设计材料与加工工艺2第二章金属材料及加工工艺(一)讲述.ppt

金属材料及加工工艺 金属材料及加工工艺 2.5 金属成型加工工艺 拉拔 材料在牵引力作用下通过模孔拉出，使之横截面积减少，长度增加的加工方法称为拉拔。拉拔生产主要用来制造各种细线、棒、薄壁管等型材。 2.5 金属成型加工工艺 自由锻 只用简单的通用性工具或在锻造设备的上下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件，这种加工方法称为自由锻。 特点：操作工具简单，劳动强度大，技术水平要求高，生产效率低，较难大批量生产。 2.5 金属成型加工工艺 模锻 在模锻设备上利用锻模使坯料变形而获得锻件的锻造方法称为模锻。 特点：生产效率高，尺寸精确，表面光洁，适合中小型锻件的大批量生产。 2.5 金属成型加工工艺 冲压 使板料经分离或塑性变形而得到制件的工艺称为冲压。 冲压基本工序有分离和变形两类.分离工序包括落料,冲孔,切断等;变形工序包括拉深,弯曲,翻边和涨形等. 2.5 金属成型加工工艺 冲压 1）落 料 落 料 用冲模沿封闭轮廓冲切板料，冲下来的部分为制件。 2.5 金属成型加工工艺 冲压 2）冲 孔 用冲模沿封闭轮廓冲切板料，冲下来的部分为废料。 2.5 金属成型加工工艺 冲压 3）切 口 将坯料上沿不封闭轮廓冲出切口，切口部分发生弯曲。 通风板 2.5 金属成型加工工艺 冲压 4）弯 曲 利用压力使材料产生塑性变形，从而被弯成有一定曲率、一定角度的形状。可以用于加工较复杂制件。 2.5 金属成型加工工艺 冲压 5）拉 深 把平板坯料成型为各种空心制件。 拉深工艺图 2.5 金属成型加工工艺 冲压 5）拉 深 通常配合胀形、扩孔、缩孔工艺成型金属容器。 2.5 金属成型加工工艺 常见的金属型材、板材、管材、线材等原材料，大都是通过轧制挤压等方法制成的。自由锻造、模锻和板料冲压则是一般机械厂常用的生产方法。凡承受重载荷、工作条件恶劣的机器零件，如发电机转子、主轴、叶轮、重要齿轮、连杆等，通常均需采用锻件毛坯，再经切削加工制成。 2.5 金属成型加工工艺 3 焊接成形工艺 焊接加工通过加热或加压，或两者并用，借助于金属原子扩散和结合，使分离的材料牢固地连接在一起的加工方法。焊接方法的种类很多，按焊接过程特点可分为三大类： 1. 熔焊 这类方法的共同特点是把焊接局部连接处加热至熔化状态，形成熔池，待其冷却结晶后形成焊缝，将两部分材料焊接成一个整体。因两部分材料均被熔化，故称熔焊。 2. 压焊 在焊接过程中需要对焊件施加压力（加热或不加热）的一类焊接方法。 3. 钎焊 利用熔点比母材低的填充金属（称为钎料）熔化后，填入接头间隙并与固态的母材通过扩散实现连接的一种焊接方法。 2.5 金属成型加工工艺 熔焊 主要焊接方法 压焊 钎焊 等离子弧焊 气焊 电弧焊 电渣焊 电子束焊 激光焊 硬钎焊 软钎焊 冷压焊 超声波焊 扩散焊 爆炸焊 摩擦焊 电阻焊 焊条电弧焊 埋弧焊 气体保护焊 点焊 缝焊 对焊 锡焊 铜焊 银焊 自动 半自动 氩弧焊 co2焊 2.5 金属成型加工工艺 焊接具有连接性好、省工省料、成本低、重量轻、可简化工艺等优点，得到广泛应用。但同时也存在一些不足之处，如结构不可拆，更换修理不方便；存在焊接应力，容易产生焊接变形；容易出现焊接缺陷等。 2.5 金属成型加工工艺 4 机械加工成形工艺 机械加工是操作机床进行的切削加工。切削加工是利用切削工具和工件之间的相对运动，从毛坯上切去多余部分材料，以获得所需要的尺寸精度、形状精度、相互位置精度及表面粗糙度的一种加工方法。 现代工业中，除少部分金属零件可以采用精密铸造、精密锻造、粉末冶金等方法直接获得要求的形状及表面精度，绝大部分零件都需要切削加工，来保证零件的加工精度与表面粗糙度。 2.5 金属成型加工工艺 1 铸造成型工艺 将液体金属浇注到与零件形状相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法称为铸造。 与其他工艺方法相比，铸造成形生产成本低，工艺灵活性大，适应性强，适合制造各种尺寸和形状复杂的铸件。但其缺点是公差较大，容易产生内部缺陷。 铸造的生产方法很多，主要可分为砂型铸造和其他铸造两大类。 2.5 金属成型加工工艺 砂型铸造 砂型铸造为铸造生产中的最基本方法，砂型铸造的生产工序主要包括： 制模、配砂、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理和检验。 2.5 金属成型加工工艺 用于制造砂型的材料称为型砂；用于制造型芯的材料称为芯砂。 砂箱是长方形、方形或圆形的坚实框子，有时根据铸件结构，作成特殊形状。砂箱的作用是牢固的固紧所捣实的型砂，以便于铸型的搬运及在浇注时承受液体金属的实力。砂箱可以用木料、铸铁、钢、铝合金制成。通常上箱和下箱组成一对砂箱，彼此之间有