【文章內(nèi)容簡介】 而塑性、韌性下降的現(xiàn)象（變形量增加，強(qiáng)化效果更明顯）。產(chǎn)生原因：滑移面上產(chǎn)生了微小碎晶，晶格畸變。（內(nèi)應(yīng)力）加工硬化的應(yīng)用：提高強(qiáng)度、使變形均勻、提高安全性。回復(fù)和再結(jié)晶回復(fù)——保持加工硬化，消除內(nèi)應(yīng)力。如冷卷彈簧進(jìn)行去應(yīng)力退火。再結(jié)晶——消除加工硬化，提高塑性。在結(jié)晶速度取決于加熱溫度和變形程度。在結(jié)晶是一個(gè)形核、長大過程。冷變形和熱變形冷變形 —— 再結(jié)晶溫度以下的塑性變形。熱變形 —— 再結(jié)晶溫度以上的塑性變形。冷變形——加工硬化——沖壓、冷彎、冷擠、冷軋——塑性材料熱變形——加工硬化+再結(jié)晶——鍛造、熱擠、軋制——變形量大，易氧化鍛造比和鍛造流線鍛造比——變形程度的大小。鐓粗：y = H0 / H拔長：y = F0 / F 金屬材料→組織緊密晶粒細(xì)化→形成鍛造流線（各向異性）→流線的縱向性能高于橫向流線的合理分布流線與工件最大拉應(yīng)力方向一致，與切應(yīng)力、沖擊方向垂直；沿工件外輪廓連續(xù)分布。三、金屬的鍛造性能金屬鍛造性能——塑性、變形抗力塑性越好，變形抗力越小，金屬的鍛造性能越好。影響因素：金屬的本質(zhì)—— 化學(xué)成分、金屬的組織狀態(tài)變形條件 —— 變形溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)、表面質(zhì)量第三節(jié) 自由鍛自由鍛——利用沖擊力或壓力使加熱好的金屬在上、下抵鐵之間產(chǎn)生變形。（除部分接觸表面外，都是自由表面，變形不受限制。）自由鍛特點(diǎn)：工具簡單，不需造價(jià)昂貴的模具可以鍛造各種重量的鍛件，對于大型鍛件幾乎是唯一的鍛造方法自由鍛所需設(shè)備的噸位較小鍛件的尺寸精度低，加工余量大鍛件形狀簡單，生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度大自由鍛應(yīng)用 —— 單件和小批量生產(chǎn)。一、自由鍛設(shè)備分類：手工自由鍛——鐵砧、鍛造工具（生產(chǎn)小型鍛件、效率低）機(jī)器自由鍛——空氣錘、蒸氣空氣錘、水壓機(jī)自由鍛設(shè)備噸位（T）鍛件質(zhì)量作用力動力空氣錘~1100 kg沖擊力電動機(jī)蒸氣空氣錘~51500 kg沖擊力~(4~9個(gè)大氣壓)水壓機(jī)500~150001~300T靜壓力高壓水20MPa(200個(gè)大氣壓)水壓機(jī)變形量大，鍛造深度大，內(nèi)部質(zhì)量好，沒有振動、噪音小。二、自由鍛的工序基本工序：鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、錯(cuò)移、扭轉(zhuǎn)；輔助工序：倒棱、壓肩等；精整工序：修整鼓形、平整端面、校直彎曲。三、自由鍛工藝規(guī)程的制訂繪制鍛件圖鍛件圖 = 零件圖 + 加工余量、鍛件公差和余塊坯料的質(zhì)量及尺寸計(jì)算坯料的質(zhì)量：G 坯料 = G 鍛件 + G 燒損+ G 切頭 + G 芯子（軸類零件——G 切頭； 盤蓋類零件——G 芯子）坯料的尺寸——鍛件的鍛造比（軋材: y : y = ~5）——采用的變形方式（鐓粗(防彎):H/D）確定變形工工步：下料→鐓粗→墊環(huán)局部鐓粗→沖孔→沖子擴(kuò)孔→修整鍛出頭部→拔長→拔長及修整臺階→拔長并留出臺階→鍛出凹擋及拔長端部并修整制訂工藝規(guī)程舉例 (p83)四、自由鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性盡量避免錐面或斜面避免圓柱與圓柱面相交避免橢圓形、工字型或其它非規(guī)則形狀截面及非規(guī)則外形避免肋板和凸臺第四節(jié) 模 鍛模鍛——將加熱后的坯料放在模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件的一種加工方法。特點(diǎn)：尺寸精度高；鍛件形狀復(fù)雜；操作簡單，生產(chǎn)效率高；流線完整、性能好。應(yīng)用：中、小型鍛件的成批和大量生產(chǎn)（為什么？）一、模鍛設(shè)備模鍛設(shè)備鍛造力性質(zhì)鍛件精度生產(chǎn)率模鍛錘沖擊力較低較低曲柄壓力機(jī)壓力較高較高平鍛機(jī)壓力較高較高摩擦壓力機(jī)沖擊力~壓力較高較低模鍛錘可以鐓粗、拔長、滾擠、彎曲、成形、預(yù)鍛、終鍛。曲柄壓力機(jī)行程不能調(diào)節(jié)；不能拔長和滾擠；每個(gè)變形工步在一次行程中完成。平鍛機(jī)摩擦壓鍛機(jī)螺桿與滑塊非剛性連接，承受偏心能力差；滑塊行程、打擊能量可自動調(diào)節(jié)。二、錘上模鍛工藝模鍛的變形工步和模鍛模膛變形工步——制坯工步（制坯模膛）——初步成形——模鍛工步（模鍛模膛）——最終成形彎曲連桿的多模膛鍛模模鍛件圖的制訂模鍛件圖是制訂變形工藝、設(shè)計(jì)鍛模、計(jì)算坯料和檢驗(yàn)鍛件的依據(jù)。模鍛件圖包括的內(nèi)容：選定分模面；確定加工余量和鍛造公差（加工表面）；模鍛斜度；圓角半徑；沖孔連皮。選定分模面的原則：能從模膛中順利取出；金屬易于充滿模膛；簡化模具制造；能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)模；減少余塊節(jié)約金屬。變形工步的確定短軸類鍛件：（齒輪坯）——鐓粗制坯和終鍛成形。長軸類鍛件：（彎曲連桿）——拔長、滾擠、彎曲制坯和預(yù)鍛、終鍛成形。三、模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性 應(yīng)具有合理的分型面；鍛件上與分型面垂直的非加工表面應(yīng)設(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)斜度；在滿足使用要求的前提下，鍛件形狀應(yīng)力求簡化；應(yīng)盡量避免窄溝、深槽和深孔、多孔結(jié)構(gòu)；可采用鍛焊組合工藝，簡化模鍛工藝。問題：小型鍛件的中、小批量生產(chǎn)應(yīng)采用自由鍛還是模鍛？答案：胎膜鍛四、胎膜鍛胎膜鍛——在自由鍛設(shè)備上使用非固定模具（胎膜）生產(chǎn)模鍛件的方法。特點(diǎn)：與自由鍛相比：生產(chǎn)率高，精度高（余量小），與模鍛相比： 成本低（設(shè)備、模具）。第五節(jié) 板料沖壓板料沖壓：金屬板料→產(chǎn)生分離、變形→沖壓件沖床——沖壓設(shè)備沖?！獩_壓工具（分上模和下模）基本工序：沖裁、彎曲、拉深和成形板料沖壓的特點(diǎn)：可沖壓形狀復(fù)雜的零件，廢料少；沖件尺寸精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好；質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛性好；操作簡單，生產(chǎn)率高；板料必須具備足夠的塑性，沖模制造復(fù)雜、費(fèi)用高。板料沖壓的應(yīng)用：飛機(jī)、汽車、電機(jī)、儀器、儀表等一、沖裁沖裁——板料沿封閉輪廓分離的工序。（落料和沖孔）沖孔和落料相同：模具結(jié)構(gòu)；坯料變形過程。沖裁過程及受力分析沖裁區(qū)——塌角、光亮帶、剪裂帶、毛刺。（各部分的尺寸比例與材料的性質(zhì)、板厚、模具結(jié)構(gòu)等條件有關(guān)。）沖裁件的形狀和尺寸1）沖裁件形狀盡量簡化，便于模具加工、熱處理；2）應(yīng)考慮排樣，節(jié)省材料。模具的尺寸沖孔：D凸 = D孔, D凹 = D凸 + 2Z落料：D凹 = D落料, D凸 = D凹 2Z模具間隙 Z = (~) tt ——板料厚度問題：沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度達(dá)不到要求時(shí)，如何處理？沖裁件的修整~；~；修整后的切面粗糙度Ra=~；尺寸精度IT6~IT7。沖裁模二、彎曲彎曲：將平直板料彎成一定的角度和圓弧。彎曲問題：彎裂、回彈防止彎裂和回彈措施防止彎裂彎曲半徑 r 最小彎曲半徑 r min回彈的防止變模具尺寸，使彈復(fù)后達(dá)到零件的尺寸；改變模具的結(jié)構(gòu)；拉彎。彎曲件展開尺寸計(jì)算彎曲件的彎曲部位邊薄，長度變長彎曲件結(jié)構(gòu)工藝性彎曲半徑不應(yīng)小于最小彎曲半徑，但也不宜過大；彎曲部位與板料邊緣及板料上孔的距離有限制；應(yīng)盡量沿材料纖維方向彎曲，多向彎曲時(shí)，應(yīng)先沖工藝孔或切槽。彎曲模三、拉深拉深：平面板料 → 開口中空形件拉深過程、拉深的變形和應(yīng)力：拉深缺陷：皺折、拉穿防止皺折——加壓邊圈（壓邊力不宜過大）防止拉穿——模具結(jié)構(gòu)凸凹模加工成圓角 R凸R凹=(3~30) t模具間隙 Z=(~) t——限制拉深系數(shù)m = d / D = ~ m min否則應(yīng)多次拉深——涂潤滑劑減少摩擦四、成形使板料或半成品改變局部形狀的工序。成形工序包括壓肋、壓坑、脹形、翻邊。使沖壓件具有更好的剛性和合理的空間形狀。圖示為剛模壓坑、軟模脹形、剛模脹形、軟模壓肋、曲面壓縮翻邊、平面深長翻邊、翻孔。第三章 金屬焊接成形第一節(jié) 概 述焊接 —— 通過加熱或加壓，使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。焊接的種類：熔化焊 —— 氣焊、電弧焊、電渣焊等；壓力焊 —— 電阻焊、壓力焊；釬焊 —— 軟釬焊、硬釬焊。焊接的特點(diǎn)與應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：連接性能好省工省料成本低重量輕簡化工藝缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)不可拆卸焊接接頭的組織、性能變壞產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形易產(chǎn)生焊接缺陷應(yīng)用：金屬結(jié)構(gòu)件——自行車三角架、鋼窗、鍋爐、壓力容器、管道、船舶、車輛等；機(jī)器部件——軸、齒輪、刀具等。第二節(jié) 熔焊過程和焊接質(zhì)量一、熔焊冶金過程和電焊條熔焊的冶金過程空氣中的ONH2O在電弧的作用下：O2 → 2O 發(fā)生氧化反應(yīng)，焊縫性能降低；N2 → 2N 高溫熔入液態(tài)金屬，冷卻后形成氣孔；H2O → 2H+O形成氣孔，產(chǎn)生氫脆。保證焊縫質(zhì)量措施：減少有害元素進(jìn)入熔池消除已進(jìn)入熔池的有害元素，增加金屬元素電焊條 專用焊接金屬絲由多種礦石粉鐵合金配成焊芯的作用：作電極傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電弧作填充金屬（調(diào)整成分）藥皮的作用：機(jī)械保護(hù)作用(氣體和熔渣)冶金處理（熔渣）改善焊接工藝性（引弧容易燃燒穩(wěn)定）、型號與牌號按用途分：碳鋼焊條低合金鋼焊條不銹鋼焊條鑄鐵焊條堆焊焊條鎳和鎳合金焊條銅和銅合金焊條鋁和鋁合金焊條按按熔渣性質(zhì)分：酸性焊條（SiOMnO等）堿性焊條（CaO、FeO等）：碳鋼焊條 (GB511785): E 4 3 0 3 , E 5 0 1 5 , E 5 0 1 6 . 藥皮類型（酸、堿），電流種類 焊接位置（平、橫、立、仰） 抗拉強(qiáng)度 ≥ 430 MPa