金屬毛坯的熱成型

金屬毛坯的熱成型第四章金屬毛坯的熱成型3．焊接(1)焊接的實質(zhì)及其焊接方法分類(2)焊條電弧焊(3)其他焊接方法(4)常用金屬材料的焊接(5)焊接結(jié)構(gòu)工藝性(6)常見的焊接缺陷及原因4．機械零件毛坯的選擇(1)機械零件毛坯的類型及其制造方法的比較(2)選擇毛坯類型及其制造方法的原則(3)常用機械零件毛坯的類型及其制造方法第2頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第四章金屬毛坯的熱成型【考核內(nèi)容】1．鑄造2．鍛壓3．焊接4．機械零件毛坯的選擇【考核要求】1．了解鑄造，鍛造，焊接的目的。2．理解砂型鑄造，金屬的朔性變形，焊條電弧焊的原理。3．掌握常用金屬材料的鑄造、鍛造和焊接的基本工藝。第3頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第四章金屬毛坯的熱成型4.1鑄造鑄造：將液態(tài)金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產(chǎn)方法，稱為鑄造。鑄造特點

(1)可制成形狀復(fù)雜、特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯，如箱體、氣缸體等。

(2)適應(yīng)范圍廣。

(3)鑄造可直接利用成本低廉的廢機件和切屑，設(shè)備費用較低。第4頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第四章金屬毛坯的熱成型4.1鑄造鑄造不足

(1)力學(xué)性能不及鍛件一般不宜用作承受較大交變、沖擊載荷零件。

(2)質(zhì)量不穩(wěn)定，易出現(xiàn)廢品。

(3)鑄造生產(chǎn)環(huán)境條件差最基本的工藝方法是砂型鑄造，還有多種特種鑄造方法，如熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。第5頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.1砂型鑄造1.砂型鑄造的生產(chǎn)過程（P46，圖4-1）設(shè)計制造模樣和芯盒——制備型砂和芯砂——用模樣制造型砂——把烘干的型芯裝入砂型并合型；熔煉合金并將金屬液澆注入鑄型——落砂清理2.造型材料指制造鑄型（芯）用的材料，包括原砂、粘結(jié)劑和各種附加物。造型材料應(yīng)該具有良好的耐火度、強度、透氣性、可塑性和退讓性等綜合性能第6頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.1砂型鑄造2.造型材料粘結(jié)劑的作用是粘結(jié)砂粒，使型（芯）砂具有一定的強度和可塑性。常用的粘結(jié)劑有粘土、膨潤土、桐油、水玻璃等。還可用樹脂、合成樹脂等作為粘結(jié)劑，以提高強度和退讓性，清理也比較方便。附加物的作用是為了改善型砂的耐火度、強度、透氣性、可塑性和退讓等。主要有煤粉、木屑、水玻璃等。水玻璃為硅酸鈉溶液狀態(tài)，南方多稱水玻璃，北方多稱泡花堿。以水為分散劑的體系中為無色、略帶色的透明或半透明粘稠狀液體。第7頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3.造型一、手工造型全部由手工或手動工具完成較靈活、對摸樣要求不高，成本低但對工人技術(shù)水平要求高。手工造型特點：

⒈單件、小批量生產(chǎn)⒉生產(chǎn)準備時間短、但鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)率低。常用的手工造型有整模造型、分模造型、挖砂造型和活塊造型等。

1）整模造型（P47，圖4-2）模樣為一整體，放在一個砂箱內(nèi)，能避免鑄件出現(xiàn)錯型缺陷，造型操作簡單，尺寸精度高。第8頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3.造型1）整模造型（P47，圖4-2）模樣為一整體，放在一個砂箱內(nèi)，能避免鑄件出現(xiàn)錯型缺陷，造型操作簡單，尺寸精度高。適用于形狀簡單、最大截面在端部且為平面的鑄件。2）分模造型（P47，48，圖4-3，4-4，4-5）

模樣沿最大截面處分開，鑄型型腔不在同一砂箱中，上下鑄型錯移會造成鑄件錯型。這種操作方法也很簡單，對各種鑄件的適應(yīng)性好，應(yīng)用最廣泛。第9頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3）挖砂造型（P48，圖4-6）適用于外形復(fù)雜，又要整模造型的零件。技術(shù)要求較高，生產(chǎn)率低，適用于單件、小批量生產(chǎn)，最大截面不在端部且模樣不變分開的鑄件。4）活塊造型（P48，圖4-7）鑄件上有局部凸出妨礙起模時，可將這些部分做出活塊。二、機器造型緊砂、起模等主要工序由機械完成。生產(chǎn)效率高，鑄件質(zhì)量穩(wěn)定，而且工人的勞動強度低，便于組織流水線生產(chǎn)。第10頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.2常用合金的鑄造性能1.鑄鐵的鑄造性能1）灰鑄鐵碳含量接近共晶成分，熔點低，流動性好，可以澆注出形狀復(fù)雜和壁厚較小的鑄件。在各類鑄鐵中，灰鑄鐵的鑄造性能最好。2）球墨鑄鐵碳含量接近共晶成分，但其流動性比灰鑄鐵差，易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。第11頁,共70頁，2024年2月25日，星期天2.碳鋼的鑄造性能鑄造碳鋼的熔點高，鋼液過熱度比鑄鐵小，澆鑄時金屬液流動時間短，所以流動性差。容易粘砂。3.鋁合金的鑄造性能鋁硅合金是應(yīng)用最廣泛的鑄造鋁合金，成分接近共晶成分。鑄造性能好，但液態(tài)鋁合金極易氧化、吸氣，所以其熔煉要求高。4.銅合金的鑄造性能鑄造黃銅和鋁青銅的結(jié)晶溫度范圍小，流動性較好，但容易形成集中縮孔，必須設(shè)計較大的冒口進行充分補縮。鑄造錫青銅的結(jié)晶溫度范圍很大，流動性較差。收縮時容易形成分散度很大的縮孔。第12頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.3鑄件的工藝設(shè)計與結(jié)構(gòu)工藝性鑄件的工藝設(shè)計包括：澆鑄位置的選擇、分型面的選擇、工藝參數(shù)的確定和繪制制造工藝圖。一、澆注位置選擇原則⑴重要的面應(yīng)朝下：⊙上表面易出現(xiàn)砂眼、夾渣等缺陷，應(yīng)使重要加工面處于下部，或盡量處于側(cè)面?！延袛?shù)個重要加工面時，應(yīng)使較大者處于下部。（如下圖）第13頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⑵鑄件的大平面應(yīng)朝下型砂受高溫急劇膨脹，強度下降而拱起或開裂。易使鑄件表面產(chǎn)生缺陷，夾渣等，故大平面應(yīng)處于下部。⑶為防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷。應(yīng)將面積較大的薄壁部分置于下部或使其處于垂直或傾斜位置。如圖⑷對容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使厚的部分放在鑄型的上部或側(cè)面以便在鑄件厚壁處直接安置冒口，實現(xiàn)定向（順序）凝固。第14頁,共70頁，2024年2月25日，星期天二、鑄型分型面的選擇原則⑴應(yīng)使造型工藝簡化，如盡量使分型面平直，數(shù)量少，避免不必要的活塊和型芯。⑵盡量使鑄件全部或大部分置于同一砂箱，以保證鑄件的精度。⑶為便于制造、下芯、合箱和檢驗鑄件的壁厚，應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。但型腔不宜過深，盡量避免使用大吊砂。第15頁,共70頁，2024年2月25日，星期天

三、工藝參數(shù)的選擇

1、機械加工余量和最小鑄孔

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加工余量

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最小鑄出孔2、起模斜度通常為15′—3°，立壁高，斜度小，內(nèi)壁稍比外壁大些，通常3°—10°。3、收縮率灰鑄鐵為0.7—1%，鑄鋼1.3—2%4、型芯頭

第16頁,共70頁，2024年2月25日，星期天

四、鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意事項：

⒈合理設(shè)計鑄件的壁厚最小壁厚壁厚參考值⒉鑄件的壁厚應(yīng)盡可能均勻

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壁厚差別過大：

▼溫差過大，冷卻速度過大，熱應(yīng)力較大，則易產(chǎn)生裂紋。▼且較厚處易產(chǎn)生縮孔、縮松。

*

同時凝固可免熱應(yīng)力，順序凝固可補縮，跟實際情況選取。

⒊鑄件壁厚的聯(lián)接⑴鑄件的結(jié)構(gòu)圓角：轉(zhuǎn)角處應(yīng)有結(jié)構(gòu)圓角。⑵避免銳角聯(lián)接。⑶厚壁、薄壁間聯(lián)接要逐步過渡。⒋拔模斜度

第17頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.4特種鑄造

是指砂型鑄造以外的期貨鑄造方法。為了生產(chǎn)出更加精確、性能更好、成本更低的鑄件。常用的特種鑄造方法有熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造。熔模鑄造就用易熔材料，如蠟料或塑料制成精確的模樣，在模樣上包覆若干層耐火涂料，制成型殼，熔出模樣，經(jīng)高溫焙燒后，將金屬液澆入型殼以獲得鑄件的方法。第18頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.4特種鑄造

是指砂型鑄造以外的期貨鑄造方法。為了生產(chǎn)出更加精確、性能更好、成本更低的鑄件。常用的特種鑄造方法有熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造。熔模鑄造就是用易熔材料，如蠟料或塑料制成精確的模樣，在模樣上包覆若干層耐火涂料，制成型殼，熔出模樣，經(jīng)高溫焙燒后，將金屬液澆入型殼以獲得鑄件的方法。

第19頁,共70頁，2024年2月25日，星期天金屬型鑄造

是在重力下將液態(tài)金屬注入金屬制成的鑄型中，以獲得鑄件的方法優(yōu)點與不足（1）鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定;（2）鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15～30%；（3）不用砂或者少用砂，一般可節(jié)約造型材料80～100%此外，金屬型鑄造的生產(chǎn)效率高；使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少；工序簡單，易實現(xiàn)機械化和自動化。第20頁,共70頁，2024年2月25日，星期天壓力鑄造

是在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型（壓鑄模具）型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。優(yōu)點與不足（1）產(chǎn)品質(zhì)量好、鑄件尺寸精度高（2）可壓鑄出形狀復(fù)雜、輪廓清晰的鑄件（3）鑄件強度高（4）生產(chǎn)效率高（5）便于采用鑲嵌法缺點：（1）壓鑄設(shè)備投資大，制造壓型費用高、周期長（2）壓鑄高熔點合金（如鋼、鑄鐵）時壓型壽命低，內(nèi)腔復(fù)雜件也難以適應(yīng)（3）鑄件內(nèi)部常有小孔，影響鑄件的內(nèi)部質(zhì)量（4）壓鑄件不能進行熱處理，也不宜在高溫下工作第21頁,共70頁，2024年2月25日，星期天離心鑄造

是將液體金屬注入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型內(nèi)，使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術(shù)和方法。根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸線的空間位置，常見的離心鑄造可分為臥式離心鑄造和立式離心鑄造。優(yōu)點：①幾乎不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗，提高工藝出品率；

②生產(chǎn)中空鑄件時可不用型芯，故在生產(chǎn)長管形鑄件時可大幅度地改善金屬充型能力，降低鑄件壁厚對長度或直徑的比值，簡化套筒和管類鑄件的生產(chǎn)過程；

③鑄件致密度高，氣孔、夾渣等缺陷少，力學(xué)性能高；

④便于制造筒、套類復(fù)合金屬鑄件，如鋼背銅套、雙金屬軋輥等；成形鑄件時，可借離心力提高金屬的充型能力，故可生產(chǎn)薄壁鑄件。第22頁,共70頁，2024年2月25日，星期天離心鑄造缺點：①用于生產(chǎn)異形鑄件時有一定的局限性。

②鑄件內(nèi)孔直徑不準確，內(nèi)孔表面比較粗糙，質(zhì)量較差，加工余量大；

③鑄件易產(chǎn)生比重偏析，因此不適合于合金易產(chǎn)生比重偏析的鑄件(如鉛青銅)，尤其不適合于鑄造雜質(zhì)比重大于金屬液的合金。第23頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.2鍛壓

鍛壓屬于金屬塑性加工的范疇，是鍛造和沖壓的合稱，是利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對坯料施加壓力，使之產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。鍛壓主要包括鍛造、沖壓、軋制、擠壓和拉撥等。在鍛造加工中，坯料整體發(fā)生明顯的塑性變形，有較大量的塑性流動；在沖壓加工中，坯料主要通過改變各部位面積的空間位置而成形，其內(nèi)部不出現(xiàn)較大距離的塑性流動。鍛壓主要用于加工金屬制件，也可用于加工某些非金屬，如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復(fù)合材料的成形等。第24頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共70頁，2024年2月25日，星期天●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。并引起原子位能的增高，但原子有返回低位能的傾向。當外力停止作用后，應(yīng)力消失，變形也隨之消失。

4.2.1金屬的塑性變形第26頁,共70頁，2024年2月25日，星期天●塑性變形內(nèi)應(yīng)力超過金屬的屈服點后，外力停止作用后，金屬的變形并不完全消失?！窕泼嬖谇邢驊?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?！裎诲e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，第27頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共70頁，2024年2月25日，星期天

塑性變形對金屬組織和性能影響●金屬在常溫下經(jīng)塑性變形后，內(nèi)部組織將發(fā)生變化。⑴晶粒沿最大變形的方向伸長；⑵晶格與晶粒發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；⑶晶粒產(chǎn)生碎晶?！窦庸び不?如圖)

＊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，晶格扭曲畸變，增大滑移阻力，使滑移難以進行。第29頁,共70頁，2024年2月25日，星期天●回復(fù)與再結(jié)晶

＊回復(fù)：加工硬化是一種不穩(wěn)定的現(xiàn)象，具有自發(fā)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。室溫下不易實現(xiàn)。當提高溫度時，原子獲得熱能，熱運動加劇，當加熱溫度T回(用K氏溫標)T回=（0.25—0.3）T熔使原子回復(fù)到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬化得到部分消除。第30頁,共70頁，2024年2月25日，星期天＊再結(jié)晶：當加熱溫度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進行的，故稱再結(jié)晶。再結(jié)晶后清除了全部加工硬化。再結(jié)晶后晶格類型不變，只改變晶粒外形。●加工硬化的利用、消除＊利用：冷加工后使材料強度↑硬度↑。如冷拉鋼，不能熱處理強化的金屬材料。＊消除：再結(jié)晶退火（P29）650—750℃第31頁,共70頁，2024年2月25日，星期天●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：⒈粗大晶粒被擊碎成細晶粒組織，改善了機械性能。⒉鑄態(tài)組織中的疏松、氣孔經(jīng)熱塑變形后被壓實或焊合。⒊晶粒被拉長，非金屬雜物被擊碎，沿被拉長的晶粒界分布，形成纖維組織（流線）。

第32頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.2.2鍛造工藝●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?！窨慑懶缘暮饬浚核苄裕〝嗝媸湛s率ψ，伸長率δ），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。第33頁,共70頁，2024年2月25日，星期天金屬的本質(zhì)⒈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（如鉻，鎢，釩等）。鋼的含碳量越低，可鍛性越好，⒉金屬組織的影響

＊組織不同，可鍛性有很大差異：

＊純金屬、固溶體（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。第34頁,共70頁，2024年2月25日，星期天加工條件

一般指金屬的變形溫度、變形速度、變形方式等。

⒈變形溫度的影響

＊溫度↑→原子的運動能力↑→容易滑移→塑性↑→變形抗力↓→可鍛性改善.

過熱：超過一定溫度，晶粒急劇長大，鍛造性能↓，機械性能↓。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。

第35頁,共70頁，2024年2月25日，星期天＊鍛造溫度：始鍛溫度：碳鋼比AE線低200C°左右終鍛溫度：800C°過低難于鍛造，若強行鍛造，將導(dǎo)致鍛件破裂報廢。第36頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⒉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=dε/dtε—變形程度

＊變形速度u↑

⒊變形方式的影響塑性↓.變形抗力↑熱能↑→塑性↑，變形抗力↓第37頁,共70頁，2024年2月25日，星期天

4.2.3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。第38頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⒈自由鍛工序

⑴基本工序鐓粗：適于餅塊類，盤套類拔長：適于軸類、桿類拔長：鐓粗經(jīng)常交替反復(fù)使用。有時一頭鐓粗，另一頭拔長。（通孔、盲孔）沖孔，常用方法：鐓粗—沖孔鐓粗—沖孔—擴孔彎曲：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。切割：分割坯料，或去除鍛件余量的工序。⑵輔助工序：在基本工序之前的預(yù)變形工序如壓肩、壓鉗口等。⑶精整工序：完成基本工序之后，用以提高鍛件尺寸和形狀精度的工序。⒉鍛件分類及基本工序方案第39頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.2.4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。⒈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。

第40頁,共70頁，2024年2月25日，星期天2.胎模鍛

＊胎模鍛是在自由鍛設(shè)備上使用胎模生產(chǎn)模鍛件的工藝方法，一般采用自由鍛方法制坯，然后在胎模中成型。第41頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⑴扣模圖3-22⑵筒模圖3-23⑶合膜圖3-24第42頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.2.5沖壓

＊

板料沖壓是利用沖模使板料產(chǎn)生分離或變形，從而獲得毛坯或零件的壓力加工方法。

板料沖壓又叫冷沖，但δ>8～10mm時用熱沖＊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，強度剛度較好。

(4)操作簡單，生產(chǎn)率高。

＊常用的材料：低碳鋼、銅合金、鋁合金等塑性好的材料。

＊常用設(shè)備：剪床和沖床。＊基本工序：

1、分離工序

2、變形工序。

第43頁,共70頁，2024年2月25日，星期天一、落料及沖孔（統(tǒng)稱沖裁）＊落料——落下部分為成品。＊沖孔——落下部分為廢品。

分離工序第44頁,共70頁，2024年2月25日，星期天二、修整修整——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——IT6～IT7，粗糙度Ra0.8～1.6。修整量——

單邊修整量一般為板厚δ的10%，小間隙沖裁件為δ的8%修整量較多時，或板厚δ>3mm，均需要多次修整。模具間隙——單邊取0.001～0.01mm.也可為負間隙。三、切斷（剪切）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。第45頁,共70頁，2024年2月25日，星期天一、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，坯料外徑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,形成拉深件的直壁，直壁的厚度有所減少。

變形工序第46頁,共70頁，2024年2月25日，星期天二、彎曲彎曲過程中，板料的內(nèi)側(cè)受壓，外側(cè)受拉，坯料越厚，金屬破裂內(nèi)彎曲半徑r越小越易破裂。第47頁,共70頁，2024年2月25日，星期天彎曲時盡量使彎曲線垂直于纖維，以免破裂。彎曲后要回彈，一般回彈較為0?~10?，事先要注意。第48頁,共70頁，2024年2月25日，星期天三、翻邊＊翻邊—在帶孔的平面料上用擴孔的辦法獲得凸緣的工序。

＊凸緣高度較大時，可先拉深、后沖孔、再翻邊。第49頁,共70頁，2024年2月25日，星期天四、成型成型—利用局部變形使坯料或半成品改變形狀的工序第50頁,共70頁，2024年2月25日，星期天沖壓模具沖模是沖壓生產(chǎn)中必不可少的工藝設(shè)備，沖壓模具，是在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）第51頁,共70頁，2024年2月25日，星期天沖壓模具根據(jù)工序組合程度分類a.單工序模在壓力機的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。b.復(fù)合模只有一個工位，在壓力機的一次行程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。c.級進模（也稱連續(xù)模）在毛坯的送進方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。d.傳遞模綜合了單工序模和級進模的特點，利用機械手傳遞系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)品的模內(nèi)快速傳遞，可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，減低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，節(jié)儉材料成本，并且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。第52頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3焊接焊接是通過加熱或加壓（或兩者并用），使兩個分離的物體之間借助于內(nèi)部原子之間的擴散與結(jié)合作用，連接成一個整體的加工方法。屬于永久性連接金屬的方法按照焊接過程本質(zhì)的不同，可以分為熔化焊、壓力焊、釬焊。第53頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3焊接熔化焊：指焊接過程中，將焊接接頭在高溫等的作用下至熔化狀態(tài)。由于被焊工件是緊密貼在一起的，在溫度場、重力等的作用下，不加壓力，兩個工件熔化的融液會發(fā)生混合現(xiàn)象。待溫度降低后，熔化部分凝結(jié)，兩個工件就被牢固的焊在一起，完成焊接的方法。壓力焊釬焊。第54頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3焊接壓力焊：將被焊金屬接觸部分加熱至塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，然后施加一定的壓力，以使金屬原子間相互結(jié)合形成牢固的焊接接頭。如鍛焊、接觸焊、摩擦焊、氣壓焊、電阻焊、超聲波焊等就是這種類型的壓力焊方法釬焊：是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，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散實現(xiàn)連接焊件的方法。第55頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3.2焊條電弧焊利用焊條與工件間產(chǎn)生電弧熱，將工件和焊條溶化而進行焊接的方法。包括：手工電弧焊、埋弧焊和氣體保護電弧焊。焊條電弧焊的焊接過程：電弧在工件和焊條之間燃燒，產(chǎn)生高溫，電弧熱使工件、焊芯同時熔化，形成熔池。同時藥皮熔化和分解。藥皮熔化→進入熔池發(fā)生反應(yīng)→形成熔渣→保護熔化金屬。藥皮分解→CO2,CO,H2等氣體→圍繞在電弧周圍→保護熔化金屬。焊縫質(zhì)量有很多因數(shù)決定，如母材金屬和焊條質(zhì)量、焊前的清理程度、焊時電弧的穩(wěn)定情況、焊接參數(shù)、焊接操作技術(shù)、焊后冷卻速度、以及焊后熱處理等。第56頁,共70頁，2024年2月25日，星期天1.焊接電弧

是電極與工件之間氣體介質(zhì)中長時間的放電現(xiàn)象。一般情況下，電弧熱量在陽極區(qū)產(chǎn)生的較多，約占總熱量的43%，陰極約36%，弧柱約21%。溫度：用鋼焊條焊鋼材時陽極區(qū)—2600K

陰極區(qū)—2400K

電弧中心—6000~8000K使用直流電源焊接時有正接、反接兩種：正接：正極接工件—工件溫度可稍高一些。反接：負極接工件，工件溫度可稍低一些。交流焊機、無正反接特點，溫度均為2500K。第57頁,共70頁，2024年2月25日，星期天2.焊接設(shè)備焊機的空載電壓就是焊接時引弧電壓，一般為50~90V，電弧穩(wěn)定燃燒時電壓為電弧電壓。電弧長度越大，電弧電壓也越高，一般為16~35V。第58頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3.焊條由焊芯與藥皮組成。1）焊芯起導(dǎo)電和填充焊縫作用，直徑最小為1.6，最大為8。常用φ3.2~φ5。2）焊條藥皮主要作用：提高電弧穩(wěn)定性；防止空氣對熔化金屬的有害作用；對溶池脫氧，加入合金元素，以保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。第59頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⒋焊條選用原則選用焊條通常是根據(jù)焊件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性、耐腐蝕性、以及耐高溫性能等要求選用相應(yīng)的焊條種類。(1)低碳鋼、普通低合金鋼構(gòu)件焊縫與母材等強度。注意：鋼材按屈服強度定等級，結(jié)構(gòu)鋼焊條的等級是指焊縫金屬抗拉強度最低保證值。(2)同一強度等級酸堿性焊條的選用堿性焊條：要求塑性好、沖擊韌性高、抗裂性好、低溫性好。酸性焊條：受力不復(fù)雜，母材質(zhì)量較好，盡量選用較便宜的酸性焊條。(3)低碳鋼與低合金鋼焊接，按接頭中強度較低者選焊條。(4)鑄鋼易裂一般應(yīng)選堿性，且采用適當工藝，如預(yù)熱。(5)特殊性能要求鋼，選相應(yīng)焊條，以保證焊縫主要化學(xué)成分、性能與母材相同。第60頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3.3焊接工藝1.接頭(P61，圖4-12）有對接，角接、搭接和丁字接。2.坡口形式(P61，圖4-13）3.焊縫位置(P62，圖4-14）4.焊接規(guī)范（焊條直徑大小的選?。?.常見焊接缺陷及產(chǎn)生的原因（P62）第61頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3.4其他焊接方法簡介1.埋弧自動焊稱埋弧焊，是電弧在焊劑層下燃燒，用機械自動引燃電弧并進行控制，自動完成焊絲的送進和電弧移動的一種電弧焊方法特點：焊接生產(chǎn)率高、焊接質(zhì)量好、勞動條件好2.氣體保護焊氣體保護焊是利用氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為汽體保護電弧焊，簡稱氣體保護焊第62頁,共70頁，2024年2月25