武漢理工大學(xué)金屬工藝學(xué)復(fù)習(xí)提綱.

1、金屬工藝學(xué)金屬工藝學(xué)B Bl一、填空題（每空一、填空題（每空0.5分，共分，共20分）分） l二、問答題（每小題二、問答題（每小題5分，共分，共10分）分） l三、選擇題（每小題三、選擇題（每小題1分，共分，共10分）分）l四、工藝計(jì)算題（共四、工藝計(jì)算題（共30分）分） l五、零件工藝結(jié)構(gòu)題：修改不合理工藝結(jié)構(gòu)并五、零件工藝結(jié)構(gòu)題：修改不合理工藝結(jié)構(gòu)并畫出合理的零件結(jié)構(gòu)圖、簡述改進(jìn)理由（每小畫出合理的零件結(jié)構(gòu)圖、簡述改進(jìn)理由（每小題題3分共分共30分）分）液態(tài)成型的優(yōu)點(diǎn)液態(tài)成型的優(yōu)點(diǎn)適于做復(fù)雜外形，特別是復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯適于做復(fù)雜外形，特別是復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯對材料的適應(yīng)性廣，鑄件的大小幾乎不受限

2、制對材料的適應(yīng)性廣，鑄件的大小幾乎不受限制成本低，原材料來源廣，成本低，原材料來源廣， 價(jià)格低廉，一般不價(jià)格低廉，一般不需要昂貴的設(shè)備需要昂貴的設(shè)備對于某些塑性很差的材料對于某些塑性很差的材料( (如鑄鐵等如鑄鐵等) )是制造其是制造其毛坯或零件的唯一成型工藝毛坯或零件的唯一成型工藝1 12 23 34 4l 液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得形狀準(zhǔn)確、液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得形狀準(zhǔn)確、輪廓清晰的成型件的能力，稱為充型能力。輪廓清晰的成型件的能力，稱為充型能力。充型能力不足時(shí)會產(chǎn)生澆不足、冷隔、夾砂、充型能力不足時(shí)會產(chǎn)生澆不足、冷隔、夾砂、氣孔、夾渣等缺陷。氣孔、夾渣等缺陷。l充型能力首先取決于合金

3、的流動性，同時(shí)又充型能力首先取決于合金的流動性，同時(shí)又受鑄型性質(zhì)、澆注條件和鑄件結(jié)構(gòu)等因的影受鑄型性質(zhì)、澆注條件和鑄件結(jié)構(gòu)等因的影響。響。l鑄造最適合制造內(nèi)腔形狀復(fù)雜零件的方法。鑄造最適合制造內(nèi)腔形狀復(fù)雜零件的方法。l澆注位置：是指澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的澆注位置：是指澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的位置。這個(gè)位置是否正確，對鑄件的質(zhì)量影位置。這個(gè)位置是否正確，對鑄件的質(zhì)量影響很大。響很大。型砂型砂l(fā)型砂主要由原砂、粘結(jié)劑和水等組成型砂主要由原砂、粘結(jié)劑和水等組成l應(yīng)具備應(yīng)具備l透氣性透氣性l強(qiáng)度強(qiáng)度l耐火性耐火性l可塑性可塑性l退讓性等基本性能。退讓性等基本性能。l對鑄件不良影響對鑄件不良影響 l垮

4、砂垮砂l(fā)氣孔氣孔l粘砂粘砂l(fā)裂紋裂紋 等等繩輪單件小批量生產(chǎn)，材料繩輪單件小批量生產(chǎn)，材料HT200 合金的收縮合金的收縮 合金的收縮過程合金的收縮過程: :合金從液態(tài)冷卻至室溫的過程中，其合金從液態(tài)冷卻至室溫的過程中，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象。合金的收縮給液態(tài)成形工藝體積或尺寸縮減的現(xiàn)象。合金的收縮給液態(tài)成形工藝帶來許多困難，會造成許多鑄造缺陷。（如：縮孔、帶來許多困難，會造成許多鑄造缺陷。（如：縮孔、縮松、裂紋、變形等）?？s松、裂紋、變形等）。合金收縮的三個(gè)階段合金收縮的三個(gè)階段液態(tài)收縮液態(tài)收縮凝固收縮凝固收縮固態(tài)收縮固態(tài)收縮什什 么么 結(jié)結(jié) 果果 ？合金的收縮階段合金的收縮階段-液態(tài)收縮；

5、液態(tài)收縮；-凝固收縮；凝固收縮；-固態(tài)收縮固態(tài)收縮液態(tài)成形內(nèi)應(yīng)力、變形與裂紋液態(tài)成形內(nèi)應(yīng)力、變形與裂紋內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力熱應(yīng)力熱應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力l變形：殘余熱應(yīng)力的存在，使鑄件處在一種非穩(wěn)定狀態(tài)，變形：殘余熱應(yīng)力的存在，使鑄件處在一種非穩(wěn)定狀態(tài)，將自發(fā)地通過鑄件的變形來緩解其應(yīng)力，以回到穩(wěn)定的平衡將自發(fā)地通過鑄件的變形來緩解其應(yīng)力，以回到穩(wěn)定的平衡狀態(tài)狀態(tài)l裂紋：當(dāng)熱應(yīng)力大到一定程度會導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋裂紋：當(dāng)熱應(yīng)力大到一定程度會導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋( (熱裂紋與冷熱裂紋與冷裂紋）裂紋）鑄件在凝固和冷卻的過程中，由于鑄件鑄件在凝固和冷卻的過程中，由于鑄件的壁厚不均勻，導(dǎo)致不同部位不均衡的的壁厚不均勻，導(dǎo)致不同

6、部位不均衡的收縮而引起的應(yīng)力。收縮而引起的應(yīng)力。鑄件在固態(tài)收縮時(shí)，因受到鑄型、型芯、鑄件在固態(tài)收縮時(shí)，因受到鑄型、型芯、澆冒口、砂箱等外力阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。澆冒口、砂箱等外力阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。普通灰鑄鐵件普通灰鑄鐵件基體：基體：F F、P P、F+PF+P生產(chǎn)：鐵水熔煉好后直接澆鑄生產(chǎn)：鐵水熔煉好后直接澆鑄牌號：牌號：HTXXXHTXXXHT: HT: 表示灰鑄鐵中文拼音的代號表示灰鑄鐵中文拼音的代號XXX: XXX: 三位數(shù)字表示最抵抗拉強(qiáng)度三位數(shù)字表示最抵抗拉強(qiáng)度(MPa(MPa) )石墨形態(tài)：粗片狀石墨形態(tài)：粗片狀問題問題l1 1）灰鑄鐵牌號為什么不用含碳量多少）灰鑄鐵牌號為什么不用含碳

7、量多少表示，而用力學(xué)性能表示？表示，而用力學(xué)性能表示？l2 2）有一鑄件當(dāng)其強(qiáng)度不夠時(shí)，可否通）有一鑄件當(dāng)其強(qiáng)度不夠時(shí)，可否通過增大截面過增大截面 解決？解決？提高灰鑄鐵的性能提高灰鑄鐵的性能可鍛鑄鐵件的生產(chǎn)可鍛鑄鐵件的生產(chǎn)可鍛鑄鐵生產(chǎn)：將白口鑄鐵件經(jīng)長時(shí)間的高溫石墨可鍛鑄鐵生產(chǎn)：將白口鑄鐵件經(jīng)長時(shí)間的高溫石墨化退火，使白口鑄鐵中的滲碳體分解，獲得在鐵素化退火，使白口鑄鐵中的滲碳體分解，獲得在鐵素體或珠光體的基體分布著體或珠光體的基體分布著團(tuán)絮狀石墨團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。的鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵黑心可鍛鑄鐵(KTH, (KTH, 鐵素體基體鐵素體基體) )珠光體可鍛鑄鐵珠光體可鍛鑄鐵(KTZ)(KTZ

8、) 白心可鍛鑄鐵白心可鍛鑄鐵(KTB(KTB，很少用，很少用) )種種類類特點(diǎn)：特點(diǎn)：l強(qiáng)度高強(qiáng)度高bb=300=300400Mpa400Mpa，塑性（，塑性（12%12%）和韌性（）和韌性（kk 30 30 J/cmJ/cm2 2) )好好l石墨化退火周期長，石墨化退火周期長，404070h, 70h, 鑄件成本高鑄件成本高l適用于制造承受震動和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件適用于制造承受震動和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件l其實(shí)它并不能真的用于鍛造其實(shí)它并不能真的用于鍛造可鍛鑄鐵的牌號可鍛鑄鐵的牌號 可鍛鑄鐵的牌號用漢語拼音和兩組數(shù)字表可鍛鑄鐵的牌號用漢語拼音和兩組數(shù)字表示，第一組數(shù)字表示其示，第一組

9、數(shù)字表示其最低抗拉強(qiáng)度最低抗拉強(qiáng)度 b b (MPa(MPa) )，第二組數(shù)字表示其最低伸長率，第二組數(shù)字表示其最低伸長率 。KTH30006KTH30006 KTZ45006KTZ45006 可鐵黑可鐵黑可鐵珠可鐵珠 b b b b 球墨鑄鐵件球墨鑄鐵件主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)石墨成球狀，對基體的割裂作用已降到最低，石墨成球狀，對基體的割裂作用已降到最低，力學(xué)性能比灰鑄鐵有顯著提高。力學(xué)性能比灰鑄鐵有顯著提高?？赏ㄟ^熱處理改善金屬基體，進(jìn)一步提可通過熱處理改善金屬基體，進(jìn)一步提高性能。這一點(diǎn)與灰鑄鐵不同。高性能。這一點(diǎn)與灰鑄鐵不同。球墨鑄鐵較灰鑄鐵易產(chǎn)生縮孔、縮球墨鑄鐵較灰鑄鐵易產(chǎn)生縮孔、縮松、皮下

10、氣孔、夾渣等缺陷。松、皮下氣孔、夾渣等缺陷。石墨析出時(shí)，發(fā)生膨脹，應(yīng)適當(dāng)提高鑄石墨析出時(shí)，發(fā)生膨脹，應(yīng)適當(dāng)提高鑄型剛度。型剛度。調(diào)速套筒大批量生產(chǎn)調(diào)速套筒大批量生產(chǎn) 、材料、材料QT800-2 ？l是鑄件讓遠(yuǎn)離冒口的地方是鑄件讓遠(yuǎn)離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后才是冒口冒口本身凝固本身凝固l現(xiàn)以厚補(bǔ)薄，將縮孔轉(zhuǎn)移現(xiàn)以厚補(bǔ)薄，將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中去到冒口中去原則：原則：定向凝固原則定向凝固原則合理布置內(nèi)澆道及確定澆鑄工藝。合理布置內(nèi)澆道及確定澆鑄工藝。方法方法合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施。合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施。A A等溫線法等溫線法

11、B B內(nèi)切圓法內(nèi)切圓法判斷縮孔出判斷縮孔出現(xiàn)的方法現(xiàn)的方法消除消除縮孔縮孔和縮和縮松的松的方法方法熱應(yīng)力的消除方法熱應(yīng)力的消除方法鑄件的結(jié)構(gòu)：鑄件的結(jié)構(gòu)：鑄件各部分能自由收縮鑄件各部分能自由收縮 工藝方面：工藝方面：采用采用同時(shí)凝固原則同時(shí)凝固原則時(shí)效處理：時(shí)效處理：人工時(shí)效；自然時(shí)效人工時(shí)效；自然時(shí)效鑄件的結(jié)構(gòu)盡可能對稱鑄件的結(jié)構(gòu)盡可能對稱鑄件的壁厚盡可能均勻鑄件的壁厚盡可能均勻冷冷鐵鐵同時(shí)凝固同時(shí)凝固 整個(gè)鑄件幾乎同時(shí)凝固。整個(gè)鑄件幾乎同時(shí)凝固。工藝參數(shù)的確定工藝參數(shù)的確定加工余量加工余量收縮率收縮率拔模斜度拔模斜度鑄造圓角鑄造圓角工藝參數(shù)工藝參數(shù)鑄造工藝圖實(shí)例鑄造工藝圖實(shí)例分型面的選分型

12、面的選取至關(guān)重要取至關(guān)重要襯套的零件圖、鑄造工藝圖、鑄件圖襯套的零件圖、鑄造工藝圖、鑄件圖(a)(b)a)a)改進(jìn)前；改進(jìn)前；b)b)改進(jìn)后改進(jìn)后l去掉凸臺，避免活塊去掉凸臺，避免活塊l減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯l直分型，防挖砂直分型，防挖砂凸凸臺臺型型芯芯分型面為曲面，需挖砂造型分型面為曲面，需挖砂造型內(nèi)腔設(shè)計(jì)少用芯，安芯排氣與清理，事先考慮想仔細(xì)內(nèi)腔設(shè)計(jì)少用芯，安芯排氣與清理，事先考慮想仔細(xì)(a)(b)a) a)改進(jìn)前；改進(jìn)前；b)b)改進(jìn)改進(jìn)后后結(jié)構(gòu)應(yīng)使工藝簡化結(jié)構(gòu)應(yīng)使工藝簡化簡化外形，簡化外形，分形少分形少 l思考題：思考題：l為防止鑄件缺陷為防止

13、鑄件缺陷產(chǎn)生，試修改圖產(chǎn)生，試修改圖示鑄鋼機(jī)架的結(jié)示鑄鋼機(jī)架的結(jié)構(gòu)。構(gòu)。l（孔的尺寸、形（孔的尺寸、形狀不能變狀不能變）加工余量加工余量孔的鑄出：孔的鑄出：要考慮鑄出的可能性、必要考慮鑄出的可能性、必要性、和經(jīng)濟(jì)性。一般大孔用下芯的要性、和經(jīng)濟(jì)性。一般大孔用下芯的方式鑄出，而小孔則用機(jī)加工完成。方式鑄出，而小孔則用機(jī)加工完成。鑄造收縮率鑄造收縮率 鑄件在凝固和冷卻過程中會鑄件在凝固和冷卻過程中會發(fā)生收縮而造成各部分體積和發(fā)生收縮而造成各部分體積和尺寸縮小。尺寸縮小。為使鑄件的實(shí)際尺為使鑄件的實(shí)際尺寸符合圖樣要求，在制作模樣寸符合圖樣要求，在制作模樣和芯盒時(shí)，模樣和芯盒的制造和芯盒時(shí)，模樣和芯盒

14、的制造尺寸應(yīng)比鑄件放大一個(gè)該合金尺寸應(yīng)比鑄件放大一個(gè)該合金的收縮率。的收縮率。合金收縮率的大小取決于鑄合金收縮率的大小取決于鑄造合金的種類及鑄件的結(jié)構(gòu)、造合金的種類及鑄件的結(jié)構(gòu)、尺寸等因素。尺寸等因素。 通?；彝ǔ；诣T鐵鑄鐵的鑄造收縮率是的鑄造收縮率是0.7%1.0%0.7%1.0%，鑄鋼鑄鋼的鑄造收縮率的鑄造收縮率為為1.3%2.0%1.3%2.0%余量；斜度；型芯；型芯頭；余量；斜度；型芯；型芯頭；分型面和澆注位置分型面和澆注位置 便于起模實(shí)例便于起模實(shí)例肋的布置肋的布置凸肋設(shè)計(jì)凸肋設(shè)計(jì)避活塊避活塊 l回復(fù)回復(fù)：冷變形后的金屬加熱至一定溫度后，因原：冷變形后的金屬加熱至一定溫度后，因原子的

15、活動能力增強(qiáng)，使原子回復(fù)到平衡位置，晶粒子的活動能力增強(qiáng)，使原子回復(fù)到平衡位置，晶粒殘余應(yīng)力大大減小，在晶粒大小尚無變化的情況下殘余應(yīng)力大大減小，在晶粒大小尚無變化的情況下使其力學(xué)性能和物理性能部分得以恢復(fù)的過程（硬使其力學(xué)性能和物理性能部分得以恢復(fù)的過程（硬度大幅降低度大幅降低 ）l加工硬化部分消除加工硬化部分消除 l再結(jié)晶：當(dāng)溫度升高到該金屬熔點(diǎn)的再結(jié)晶：當(dāng)溫度升高到該金屬熔點(diǎn)的0.40.4倍時(shí)倍時(shí)，金屬原子獲得更多的熱能，使塑，金屬原子獲得更多的熱能，使塑性變形后金屬被拉長了的晶粒重新生核、結(jié)晶，變性變形后金屬被拉長了的晶粒重新生核、結(jié)晶，變?yōu)樽冃吻熬Ц窠Y(jié)構(gòu)相同的新等軸晶粒，不是相變過為

16、變形前晶格結(jié)構(gòu)相同的新等軸晶粒，不是相變過程程l晶粒越細(xì)小、組織越均勻、越致密，相應(yīng)的力學(xué)晶粒越細(xì)小、組織越均勻、越致密，相應(yīng)的力學(xué)性能越好，強(qiáng)度高塑性高性能越好，強(qiáng)度高塑性高 冷變形及熱變形冷變形及熱變形 冷變形：變形溫度低于回復(fù)溫度時(shí)，金屬在變形過冷變形：變形溫度低于回復(fù)溫度時(shí)，金屬在變形過程中只有加工硬化而無回復(fù)與再結(jié)晶現(xiàn)象，變形后的程中只有加工硬化而無回復(fù)與再結(jié)晶現(xiàn)象，變形后的金屬只具有加工硬化組織，這種變形稱為冷變形。產(chǎn)金屬只具有加工硬化組織，這種變形稱為冷變形。產(chǎn)生的原因：生的原因：晶粒沿變形最大的方向伸長晶粒沿變形最大的方向伸長晶格與晶粒均發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力晶格與晶粒均發(fā)生扭曲

17、，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力晶粒間產(chǎn)生碎晶，滑移受阻晶粒間產(chǎn)生碎晶，滑移受阻熱變形：變形溫度在再結(jié)晶溫度以上時(shí)，變形產(chǎn)生熱變形：變形溫度在再結(jié)晶溫度以上時(shí)，變形產(chǎn)生的加工硬化被隨即發(fā)生的再結(jié)晶所抵消，變形后金屬的加工硬化被隨即發(fā)生的再結(jié)晶所抵消，變形后金屬具有再結(jié)晶的等軸晶粒組織，而無任何加工硬化痕跡，具有再結(jié)晶的等軸晶粒組織，而無任何加工硬化痕跡，這種變形稱為熱變形這種變形稱為熱變形冷變形與熱變形相比，其優(yōu)點(diǎn)是冷變形與熱變形相比，其優(yōu)點(diǎn)是 尺寸、形狀精度高尺寸、形狀精度高鍛模鍛模模膛及其功用模膛及其功用l預(yù)鍛模膛預(yù)鍛模膛l預(yù)鍛模膛的作用是：預(yù)鍛模膛的作用是：l使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，終鍛使坯料變

18、形到接近于鍛件的形狀和尺寸，終鍛時(shí)金屬容易充滿終鍛模膛。時(shí)金屬容易充滿終鍛模膛。l同時(shí)減少了終鍛模膛的磨損，以延長鍛模的使同時(shí)減少了終鍛模膛的磨損，以延長鍛模的使用壽命。用壽命。l預(yù)鍛模膛和終鍛模膛的區(qū)別是前者的圓角和斜預(yù)鍛模膛和終鍛模膛的區(qū)別是前者的圓角和斜度較大，沒有飛邊槽。度較大，沒有飛邊槽。 l終鍛模膛終鍛模膛l終鍛模膛的作用是：是使坯料最后變形到鍛件所要求的形終鍛模膛的作用是：是使坯料最后變形到鍛件所要求的形狀和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件的形狀相同。狀和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件的形狀相同。 l終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件尺寸放大一個(gè)收縮量。鋼件收縮終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件尺寸放大一個(gè)收縮量

19、。鋼件收縮量取量取1.5%1.5%。l沿模膛四周有飛邊槽，用以增加金屬從模膛中流出的阻力，沿模膛四周有飛邊槽，用以增加金屬從模膛中流出的阻力，促使金屬充滿模膛，同時(shí)容納多余的金屬。促使金屬充滿模膛，同時(shí)容納多余的金屬。l 終鍛后在孔內(nèi)留下一薄層金屬，稱為沖孔連皮。終鍛后在孔內(nèi)留下一薄層金屬，稱為沖孔連皮。 帶有沖孔連皮及飛邊的模鍛件帶有沖孔連皮及飛邊的模鍛件1- 1-飛邊；飛邊；2- 2-分模面；分模面；3- 3-沖孔連皮沖孔連皮4- 4-鍛件鍛件制坯制坯模膛模膛l拔長模膛：用來減小坯料某部分拔長模膛：用來減小坯料某部分的橫截面積，以增加該部分的長度。的橫截面積，以增加該部分的長度。l滾壓模膛

20、：用來減小坯料某部分滾壓模膛：用來減小坯料某部分的橫截面積，以增大另一部分的橫的橫截面積，以增大另一部分的橫截面積。主要是使金屬按模鍛件形截面積。主要是使金屬按模鍛件形狀來分布。狀來分布。l彎曲模膛：對于彎曲的桿類模鍛彎曲模膛：對于彎曲的桿類模鍛件，需用彎曲模膛來彎曲坯料。件，需用彎曲模膛來彎曲坯料。l切斷模膛：上模與下模的角部組切斷模膛：上模與下模的角部組成的一對刀口，用來切斷金屬。成的一對刀口，用來切斷金屬。 拔長模膛拔長模膛a-a-開式開式b-b-閉式閉式a-a-開式開式b-b-閉式閉式滾壓模膛滾壓模膛a-a-彎曲彎曲模膛模膛b-b-切斷切斷模膛模膛彎曲與切斷模膛彎曲與切斷模膛錘上模鍛成

21、型工藝設(shè)計(jì)錘上模鍛成型工藝設(shè)計(jì) 錘上模鍛成型的工藝過程一般為：切斷毛坯錘上模鍛成型的工藝過程一般為：切斷毛坯加熱加熱坯料坯料模鍛模鍛切除模鍛件的飛邊切除模鍛件的飛邊校正鍛件校正鍛件鍛件鍛件熱處理熱處理表面清理表面清理檢驗(yàn)檢驗(yàn)成堆存放。成堆存放。 錘上模鍛成型的工藝設(shè)計(jì)包括制定鍛件圖、計(jì)算坯錘上模鍛成型的工藝設(shè)計(jì)包括制定鍛件圖、計(jì)算坯料尺寸、確定模鍛工步料尺寸、確定模鍛工步( (選擇模膛選擇模膛) )、選擇設(shè)備及安排、選擇設(shè)備及安排修整工序等。其中最主要的是鍛件圖的制定和模鍛修整工序等。其中最主要的是鍛件圖的制定和模鍛工步的確定。工步的確定。 錘上模鍛的鍛模模膛，根據(jù)其功用不同，可分為錘上模鍛的

22、鍛模模膛，根據(jù)其功用不同，可分為預(yù)預(yù)鍛模膛、終鍛模膛鍛模膛、終鍛模膛和和制坯模膛制坯模膛等三類。等三類。 液態(tài)模鍛原理仿真液態(tài)模鍛原理仿真液態(tài)模鍛液態(tài)模鍛l液態(tài)模鍛的工藝流液態(tài)模鍛的工藝流程：程：l原材料配制原材料配制熔煉熔煉澆注澆注加壓成型加壓成型脫模脫模冷卻冷卻熱處理熱處理檢驗(yàn)檢驗(yàn)入庫。入庫。l液態(tài)模鍛造是一種液態(tài)模鍛造是一種介于鑄造和鍛造之間介于鑄造和鍛造之間的加工方法。的加工方法。 l精密模鍛精密模鍛是在模鍛設(shè)備上鍛造出形狀復(fù)雜、鍛件精度高的模是在模鍛設(shè)備上鍛造出形狀復(fù)雜、鍛件精度高的模鍛工藝。如精密模鍛傘齒輪，其齒形部分可直接鍛出而不必再鍛工藝。如精密模鍛傘齒輪，其齒形部分可直接鍛出

23、而不必再經(jīng)切削加工。模鍛件尺寸精度可達(dá)經(jīng)切削加工。模鍛件尺寸精度可達(dá)IT12IT12IT15IT15，表面粗糙度為，表面粗糙度為Ra3.2Ra3.21.61.6。l精密模鍛工藝過程：精密模鍛工藝過程：先將原始坯料普通模鍛成中間坯料先將原始坯料普通模鍛成中間坯料再再對中間坯料進(jìn)行嚴(yán)格的清理，除去氧化皮或缺陷對中間坯料進(jìn)行嚴(yán)格的清理，除去氧化皮或缺陷最后采用無最后采用無氧化或少氧化加熱后精鍛氧化或少氧化加熱后精鍛( (如圖如圖) )。精密模鍛精密模鍛下料下料普通模鍛普通模鍛精密模鍛精密模鍛精密模鍛的大致工藝過程精密模鍛的大致工藝過程l薄板的薄板的沖壓成型沖壓成型l分分 離離 工工 序序：使坯料的一

24、部分與另一部分相互：使坯料的一部分與另一部分相互分離的工序。如落料、沖孔、切斷、精沖等。分離的工序。如落料、沖孔、切斷、精沖等。l變變 形形 工工 序序：使坯料的一部分相對于另一部分：使坯料的一部分相對于另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工序。如拉深、彎曲、翻產(chǎn)生位移而不破裂的工序。如拉深、彎曲、翻邊、脹型、旋壓等。邊、脹型、旋壓等。l落料及沖孔（統(tǒng)稱落料及沖孔（統(tǒng)稱沖裁沖裁）l落料落料是被分離的部分為成品，而周邊是廢料；是被分離的部分為成品，而周邊是廢料；l沖孔沖孔是被分離的部分為廢料，而周邊是成品。是被分離的部分為廢料，而周邊是成品。l拉深中常見的廢品及防止措施拉深中常見的廢品及防止措施l拉伸件中

25、最危險(xiǎn)的部位是直壁與底部的過渡圓角處，當(dāng)拉拉伸件中最危險(xiǎn)的部位是直壁與底部的過渡圓角處，當(dāng)拉應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時(shí)，此處將被應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時(shí)，此處將被“拉裂拉裂”。防止。防止“拉拉裂裂”的措施有：的措施有：l正確選擇拉伸系數(shù)正確選擇拉伸系數(shù)l拉深件直徑拉深件直徑d d與坯料直徑與坯料直徑D D的比值稱為拉深系數(shù)，用的比值稱為拉深系數(shù)，用m m表示，表示，即即m=d/Dm=d/D。l拉深系數(shù)不小于拉深系數(shù)不小于0.50.50.80.8。坯料的塑性差取上限值，塑性好。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。取下限值。拉深廢品拉深廢品l如果拉深系數(shù)過小，不能一次拉深成形時(shí)，則可采用如果拉深系

26、數(shù)過小，不能一次拉深成形時(shí)，則可采用多次拉深工藝。多次拉深工藝。l第一次拉深系數(shù)第一次拉深系數(shù) m1 = d1/Dm1 = d1/Dl第二次拉深系數(shù)第二次拉深系數(shù) m2 = d2/d1m2 = d2/d1l第幾次拉深系數(shù)第幾次拉深系數(shù) mnmn = dn/dn-1 = dn/dn-1l總的拉深系數(shù)總的拉深系數(shù) m=m1m=m1m2m2mnmn多次拉深時(shí)圓筒直徑的變化多次拉深時(shí)圓筒直徑的變化l合理設(shè)計(jì)拉深模工作零件合理設(shè)計(jì)拉深模工作零件l 凸凹模的圓角半徑。材料為鋼的拉深件，取凸凹模的圓角半徑。材料為鋼的拉深件，取r r凹凹=10=10s s，而，而r r凸凸=(0.6=(0.61) 1)r r

27、凹。這兩個(gè)圓角半徑過小，產(chǎn)品容易拉裂。凹。這兩個(gè)圓角半徑過小，產(chǎn)品容易拉裂。l凸凹模間隙。一般取凸凹模間隙。一般取Z Z=(1.1=(1.11.2)1.2)s s。l注意潤滑注意潤滑l拉深過程中另一種常見缺陷是拉深過程中另一種常見缺陷是起皺起皺?？刹捎迷O(shè)置壓邊圈?？刹捎迷O(shè)置壓邊圈的方法解決，也可以通過增加毛坯的相對厚度或拉深系數(shù)的方法解決，也可以通過增加毛坯的相對厚度或拉深系數(shù)的途徑來解決。的途徑來解決。有壓邊圈的拉深有壓邊圈的拉深起皺拉深件起皺拉深件自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性避免錐體和斜面結(jié)構(gòu)避免錐體和斜面結(jié)構(gòu)幾何體間的交接處幾何體間的交接處不應(yīng)形成空間曲線不應(yīng)形成空間曲線改成

28、平面與圓柱、改成平面與圓柱、平面與平面平面與平面鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件上不應(yīng)設(shè)計(jì)自由鍛件上不應(yīng)設(shè)計(jì)出加強(qiáng)筋、凸臺、工字形截面出加強(qiáng)筋、凸臺、工字形截面截面變化大的鍛件，截面變化大的鍛件，采用組合連接采用組合連接焊接方法焊接方法電弧焊電弧焊熔焊熔焊電渣焊電渣焊等離子弧焊等離子弧焊電子束焊電子束焊激光焊激光焊氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊埋弧焊埋弧焊根據(jù)實(shí)現(xiàn)原子結(jié)合根據(jù)實(shí)現(xiàn)原子結(jié)合基本途徑的不同，基本途徑的不同，對熔焊分類。對熔焊分類。手弧焊手弧焊l熔化焊熔化焊l壓力焊壓力焊l釬焊釬焊 焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織與性能 熔焊熱原的高溫集中融化

29、焊縫區(qū)金屬，并熔焊熱原的高溫集中融化焊縫區(qū)金屬，并向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起焊縫及附向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起焊縫及附近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。l焊縫區(qū)焊縫區(qū)在焊接接頭橫截面上測量的焊縫金在焊接接頭橫截面上測量的焊縫金屬的區(qū)域。屬的區(qū)域。l熔合區(qū)熔合區(qū)熔合線兩側(cè)有一個(gè)很窄的焊縫與熱熔合線兩側(cè)有一個(gè)很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過渡區(qū)。影響區(qū)的過渡區(qū)。l熱影響區(qū)熱影響區(qū)-受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域（熔合區(qū)，過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)熔合區(qū)，過熱區(qū)、正

30、火區(qū)、部分相變區(qū)）。）。低碳鋼的焊接接頭中正火區(qū)的性能最好。低碳鋼的焊接接頭中正火區(qū)的性能最好。由于電弧產(chǎn)生的熱量在陽極和陰極上有一定的差異，由于電弧產(chǎn)生的熱量在陽極和陰極上有一定的差異，在使用直流電焊機(jī)焊接時(shí)，有兩種接線方法：在使用直流電焊機(jī)焊接時(shí)，有兩種接線方法：l直流正接：直流正接：焊件接正極，焊條接負(fù)極（厚板、酸性焊條）焊件接正極，焊條接負(fù)極（厚板、酸性焊條）l直流負(fù)接直流負(fù)接：焊件接負(fù)極，焊條接正極（薄板、堿性低氫焊件接負(fù)極，焊條接正極（薄板、堿性低氫焊條、低合金鋼和鋁合金）焊條、低合金鋼和鋁合金）直流正接與負(fù)接直流正接與負(fù)接熔池的保護(hù)熔池的保護(hù)焊劑是由焊劑是由SiOSiO2 2，M

31、nOMnO、MgOMgO及及CaFCaF等組成的硅酸鹽。等組成的硅酸鹽。焊劑保護(hù)的效果焊劑保護(hù)的效果l形成熔融的液態(tài)焊劑薄膜，使熔池與空氣隔絕，大大形成熔融的液態(tài)焊劑薄膜，使熔池與空氣隔絕，大大減少焊縫中的含氣量，提高焊縫韌性。減少焊縫中的含氣量，提高焊縫韌性。l延長熔池存在時(shí)間，加強(qiáng)了冶金反應(yīng)，有利于氣孔、延長熔池存在時(shí)間，加強(qiáng)了冶金反應(yīng)，有利于氣孔、夾渣的析出。夾渣的析出。氣保護(hù)氣保護(hù)渣渣-氣聯(lián)合保護(hù)氣聯(lián)合保護(hù)渣保護(hù)渣保護(hù)手工電弧焊手工電弧焊 ？摩擦焊摩擦焊l 摩擦焊的工藝過程原理摩擦焊的工藝過程原理l摩擦焊是利用焊件接觸面相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中相互摩擦摩擦焊是利用焊件接觸面相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中相互摩擦

32、所產(chǎn)生的熱，使端部達(dá)到塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，所產(chǎn)生的熱，使端部達(dá)到塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。完成焊接的一種壓焊方法。l 摩擦焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：摩擦焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：l接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定，其廢品率是閃光對焊的接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定，其廢品率是閃光對焊的1%1%左右。左右。l適于焊接異種鋼和異種金屬適于焊接異種鋼和異種金屬，如碳素結(jié)構(gòu)鋼，如碳素結(jié)構(gòu)鋼- -高速高速鋼、銅鋼、銅- -不銹鋼、鋁不銹鋼、鋁- -銅、鋁銅、鋁- -鋼等。鋼等。氣門芯氣門芯埋弧焊 埋弧焊的埋弧焊的原理及特點(diǎn)原理及特點(diǎn) 埋弧自動焊埋弧自動焊是用焊劑進(jìn)行渣保護(hù)，是用焊劑進(jìn)行渣保護(hù)，焊絲為一電極在焊劑層下

33、引燃電焊絲為一電極在焊劑層下引燃電弧燃燒。因電弧在焊劑包圍下燃弧燃燒。因電弧在焊劑包圍下燃燒，所以熱效率高；焊絲為連續(xù)燒，所以熱效率高；焊絲為連續(xù)的盤狀焊絲，可連續(xù)饋電；焊接的盤狀焊絲，可連續(xù)饋電；焊接無飛濺，可實(shí)現(xiàn)大電流高速焊接，無飛濺，可實(shí)現(xiàn)大電流高速焊接，生產(chǎn)率高；金屬利用率高，焊接生產(chǎn)率高；金屬利用率高，焊接質(zhì)量好，勞動條件好。埋弧焊適質(zhì)量好，勞動條件好。埋弧焊適于平直長焊縫和環(huán)焊縫的焊接。于平直長焊縫和環(huán)焊縫的焊接。1- 1-焊件；焊件；2- 2-焊劑；焊劑；3- 3-焊劑斗；焊劑斗；4- 4-焊絲焊絲5- 5-送絲滾輪；送絲滾輪；6- 6-導(dǎo)電嘴導(dǎo)電嘴7- 7-焊縫；焊縫；8- 8

34、-焊渣焊渣l埋弧焊的應(yīng)用埋弧焊的應(yīng)用 埋弧焊主要用于埋弧焊主要用于壓力容器壓力容器的的環(huán)縫環(huán)縫焊和直縫焊焊和直縫焊，鍋，鍋爐冷卻壁的長直爐冷卻壁的長直焊縫焊接，船舶焊縫焊接，船舶和潛艇殼體的焊和潛艇殼體的焊接，起重機(jī)械接，起重機(jī)械（行車）和冶金（行車）和冶金機(jī)械（高爐爐身）機(jī)械（高爐爐身）的焊接。的焊接。焊縫的布置焊縫的布置焊縫的布置焊縫的布置中壓容器焊接工藝圖中壓容器焊接工藝圖1 11010為焊縫編號為焊縫編號由多塊小板焊接拼裝成大板材，焊縫合理布置焊縫布焊縫布置應(yīng)盡置應(yīng)盡量分散量分散焊縫密集或交叉，會造成金屬過熱，加大熱影響區(qū)，使組織惡化合理焊縫布置合理焊縫布置l切削運(yùn)動與工件上形成的表面

35、切削運(yùn)動與工件上形成的表面l切削運(yùn)動切削運(yùn)動l 機(jī)床為實(shí)現(xiàn)切削加工，刀具與工件間必機(jī)床為實(shí)現(xiàn)切削加工，刀具與工件間必需具有一定的相對運(yùn)動，包括主運(yùn)動和需具有一定的相對運(yùn)動，包括主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動。l主運(yùn)動：主運(yùn)動：是指在切削加工中，形成機(jī)床是指在切削加工中，形成機(jī)床切削速度或消耗主要動力的工切削速度或消耗主要動力的工 作運(yùn)動。作運(yùn)動。l進(jìn)給運(yùn)動：進(jìn)給運(yùn)動：是指在切削加工中，對工件是指在切削加工中，對工件的多余材料不斷被去除的工作運(yùn)動。的多余材料不斷被去除的工作運(yùn)動。切削運(yùn)動切削運(yùn)動）主運(yùn)動可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，也可以是往復(fù)運(yùn)動；）主運(yùn)動可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，也可以是往復(fù)運(yùn)動；）主運(yùn)動可以是工件來實(shí)

36、現(xiàn)（車外圓）；主運(yùn)動也可以是刀）主運(yùn)動可以是工件來實(shí)現(xiàn)（車外圓）；主運(yùn)動也可以是刀具來實(shí)現(xiàn)（切斷、刨、銑加工）具來實(shí)現(xiàn)（切斷、刨、銑加工）主運(yùn)動只有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動可以一個(gè)以上。）主運(yùn)動只有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動可以一個(gè)以上。機(jī)床機(jī)床名稱名稱主運(yùn)動主運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動機(jī)床機(jī)床名稱名稱主運(yùn)動主運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動臥式臥式車床車床工件旋工件旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)車刀縱向、橫向、斜向直車刀縱向、橫向、斜向直線運(yùn)動線運(yùn)動龍門龍門刨床刨床工件往工件往復(fù)移動復(fù)移動刨刀橫向、垂直、斜向間刨刀橫向、垂直、斜向間歇移動歇移動鉆床鉆床鉆頭旋鉆頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)運(yùn)動鉆頭軸向移動鉆頭軸向移動外圓外圓磨床磨床砂輪高砂輪高速旋轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動，同時(shí)工

37、件往復(fù)工件轉(zhuǎn)動，同時(shí)工件往復(fù)移動，砂輪橫向移動移動，砂輪橫向移動臥銑臥銑立銑立銑銑刀旋銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)運(yùn)動工件縱向、橫向移動（有工件縱向、橫向移動（有時(shí)也做垂直方向移動）時(shí)也做垂直方向移動）內(nèi)圓內(nèi)圓磨床磨床砂輪高砂輪高速旋轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動，同時(shí)工件往復(fù)工件轉(zhuǎn)動，同時(shí)工件往復(fù)移動，砂輪橫向移動移動，砂輪橫向移動牛頭牛頭刨床刨床刨刀往刨刀往復(fù)運(yùn)動復(fù)運(yùn)動工件橫向間歇移動或刨刀工件橫向間歇移動或刨刀垂直斜向間歇移動垂直斜向間歇移動平面平面磨床磨床砂輪高砂輪高速旋轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)移動，砂輪橫向、工件往復(fù)移動，砂輪橫向、垂直方向移動垂直方向移動l在在 基基 面面 (Pr)(Pr)：l主偏角主偏角rr主切削刃

38、與進(jìn)給方向主切削刃與進(jìn)給方向間的夾角間的夾角 影響切削層的形狀，切削刃的工作影響切削層的形狀，切削刃的工作長度和單位切削刃上的負(fù)荷。減少長度和單位切削刃上的負(fù)荷。減少rr，主切削刃單位長度上的負(fù)荷減，主切削刃單位長度上的負(fù)荷減少，刀具磨損小，耐用。少，刀具磨損小，耐用。4545、6060、7575、9090。影響徑向車削分力大小影響徑向車削分力大小 。l車細(xì)長軸時(shí)，由于徑向力的作用，車車細(xì)長軸時(shí)，由于徑向力的作用，車削的工件易出現(xiàn)腰鼓形。削的工件易出現(xiàn)腰鼓形。 l副偏角副偏角rr 副切削刃與進(jìn)給方向副切削刃與進(jìn)給方向間的夾角間的夾角 影響已加工表面的粗糙度和刀尖強(qiáng)影響已加工表面的粗糙度和刀尖強(qiáng)

39、度，減少度，減少rr ，減少表面的粗糙度的，減少表面的粗糙度的數(shù)值，還可提高刀具強(qiáng)度。過小，會數(shù)值，還可提高刀具強(qiáng)度。過小，會使副切削刃與已加工面的摩擦增加，使副切削刃與已加工面的摩擦增加，引起震動，降低表面質(zhì)量。引起震動，降低表面質(zhì)量。5 51515。粗加工取較大值。粗加工取較大值。 副偏角對殘留面積的影響副偏角對殘留面積的影響切削加工性衡量指標(biāo)切削加工性衡量指標(biāo): :一定刀具耐用度下的切削速度一定刀具耐用度下的切削速度vTvT：即刀：即刀具耐用度為具耐用度為T(minT(min) )時(shí)切削某種材料所允許時(shí)切削某種材料所允許的切削速度。的切削速度。相對加工性相對加工性KrKr：即各種材料的：即各種材料的V60V60與與4545鋼鋼（正火）的（正火）的V60V60之比值（后者的之比值（后者的V60V60作為比作為比較的基準(zhǔn)，較的基準(zhǔn)，(V60)j(V60)j） Kr=V60/(V60)jKr=V60/(V60)j改善切削加工性的途徑改善切削加工性的途徑: :熱處理熱處理調(diào)整化學(xué)成分調(diào)整化學(xué)成分鏜孔鏜孔3) 3)鏜削工藝特點(diǎn)鏜削工藝特點(diǎn)la. a.適應(yīng)性廣適應(yīng)性廣lb. b.不僅可以保證單個(gè)孔的尺寸不僅可以保證單個(gè)孔的尺寸精度和形狀精度和形狀, ,而且可