機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-10 09:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 下幾個： 敦促 使坯料高度減小、橫截面積增大的鑄造工序。 拔長 使坯料橫截面積減小、長度增加的鑄造工序。 沖孔 在坯料上沖出透孔或不透孔的鍛造工序。 扭轉(zhuǎn) 將坯料的一部分相對另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定角度的工序。 錯移 將坯料的一部分相對另一部分錯移開，但仍保持軸心平行的鍛造工序。 切割 將坯料分成幾部分或部分地割開，或從坯料的外部割掉一部分，或從內(nèi)部割出一部分的鍛造工序。 （ 2）輔助工序 是指進行基本工序之前的預(yù)變行工序。 （ 3）精整工序 在完成基本工序之后，用以提高鍛件尺寸及位置精度的工序。 四．確定坯料質(zhì)量 （一）坯料質(zhì)量公式（單位均為 kg） = + + +m m m m m燒 損坯 料 鍛 件 料 頭 芯 料 m鍛 件 —— 指鍛件質(zhì)量 m燒 損 —— 指加熱時坯料表面氧化而燒損的質(zhì)量 m料 頭 —— 指鍛件時從鍛件端部切去的金屬重量（指質(zhì)量），其目的是保證端部質(zhì)量以及得到平直的端面。 十 m芯 料 —— 指沖孔時沖掉金屬的質(zhì)量 五．加熱溫度及加熱時間的確定 （ 1）可查有關(guān) 手冊上的鍛造溫度范圍表。 （ 2）以經(jīng)驗公式確定加熱時間 τ = KD 式中 τ —— 加熱時間，單位為 h； D—— 斷面直徑或邊長，單位為： cm K—— 系數(shù)，低碳鋼 K取 ~，高碳鋼 K 取 ~，一般合金鋼 K取 ~. 六．鍛件圖 七 ．機械加工 （ 1）車：車出各外圓和兩端面。 （ 2）劃：劃出兩槽線。 （ 3）銑：銑出兩槽。 （ 4）鉗：去毛刺，倒鈍銳邊，打件號。 （ 5）檢：按照圖樣要求檢驗。 八．鍛后熱處理 一般情況，低碳鋼采用正火；中碳鋼采用完全退火；合金工具鋼等鍛后采用球化退火或等溫退火。 熱處理的種類非常多，基本主要可分成兩大類，第一類是組織構(gòu)造不會經(jīng)由熱處理而發(fā)生變化或者也不應(yīng)該發(fā)生改變的，第二則是基本的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化者。第一熱處理程序，主要用於消除內(nèi)應(yīng)力，而此內(nèi)應(yīng)力係在鑄造過程中由於冷卻狀況及條件不同而引起。組織、強度及其他機械性質(zhì)等，不因熱處理而發(fā)生明顯變化。對於第二類熱處理而言，基地組織發(fā)生了明顯的改變，可大致分為五類： (1)軟化退火：其目的主要在於分解碳化物，將其硬度降低，而 提高加工性能，對於球狀石磨鑄鐵而言，其目的在於獲得具有甚高的肥力鐵組織。 (2)正?；幚恚褐饕酶倪M或是使完全是波來鐵組織的鑄品獲得均勻分布 十一 的機械性質(zhì)。 (3)淬火：主要為了獲得更高的硬度或磨耗強度，同時的到甚高的表面耐磨特性。 (4)表面硬化處理：主要為獲得表面硬化層，同時得到甚高的表面耐磨特性。 (5)析出硬化處理：主要是為獲得高強度而伸長率并不因而發(fā)生激烈的改變。 焊接 下圖為油罐焊縫布置的方案， 編寫 焊縫 工藝設(shè)計圖 一．油罐材料的選取 可選用 Q235A， Q235A 有一定的伸長率、強度，良好的韌性和鑄造性，易于沖壓和焊接 。 二．焊接工藝 常用的焊接方法很多，每種方法都有適用范圍。選擇焊接方法實際是針對焊件材料及結(jié)構(gòu)特點選出一種比較合適的焊接方法。原則仍是使用性、先進性和經(jīng)濟性。有時可選兩種以上方法時，應(yīng)按企業(yè)設(shè)備、工藝習(xí)慣而優(yōu)化選擇。下面分析常用焊件方法的適用場合。 氣焊適用于低碳鋼薄板和有色金屬的焊件、鑄件的焊補，以及火焰釬焊、局部加熱、變形矯正、局部熱處理等方面。 電弧焊中以手工電弧焊應(yīng)用最廣，七主要原因是設(shè)備簡單、操作方便、靈活 ，適用于 2mm以上各種金屬結(jié)構(gòu)的焊接。 電渣焊應(yīng)用在大厚度的鋼板、大截面的軸及環(huán)形件的焊接上，是以小拼大，實現(xiàn)以焊代鍛、以焊代鑄的工藝法。 焊縫無密封要求的薄板可采用點焊，有密封要求的薄板容器可采用縫焊，桿件可采用對焊。 在焊縫力學(xué)性能要求不高或只承受壓應(yīng)力等情況下可以選擇釬焊。 采用焊條電弧焊方法來焊接油罐 （ 1）接頭形式 手工電弧焊的接頭形式有對接、搭接、 T 型接和角接等。選擇依據(jù)是：弓工件的結(jié)構(gòu)形狀，被焊部位厚度或相對厚度，使用條件及施工方法 十二 等。 （ 2） 坡口形式 焊件較厚（ δ 8mm）是不易焊透，要開坡口。有 Y 形、帶鈍邊 U 形和雙 V 形坡口，其中雙 V 形坡口用于雙面焊。從保證焊件質(zhì)量上說，帶鈍邊 U 形坡口容易保證根部焊透，但加工比較困難一些。 Y 形和雙 V 形坡口比較好加工。 選擇坡口的依據(jù)是：被焊工件的厚度和結(jié)構(gòu)形式、坡口加工手段以及焊接條件等。 （ 1）焊件材料的力學(xué)性能和化學(xué)成分 低碳鋼和強度等級較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼，如 Q23 16Mn 等可根據(jù)被焊工件材料的強度等級，按等強原則選取相同強度等級的焊條，如 J42 J507 焊條。焊件厚度不大時可不用預(yù)熱。焊件的厚度較大或結(jié)構(gòu)剛度較大時，如低碳焊件板厚大于 50mm,16Mn 焊件板厚大于 20mm，焊件環(huán)境溫度較低時，應(yīng)選用堿性低氫焊條，并預(yù)熱 100℃ ~150℃。 強度等級較高的低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊接性較差，容易冷裂，一般都要預(yù)熱，并選用相應(yīng)強度等級的堿性低氫焊條。 中碳鋼的焊接性差，焊接區(qū)容易冷裂，焊接時要預(yù)熱，焊后要緩冷，可選用J507 焊條。 不銹鋼、耐熱鋼的焊件要注意焊件的化學(xué)成分，手工電弧焊是應(yīng)選用與焊件相同化學(xué)成分類型的奧氏體不銹鋼焊條的耐熱鋼焊條。 如果焊件材料含 S、 P 等雜質(zhì)較高，則必須選用抗裂性較好的堿性低氫焊條。 （ 2）焊條直徑的選擇 焊條直徑和焊接電流的大小是影響焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素。焊條直徑 d 取決于工件厚度、接頭型式和焊縫在空間的位置，通常是按工件厚度選取，如平焊低碳鋼時，焊條直徑可按下表選取。 焊條直徑的選擇（ mm） 焊條厚度 2 3 4~7 8~12 ＞ 12 焊條直徑 ~2 ~ ~4 4~5 4~ 焊縫厚度為 10mm， 所以選直徑為 4mm的焊條 （ 3） 焊接電流的選擇 焊接電流是焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)，焊工在操作過程中 需要調(diào)節(jié)的只有焊接電流，而焊接速度和電弧電壓都是由焊工控制的。焊接電流的選擇直接影響著焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。 焊接電流越大，熔深越大，焊條熔化快，焊接效率也高，但是焊接電流太大時，飛濺和煙霧大，焊條尾部易發(fā)紅，部分涂層要失效或崩落，而且容易產(chǎn)生咬邊、焊瘤、燒穿等缺陷，增大焊件變形，還會使接頭熱影響區(qū)晶粒粗大，焊接接頭的韌性降低；焊接電流太小，則引弧困難，焊條容易粘連在工件上，電弧不穩(wěn)定，易產(chǎn)生未焊透、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷，且生產(chǎn)率低。因此，選擇焊接電流時，應(yīng)根據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊 縫位置及焊接層數(shù)來綜合考慮。首先應(yīng)保證焊接質(zhì)量，其次應(yīng)盡量采用較大的電流，以提高生產(chǎn)效率。板厚較的， T 形接頭和搭接頭，在施焊環(huán)境溫度低時，由于導(dǎo)熱較快，所以焊接電流要大一些。但主要考慮焊條直徑、焊接位置和焊道層次等因素。 增大焊接電流能提高生產(chǎn)率，但電流過大易造成焊縫咬邊、燒穿等缺陷，同時金屬組織也會因為過熱而發(fā)
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