工业产品第十二章 产品加工方法--热加工.ppt

第12章 产品加工方法—热加工 12.1　铸造 12.2　压力加工 12.3 焊　接 热加工工艺 热加工方法主要是指用于生产机械零件毛坯的铸造、锻压、焊接等工艺方法。 早在二三千年前，我国劳动人民就已经采用了这些工艺制造器物、工具和兵器等。例如商代司母戊方鼎，重达875公斤，表明我国当时的青铜铸造工艺已达到相当高的水平；商代在金箔锤制过程中已采用了退火处理；战国后期的一些锻剑等武器，许多都经过淬火硬化处理。 * 12.1 铸 造 铸造是机械制造业中取得成型毛坯和制作零部件的常用方法。 早在三千多年前，我们的祖先就创造了用砂子和粘士炼制的泥范，成功地铸造了各种大型、复杂、精美的铜器。 我国古代劳动人民创造的泥型、金属型和石蜡型三大铸造技术，在世界铸造史上作出了卓越贡献。 * 1、何为铸造？ 熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造。 2、铸造优缺点 优点：1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。 2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右。 3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故铸件成本较低。 缺点： 1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。 2）铸件质量不够稳定。 * 3.铸造方法 分为砂型铸造、特种铸造。 砂型铸造是利用具有一定性能的原砂作为主要造型材料的铸造方法。其适应性强，几乎不受铸件材质、形状尺寸、质量及生产批量的限制，因此，它是目前最基本、应用最普遍的铸造方法。但有铸件精度低，表面粗糙度差，内部质量不理想，生产过程不易实现机械化等缺点。 特种铸造有近二十种，常用的有熔模铸造、金属模型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造等。 * 4. 砂型铸造 其主要工序包括：制造模样，制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。 * 对于一些特殊要求的铸件，不用砂型铸造铸出，而采用特种铸造，如熔模铸造、离心铸造、壳型铸造、压力铸造、低压铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造、磁型铸造等。这些铸造方法在提高铸件精度和表面质量、改善合金性能、提高劳动生产率、改善劳动条件和降低铸造成本等方面，各有其优越之处。 5.特种铸造 * 1）熔模铸造 熔模铸造是用易熔材料制成模样，然后在模样上涂挂若干层耐火涂料制成型壳，经硬化后再将模样熔化，排出型外，从而获得无分型面的铸型。铸型经高温焙烧后即可进行浇注。 熔模铸造的工艺过程包括：蜡模制造、结壳、脱蜡、焙烧和浇注等。 * 2）离心铸造 离心铸造是将液态合金浇入高速旋转（250~1500r/min）的铸型中，使其在离心力作用下充填铸型并结晶的铸造方法。离心铸造可以用金属型，也可以用砂型、熔模壳型；既适合制造中空铸件，也能生产成形铸件。 a)立式离心铸造机 b)卧式离心铸造机 图12-3 离心铸造示意图 图12-4 成型铸件的离心铸造 * 3）金属型铸造 金属型铸造是在重力作用下将液态合金浇入金属铸型，以获得铸件的铸造方法。由于金属铸型可反复适用多次（几百次到几千次），故有永久型铸造之称。 图12 -5 铸造铝活塞简图 1、2－左右半型；3－底型；4、5、6－分块金属型芯；7、8－销孔金属型芯 * 金属型铸造的特点和应用范围 1）金属型铸件冷却快，组织致密，力学性能高。 2）铸件的精度和表面质量较高 3）浇冒口尺寸较小，液体金属耗量减少，一般可节约15%－30%。 4）不用砂或少用砂。 金属型铸造的主要缺点是金属型无透气和退让性，铸件冷却速度大，容易产生浇不到、冷隔、裂纹等缺陷。 * 12.2　压力加工 压力加工是使金属坯料在外力作用下产生塑性变形，以获得所需形状、尺寸及机械性能的原材料、毛坯或零件的加工方法。凡具有一定塑性的金属，如钢和大多数有色金属及其合金等，都可以进行压力加工。 压力加工方法主要有轧制、挤压、拉拔、自由锻造、模型锻造和冲压等。前三种方法以生产金属原料为主，如金属型材、板材、管材和线材。后三种方法以生产毛坯或零件为主。 * 与铸造相比，压力加工的优缺点是： 金属铸锭经塑性变形后，铸造组织的内部缺陷如气孔、缩孔、微裂纹等得到焊合，再结晶后可细化晶粒，金属的各种力学性能得到提高。 冲压件又具有重量轻、精度高、刚性好等优点。 但由于锻压件是在固态成形，金属的流动受到限制，对于形状复杂、尤其是内