金属材料的成型工艺优秀课件

2）合理选择焊接顺序。
1
①（Ⅰ—Ⅱ）—Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ 2Ⅰ
Ⅱ
②（Ⅰ—Ⅲ） （Ⅱ—Ⅲ）
Ⅲ
Ⅲ
3）锤击或碾压焊缝
4）加热“减应区”法
5）焊前预热（150 ℃ ~450 ℃）、焊后缓冷
6）焊后进行去应力退火
可消除应力80%左右
2 . 焊接变形的防止及矫正措施
1）设计时，焊缝不要密集交叉，截面和长度也应尽可能小。
2）合理选择焊接顺序。
1. 埋弧自动焊设备及焊接过程 焊接电源 控制箱 焊接小车
焊接热源：电弧热 溶池保护：焊剂（气、渣）
2. 埋弧自动焊工艺
1）焊前准备 板厚在20~25mm以下的工件可不开坡口；但在实际生产中， 板厚在14~22mm应开Y型坡口，板厚在22~50mm，可开 双Y型 环坡焊口缝或：U焊型丝坡起口弧。点应与环的中心偏离 一定距离a；（a=20~40mm）。直径 小于250mm一般不采用埋弧焊。 2)采取防漏措施 ①双面焊；②手工电弧焊封底；③焊剂 垫；④采用锁底坡口；⑤水冷铜垫板。
3
2—4—3—2
1
4
1—2—3—4
3）加裕量法。
3 2 1
4 5 6
1— 4 — 5 — 2 — 3 — 6
4）反变形法。
5）采用焊前刚性固定法。 6）采用合理的焊接规范（小电流、快速焊接）。
① 机械矫正 7）焊接变形的矫正
② 火焰矫正
第二节 常用焊接成形方法
§2-1 熔化焊
一、埋弧焊
Fe+ [O] FeO
Mn+ [O] MnO Si+ [O] SiO2
①合金元素被烧损；
氧化的结果 ②焊缝产生夹渣的缺陷；
③形成CO气孔。

第二章 金属塑性成形
内容提要
塑性成形基础知识 压力加工基本生产方法 锻造 板料冲压 挤压 拉拔 轧制 其它塑性成形方法

本章要求 重点掌握： 自由锻、模锻、普通冲裁、拉深的原理 和应用场合 了解其他成形方法的原理、应用

§1 塑性变形基础知识
一、加工硬化
二、材料的压力加工性能
可 锻 性
加工前的钢锭 （铸造组织）
2.1塑变基础
钢 锭 在 压 力 机 上 开 坯
§2 锻造
自由锻 (手工、机器）
模锻
返回
连杆锻件
装饰锻件
自由锻
2.2自由锻
一、设备
空气锤 蒸汽锤 电液锤 水压机
冲击力，小型工件 冲击力，中型工件 冲击力，中型工件 静压力，大型、巨型工件
二、基本工序
1.镦粗 盘类、饼状工件主工序
连杆锻模
曲轴模锻
三、锻件图的制定
2.3模 锻
1. 分模面的确定
确保锻件能从模膛中取出，选最大截面。 上、下模膛结构应基本对称或相似。 模膛的深度应较浅。 尽量为一平面，便于锻模的生产。 尽量使敷料等最少，提高金属利用率，节
省后续加工工时。
2.3模 锻
2.敷料、加工余量和公差的确定 3.模锻斜度
2.5其他成形
超 塑 成 形 的 应 用
3.液态模锻
2.5其他成形
4.冷镦
2.5其他成形
冷镦机
2.5其他成形
连 杆 的 辊 锻
2.5其他成形
2.斜轧（螺旋斜轧）
轧 麻 花 钻
2.5其他成形
冷 轧 丝 杠
四、新工艺
1.精密模锻 优点：实现少、无切削加工 保证措施： 少氧化、无氧化加热工艺 精确计算坯料重量 高精度模膛 模膛应及时冷却和润滑

低压铸造：
➢ 定义：是指液态金属在低的气体压力作用下从坩埚中
自下而上地充填型腔并凝固而获得铸件的一种铸造方法。
➢ 工艺过程：
低压铸造火车车轮示意图
➢ 特点和应用：
1、充型压力和充型速度易于控制，气孔、夹渣较少； 2、铸型散热快，组织致密，机械性能好； 3、无需冒口设置，金属利用率高； 4、铸件尺寸精度高，表面光洁； 5、适于生产质量要求高的铝镁等有色金属铸件。
第三章 金属的铸造成型工艺
第一节 概述 第二节 铸造的工艺基础 第三节 砂型铸造 第四节 特种铸造
第一节 概 述
金属的成形方法可分为铸造、塑性成形（或称压力加 工）、切削加工、焊接和粉末冶金五大类。
铸造是生产金属零件毛坯的主要工艺方法之一，与其 它工艺方法相比，它具有成本低，工艺灵活性大，适合生 产不同材料、形状和重量的铸件，并适合于批量生产。
作用下将熔融金属浇注到铸型中制造铸件的一种铸造方法， 也称永久型铸造。
➢ 工艺过程：
➢ 特点和应用：
1、可重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成本高； 2、铸件精度高，表面粗糙度较低； 3、金属散热性能好，晶粒细化，机械性能好； 4、不透气且无退让性，易造成铸件浇不足或开裂。 5、适于生产大批量有色金属铸件。
使之在高压和高速下充填型腔，并在高压下成形结晶而获 得铸件的一种铸造方法。
➢ 工艺过程：
大型压铸机及压铸模
➢ 特点和应用：
1、浇注时间短，易于机械化、自动化作业； 2、铸型散热快，晶粒细化，耐磨、耐蚀性好； 3、铸件尺寸精度高，表面光洁； 4、凝固速度快，排气困难，易形成疏松和缩孔； 5、模具成本高，铸件尺寸受限； 6、适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。
连续铸造：

图3-31
⑷第Ⅴ类(空心类)锻 件的变形工艺 :该类 锻件一般均需镦粗、 冲孔。有的稍加修 正就可达到锻件尺 寸，有的需扩大其 内外径(图3-31)，有 的还需芯轴拔长(图 3-32) ， 以 增 加 其 长 度。
图3-32
至于采用哪种变形 方案，这将取决于 锻件几何尺寸的相 互关系，空心锻件 主要尺寸是D、d及 H，编制工艺时， 可根据尺寸参照图 3-33选择制定。
图3-28 三拐曲轴的锻造过程
1-下料 2-压槽（卡出Ⅱ段） 3-错移、压出Ⅱ拐扁方 4-压槽（Ⅰ、Ⅲ分段） 5-压出Ⅰ、Ⅲ拐扁方 6-压槽（Ⅰ、Ⅲ与曲端分段） 7-摔出中间、两端轴颈 8-扭转，Ⅰ、Ⅲ拐各扭30º
•W
图3-30
⑶第Ⅳ类(饼块类)锻 件的变形方案: 一般 均以镦粗成型。当锻 件带有凸肩时，可以 根据凸肩尺寸，选用 垫环镦粗或局部镦粗， 如锻件有孔且可以冲 击时，还需采用冲孔 工艺。
而产生对角线裂纹。如图3~9、3~7所示。
•
经验表明，l/h=0.5~0.8较为合适。
• （3）拔长翻料方法：大坯料，先沿着一面压一遍；小 坯料，可以采用左右90°C来回翻料方法即可。
• 2.圆端面坯料拔长
• （1）平砧拔长。容易产生裂纹，如图3~11、3~12、 3~13所示。
• （2）型砧拔长，如图3~14所示。 • （3）芯轴拔长，如图3~15所示。
机械加工余量与锻 造工差的关系，如图337所示，余量和公差的 具体数值可查阅有关手 册。
图3-37 锻件的各种尺寸和余量公差
3.锻造余块
为简化锻件外形或锻造工艺需要，在零件上较小的孔、 狭窄的凹挡，直径差较小而长度不大的台阶(图3-18)等难于 锻造的地方，都需填满金属，这部分金属叫做锻造余块。