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机械制造基础复习资料
第二篇铸造
第7章铸造工艺基础
7.1液态合金的充型能力
液态合金充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力,叫做液态合金充填铸型的能力,简称液态合金的充型能力。
影响充型能力的主要因素如下:
7.1.1合金流动性
液态合金本身的流动能力,称为合金的流动性,它是合金主要铸造性能之一,也是影响充型能力最主要的因素。
7.1.2浇注条件
①浇注温度:
浇注温度越高,液态合金的黏度越小,又因过热度大,合金液在铸型中保持液态的时间也长,故充型能力强;反之,充型能力差。
②充型压力:
液态合金在流动方向所受的压力愈大,充型能力愈好。
③浇注系统的结构:
浇注系统的结构越复杂,流动的阻力就越大,流动性就越差。
7.1.3铸型的充填条件
铸型中凡是能
①增加金属液流动阻力
②降低金属液流动速度
③增加金属液冷却速度
的因素,均能降低合金的充型能力。
7.2合金的收缩
7.2.1合金的收缩及其影响因素
◆液态收缩从浇注温度冷却到凝固开始温度(即液相线温度)的收缩。
◆凝固收缩从凝固开始温度冷却到凝固终止温度(即固相线温度)的收缩。
◆固态收缩从凝固终止温度冷却到室温的收缩。
②影响因素
◆化学成分:
铸钢中碳含量越高,合金收缩越大;灰口铸铁中随着碳含量增加,合金收缩越小。
◆浇注温度:
温度升高,收缩增大。
◆铸件结构:
收缩不受阻碍,收缩越大。
◆铸型条件:
收缩不受阻碍,收缩越大。
①缩孔的形成:
缩孔是集中在铸件上部或最后凝固部位容积大的孔洞。
在铸件中产生缩孔的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。
产生缩孔的条件是铸件由表及里的逐层凝固,即纯金属或共晶成分的合金易产生缩孔
为便于分析缩孔的形成,假设铸件呈逐层凝固,其形成过程如图所示。
②缩松:
分散在铸件内的细小缩孔,称为缩松。
缩松的形成原因也是由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所致。
③缩孔和缩松的防止
防止缩孔和缩松的基本原则是针对合金的收缩和凝固特点制订合理的铸造工艺,使铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件,尽可能使缩松转化为缩孔,并使缩孔出现在铸件最后凝固的部位。
7.2.3铸造内应力的形成与防止
铸件在凝固之后的继续冷却过程中,其固态收缩若受到阻碍,铸件内部将产生内应力,称为铸造内应力。
铸造内应力按产生阻碍的原因不同可分为热应力和机械应力两种。
①热应力
热应力是由于铸件壁厚不均匀,冷却速度不同,在同一时间内铸件各部分收缩不一样而引起的。
第8章铸造方法
8.1砂型铸造
用型(芯)砂制造铸型(型芯),将液态金属浇入后获得铸件的铸造方法称为砂型铸造。
因其适应性广、成本低而得到广泛的应用,但也存在铸件的尺寸精度低、表面粗糙、铸造缺陷多、砂型只能使用一次、工艺过程繁琐、生产率低等缺点。
2)机器造型
现代化的铸造车间已广泛采用机器造型和制芯,并与机械化砂处理系统、浇注和落砂等工序共同组成流水线生产线。
②起模方法
顶箱起模漏模起模翻箱起模
(2)造芯
造芯也有手工造芯和机器造芯两种。
成批、大量生产时广泛采用机器造芯。
1)浇注位置的选择
①铸件上的重要加工面应朝下或呈侧立面。
②铸件上的大平面应朝下。
③铸件上的大面积的薄壁部分应置于铸型的下部或使其处于垂直或倾斜位置,以防止其产生浇不足或冷隔等缺陷。
④对于容易产生缩孔的铸件,应使厚大部分置于上部或侧面,以便能直接安置冒口,使之自下而上进行顺序凝固。
2)分型面的选择
分型面是两半铸型的分界面。
选择的原则如下:
1应便于起模,使造型工艺简化:
尽量使分型面平直且数量少尽量避免采用活块或挖沙造型应使型芯的数量减少;
②应使铸件全部或大部分位于同一砂箱,以防止产生错箱缺陷;且最好位于下箱,以便下芯、合箱及检验铸件壁厚等。
型芯头:
芯头的作用是为了保证型芯在铸型中的定位、固定以及通气。
4)浇注系统
金属液进入铸型所经过的通道称为浇注系统。
总体要求:
◆使金属液平稳、连续、均匀地流入铸型,避免对砂型和型芯的冲击。
◆防止熔渣、砂粒或其他杂质进入铸型。
◆调节铸件各部分温度分布,控制冷却和凝固顺序,避免缩孔、缩松及裂纹的产生。
浇注系统的组成及其作用是:
◆浇口杯:
◆直浇道;
◆横浇道;◆内浇道。
8.2特种铸造
目前,金属型铸造、熔模铸造、压力铸造和离心铸造等多种铸造方法已在生产中得到广泛的应用。
8.2.1熔模铸造
熔模铸造是指用易熔材料制成模样,然后再在模样上涂挂耐火材料,经硬化后,再将模样熔化以获得无分型面的铸型。
1)熔模铸造的工艺过程
①蜡模制造压型制造蜡模的压制蜡模组装
②型壳制造
◆涂挂涂料
◆撒砂硬化
③焙烧与浇注
◆焙烧浇注
2)熔模铸造的特点及应用
◆铸件具有较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度,如铸钢件尺寸精度IT11-IT14,表面粗糙度Ra值为1.6-6.3μm。
◆由于其特殊的起模方式,可适于制造形状复杂或特殊、难用其他方法铸造的零件;
◆适于各种铸造合金,特别是小型铸钢件;
◆设备简单,生产批量不受限制;
◆工艺过程较复杂,生产周期长,铸件重量不能太大(<25kg)。
◆典型应用:
形状复杂的高熔点铸件:
如汽轮机叶片等。
8.2.2金属型铸造
金属型铸造是指将液态金属浇入到金属制成的铸型中,以获得铸件的方法。
◆制造金属型的成本高,周期长,铸造工艺规格要求严格;
◆由于金属型导热快,退让性差,故易产生冷隔、裂纹等缺陷。
◆主要用于大批量生产形状不太复杂、壁厚较均匀的有色合金的中、小件,有时候也生产某些铸铁和铸钢件,如铝活塞、气缸体等。
8.2.3压力铸造
压力铸造是指在高压(最高压力甚至超过200Mpa)的作用下,将液态或半液态合金快速地压入金属铸型中,并在压力下结晶凝固而获得铸件的方法。
压力铸造的特点及应用
◆铸件精度及表面质量均较其他铸造方法高;
◆可压铸出形状复杂的薄壁件或镶嵌件、铸件的强度和硬度均较高;
◆生产率高;
◆易产生气孔和缩松、压铸合金种类受限制;
◆压铸设备投资大,生产准备周期长,压铸机造价高,投资大。
◆用于生产大批量低熔点有色金属铸件(MD外壳)等。
压力铸造主要适应于大批量生产低熔点有色合金铸件,特别是形状复杂的薄壁小件,如精密小仪器、仪表、医疗器械等。
(3)半固态压铸
半固态压铸的出现,为解决黑色金属压铸型寿命低的问题提出了一个办法,而且对提高铸件质量、改善压铸机压射系统的工作条件,都有一定作用,所以是有前途的一种新工艺。
8.2.4离心铸造
离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中,使液体金属在离心力作用下充填铸型和凝固成型的一种铸造方法。
离心铸造主要适应于生产中、小型管、筒类零件,如铸件管、铜套、内燃机缸套、钢套衬铜的双金属件等。
8.2.5其他特种铸造方法
壳型铸造低压铸造实型铸造陶瓷型铸造悬浮铸造
第十章铸件结构设计
10.1
10.1.1铸件外形的设计
①铸件的外形应力求简单,使造型简便
②尽量使分型面平直且数量少
③凸台和筋条的结构应便于起模
④结构斜度
10.1.2铸件内腔设计
①应尽量不用或少用型芯
②应使铸型中的型芯定位准确、安放稳固、排气通畅、清理方便
10.2
铸件的壁厚应适当:
2铸件的最小壁厚主要取决于合金的种类和铸件的尺寸
②铸件壁厚应尽可能均匀
③铸件壁的连接:
铸件壁的连接处和转角处是铸件的薄弱环节,在设计时,赢注意设法防止金属液的积聚和内应力的产生。
④避免受阻收缩
⑤避免过大的水平面。
•第3篇金属压力加工
金属压力加工是借助外力的作用,使金属坯料产生塑性变形,从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的加工方法。
特点:
制件组织致密,力学性能高;除自由锻造外,生产率都比较高;由于压力加工在固态下成型,故不能获得形状复杂(尤其是内腔)的制品。
•第11章金属压力加工工艺基础
11.1金属塑性变形的实质
当应力低于金属的弹性极限时,应力和应变成正比;外力消失后,变形即消失,这种变形称为弹性变形。
当应力超过金属的屈服极限时,即使外力消失,变形也不能完全消失,部分变形被保留下来,这部分变形称为塑性变形。
(1)滑移
滑移是指晶体在外力作用下,一部分相对于另外一部分,沿一定晶面和一定晶向的滑动。
单晶体的塑性变形具有以下特点:
◆滑移只有在切应力作用下才能进行;
◆滑移总是沿晶体中原子排列最密的面和方向进行;
◆滑移的距离是原子间距的整数倍。
◆滑移是由滑移面上的位错运动造成的,如图11.5所示。
(2)孪晶
孪晶是指晶体在外力作用下,其一部分沿一定的晶面(孪晶面)在一个区域(孪晶带)内做连续、顺序的位移。
11.1.2多晶体的塑性变形
多晶体是由许多微小的晶粒(其尺寸介于0.01mm到1mm之间)所组成。
多晶体的塑性变形包括晶内变形和晶间变形两部分。
晶内变形仍以滑移与孪晶两种方式进行,晶间变形包括晶粒之间的微量相互位移和转动。
11.2加工硬化与再结晶
11.2.1加工硬化
随着变形程度的增加,金属的强度和硬度升高,而塑性和韧性下降,这种现象称为加工硬化。
金属产生加工硬化的原因是忧郁在滑移过程中,多晶体金属滑移面邻近的晶格发生歪扭和紊乱,从而产生了内应力,与此同时,在滑移面上产生了许多细小的晶粒碎块,使得滑移面凹凸不平,从而增大了滑移阻力,使多晶体金属的进一步滑移发生困难。
金属的变形程度越大,强度、硬度越高,而塑性、韧性越低。
加工硬化金属塑性下降,使金属继续塑性变形困难,因而必须增加中间退火工序。
这样就降低了生产率,提高了生产成本。
可利用加工硬化作为一种强化金属的手段。
特别是一些不能用热处理方法强化的金属材料,可应用加工硬化来提高其承载能力。
11.2.2回复和再结晶
随着加热温度的逐渐升高,这个变化过程可经历回复-再结晶-晶粒长大三个阶段。
将变形后的金属加热到不太高的温度,在晶粒大小尚无变化的情况下,使其力学性能和物理性能部分得以恢复的过程称为回复。
发生回复的温度称为回复温度,且T回=(0.25~0.30)T熔
发生再结晶的温度称为再结晶温度,且T再=0.40T熔
11.2.3金属的冷变形和热变形
(1)冷变形
在再结晶温度以下的变形称为冷变形。
冷变形的后果是使制件产生加工硬化,因此变形后金属只具有加工硬化组织,无再结晶现象。
冷变形的优点:
◆制件尺寸、形状精度高;
◆表面质量好;
◆金属强度、硬度提高;
◆劳动条件好。
(2)热变形
在再结晶温度以上的变形称为热变形。
变形后金属具有再结晶组织,无加工硬化痕迹。
金属热变形对组织结构和性能的影响如下:
1除铸态金属的缺陷,提高材料的力学性能;通过热轧和锻造可使金属铸锭中的疏松、气泡压合,部分消除某些偏析,将粗大的柱状晶粒和枝晶压碎,再结晶成细小均匀的等轴晶粒,改善夹杂物、碳化物的形态与分布,从而提高了金属材料的致密度和力学性能。
②形成纤维组织(热加工流线)。
纤维组织导致金属材料的力学性能呈现各向异性。
沿纤维方向(纵向)较垂直于纤维方向(横向)具有较高的强度、塑性和韧性。
因此在设计和制造零件时应做到:
◆应使流线与零件所受最大正应力方向一致;
◆应使流线与零件所受剪应力/冲击力方向相垂直;
◆纤维组织与零件外形相符合,不被切断。
11.3金属的可锻性
金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难易程度的工艺性能。
金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件。
11.3.1金属的本质
①化学成分:
纯金属可锻性好、碳含量低可锻性好、生成合金碳化物可锻性下降;
②金属组织:
单相固溶体可锻性好、金属化合物降低可锻性、细晶组织可锻性好。
11.3.2加工条件
①变形温度
提高金属变形时的温度,是改善金属可锻性的有效措施。
对金属加热的要求是:
在坯料均匀热透的条件下,能以较短的时间获得加工所需的温度,同时保持金属的完整性,并使金属及燃料的消耗最少。
重要内容是确定金属的锻造温度范围,即合理的始锻温度和终锻温度。
碳钢的锻造温度范围。
始锻温度即开始锻造温度,原则上要高,但要有一个限度,如超过此限度,则会使钢产生氧化、脱落、过热和过烧等加热缺陷。
终锻温度即停止锻造温度,原则上要低,但不能过低,否则金属将产生加工硬化,使其塑性显著降低,而强度明显上升,锻造时费力,对高碳钢和高碳合金工具钢而言甚至断裂。
锻造时,钢的温度与火色的关系如下:
②变形速度
变形速度指单位时间内的变形程度。
变形速度对金属可锻性的影响如图11.11所示。
③变形方式(应力状态)
变形方式不同,变形金属内应力状态不同:
从单向拉伸到三向压缩,共9种。
实践证明,三个方向的应力中,压应力的数目越多,则金属的塑性越好;拉应力的数目越多,则金属的塑性越差。
•第12章金属压力加工方法
12.1锻造
利用冲击力或压力使金属在抵铁间或锻模中产生变形,从而得到所需形状及尺寸的锻件的方法称为锻造。
锻造是金属零件的重要成型方法之一,它能保证金属零件具有较好的力学性能,以满足各种机器零件的使用要求。
12.1.1自由锻
自由锻是利用冲击力或压力使金属在上下两抵铁之间产生变形,从而得到所需形状及尺寸的锻件的方法。
自由锻可分为手工锻造和机器锻造两种,前者只能生产小型锻件,后者是自由锻造的主要方式。
自由锻具有以下特点:
◆所用工具简单,通用性强,灵活性大,因此适合单件小批生产锻件。
◆精度差,生产率低,工人劳动强度大,对工人技术水平要求高。
◆自由锻可生产不到1kg的小锻件,也可生产300t以上的重型锻件,适用范围广,对大型锻件,自由锻是惟一的锻造方法。
(1)自由锻设备
常用的自由锻设备有空气锤、蒸汽-空气锤和液压机三种。
空气锤是利用电动机驱动并由空气带动锤头工作的锻造设备。
蒸汽-空气锤是利用蒸汽或压缩空气带动锤头工作的。
其工作原理与空气锤相同,但其结构较空气锤复杂,吨位稍大,适用于锻造中小型锻件。
(2)自由锻工序
1)基本工序:
是使金属产生塑性变形,以达到所需形状和尺寸的工序。
镦粗:
使坯料的高度减小,横截面积增大的工序;
拔长:
使坯料横截面积减小,长度增加的工序;
冲孔:
用冲头在坯料上冲出通孔和不通孔的锻造工序;
扩孔:
减小空心坯料的壁厚而增大其内外径的锻造工序;
弯曲:
使坯料弯成曲线或一定角度的锻造工序;
错移:
使坯料的一部分相对另一部分平移错开的工序;
扭转:
使坯料的一部分相对另一部分绕其共同的轴线旋转一定角度的工序;
切割:
切除锻件一部分的锻造工序,又称剁料。
2)辅助工序:
为基本工序操作方便而进行的预变形工序。
如压钳口、压棱边等。
3)精整工序:
完成基本工序之后,为提高锻件尺寸和位置精度的工序。
如滚圆、校正等。
12.1.2模锻
模锻是把金属坯料放在具有一定形状的锻模模膛内受压变形而获得锻件的方法。
与自由锻相比,模锻具有以下特点:
◆可锻出形状比较复杂的锻件,且模锻件质量好;
◆节约金属;
◆可锻出形状比较复杂的锻件;
◆生产率高;
◆对工人技术水平要求较低,劳动强度也较低。
◆设备投资大,工艺灵活性不如自由锻。
模锻按所用设备的类型不同,可以分为锤上模锻、胎模锻、曲柄压力机上模锻、平锻机上模锻和摩擦压力机上模锻等。
(2)胎模锻
胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的方法。
胎模锻与自由锻相比,能提高锻件质量,节省金属材料,提高生产率,降低锻件成本等。
(3)曲柄压力机上模锻
曲柄压力机上模锻的特点是:
◆锻件精度高、生产率高、节省金属;
◆无震动,噪音小,劳动条件好,容易实现机械化自动化;
◆模具制造简单,更换容易,节省贵重的模具材料;
◆具有良好的导向装置和自动顶件机构,因此锻件的余量、公差和模锻斜度都比锤上模锻的小;
◆坯料表面上的氧化皮不易被清除掉,影响表面质量;
◆行程和压力不能随意调节,不宜用于拔长、滚挤等工序;
◆设备造价高。
(4)摩擦压力机上模锻
摩擦压力机上模锻的特点是:
◆具有模锻锤(滑块行程不固定)和曲柄压力机(变形速度低)双重的工作特性,工艺用途广;
◆备有顶出装置,可锻或挤压带长杆锻件,也可实现小模锻斜度、无模锻斜度和小余量、无余量的精密模锻工艺;
◆设备简单、维修方便、成本低、劳动条件好;但螺杆和滑块间是非刚性联接,承受偏心载荷能力较差,一般只适于单模膛模锻;
◆导轨对滑块的导向不够精确,所以要求较高的锻模其上下模之间需有导向装置;
◆生产率低,能量消耗较大。
(5)平锻机上模锻
平锻机工作原理和曲柄压力机相同,只因为滑块是在水平方向运动,故称为平锻机。
平锻机上模锻的特点是:
◆可锻出在锻锤上或曲柄压力机上难于锻出的锻件,如长杆一端带法兰的实心或空心的锻件(汽车半轴类)、带通孔的锻件(滚动轴承套圈类)、具有两个凸缘的锻件(汽车倒车齿轮类)等,还可进行切毛边、切断、弯曲、热精压等工序;
◆生产率高,每小时可生产400~900件;
◆锻件尺寸精度高,表面光洁;
◆节省金属,锻件毛边小,甚至没有。
无冲孔连皮,无外壁斜度。
因此材料利用率可达85%~95%。
◆平锻机的造价较高,只适用于成批、大量生产。
对于非回转体及中心不对称的锻件较难锻造。
因此,平锻机上模锻适用于需要多次镦粗成形的锻件,镦粗部位可在棒料的端部或中部,特别适用长棒料的头部镦粗件、深孔形件、长管镦粗件,以及具有复杂内腔和外形的套筒类锻件。
12.1.3锻造工艺规程的制订
编制工艺规程主要包括以下内容:
绘制自由锻件图、确定坯料的重量和尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定锻造温度范围和加热次数、确定热处理规范、提出锻件的技术要求和检验要求、填写工艺卡片等。
(1)绘制锻件图
锻件图是指在零件图的基础上,考虑锻造工艺特点而绘制成的图样。
1)余量、敷料和锻件公差
2)分模面的选择
分模面即上下模在锻件上的分界面。
3)模锻斜度
4)圆角半径
为了使金属容易充满模膛,增大锻件强度,避免锻模内尖角处产生裂纹,提高锻模使用寿命,在模锻件上所有两平面的交角处均需做成圆角。
(2)坯料的重量和尺寸计算
坯料重量可按下式计算:
G坯料—坯料质量;
G锻件—锻件质量;
G烧损—加热时坯料表面氧化而烧损的质量。
第一次加热时取被加热金属的2%~3%;
以后各次加热取1.5%~2%;
G料头—在锻造过程中冲掉或切掉的金属的质量。
如冲孔时坯料中部的料芯,修切端部产生的料头等。
12.2板料冲压
板料冲压是利用冲模使板料产生分离或变形,从而获得毛坯或零件的压力加工方法。
板料冲压的特点是:
◆可以冲压出形状复杂的零件,且废料较少。
◆产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度值,冲压件互换性好。
◆能获得重量轻、材料消耗少、强度和刚度都较高的零件。
◆冲压操作简单,工艺过程便于机械化和自动化,生产率很高,故零件成本低。
◆冲模制造复杂、成本高,手工操作时不安全。
12.2.2冲压基本工序
板料冲压的基本工序又分为分离工序和变形工序两大类。
分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。
典型的分离工序有:
冲孔、落料、切断、切边等。
了解表12.1
变形工序是使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序。
典型的变形工序有拉深、弯曲、翻边、胀形等。
了解表12.2
三大冲压工序——冲裁、弯曲和拉深。
冲裁是将板料按封闭的轮廓线分离的工序,包括落料和冲孔两种工序。
弯曲是将坯料的一部分相对另一部分弯成一定角度的工序。
拉深是使平板坯料变成中空形状零件的工序。
1)冲裁
①冲裁变形过程:
弹性变形阶段、塑性变形过程、断裂分离三个阶段。
②凸凹模间隙
冲裁模工作零件(凹模、凸模)刃口的尺寸之差。
记为Z,是一个双边间隙。
③冲裁断面形状
由圆角带、光亮带和断裂带三部分组成。
12.2.3冲模
冲模可分为简单模、连续模和复合模三种。
(1)简单模:
在冲床的一次冲程中,只完成一道工序的冲模称为简单模。
(2)连续模:
在冲床的一次冲程中,在模具的不同位置上同时完成数道工序的模具称为连续模。
(3)复合模:
在冲床的一次冲程中,在模具同一部位同时完成数道工序的模具称为复合模。
12.3零件的轧制、挤压和拉拔
12.3.1零件的轧制
轧制是生产板材、型材和管材的主要方法。
根据轧辊轴线与坯料轴线所交的角度不同,轧制可分为纵轧、横轧、斜轧和楔横轧等四大类。
1)纵轧
纵轧是轧辊轴线与坯料轴线互相垂直的轧制方法,也称为辊锻,目前辊锻成形适用于以下三种类型的锻件:
◆扁断面的长杆件,如扳手、活动扳手和链环等。
◆带有不变形的头部,而沿长度方向上横截面积递减的锻件,如叶片等。
◆连杆成形辊锻。
2)横轧
横轧是轧辊轴线与坯料轴线相互平行的轧制方法。
横轧可以制造直齿轮、斜齿轮和人字齿轮。
齿轮精度可达8~9级,齿面粗糙度Ra在3.2μm左右。
3)斜轧
斜轧是轧辊轴线与坯料轴线在空间相交一定角度的轧制方法。
4)楔横轧
楔横轧适用于大量生产,热轧各种成形阶梯轴毛坯。
12.3.2零件的挤压
挤压是用强大的压力作用于放在模具中的金属坯料,使金属产生巨大的塑性变形,由模孔或凸、凹模缝隙中挤出,从而获得型材、管材或零件的方法。
按照挤压时金属流动方向和凸模运动方向不同,挤压方法可分为以下四种,如表12.3。
零件挤压工艺具有以下特点:
◆挤压时金属坯料处于三向受压状态,可提高金属坯料的塑性,因而适合于挤压的材料品种多。
◆可制出形状复杂、深孔、薄壁和异型断面的零件。
◆挤压零件的精度可达IT7~IT6,表面粗糙度值可达Ra0.4~3.2μm,从而可达到少、无切屑加工的目的。
◆挤压变形后,零件内部的纤维组织基本上是沿零件外形分布而不被切断,从而提高了零件的力学性能。
◆节省原材料。
12.3.3零件的拉拔
拉拔是将金属坯料从拉模的模孔中拉出而使坯料变形的加工方法,如图12.38所示。
坯料通过形状及尺寸逐渐变化的模孔,横截面减小,长度增加。
拉拔一般在常温下进行,故又称冷拉。
12.4压力加工新工艺简介
12.4.1精密模锻
精密模锻是在普通模锻设备上锻造出形状复杂、高精度锻件的锻造工艺。
保证精密模锻的措施:
◆要精确计算原始坯料的尺寸,严格按质量下料。
否则会增大锻件尺寸公差,降低精度。
◆精细地清理坯料表面,除净坯料表面的氧化皮、脱碳层及其他缺陷等。
◆采用无氧化或少氧化加热法,尽量减少坯料表面形成的氧化皮。
◆精锻模膛的精度必须比锻件精度高两级。
精锻模应有导柱、导套结构,以保证合模准确。
精锻模上应开有排气小孔,以减小金属的变形阻力,更好地充满模膛。
◆模锻进行中要很好地冷却锻模和进行润滑。
◆精密模锻一般都要在刚度大、运动精度高的设备(如曲柄压力机、摩擦压力机、高速锤等)上进行,它具有精度高、生产率高、成本低等优点。
第13章锻件结构设计
自由锻的结构工艺性
自由锻件设计,总的要求是结构形状应尽量简单,能够或容易用自由锻生产。
自由锻设计举例
一般原则
工艺性好
工艺性差
不良结构的改进
不允许有锥度和斜面结构
改为圆柱体、平面结构;用余块简化,锻后再切削成锥体或斜面
锻件形状应尽量简单,避免非平面交接结构,以免出现结交与相贯
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