸臂架、轉(zhuǎn)向橫拉桿球鉸接頭等。3) 前橋：轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)臂等。4) 轉(zhuǎn)向：轉(zhuǎn)向扇形軸、轉(zhuǎn)向搖臂、變速器等。5) 后橋：后車軸、外殼末端。6) 驅(qū)動(dòng)軸：驅(qū)動(dòng)軸、十字軸、軸叉、TM齒輪。7) 差速器：主動(dòng)小齒輪、環(huán)齒輪、凸緣叉。8) 等速萬向節(jié)、半軸齒輪軸、軸承外座圈、內(nèi)軸承座圈。17452-02A二、自由鍛(一) 自由鍛的工序(二) 自由鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性17452-02A(一) 自由鍛的工序自由鍛工序可分為基本工序、輔助工序及修整工序。輔助工序是為基本工序操作方便而進(jìn)行的預(yù)先變形，如壓鉗口、鋼錠倒棱和壓肩

13、等。修整工序是為提高鍛件表面質(zhì)量而進(jìn)行的工序，如校整、滾圓、平整等?；竟ば蚴亲杂慑懺斓闹饕ば颍ㄧ叴?、拔長、沖孔、彎曲、切割、錯(cuò)移和扭轉(zhuǎn)等。17452-02A(二) 自由鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性1) 鍛件上應(yīng)避免楔形、曲線形、錐形等傾斜結(jié)構(gòu)，這類鍛件加工時(shí)需要專用工具，且鍛造困難，應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成圓柱形、方形結(jié)構(gòu)。2) 圓柱體與圓柱體曲面交接處鍛造很困難，應(yīng)改成平面與圓柱體交接或平面與平面交接較為合理。3) 帶加強(qiáng)筋和表面小凸臺(tái)的鍛件，結(jié)構(gòu)上是不允許的。4) 對于橫截面有急劇變化或形狀復(fù)雜的鍛件，可將其設(shè)計(jì)成幾個(gè)簡單件鍛制成形后，再用焊接或機(jī)械連接方式構(gòu)成整體組合件。17452-02A三、模鍛(一

14、) 鍛模 (二) 錘上模鍛工藝規(guī)程的制訂(三) 模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性17452-02A(一) 鍛模 圖2-14鍛模1錘頭2上模3飛邊槽4下模5模座6、7、10楔鐵8分模面9模膛17452-02A(二) 錘上模鍛工藝規(guī)程的制訂(1) 繪制模鍛件圖該圖是以零件圖為依據(jù)按模鍛工藝特點(diǎn)繪制的，是設(shè)計(jì)和制造鍛模，計(jì)算坯料、選擇模鍛設(shè)備的噸位和檢驗(yàn)鍛件的依據(jù)。(2) 確定模鍛工步主要依據(jù)鍛件的形狀和尺寸確定長軸類模鍛件，如臺(tái)階軸、連桿等一般要經(jīng)過拔長、滾壓、彎曲、預(yù)鍛和終鍛等工步。(3) 鍛件修整主要包括切邊、沖連皮、校正、清理、精壓以及鍛后熱處理等。17452-02A(三) 模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性

15、要求：模鍛件應(yīng)有合理的分模面、模鍛斜度和圓角半徑；模鍛件的幾何形狀應(yīng)有利于金屬成形；應(yīng)盡量避免鍛件上有深孔或多孔結(jié)構(gòu)；形狀復(fù)雜的模鍛件可采用鍛焊組合工藝。17452-02A四、鍛壓新工藝(一) 零件的擠壓(二) 零件的軋制(三) 擺動(dòng)輾壓17452-02A(一) 零件的擠壓(1) 正擠壓擠壓時(shí)，金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向致，如圖2-15所示。(2) 反擠壓擠壓時(shí)，金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反，如圖2-16所示。(3) 復(fù)合擠壓擠壓時(shí)，金屬沿凸模運(yùn)動(dòng)方向和相反方向均有流動(dòng)，如圖2-17所示。(4) 徑向擠壓擠壓時(shí)，金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向呈90角，如圖2-18所示。17452-02A(1)

16、正擠壓擠壓時(shí)，金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向致，如圖2-15所示。圖2-15正擠壓a) 擠壓示意圖b) 氣門嘴17452-02A(2) 反擠壓擠壓時(shí)，金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反，如圖2-16所示。圖2-16反擠壓a) 擠壓示意圖b) 活塞17452-02A(3) 復(fù)合擠壓擠壓時(shí)，金屬沿凸模運(yùn)動(dòng)方向和相反方向均有流動(dòng)，如圖2-17所示。圖2-17復(fù)合擠壓a) 復(fù)合擠壓示意圖b)工件17452-02A(4) 徑向擠壓擠壓時(shí)，金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向呈90角，如圖2-18所示。圖2-18徑向擠壓a) 徑向擠壓示意圖b) 工件17452-02A(二) 零件的軋制(1) 輥鍛輥鍛是使坯料通過裝在一對軋

17、輥上的扇形模塊時(shí)，受壓產(chǎn)生變形的生產(chǎn)方法，其工藝示意圖如圖2-19所示。(2) 環(huán)形件的軋制環(huán)形件的軋制是將坯料放置在兩高速旋轉(zhuǎn)的成形軋輥中加壓，使環(huán)形件的截面積縮小、直徑增大的一種加工方法，其工藝示意圖如圖2-20所示。17452-02A(1) 輥鍛圖2-19輥鍛工藝示意圖1軋輥2扇形模塊3定位塊17452-02A(三) 擺動(dòng)輾壓圖2-20環(huán)形件扎制示意圖17452-02A(三) 擺動(dòng)輾壓圖2-21擺動(dòng)碾壓的工作原理17452-02A第三節(jié)焊接基本工藝一、概述二、幾種焊接方法三、材料的焊接性能四、焊接件的結(jié)構(gòu)工藝性17452-02A一、概述(一) 焊接的特點(diǎn) (二) 焊接方法的分類17452

18、-02A(一) 焊接的特點(diǎn) 焊接與其他連接方法有著本質(zhì)的區(qū)別。通過焊接，被連接的焊件不僅在宏觀上建立了永久性的聯(lián)系，而且在微觀上建立了組織之間的內(nèi)在聯(lián)系。焊接能夠非常方便地利用型材和采用鍛焊、鑄焊、沖壓焊等復(fù)合工藝，制造出各種大型、復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件，并可把不同材質(zhì)和不同形狀尺寸的坯材連接成不可拆卸的整體，從而使許多大型復(fù)雜的鑄、鍛件的生產(chǎn)過程由難變易，由不可能變?yōu)榭赡堋?7452-02A(二) 焊接方法的分類(1) 熔焊將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法。(2) 壓焊焊接過程中，必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱)，以完成焊接的方法。(3) 釬焊采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊

19、件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)溫度、低于母材熔化溫度、利用液態(tài)釬料潤濕母材、填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。17452-02A圖2-22基本焊接方法及分類17452-02A二、幾種焊接方法(一) 焊條電弧焊(二) 電阻焊 (三) 氣體保護(hù)焊(四) 釬焊17452-02A(一) 焊條電弧焊焊條電弧焊是用手工操作焊條進(jìn)行焊接的一種電弧焊。它具有操作簡單靈活，對生產(chǎn)環(huán)境及焊接位置的要求的適應(yīng)性強(qiáng)，對焊接接頭裝配要求低，可焊的金屬材料廣的特點(diǎn)。由于焊條電弧焊的熔敷速度低，焊接質(zhì)量受焊工水平的影響大，焊后焊渣的清理比較麻煩，因而在汽車生產(chǎn)線上已較少應(yīng)用。17452-02A(二) 電阻焊 (1

20、) 點(diǎn)焊將裝配成搭接接頭的焊件置于兩個(gè)圓柱形電極間，預(yù)壓緊并通電加熱。(2) 縫焊縫焊的電極是一對旋轉(zhuǎn)的圓盤(滾輪)，焊件在滾輪間一邊隨滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)而送進(jìn)，一邊受壓通過脈沖電流，得到連續(xù)的相互重疊的焊點(diǎn)組成的焊縫。(3) 對焊對焊是用對接方式，在整個(gè)接觸面上通電產(chǎn)生電阻熱使焊件連接在一起的焊接方法。17452-02A(二) 電阻焊 圖2-23電阻焊的基本形式a) 點(diǎn)焊b) 縫焊c) 對焊17452-02A(三) 氣體保護(hù)焊(1) 氬弧焊氬弧焊的保護(hù)氣體氬氣是惰性氣體，在高溫下，氬氣不與金屬起化學(xué)反應(yīng)，并保護(hù)電弧和熔池不受空氣的有害作用。(2) 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)

21、氣體，以連續(xù)送進(jìn)的焊絲為電極的焊接方法。17452-02A(1) 氬弧焊圖2-24氬弧焊示意圖a) 不熔化極氬弧焊b) 熔化極氬弧焊1焊絲或電極2導(dǎo)電嘴3噴嘴4氬氣流5電弧6填充焊絲7工件8進(jìn)氣管9送絲輥輪17452-02A(四) 釬焊(1) 硬釬焊釬料熔點(diǎn)高于450，接頭強(qiáng)度較高(200MPa)，主要用于受力較大或工作溫度較高的工件。(2) 軟釬焊釬料熔點(diǎn)低于450，接頭強(qiáng)度低(100MPa)，主要用于受力較小或工作溫度較低的工件。17452-02A三、材料的焊接性能(一) 金屬材料的焊接性(二) 碳鋼及低合金鋼的焊接(三) 鑄鐵的焊補(bǔ)(四) 有色金屬的焊接 17452-02A(一) 金屬材

22、料的焊接性金屬材料的焊接性是指在一定的焊接工藝條件下金屬材料獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩方面的內(nèi)容：其一是工藝焊接性，即金屬形成焊接缺陷的敏感性要?。黄涠鞘褂眯阅?，即金屬的焊接接頭適應(yīng)使用時(shí)的性能要求。這不僅與金屬本身材質(zhì)有關(guān)，也與焊接時(shí)采用的工藝條件、焊接方法有關(guān)。17452-02A(二) 碳鋼及低合金鋼的焊接低碳鋼的碳含量少，焊接性良好。焊接過程中不需要任何特殊的工藝措施，幾乎所有的焊接方法都能獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭。中碳鋼的wC0.25%0.60%。隨著碳含量增加，焊接性變差，焊接時(shí)應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行預(yù)熱。高碳鋼的碳含量高，焊接性很差，一般只對高碳鋼工件進(jìn)行焊補(bǔ)，而不進(jìn)行結(jié)構(gòu)焊接。17452

23、-02A(三) 鑄鐵的焊補(bǔ)鑄鐵的碳、硅含量高，塑性很差，屬于焊接性很差的材料。一般鑄鐵不考慮作為焊接結(jié)構(gòu)件，而只能進(jìn)行焊補(bǔ)。17452-02A(四) 有色金屬的焊接 有色金屬的焊接性較差，其主要原因是：有色金屬的焊接一般均具有容易氧化、吸氣性大、熱導(dǎo)率大和線膨脹系數(shù)大等特點(diǎn)。例如，鋁合金的焊接常用氬弧焊、氣焊、點(diǎn)焊、縫焊和釬焊。其中，以氬弧焊質(zhì)量最好，焊接時(shí)可不用熔劑，焊絲成分與母材相近，但氬氣純度要求大于99.9%。對要求不高的焊件可采用氣焊。為了去除氧化膜及雜質(zhì)，必須使用氯化物和氟化物等物質(zhì)組成的熔劑。17452-02A四、焊接件的結(jié)構(gòu)工藝性(一) 焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇(二) 焊接接頭形式

24、(三) 焊縫的布置17452-02A(一) 焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇在滿足焊接結(jié)構(gòu)件使用性能的前提下，應(yīng)盡量選用焊接性良好的材料。低碳鋼和普通低合金鋼的焊接性良好、價(jià)格低廉、焊接工藝簡單、易于保證焊接質(zhì)量，應(yīng)優(yōu)先選用。而wC0.5的碳鋼和wC0.6的合金鋼焊接性不好，應(yīng)盡量避免采用。在采用兩種不同材料進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)注意它們焊接性的差異。17452-02A(二) 焊接接頭形式 圖2-25焊接接頭的過渡形式a)對接b) T型接c)角接17452-02A(三) 焊縫的布置焊接結(jié)構(gòu)件的焊縫布置對焊接質(zhì)量、生產(chǎn)率有很大的影響。其一般的設(shè)計(jì)原則如下：焊縫的位置應(yīng)便于操作；焊縫應(yīng)避開應(yīng)力最大和應(yīng)力集中的部位；焊縫

25、布置應(yīng)盡可能分散；焊縫位置應(yīng)盡可能對稱；焊縫位置應(yīng)遠(yuǎn)離加工表面 。17452-02A第四節(jié)沖壓工藝基礎(chǔ)一、概述二、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性三、沖模17452-02A一、概述(一) 沖壓工藝的特點(diǎn)(二) 沖壓工序的分類17452-02A(一) 沖壓工藝的特點(diǎn)1) 生產(chǎn)率高，且操作簡便，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。2) 車身零件的尺寸精度是由模具保證的，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需要切削加工便可用于裝配。3) 利用沖壓工藝方法可以獲得其他金屬加工方法所不能或難以加工的、形狀復(fù)雜的零件。4) 沖壓加工一般不需加熱毛坯，也不像切削加工那樣需切除大量金屬，所以它不但節(jié)能，而且材料利用率高。5) 沖壓所用原材料為軋制板料或

26、帶料，在沖壓過程中材料表面一般不受破壞，所以沖壓零件的表面質(zhì)量較好，為后續(xù)表面處理工序(如涂裝)提供了方便。17452-02A(二) 沖壓工序的分類由于沖壓加工零件的形狀、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能等的不同，其沖壓方法有多種多樣。沖壓工序按加工性質(zhì)的不同，可以分為兩大類型：分離工序和成形工序。分離工序是將沖壓件或毛坯在沖壓過程中沿一定的輪廓使其相互分離，其沖壓零件的分離斷面要滿足一定的斷面質(zhì)量要求；板料在不破壞的情況下產(chǎn)生塑性變形，獲得所需求的形狀及尺寸的工序叫做成形工序。沖壓最常用的四個(gè)基本工序?yàn)椋簺_裁、彎曲、拉深、成形.17452-02A二、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性(一) 沖裁件的結(jié)構(gòu)

27、工藝性(二) 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性(三) 拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性17452-02A(一) 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性1) 沖裁件的外形和內(nèi)孔形狀應(yīng)盡量簡單、對稱，最好是規(guī)則的幾何形狀或由規(guī)則的幾何形狀(圓弧與互相垂直的線條)組成，避免狹槽、長的懸臂，且其寬度b應(yīng)大于料厚S的2倍，即b2S。2) 沖裁件直線相接處均要以圓角過渡。3) 孔的尺寸不能過小，保證dS，避免增加孔的沖壓難度。17452-02A(二) 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性1) 彎曲件的圓角半徑不能小于最小彎曲半徑，也不宜過大。2) 彎曲件的形狀應(yīng)盡量對稱，彎曲半徑應(yīng)左右對稱，保證板料不會(huì)因摩擦阻力不均而產(chǎn)生滑移。3) 彎曲邊不要過短，應(yīng)使彎曲邊平直部分的

28、高度H2S,如圖2-27a所示。4) 彎曲帶孔件時(shí)，孔的位置如圖2-27b所示，L(1.52)S,這樣可避免孔的變形。5) 彎曲件的尺寸精度一般不應(yīng)超過IT9IT10。17452-02A(三) 拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性1) 拉深件形狀力求簡單，避免圓錐形、球面形和空間復(fù)雜曲面形，盡量采用軸對稱的形狀，使零件變形均勻和模具加工制造方便。2) 應(yīng)使拉深件高度盡可能減低，過高、過深的拉深件易出現(xiàn)廢品，需要多次拉深。3) 對于半敞開或不對稱的拉深件可采用合沖工藝，即將兩個(gè)或幾個(gè)零件合并成對稱形狀，一起沖壓，然后切開，以減少工序、節(jié)約材料、4) 對帶凸緣拉深件的凸緣寬度要適當(dāng)。5) 拉深圓筒形件時(shí)，底與壁間的

29、圓角半徑應(yīng)滿足rpS，凸緣與壁間的圓角半徑要滿足rd2S。6) 拉深件的尺寸精度不能要求過高，其高度尺寸精度應(yīng)不高于IT16IT17，直徑尺寸精度應(yīng)不高于IT12 IT16。17452-02A三、沖模(一) 簡單模 (二) 連續(xù)模(三) 復(fù)合模17452-02A(一) 簡單模 圖2-28簡單模1凸模2凹模3上模板4下模板5模柄6固定板7壓板8卸料板9導(dǎo)板10定位銷11導(dǎo)套12導(dǎo)柱17452-02A(二) 連續(xù)模圖2-29沖孔、落料連續(xù)模1落料凸模2定位銷3落料凹模4沖孔凸模5沖孔凹模6卸料板7板料8工件9廢料17452-02A第五節(jié)粉 末 冶 金一、概述二、粉末的制取三、零件的成形17452-

30、02A一、概述圖2-30粉末冶金工藝流程17452-02A二、粉末的制取(一) 霧化法(二) 還原法(三) 機(jī)械法17452-02A(一) 霧化法圖2-31霧化制粉1熔融金屬2集氣室3金屬粉末17452-02A(二) 還原法使氧化物和鹽類發(fā)生還原反應(yīng)制取粉末，稱為還原法。在工業(yè)上， 還原法被廣泛地用來制取鐵、銅、鎳、鈷、鎢、鉬等金屬粉末，這是由于還原法制取的粉末不僅經(jīng)濟(jì)，而且制粉過程比較簡單，在生產(chǎn)時(shí)容易控制粉末的顆粒大小和形狀。還原法制得的粉末還具有很好的壓制性和燒結(jié)性。17452-02A(三) 機(jī)械法機(jī)械法是指利用破碎機(jī)、錘擊機(jī)或球磨機(jī)粉碎材料，生產(chǎn)細(xì)小顆粒的粉末。最常見的球磨機(jī)是利用回轉(zhuǎn)

31、筒內(nèi)不斷拋落的鋼球破碎金屬。17452-02A三、零件的成形(一) 鋼模壓制(二) 燒結(jié)17452-02A(一) 鋼模壓制圖2-32鋼模壓制a)單向壓制b)雙向壓制c)浮動(dòng)陰模壓制1上模沖頭2陰模3粉末4下模沖頭17452-02A(二) 燒結(jié)燒結(jié)是將粉末預(yù)成形坯在適當(dāng)?shù)臏囟群蜌夥諚l件下加熱所發(fā)生的現(xiàn)象或過程。即把粉末預(yù)成形坯加熱到低于其中基本成分熔點(diǎn)的溫度下保溫，然后以各種方式和速度冷卻到室溫。在此過程中，發(fā)生一系列物理和化學(xué)的變化，粉末顆粒的聚集體變成為晶粒的聚結(jié)體，從而獲得具有所需物理、力學(xué)性能的制品或材料。由于粉末冶金生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)，所以大多燒結(jié)爐設(shè)計(jì)成自動(dòng)進(jìn)料方式，一般包括三個(gè)步驟

32、:預(yù)熱、燒結(jié)和冷卻。隨著粉末冶金工業(yè)的發(fā)展，粉末冶金出現(xiàn)許多新工藝，并獲得迅速發(fā)展。如熱壓成形、粉末擠壓、粉末鍛造、粉末扎制、等靜壓成形、噴射成形等。這些先進(jìn)工藝的特點(diǎn)是：具有更高的生產(chǎn)率；采用加熱壓實(shí)，以減小成形壓力，提高壓實(shí)密度并增加制件強(qiáng)度；提高制件表面質(zhì)量；擴(kuò)大應(yīng)用范圍等。17452-02A第六節(jié)塑料成型工藝基礎(chǔ)一、概述二、注射成型原理和工藝過程三、壓縮和壓注成型工藝17452-02A一、概述(一) 塑料組分(二) 塑料分類(三) 交聯(lián)高聚物形態(tài)塑料17452-02A(一) 塑料組分塑料的主要成分是合成樹脂。合成樹脂是由相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)經(jīng)聚合反應(yīng)而制得的相對分子質(zhì)量大的高分子聚合物

33、，有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、酚醛樹脂、聚氨脂、環(huán)氧樹脂等。簡單組分的塑料基本上以樹脂為主要成分，不加或加入少量助劑；多組分的塑料除樹脂外還需加入其他一些助劑，如增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、著色劑等，用以改善塑料的加工性能和使用性能。17452-02A(二) 塑料分類(1) 通用塑料一般只能作為非結(jié)構(gòu)材料使用，產(chǎn)量大，用途廣，價(jià)格低。(2) 工程塑料作為工程結(jié)構(gòu)材料使用，力學(xué)性能優(yōu)良，能在較寬溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力和在較為苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中使用。(3) 功能塑料用于特種環(huán)境中，具有某種特殊性能的塑料。17452-02A(三) 交聯(lián)高聚物形態(tài)塑料高聚物在成形過程中，大分子鏈結(jié)構(gòu)由線型或支鏈型形成網(wǎng)狀或立體結(jié)構(gòu)的反應(yīng)稱為交聯(lián)反應(yīng)，通過交聯(lián)反應(yīng)制得的高聚物稱為交聯(lián)高聚物或體型高聚物，其力學(xué)強(qiáng)度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性均有很大提高，因此交聯(lián)高聚物塑料在生產(chǎn)、生活中用途廣泛。17452-02A二、注射成型原理和工藝過程圖2-33螺桿式注射機(jī)結(jié)