清华大学机械制造工艺_1s1.ppt

机械制造工艺 第一章1 机械零件制造的方法 机械零件制造的方法分为两大类： （1）成形工艺：采用铸造、锻压、焊接等获得所需零件或毛坯的加工方法； （2）机械加工：利用去除多余材料获得所需零件或半成品的加工方法； 成形工艺基础理论-铸造 1.1.1合金的铸造性能 1．铸造：将液态金属浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固后．获得毛坯或零件的工艺； 1）基本特点：液态成型 2）铸造性能：合金在铸造过程中所表现出来的工艺性能； 主要指标：流动性、收缩性、吸气性和偏析。 成形工艺基础理论-锻压 2．锻压：指固态金属在高温或常温下，通过外力的作用产生塑性变形而获得所需尺寸、形状及力学性能的毛坯或零件的工艺方法。 1）基本特点：塑变成型 2）锻压性能：合金在锻压过程中所表现出来的工艺性能； 主要指标：塑性和变形抗力（相反关系）。 成形工艺基础理论-焊接 3．焊接：指通过适当的物理、化学过程使两个分离的固态物体产生原子（分子）间结合力，而连接成一体的连接方法。 1）基本特点：连接成型 2）焊接性能：合金在焊接过程中所表现出来的工艺性能； 主要指标：接合性能和使用性能，用焊接性试验和碳当量估算法评定。 成形方法 1.2.1 铸造成形方法 1.3.1 锻压成形方法 1.4.1 焊接成形方法 1.5.1 板料冲压 1.5.2 粉末冶金 1.6.1 塑胶成型工艺 铸造成形方法 1.2.1铸造成形方法 1．生产方法分为： 1）砂型铸造：用型砂紧实成型的铸造方法（最广泛的）； 2）特种铸造：除砂型铸造以外其他铸造方法。 2．砂型铸造工艺过程： 1）生产率低、铸件质量较差，生产准备简单及生产成本低等； 2）几乎所有的铸铁件和铸钢件是用砂型铸造； 砂型铸造工艺过程 锻压成形方法－基本概念 1.3.1锻压成形方法 1．基本概念 1）压力加工：包括锻造、冲压、轧制、拉拔、挤压。 锻压成形方法－锻压分类 2）锻压：锻造和冲压统称，用于生产毛坯或零件； 3）轧制、挤压和拉拔：主要用于生产型材、板材和线材等。 2．锻压分类： 1）自由锻造：将金属坯料一放在铁砧上．用冲击力或压力使其自由变形获得所需形状的成形方法。 （1）特点：自由锻时坯料的变形不受模具的限制，锻件的形状和尺寸主要靠锻工的技术来保证。 锻压成形方法－锻压分类 2）模锻：将加热到锻造温度的金属坯料放在锻模模膛内，在一次或多次冲击力或压力的作用下成形，以获得锻件的成形方法。 （1）分类：模锻分锤上模锻与压力机上模锻两种。 （2）特点：模锻的生产率高；锻件的尺寸精度高，表面粗糙度值低；不但能锻制形状比较复杂的锻件，而且材料利用率提高50％；易于实现机械化。 锻压特点及用途 3．锻压特点及用途 1）特点：它可改善金属的内部组织，压合原材料内的某些内部缺陷，提高金属力学性能塑变成形方法，是一种少余量、无余量的加工方法。 2）用途：承受交变、振动、重大载荷及高速运转的重要结构件，如轴、齿轮、凸轮、叶轮等大都采用锻件。在飞机上，锻件重量占总量的85％．在汽车上占80％； 冷（薄板）冲压 4．冲压（冷冲压或薄板冲压）（与板料冲压区别） 1）冲压：利用模具对板料施压，使之分离或变形的加工方法； 常在室温下进行，板料厚度≤4 mm，称薄板冲压， 2）冲压件：重量轻、刚度好、结构轻巧等。用于电器、仪表和日用品中。 3）操作简单，便于实现机械、自功化、生产率极高； 焊接成形方法 1.4.1 焊接成形方法 1．分类：分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。 1）熔化焊：焊接中将工件接头加热至熔化状态形成共同熔池，不加压力完成的焊接； 2）压力焊：焊接中对工件施加压力、摩擦（加热或不加热）完成焊接的方法； 3）钎焊：将比母材（被焊接的材料的总称）熔点低的填充金属熔化之后填充工件接头间隙，并与固态母材相互扩散实现连接的焊接方法。 主要的焊接方法及分类 焊接特点 3．特点： 1）永久性连接方法，重量轻，连接性能好； 2）可连接同类或不同类材料（金属与非金属）； 3）焊缝接头气密性好，且具有良好的力学性能、密封性、导电性、耐腐蚀性、耐磨性； ； 4）生产周期短、生产率高、劳动强度低，易实现自动化 5）接头处会产生裂纹、气孔、未焊透、夹渣等缺陷，焊接结构是不可拆卸的，不利于零、部件的更换； 板料冲压 1. 5板料冲压与粉末冶金 1.5.1板料冲压 1．基本概念 1）板料冲压：利用冲模使板料经分离或变形而得到制件的加工方法。 （1）它常在常温下进行，板料厚度小于4mm，故又称冷冲压加工，简称冲压。 （2）当板料厚度超过8~10 mm时，采用热冲压。 分离工艺－冲裁 2）基本工艺：分离工艺和成形工艺。 2．分离工艺 1）冲裁：使板料按封闭轮廓分离的一种冲压方法，包括落料与冲