【正文】 二．簡(jiǎn)化工藝過(guò)程的合理結(jié)構(gòu) ，且平直，便于取出模型。 ①應(yīng)順利出型，方便抽芯，確定合理分型面 ②壁厚均勻，不能過(guò)薄 ③便于型芯安放和抽芯，孔徑不宜過(guò)小，過(guò)深。應(yīng)變對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，量綱 1/s ???。 當(dāng) ???。有時(shí)對(duì)提高塑性有利的應(yīng)力狀態(tài)對(duì)降低變形抗力卻不利。 ： 基本工序：使金屬產(chǎn) 生一定程度的塑性變形，以達(dá)到所需形狀及尺寸的工藝過(guò)程，完成鍛件的基本工藝過(guò)程。 （ 2）坯料質(zhì)量及尺寸計(jì)算 質(zhì)量計(jì)算： 料頭燒損鍛件坯料 GGGG ??? 式中： G 坯料 — 坯料質(zhì)量； G 鍛件 — 鍛件質(zhì)量； G 燒損 — 加熱時(shí)坯料表面氧化而燒損的質(zhì)量。 終鍛模膛：使坯料最后變形到鍛件所要求的形狀和尺寸，模膛形狀應(yīng)和鍛件的形狀相同；鍛件冷卻時(shí)要收縮，終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件尺寸放大一個(gè)收縮量。 Ⅲ 模鍛斜度 模鍛件上平行于錘擊方向的表面必須具有斜度，以便于從模膛中取出鍛件。 ） α 1外壁斜度（即當(dāng)鍛件冷卻時(shí)鍛件與模壁離開(kāi)的表面） α 2內(nèi)壁斜度（即當(dāng)鍛件冷卻時(shí)鍛件與模壁夾緊的表面） Ⅳ 模鍛圓角半徑 在模鍛件上所有兩平面的交角處均需做成圓 角 目的：增大鍛件強(qiáng)度 便于金屬流動(dòng)，充滿模膛 避免鍛模上的內(nèi)尖角處產(chǎn)生裂紋（應(yīng)力集中） 減緩鍛模外尖角處的磨損，從而提高鍛模的使用壽命。 ⅳ 承受偏心載荷能力差，適于單膛模鍛。（一般板料厚度 4mm,不需加熱，亦稱冷沖壓。 ②塑性變形階段 沖頭繼續(xù)壓入，壓力增加，板料中的應(yīng)力值達(dá)到屈服極限時(shí)，則產(chǎn)生塑性變形，即進(jìn)入塑性變形階段。 （ 3）凸、凹模刃口尺寸確定： 沖孔件：尺寸取決于凸模刃口尺寸。 過(guò)程：在凸模作用下，板料產(chǎn)生塑性變形，被拉入凸模和凹模的間隙中，形成空心零件。凸、凹模圓角半徑（尤其是Rd）過(guò)小，容易拉裂。 脹形主要有平板坯料脹形、管坯脹形、球體脹形、拉形等幾種方式。 （ 3）球體脹形（圖 ） Ⅰ原理：用焊接方法將板料焊成多面體，然后向其內(nèi)部用液體或 氣體打壓。翻邊過(guò)程中變形區(qū)在凸模作用 下內(nèi)徑不斷擴(kuò)大，翻邊結(jié)束時(shí)達(dá)到凸模直徑，最終形成了豎直的邊緣。靜液擠壓法已用于擠制螺旋齒輪（圓柱斜齒輪）及麻花鉆等形狀復(fù)雜的零件。 圖 輾環(huán)軋制示意圖 圖 橫軋示意圖 圖 輥鍛示意圖 22 ：擴(kuò)大環(huán)形坯料的外徑和內(nèi)徑，從而獲得各種環(huán)狀零件的軋制方法。 管材拉拔后管壁將增厚，如果希望管壁厚度變化時(shí)，拉拔過(guò)程中要加芯棒。 二、旋壓成形 利用旋壓機(jī)使坯料和模具以一定的速度共同旋轉(zhuǎn)，并在旋輪的作用下使坯料在與旋輪接觸的部位上產(chǎn)生局部變形，獲得空心回轉(zhuǎn)體零件的加工方法 分為普通旋壓和變薄旋壓兩大類 1. 普通旋壓（普旋）： 板厚基本不變，成形主要依靠坯料圓周方向與半徑方向上的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 4）旋壓件尺寸精度高，與切削相當(dāng) 。 （ 1）原理：圖 （ 2）特點(diǎn)： ①模具簡(jiǎn)單，僅用凹模即可。（圖 ） ②孔及其相關(guān)尺寸（圖 ） ③直線與直線、曲線與直線的交接處，均應(yīng)用圓弧連接。 實(shí)質(zhì)：利用 加熱或加壓，或兩者并用的手段，借助原子間的擴(kuò)散和結(jié)合，使分離的 金屬牢固地 連接 起來(lái) 。 當(dāng) eqC %時(shí)，鋼材塑性較差。焊接參數(shù)可自動(dòng)控制調(diào)整。 熔煉焊劑不易吸收水分，適用于焊接不同的金屬 陶質(zhì)焊劑容易吸潮，容易向焊縫金屬補(bǔ)充或添加合金元素。 （ 1）原理：圖 圖 氬弧焊示意圖 27 焊絲經(jīng)軟導(dǎo)管、導(dǎo)電嘴送出→從噴嘴中噴出 CO2氣體→保衛(wèi)焊絲端部及熔池 （引燃電?。? （ 2）特點(diǎn)： ①成本低。 原理：圖 在鎢極和工件之間加一較高電壓，經(jīng)高頻振蕩使氣體電離形成電弧。只適用于厚度在 3mm 以下的薄板結(jié)構(gòu)。 接頭形式：對(duì)接接頭，圖 ，接頭斷面盡量相同。 軟釬焊：釬料熔點(diǎn)低于 450176。 ： ①工件加熱溫度低，組織和力學(xué)性能變化小，變形也小。 扭曲變形：焊接工字梁時(shí)，由于焊接順序和焊接方向不合理引起的變形。 ②角接接頭：受力比對(duì)接接頭復(fù)雜，接頭成一定角度必須選用 ③ T 型接頭： 直角必須選用 ④搭接接頭：焊件不在同一平面，產(chǎn)生附加彎矩，金屬消耗量也大，一般應(yīng)避免采用。 刀具的角度分為 標(biāo)注角度 和 工作角度 兩類。 c．在主切削平面上測(cè)量：刃傾角 S? 5186。 選擇后角的原則是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，取小值。 （ 1）車刀裝夾位置的影響。 含碳量在 %，淬火后硬度 HRC6165，價(jià)格低。 （ 3）良好的耐熱性。 Kr小，切深抗力將增大，工件的剛性不好（如細(xì)長(zhǎng)軸），就可 能產(chǎn)生彎曲變形，并引起振動(dòng)。 0V ? 刀刃鋒利。 前面 主后面 副后面 主切削刃 副切削刃 刀尖 ② 確定外圓車刀幾何角度的坐標(biāo)平面（輔助平面） a．基面 Pr b．主切削平面 Ps c．正交平面 Po（主剖面） ③ 外圓車刀的標(biāo)注角度 a． 在 正 交 平 面 上 測(cè) 量 ： 前角001550 ?V 后角 001260?? b．在基面上測(cè)量： 33 主偏角 ?? 40186。 ②電渣焊：常用對(duì)接接頭， T 形接頭，角接接頭，圖 ③氣焊：火焰溫度低，多采用對(duì)接接頭，角接接頭，很少采用 T形接頭和搭接接頭。異種金屬的焊接，接頭強(qiáng)度不低于被焊鋼材中強(qiáng)度較低者，焊接工藝措施按焊接性較差的材料進(jìn)行 3．盡量選擇型材（如工字鋼、角鋼、槽鋼等）。 167。 ：圖 板料搭接和套接。 ：表面清理好的焊件→搭接形式接頭→釬料放在接頭的間隙附近或接頭的間隙中→加熱 TT 釬料熔點(diǎn) ，釬料熔化（工件不熔化）并滲入到接頭間隙中→液態(tài)釬料與工件金屬相互溶解擴(kuò)散→冷凝后即形成釬焊接頭。 （ 2）閃光對(duì)焊：先通電，接頭不平，點(diǎn)接觸，接觸點(diǎn)金屬迅速熔化，蒸發(fā)。 焊件接觸處 電阻熱 塑性變形或熔化 壓力 焊點(diǎn) ：利用柱狀電極加壓通電，在搭接工件接觸面之間焊成一個(gè)個(gè)焊點(diǎn)的焊接方法，如圖 所示。（熱量集中，熱影響區(qū)較小，變形和產(chǎn)生裂紋的傾向性?。? 缺點(diǎn)： CO2 氣體有氧化作用，應(yīng)使用含錳、硅較高的焊絲或含有相應(yīng)合金元素的合金焊絲。 （ 1）不熔化極氬弧焊：電極：鈰鎢棒，較厚工件需填充焊絲（圖 ）焊接厚度 6mm 以下的工件 （ 2）熔化極氬弧焊：連續(xù)送進(jìn)焊絲（電極），不需填充金屬，可用較大電流，焊接厚度為 25mm 以下的工件，圖 (b) （ 3）鎢極脈沖氬弧焊（不熔化極氬弧焊的一種） 常用于薄板、管材和易淬火鋼、高強(qiáng)鋼 氬弧焊特點(diǎn)及使用范圍： （ 1）電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺小，焊縫致密、成形美觀，焊接質(zhì)量好； （ 2）有氣體保護(hù)，明弧可見(jiàn)，便于操作。 ④改善了勞動(dòng)條件。生產(chǎn)率提高 5~10 倍（不必更換焊條頭）。 二、焊接性的估算方法 碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式： ( % )1556 CuNiVMoCrMnCC eq ??????? 式中： C、 Mn、 Cr、 Mo、 V、 Ni、 Cu 為鋼中該元素含量的百分?jǐn)?shù)。 （ 3）對(duì)拉深件的要求： ①外形應(yīng)簡(jiǎn)單、軸對(duì)稱，且高度不宜太大，以便減小使拉深次數(shù)。 167。 （ 3）凝固過(guò)程中能得到強(qiáng)制補(bǔ)縮，比壓鑄件組織致密。壁厚減薄是變薄旋壓的主要特征。 ： （ 1）板料沖壓：圖 （ 2）板料氣壓成形：圖 （ 3）擠壓和模鍛：高溫合金及鈦合金在常態(tài)下塑性很差，變形抗力大，不均勻變形引起的各向異性的敏感性強(qiáng)，通常的成形方法較難成形，材料損耗極大，產(chǎn)品成本很高。 （ 1）原理：圖 （ 2）產(chǎn)品 ：高速鋼滾刀、冷軋絲杠、鋼球軋制等。 ：使坯料通過(guò)裝有圓弧形弧形模塊的一對(duì)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軋輥時(shí)受壓而變形的生產(chǎn)方法 。 二、擠壓特點(diǎn)： ，可以提高金屬坯料的塑性。 Ⅱ應(yīng)用：薄板，曲率半徑很大的曲面形狀零件，如飛機(jī)的蒙皮等。脹形結(jié)束后，凸模抽回，橡膠恢復(fù)原狀，從脹形件中取出。 2．彎曲成形 坯料的一部分相對(duì)于另一部分彎曲成一定角度的變形工序 （ 1）分類： V 形彎曲、 U 形彎曲 （ 2）最小彎曲半徑： rmin=（ ~1） S （ 3）坯料纖維方向：與彎曲線垂直（圖 ） （ 4）回彈：回彈角 0176。 其次，在多次拉深中，拉深系數(shù)應(yīng)一次比一次略大些，確保拉深件質(zhì)量，使生產(chǎn)順利進(jìn)行。 （ 4）沖裁力： 平刃沖裁： ?kLSP? 或 bLSP ?? 式中 P— 沖裁力， N； L— 沖裁周邊長(zhǎng)度， mm； S— 坯料厚度， mm τ — 材料抗剪強(qiáng)度， MPa； k— 系數(shù)，一般可取 k= σ b－材料強(qiáng)度 τ ＝ b 2．修整： 利用修整模沿沖裁件外緣或內(nèi)孔刮削一薄層金屬，切掉沖裁件斷面上存留的剪裂帶和毛刺，提高精度。 圖 沖裁變形過(guò)程 18 ③斷裂分離階段 沖頭繼續(xù)壓入，已形成的上、下微裂紋逐漸擴(kuò)大并向材料內(nèi)延伸，像楔形那樣發(fā)展，當(dāng)上、下裂紋相遇重合時(shí)，材料被剪斷分離。 沖壓工序：分離工序和成形工序兩大類 一．分離工序 使坯料的一部分相對(duì)另一部分發(fā)生分離的工序 ：使坯料沿封閉輪廓分離的工序 落料：制坯工序，被分離部分為成品，周邊是廢料 沖孔：加工工序，被分離部分是廢品，周邊是成品 （ 1）沖裁變形過(guò)程：圖 三個(gè)階段： ①?gòu)椥宰冃坞A段 沖 頭接觸板料后，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)的初始階段，使板料產(chǎn)生彈性壓縮、拉伸與彎曲等變形，這時(shí)沖頭略擠入材料，板料另一側(cè)也略擠入凹?？凇?ⅲ 設(shè)備有頂料裝置，可用于桿類件的端部鐓粗。 Ⅱ盤類模鍛件 （圖 ） 長(zhǎng)、寬比近似為 1 的鍛件，常選用鐓粗、終鍛等工步 ③修整工序 Ⅰ切邊和沖孔 切去飛邊和連皮 Ⅱ校正： 切邊之后，鍛件變形，在終鍛模膛及專門的校正模中進(jìn)行校正 Ⅲ熱處理： 清除模鍛件的過(guò)熱組織或加工硬化組織，使模鍛件具有所需的力學(xué)性能，正火或退火 Ⅳ清理： 去除氧化皮、油污及其他表面缺陷（殘余毛刺）酸洗、滾筒處理、噴丸處理 用于模鍛生產(chǎn)的壓力機(jī)有摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、平鍛壓力機(jī)、模鍛水壓機(jī)等。模鍛斜度與模膛深度和寬度有關(guān)。 Ⅱ余量、公差、敷料及沖孔連皮 余量一般為 1~4mm，公差一般取在177。 二．模鍛： 在高強(qiáng)度金屬鍛模上預(yù)先制出與鍛件形狀一致的模膛，使坯料在模膛內(nèi)受壓變形的鍛造方法。 ①敷料：簡(jiǎn)化鍛件形狀，便于進(jìn)行鍛造而增加的一部分材料，也稱為余塊。 拉應(yīng)力的數(shù)目越多，金屬的塑性越差。? 均小于 a，只有在高速錘上鍛造時(shí)，才會(huì)出現(xiàn) ???。? ，塑性↑、變形抗力↓，可鍛性↑ 原因：塑性變形引起的“熱效應(yīng)”。 2. 可鍛性指標(biāo)： 塑性：ψ截面收縮率；δ延伸率；α K沖擊韌性 變形抗力：在變形過(guò)程中金屬抵抗 工具作用的力 P 塑性↑，變形抗力↓，可鍛性↑ ： （ 1）金屬本質(zhì)（內(nèi)在因素）： ①化學(xué)成分： C％↑，塑性↓，可鍛性↓，純金屬好于合金 ②金屬組織：晶體結(jié)構(gòu)：面心 體心 密排六方 組織狀態(tài)：鑄態(tài)組織↓，晶粒粗大↓，碳化物↓，純金屬及固溶體↑ （ 2）加工條件（外在因素） ①變形溫度：提高金屬變形時(shí)的溫度，是改善金屬可鍛性的有效措施 變形溫度 T↑，材料塑性δ↑，變形抗力P↓，→可鍛性↑ 碳素結(jié)構(gòu)鋼，加熱溫度超過(guò) A3線，組織為單一 A，固很適宜塑性加工 鍛造溫度范圍的確定（圖 ）： 始鍛溫度：固相線以下 200℃左右 終鍛溫度： A1線以上 800～ 750℃之間 注意事項(xiàng)：溫度過(guò)高將產(chǎn)生過(guò)熱、過(guò)燒、脫碳和嚴(yán)重氧化等缺陷，甚至使鍛件報(bào)廢。見(jiàn)圖，表 。 一．避免鑄造缺陷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ①允許最小壁厚值（表 ）不同鑄造方法，不同種類的鑄造合金，充型能力有較大差異，允許的最小壁厚值也各不相同。 把金屬液順澆口注入磁型型腔，高溫的金屬液將氣化模燒掉氣化，液體金屬注滿整 個(gè)型腔。 （ 3）起模與噴燒：灌漿約 十幾分鐘后，在漿料尚有一定彈性時(shí)起出模型，然后用明火噴燒整個(gè)型腔以加速固化。 離心鑄造的鑄型主要使用金屬型，也可以用砂型。所用壓力較低，一般為 ～ 。 熱室式壓鑄機(jī)壓室與合金熔化爐成一體或壓室浸入熔化的液態(tài)金屬中，用頂桿或壓縮空氣產(chǎn)生壓力進(jìn)行壓鑄。 （ 4）焙燒 將脫蠟后的型殼送入加熱爐內(nèi)，加熱到 800～ 1000℃進(jìn)行焙燒，以去除型殼中的水分、殘余蠟料及其他雜質(zhì)，還能增大型殼強(qiáng)度。 ②撒砂，在已浸漬涂料的蠟?zāi)＝M上，均勻地撒上一層石英砂。目前工業(yè)生產(chǎn)中主要采用前兩種模料制造模樣。 金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用： 優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)省造型材料、設(shè)備及工時(shí)，可“一型多鑄”，便于自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高； ②金屬型冷卻速度快，獲得鑄件的組織