機械設計制造及其自動化專業(yè)金屬工藝學課程設計(編輯修改稿)
2024-12-10 09:29 本頁面
【文章內容簡介】 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 將坯料的一部分相對另一部分繞其軸線旋轉一定角度的工序。 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．確定坯料質量 （一）坯料質量公式（單位均為 kg） = + + +m m m m m燒 損坯 料 鍛 件 料 頭 芯 料 m鍛 件 —— 指鍛件質量 m燒 損 —— 指加熱時坯料表面氧化而燒損的質量 m料 頭 —— 指鍛件時從鍛件端部切去的金屬重量（指質量），其目的是保證端部質量以及得到平直的端面。 十 m芯 料 —— 指沖孔時沖掉金屬的質量 五．加熱溫度及加熱時間的確定 （ 1）可查有關 手冊上的鍛造溫度范圍表。 （ 2）以經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，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，第一類是組織構造不會經由熱處理而發(fā)生變化或者也不應該發(fā)生改變的，第二則是基本的組織結構發(fā)生變化者。第一熱處理程序，主要用於消除內應力，而此內應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)正常化處理：主要用改進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。 (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構特點選出一種比較合適的焊接方法。原則仍是使用性、先進性和經濟性。有時可選兩種以上方法時，應按企業(yè)設備、工藝習慣而優(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用最廣，七主要原因是設備簡單、操作方便、靈活 ，適用于 2mm以上各種金屬結構的焊接。 電渣焊應用在大厚度的鋼板、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。 在焊縫力學性能要求不高或只承受壓應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。選擇依據是：弓工件的結構形狀，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。 選擇坡口的依據是：被焊工件的厚度和結構形式、坡口加工手段以及焊接條件等。 （ 1）焊件材料的力學性能和化學成分 低碳鋼和強度等級較低的低合金結構鋼，如 Q23 16Mn 等可根據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熱。焊件的厚度較大或結構剛度較大時，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，應選用堿性低氫焊條，并預熱 100℃ ~150℃。 強度等級較高的低合金結構鋼，焊接性較差，容易冷裂，一般都要預熱，并選用相應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成分，手工電弧焊是應選用與焊件相同化學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量和生產率的重要因素。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，焊工在操作過程中 需要調節(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量和勞動生產率。 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，易產生未焊透、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷，且生產率低。因此，選擇焊接電流時，應根據焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊 縫位置及焊接層數來綜合考慮。首先應保證焊接質量，其次應盡量采用較大的電流，以提高生產效率。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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