《第9章_锻造和焊接.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第9章_锻造和焊接.ppt（39页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、9-2 锻压生产,锻压是锻造与板料冲压的合称，属于金属 压力加工的一部分。,金属压力加工方式,2、金属的塑性变形,金属塑性变形的能力大小，主要取决于三个因素：,（1）金属的化学成分,（3）变形时温度,（2）组织结构,碳、合金含量越低，分布越均匀，塑性越好。,钢的奥氏钵组织塑性最好，渗碳体最差。,温度越高，塑性越好。,金属的锻造性能的优劣，常用金属的塑性和变形抗力两个指标来衡量。金属塑性好，变形抗力低，则锻造性能好，反之则差。,3、锻压的特点,(2)节约金属材料,(1)改善金属组织、提高力学性能,(3)较高的生产率,锻压可消除铸造缺陷，均匀成分，形成纤维组织，从而提高锻件的力学性能。,比如在生产
2、六角螺钉时采用模锻成形就比切削加工效率约高50倍。,比如在热轧钻头、齿轮、齿圈及冷轧丝杠时节省了切削加工设备和材料的消耗。,（4）锻压主要生产承受重载荷零件的毛坯。如机器中的主轴、齿轮等，但不能获得形状复杂的毛坯或零件。,二、自由锻造,利用冲击力或压力使金属在锻造设备的上下砧铁间产生自由变形的方法。,自由锻造的加工适应性较广，但对技术水平要求高，劳动条件差，金属损耗大，生产率低。,手工锻造适用于单件、要求不高的小型锻件， 机器锻造适用于小批量生产、大型锻件。,*自由锻是制造大型锻件的唯一方法！,1、自由锻造设备,空气锤,适用于小型锻件,蒸汽锤,适用于中、小型锻件,主要有空气锤、蒸汽锤、水压机、
3、液压机等。,水压机,适用于大型锻件,大型水压机,2、自由锻造的基本工序,经塑性变形得到所需形状及尺寸的工艺过程。,1）镦粗,使坯料整体或一部分高度减小、截面积增大的工序称为镦粗。,镦粗有完全镦粗、局部镦粗和垫环镦粗等,2）拔长,使坯料横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长,拔长主要用于轴杆类锻件成形，其作用是改善锻件内部质量 拔长的种类。有平砥铁拔长、芯轴拔长、芯轴扩孔等。,3）冲孔,采用冲子将坯料冲出透孔或不透孔的锻造工序叫冲孔。,4）弯曲,是将毛坯弯成所需形状的工序,在进行弯曲变形前，先要将毛坯锻成所需形状，使体积合理分配，便于获得合格产品。,5）扭转,将毛坯一部分相对于另一部分绕其轴线旋
4、转一定角度的工序。,6）切割,将毛坯一部分或几部分切掉以获得所需形状的锻件的工序。,三、模型锻造,将金属坯料放在锻模模膛内，在锻压冲击力或压力下变形而获得锻件的方法。 模型锻造的生产率高，锻件形状准确，可获得形状复杂的锻件，切削加工余量小。但需要专门模锻设备，故成本较高。适用于中小型、批量生产。,1、锤上模锻,在专用的模锻空气锤或模锻蒸汽锤的锻锤和模垫上分别固定上模、下模，上下模经锤击合拢，而获得锻件的方法。,锤上模锻具有一般模锻的优点，但冲击大、震动大、噪声大、效率低。一般仅用于中小吨位的锻锤。,2、压力机上模锻,在压力机上的滑块和底座上分别固定上下模，上下模经下压合拢，而获得锻件的方法。,
5、压力机上模锻工作时冲击小、噪声小、操作安全，但生产率低。一般适用于中小批量生产。,3、胎模锻,在自由锻造的设备上用胎膜生产锻件的方法。与锤上模锻和压力机模锻不同的是，胎膜不与锤头和下模座连在一起。,胎膜锻造工艺灵活，可提高锻件的精度和形状的复杂程度，减少了加工余量，提高了生产率。,四、板料冲压,用冲模使薄板料分离或变形的加工方法。板料冲压一般在冷态下进行，故称冷冲压。当板料厚度超过810mm时，可采用热冲压。 板料冲压的优点是： （1）可压出形状复杂的零件，废料少，利用率高； （2）冲压尺寸精度高，表面光洁，无须再加工； （3）可直接获得强度高、刚度好、质量轻的零件； （4）操作简单，便于机械
6、化和自动化生产，生产率高； （5）缺点是冲模成本高； 通常用于金属制品的大批量生产。,1、冲压设备,剪床将板料剪成适当的条料，供冲压之用。,冲床（又称曲柄压力机）将条料冲压成型。,剪 床,冲 床,冲模用于冲压的模具。,2、板料冲压基本工序,（1）分离工序,（2）变形工序,9-3 焊接生产,焊接是通过加热或加压，或两者并用，借助于金属原子的结合和扩散，使分离的材料牢固地连接成一体的工艺方法。,焊接生产的主要优缺点：,（1）与铸钢结构件相比，可节约材料、减轻重量、降低成本； （2）对一些单件大型零件可以以小拼大，简化制造工艺； （3）可修补铸锻件的缺陷和局部损坏的零件，经济意义重大； （4）接头致
7、密性高，连接性能好； （5）容易产生焊接变形、焊接应力及焊接缺陷等。,主要焊接方法,熔焊将两个焊件局部连接处加热至熔化状态，并加入填充金属形成熔池，待其冷却结晶后形成牢固接头的一个整体的焊接方法。 压焊将两个焊件局部连接处施加压力（不论加热与否），使其产生塑性变形，从而焊合成一个整体的焊接方法。 钎焊利用对熔点比焊件低的填充金属钎料的加热熔化（焊件不熔化），填入接头间隙并与母材通过扩散接合成一个整体的焊接方法。,一、焊条电弧焊（手工电弧焊）,（一）焊接电弧,利用焊条和焊件之间产生的电弧热量熔化金属的 焊接方法。,药皮的作用 ： 产生CO2气体覆盖熔池，防止空气中的氧、氮、侵入后生成氧化物、氮化
8、物，烧损有益元素，金属含氧量大大增加，使力学性能降低； 形成熔渣，使有害物及杂质浮于表面容易清除。,搭 接,双U形对接,角 接,平头对接,X形对接,U形对接,T形接,V形对接,（1）接头形式,（四）焊条电弧焊工艺,（2）焊缝空间位置,平 焊,立 焊,横 焊,仰 焊,二、气焊与气割,利用气体火焰来熔化母材和填充金属的焊接方法。,（一）气焊,气焊设备简单，操作灵活方便，不需电源。但火焰温度较低（最高3150），生产率低，工件变形大。一般用于焊接厚度在3mm以下的薄钢板、铜、铝等有色金属及合金，钎焊刀具，铸铁焊补。,加入 焊剂（气焊粉）：去除氧化物，保护熔池，增加金属流动性，改善焊缝成形。,（二）气
9、割,利用火焰将金属预热到 燃烧点后，打开压力氧气阀，使高温金属在纯氧中燃烧成熔渣，然后高压氧将其从切口中吹走，从而分离金属的方法。,三、其它焊接方法,（一）埋弧焊,埋弧焊在熔剂层的覆盖下进行电弧焊的焊接方法。,（二）电渣焊,电渣焊利用电流通过液态熔渣产生的电阻热加热熔化母材与填充金属（电极）的焊接方法。,（三）二氧化碳气体保护焊,是以CO2气体作为保护气体，以焊丝作为电极，靠焊丝与焊件之间产生的电弧熔化金属的焊接方法。,（四）氩弧焊,是以惰性气体氩气作为保护气体的焊接方法。,（五）电阻焊,是利用电流通过焊件时的电阻热作为热源，将焊件加热到熔化状态，然后在压力作用下形成接头的焊接方法。,点焊适用于焊接各种薄板；缝焊适用于焊接薄形容器和筒体；对焊适用于焊接棒料、型钢和管材。,（六）摩擦焊,摩擦焊是利用两个焊件在压力下进行机械运动所产生的摩擦热作为热源而进行焊接的方法。,一般适用于焊接批量生产的不同材质的棒料、管件或将棒料、管件焊在平板上。,（七）钎焊,利用对熔点比焊件低的填充金属钎料的加热熔化（焊件不熔化），从而使焊件母材通过扩散接合成一个整体的焊接方法。,软钎焊强度低、工作温度低，用于电子线路的焊接。,硬钎焊用于受力较大的钢铁和铜合金构件以及刀具等的焊接。,