【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熔模鑄造是用易熔材料（如蠟料）制成模樣，然后在表面涂覆多層耐火材料，待硬化干燥后，將蠟?zāi)Ｈ廴ィ@得具有與蠟?zāi)Ｐ螤钕鄳?yīng)空腔的型殼，再經(jīng)焙燒后進(jìn)行澆注而獲得鑄件一種方法。 （1）熔模鑄造的工藝過(guò)程。 1）母模 2）壓形 3）制造蠟?zāi)?4）結(jié)殼 5）焙燒 6）澆注 7）鑄件清理及熱處理。 （2）熔模鑄造的特點(diǎn)及適用范圍。 熔模鑄造的特點(diǎn)是鑄件的精度及表面質(zhì)量高，減少了切削加工工作量，實(shí)現(xiàn)了少、無(wú)切削加工，節(jié)約了金屬材料；能鑄造各種合金鑄件，尤其是鑄造那些熔點(diǎn)高、難切削加工和用別的加工方法難以成型的合金，以及生產(chǎn)形狀復(fù)雜的薄壁鑄件；可單件也可大批量生產(chǎn)。但是熔模鑄造生產(chǎn)工序繁多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，工藝過(guò)程復(fù)雜，影響鑄件質(zhì)量的因素多，必須嚴(yán)格控制才能穩(wěn)定生產(chǎn)。 離心鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍：由于鑄件結(jié)晶過(guò)程是在離心力作用下進(jìn)行的，因此金屬中的氣體、熔渣等夾雜物由于密度較小而集中在鑄件內(nèi)表層，金屬的結(jié)晶則從外向內(nèi)呈向性結(jié)晶，因而鑄件表層結(jié)晶細(xì)密，無(wú)縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷，力性能良好。 離心鑄造的不足之處在于：鑄件的內(nèi)孔不夠準(zhǔn)確，內(nèi)表面質(zhì)量較差，但這并不妨礙一般管道使用要求。 壓力鑄造的特點(diǎn)是能得到致密的細(xì)晶粒鑄件，其強(qiáng)度比砂型鑄造提高了25%30%，鑄件質(zhì)量高，可以不經(jīng)切削加工直接使用；可以壓形狀復(fù)雜的薄壁鑄件，生產(chǎn)效率高，是所有鑄造方法中生產(chǎn)效最高的。 由于壓鑄設(shè)備和壓鑄費(fèi)用高，壓鑄型制造周期長(zhǎng)，故只適用于大批量生產(chǎn)，另外鐵合金熔點(diǎn)高，壓型使用壽命短，故目前鐵合金難以用于實(shí)際生產(chǎn)。 1）低壓鑄造設(shè)備簡(jiǎn)單，便于操作，容易現(xiàn)實(shí)機(jī)械化和自動(dòng)化。 2）具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，適用于金屬型、砂型、熔模型等多種鑄型。 3）液體自上而下平穩(wěn)地充填鑄型，型腔中液流方向與氣體排出的方向一致，因而避免了液體金屬對(duì)型壁和型芯的沖刷作用，以及卷入氣體和氧化夾雜物，從而防止了鑄件產(chǎn)生氣孔和非金屬夾雜物等缺陷。 4）由于提高了充型能力，有利于形成廓清晰、表面光潔的鑄件，這對(duì)于大型薄壁鑄件尤為有利。 5）由于省去了補(bǔ)縮冒口，使金屬的利用率提高到90%98%. 鑄造成形工藝設(shè)計(jì)及鑄件結(jié)構(gòu)工藝性 鑄造成形工藝設(shè)計(jì) 鑄造成形工藝設(shè)計(jì)主要包括選擇分型面、確定澆注位置、確定主要工藝參數(shù)和繪制鑄造工藝圖等。1）便于起模。2）簡(jiǎn)單、最少。3）盡可能使鑄件的全部或大部分置于同一砂型中。4）盡量使型腔及主要型芯位于下型，以便于造型、下芯、合型和檢驗(yàn)壁厚。5）盡量減小型芯和活塊的數(shù)量，以簡(jiǎn)化制模、造型、合型等工藝。1）鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下。2）鑄件的寬大平面應(yīng)朝下。3）鑄件上薄壁而大的平面應(yīng)朝下或垂直、傾斜，以防止產(chǎn)生冷隔或澆不到等缺陷。4）對(duì)于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使鑄件載面較厚的部分放在分型面附近的上部或側(cè)面，以便在鑄件厚壁處直接安裝冒口，使之實(shí)現(xiàn)自上而下的定向凝固。1）確機(jī)械加工余量2）確定鑄件收縮率3）確定起模斜度。4）確定鑄造圓角。5）確定型芯頭6）最小鑄出孔及槽 零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性 （1）鑄件壁厚要合理，壁厚過(guò)小，易產(chǎn)生澆不到、冷隔等缺陷。 （2）鑄件壁厚應(yīng)均勻。 （3）鑄件的連接應(yīng)采用逐步過(guò)渡連接。 1）結(jié)構(gòu)圓角。鑄件壁間連件應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)圓角，以避免形成金屬的聚集產(chǎn)生縮孔、應(yīng)力集中等缺陷。 2）接頭結(jié)構(gòu)。接頭結(jié)構(gòu)應(yīng)避免金屬聚集，產(chǎn)生縮孔。中、小型鑄件的肋可選用環(huán)狀接頭。鑄件壁間連接應(yīng)避免形成銳角。鑄件薄、厚壁連接應(yīng)采取逐步過(guò)渡。 3）大平面傾斜結(jié)構(gòu)。鑄件的大平面設(shè)計(jì)成傾斜結(jié)構(gòu)形式，有利于金屬填充和氣體夾雜物的排除。 4）減少變形和自由收縮結(jié)構(gòu)。壁厚均勻的細(xì)長(zhǎng)鑄件、面積較大的平板鑄件等都容易產(chǎn)生變形。為減少變形，可采用對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)或增設(shè)加強(qiáng)肋。 。 1）分型面應(yīng)簡(jiǎn)單、最少。 2）芯應(yīng)最少。 3）避免使用活塊。 4）結(jié)構(gòu)斜度。 第5章. 鍛壓成形 鍛壓是指在加壓設(shè)備及工（模）具的作用下，使坯料或鍛錠產(chǎn)生局部或全部的塑性變形，以便獲得一定幾何尺寸、形狀和質(zhì)量的鍛件的加工方法。，對(duì)料材的適應(yīng)性差。，（應(yīng)用廣泛，如汽車(chē)、國(guó)防工業(yè)等） 。 金屬塑性變形是金屬晶體每個(gè)晶粒內(nèi)部的變形和晶粒間的相對(duì)移動(dòng)、晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)的綜合結(jié)果。2. 冷變形強(qiáng)化。 金屬在塑性變形過(guò)程中，隨著變化程度的增加，強(qiáng)度和硬度提高而塑性和韌性下降的現(xiàn)象稱(chēng)為冷變形強(qiáng)化或加工硬化。3. 回復(fù)與再結(jié)晶。 對(duì)加工硬化組織進(jìn)行加熱，變形金屬將相繼發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大3個(gè)價(jià)段的變化。4. 金屬的冷加工和熱加工。 （1）冷加工：金屬在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的塑性變形稱(chēng)為冷加工。 （2）熱加工：熱加工是在結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的，變形后只有再結(jié)晶組織而無(wú)冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象。 (1)鍛造流線：加熱工后的金屬組織就具有一定方向性，通常稱(chēng)為鍛造流線。鍛造流線的合理分布：使零件工作時(shí)的正應(yīng)力與流線方向一致，切應(yīng)力與流線方向垂直，這樣才能發(fā)揮材料的潛力。使鍛造流線與零件的輪廓相符合而不切斷，是鍛壓形成工藝設(shè)計(jì)的一條原則。（2）鍛造比：在鍛壓生產(chǎn)中，金屬的變形程度常以鍛造比Y來(lái)表示，即以變形前后的載面比、長(zhǎng)度或高度比表示。（1）化學(xué)成分及組織 1）一般來(lái)說(shuō)，純金屬的鍛造性能好于合金。 2）純金屬與固溶體鍛造性能好，金屬化合物鍛造性能差，粗晶粒組織的金屬比晶粒細(xì)小而又均勻組織的金屬難鍛造。 3）細(xì)晶組織的鍛造性能優(yōu)于粗晶組織。（2）工藝條件 主要是指變形溫度、變形速度和應(yīng)力狀態(tài)的影響。 1）變形溫度對(duì)塑性及變形抗力影響很大。 2）變形速度對(duì)鍛造性能的影響有兩個(gè)方面：一方面當(dāng)變形速度較大時(shí)，由于再結(jié)晶過(guò)程來(lái)不及完成，冷變形強(qiáng)化不能及時(shí)消除，而使鍛造性能變差，所以，一些塑性較差的金屬，如高合金鋼或大型鍛件，宜采用較小的變形速度，設(shè)備選用壓力機(jī)而不用鍛錘；另一方面，當(dāng)變形速度很高時(shí)，變形功轉(zhuǎn)化的熱來(lái)不及散發(fā)，鍛造溫度升高，又能改善鍛造性能，但這一效應(yīng)除高速鍛錘或特殊成形工藝以外難以實(shí)現(xiàn)。3） 應(yīng)力狀態(tài)金屬在擠壓變形時(shí)，呈三向受壓狀態(tài)，表現(xiàn)出良好的鍛造性能； 在拉拔時(shí)則呈二向受壓一向受拉的狀態(tài)，鍛造性能下降。 鍛壓成形的方法 自由鍛：可分為基本工序、輔助工序和修整工序三大類(lèi)。1）基本工序：如拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔、切割和扭轉(zhuǎn)等，實(shí)際生產(chǎn)中常用的是：拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔3個(gè)基本工序。2）輔助工序：如壓鉗口、壓肩、鋼錠倒棱等。3）修整工序：如校正、滾圓、平整等。 制定工藝規(guī)程、編寫(xiě)工藝卡是進(jìn)行自由鍛生產(chǎn)必不可少的技術(shù)準(zhǔn)備工作，是組織生產(chǎn)過(guò)程、規(guī)定操作規(guī)范、控制和檢查產(chǎn)品質(zhì)量依據(jù)。自由鍛工藝規(guī)程的主要內(nèi)容：根據(jù)零件圖繪制鍛件圖，計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸，確定鍛造工序，選擇鍛造設(shè)備，確定坯料加熱規(guī)范和填寫(xiě)工藝卡片等。（1） 繪制鍛件圖 1）某些零件上精細(xì)結(jié)構(gòu)，鍵槽、齒槽、退刀槽以及小孔、不通孔、臺(tái)階等，難以用自由鍛出，必須暫時(shí)添加一部分金屬以簡(jiǎn)化鍛件形狀。 2）由于自由鍛造的精度較低，表面質(zhì)量較差，一般需要進(jìn)一步切削加工，所以零件表面要留加工余量。 3）鍛件公差是鍛件名義尺寸的允許變動(dòng)量。（1）鍛壓性能對(duì)結(jié)構(gòu)的要求。 不同的金屬材料的鍛壓性能不同，對(duì)結(jié)構(gòu)的要求也不同。 模型鍛造（1）模鍛的優(yōu)點(diǎn)。與自由相比 1）生產(chǎn)較率高，一般比自由鍛高10倍以上。 2）鍛件的尺寸和精度比較高，機(jī)械加工余量較小，節(jié)省加工工件時(shí)，材料利用率高。 3）可以鍛造形狀復(fù)雜的鍛件。 4）鍛件內(nèi)部流線分布合理。 5）操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。（2） 模鍛的缺點(diǎn)。 1）模鍛生產(chǎn)由于受到模鍛設(shè)備噸位的限制，鍛件質(zhì)量不能太大，一般在150Kg發(fā)下。 2）制造鍛模比較困難，成本很高。 鍛模可分為模鍛模膛和制坯模膛兩類(lèi)。模鍛模膛可分為終鍛模膛和預(yù)鍛模膛兩種。 1）終鍛模膛的作用是使坯料最后變形到鍛件所要求的形狀和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件形狀相同。 2）預(yù)鍛模膛的作用是使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，這樣再進(jìn)行終鍛時(shí)金屬容易充滿(mǎn)終鍛模膛，同時(shí)減少終鍛模膛的磨損，延長(zhǎng)了鍛模的使用壽命，預(yù)鍛模膛的尺寸和形狀與終鍛模膛的相近似，只是模鍛斜度和圓角半徑稍大，沒(méi)有飛邊槽。 制坯模膛有以下幾種： 1）拔長(zhǎng)模膛，用它來(lái)減少坯料某部分的橫截面積，以增加該部分的長(zhǎng)度。 2）滾壓模膛，用它來(lái)減少坯料某部分的橫載面積，以增加另一部分的橫載面積，使其按模鍛件形狀來(lái)分布。 3）對(duì)于彎曲的桿狀鍛件需用彎曲模膛來(lái)彎曲坯料。 4）切斷模膛，它由上模與下模間設(shè)在鍛模角上的一刃口組成，用它從坯料上切下鍛好的鍛件，或從鍛件上切下鉗口。3. 胎模鍛 常用的胎模結(jié)構(gòu)主要有以下三種類(lèi)型。 （1）扣模，（2）套筒模、（3）合模 用于模鍛生產(chǎn)的壓力機(jī)有摩擦壓力機(jī)、平鍛機(jī)等。 （1）摩擦壓力機(jī)上模鍛 摩擦壓力機(jī)是靠飛輪、螺桿和滑塊向下運(yùn)動(dòng)所積蓄的能量使坯料變形，有以下特點(diǎn)。 1）適應(yīng)性好，行程和鍛壓力可自由調(diào)節(jié)，因而可實(shí)現(xiàn)輕打、重打，可在一個(gè)模膛內(nèi)進(jìn)行多次鍛打。 2）滑塊運(yùn)行速度低，鍛件頻率低，金屬變形過(guò)程中的再結(jié)晶可以充分進(jìn)行。 3）摩擦壓力機(jī)承受偏心載荷能力低，通常只適用于單模膛模鍛。 4）生產(chǎn)率低，主要用于中小鍛件的批量生產(chǎn)。 5）摩擦壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、使用維修方便，適用于中小型工廠的模鍛生產(chǎn)。 （2）曲柄壓力機(jī)上模鍛?！　?）曲柄壓力作用于金屬上的變形力的靜壓力，且變形抗力由機(jī)架本身承受，不傳給地基?！　?）曲柄壓力機(jī)的機(jī)身剛度大，滑塊導(dǎo)向精確，行程一定，裝配精度高，因此能保證上下模膛準(zhǔn)確對(duì)合在一起，不產(chǎn)生錯(cuò)模?！　?）鍛件精度高，加工余量和公差小，節(jié)約金屬?！　?）因?yàn)榛瑝K行程速度低，作用力是靜壓力，有利于低塑性金屬材料的加工。　　5）曲柄壓力機(jī)上適宜進(jìn)行拔長(zhǎng)和滾壓工作，這是由于滑塊行程一定，不論用什么模膛都是一次成形，金屬變形量過(guò)大，不易使金屬填滿(mǎn)終鍛模膛所致。　　6）曲柄壓力機(jī)設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)高，但生產(chǎn)率高，鍛件精度高，適合于大批量生產(chǎn)?！。?）平鍛機(jī)上模鍛　　1）鍛件尺寸精確，表面粗造糙度值小，生產(chǎn)率高?！　?）節(jié)省金屬，材料利用率高。　　3）擴(kuò)大了模鍛的范圍，可以鍛出錘上模鍛和曲柄壓力機(jī)上模鍛無(wú)法鍛出的鍛件，還可以進(jìn)行切飛邊、切斷和彎曲等工步?！　?）對(duì)非回轉(zhuǎn)體及中心不對(duì)稱(chēng)的鍛件較難鍛造。　　1）選擇模鍛件的分模面，確定分模面原則如下?！　、俦ＷC鍛件易于從模膛中取出，因此分模面應(yīng)設(shè)在鍛件最大截面處，并使模膛深度較淺。　?、谝瑰懩Ｖ圃旆奖悖帜Ｃ鎽?yīng)盡量選擇平面而不是曲面、折面。　?、蹫楸阌诎l(fā)現(xiàn)上、下模在模鍛過(guò)程中產(chǎn)生錯(cuò)移，分模面應(yīng)設(shè)在鍛件側(cè)面中部，盡量避免選在鍛件形狀過(guò)渡面上?！?）模鍛工步主要是根據(jù)模鍛件的形狀和尺寸來(lái)確定的?！　、匍L(zhǎng)軸類(lèi)模鍛件，常采用拔長(zhǎng)、滾壓、彎曲、預(yù)鍛工步?！　、诒P(pán)類(lèi)模鍛件，模鍛時(shí)，坯料軸線方向與錘擊方向相同，金屬沿高度、寬度、長(zhǎng)度方向同時(shí)流動(dòng)。常采用鐓粗、終鍛工步。　4）常用的修整工序有切邊、沖孔、精壓等。　　1）模鍛件要有合理的分模畫(huà)、模鍛斜度和圓角半徑。　2）由于模鍛件精度較高、表面粗糙度較低，因此零件的配合表面可留有加工余量；非配合表面一般不需要進(jìn)行加工，不留加工余量。 3)為了使金屬容易充滿(mǎn)模膛、減少加工工序，零件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直和對(duì)稱(chēng)，盡量避免零件截面間相差過(guò)大或具有薄壁、高筋、凸起等結(jié)構(gòu)?！?）應(yīng)避免有深孔或多孔結(jié)構(gòu)。　5）減少余塊，簡(jiǎn)化模鍛工藝，應(yīng)盡量采用鍛一焊組合工藝。7. 鍛壓新工藝（1）精密模鍛　1）精確計(jì)算原始坯料的尺寸，嚴(yán)格按照坯料質(zhì)量下料?！?）精細(xì)清理坯料表面。　3）選用剛度大、精度高的鍛造設(shè)備，如曲柄壓力機(jī)，摩擦壓力機(jī)或精鍛機(jī)等?！?）采用高精度的模具。　5）采用無(wú)氧化或少氧化的保護(hù)氣體加熱?！?）模鍛時(shí)要很好地進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻模具。（2） 擠壓：可分為熱擠壓、溫?cái)D壓、冷擠壓。（3） 軋鍛：常采用的軋鍛工藝有輥軋、橫軋、旋軋、斜軋等?！　　　　　　　　?板料沖壓、1）沖壓件尺寸精度高，表面粗糙度值小，互換性好。2）可沖出形狀復(fù)雜的零件，廢料較少，材料利用率高。3）沖壓操作簡(jiǎn)單，工藝過(guò)程便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化、生產(chǎn)率高。4）沖模制造復(fù)雜，要求高。：分為分離工序和變形工序。（1）分離工序　　分離工序是將坯料的一部分和另一部分分開(kāi)的工序。如落料、沖孔、修整、剪切等。　1）落料和沖孔都是將板料沿封閉輪廓分離的工序，一般統(tǒng)稱(chēng)為沖裁?！?）修整是使落料或沖孔后的成品獲得精確的輪廓的工序?！?）剪切是用剪刃或沖模將板料沿不封閉輪廓進(jìn)行分離的工序。（2） 變形工序　　　　變形工序是使坯料的一部分相對(duì)于另一部分產(chǎn)生塑性變形而不破壞的工序，如拉伸、彎曲、翻邊和成型等?！　　?）拉伸是使坯料變形成開(kāi)口空心零件的工序?！　　?）彎曲是使坯料的一部分相對(duì)于另一部分彎曲成一定角度的工序。 第6章. 焊接與膠接成形 概 述 ：可為三大類(lèi)：熔