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1、金 工 实 习,铸造实习专题课,铸 造 概 述,熔炼金属，制造铸型，并将熔融的金属注于与工件形状相应的铸型之中，冷却凝固后获得毛坯或零件的成形方法。,铸造生产的特点,1、液态成形，成形阻力小，成形方便 2、适应性强（形状、尺寸与材料方面），灵活性大 3、铸件的成本低,第一节 合金的铸造性能,指合金铸造时，形成完好铸件的能力。 主要包括液态合金的流动性（充型能力）、收缩性、偏析倾向及吸气性等。,流动性对铸件的影响,材料的流动性好： 可避免冷隔、浇不足等缺陷 利于气体和非金属夹杂物浮起、逸出 利于补缩，减少缩孔、缩松等缺陷 可以得到形状完整，组织致密的高质量铸件。,冷隔：指充型金属液从不同的方向汇
2、合时熔合不良。 浇不足：指金属液未充满铸型。 常用的铸造合金中，灰铸铁、硅黄铜的流动性最好；铝合金其次，铸钢的流动性最差。,缩孔、缩松的形成,液态合金在铸型内的凝固过程中,由于液态收缩和凝固收缩,其收缩得不到补足,在铸件最后凝固的部分形成一些孔洞,按照孔洞的大小和分布,可将其分为缩孔和缩松。 大而且集中的孔为缩孔 小而且分散的孔称缩松,缩孔形成过程示意图,宏 观 缩 松,铸造缺陷,铸造缺陷,第二节 砂型铸造工艺,造型方法的选用 、手工造型 、机器造型,铸型的组成,由上、下砂箱(型)，型芯和浇注系统组成。 根据需要还可设置冒口和冷铁。,上、下砂箱(型),砂箱(型),型芯,芯盒,模型,砂型铸造过程
3、,砂型铸造过程,各种手工造型的方法及应用特点,定义: 手工造型采用手工工具进行填砂、紧砂和起模。 特点: 操作灵活,适应性强,几乎不受铸件材质、形状、大小和批量的限制，模样成本低，生产准备时间短；但铸件质量较差，生产率低，劳动强度大。 应用: 主要应用于单件、小批量生产,整模两箱造型,分模两箱造型,挖砂造型,活块造型,刮板造型,三箱造型,型 芯,用来获得铸件的内孔或局部外形而制造的独立砂型，其由芯砂或其它材料组成。 要求：更高的强度、透气性、耐火性和退让性。,模型、型芯与芯盒,芯座,芯头,造 芯,用型芯盒制成。 其工艺过程与造型过程相似（也有手工和机器造芯方法）。 为增加型芯的强度，在型芯中应
4、放置芯骨（小型芯骨大多用铁丝或铁钉制成）。 开通气孔排气。 刷涂料和烘干，提高其耐火性、强度和透气性。,金 工 实 习,锻压实习专题课,第一讲、概述,变形Deformation：施加外力使金属坯料尺寸和形状发生变化。 塑性变形Plasticity Deformation：金属所发生的不能自行恢复其原始形状与尺寸的变形。 塑性Plasticity ：金属产生塑性变形而不破坏的能力。,一、塑性成型,1、锻 造Forging,锻造是使金属坯料在热态下经过压力加工获得锻件的工艺方法。 锻件的冲击韧性优于铸件。 应用：机床主轴、齿轮、内燃机曲轴、连杆、涡轮机叶轮、起重吊钩、轴承圈等重要的、受力大的机械零
5、件的毛坯。,特 点,1.制件组织紧密，力学性能高； 2.除自由锻造外，生产率都比较高； 3.材料的利用率高。 4.锻压所用的金属材料应具有良好的塑性。 5.固态下成形，不能获得形状很复杂（特别是内腔）的制品。,2、冲压Stamping,冲压生产一般是在冷态下采用冲压模具对金属薄板加压使其产生变形或分离，所获得的制品称为冲压件。 应用：汽车和拖拉机的覆盖件、油箱、链片、弹壳、机罩、垫圈及日用品和型材等。,特 点,1. 制件组织紧密，力学性能高； 2. 生产率高；大批量生产标准件 3. 材料的利用率高。 4. 板料冲压所用的金属材料应具有良好的塑性。,3、常用的压力加工方法,4、应 用,轧制、挤压
6、、拉拔金属型材、板材、钢材、线材等； 自由锻、模锻承受重载的机械零件，如机器主轴、重要齿轮、炮管、枪管等； 板料冲压汽车制造、电器、仪表及日用品。,第二讲、常用锻造方法,自由锻Open Die forging 模锻 Die forging,一、自由锻Open Die forging,自由锻造是利用冲击力或静压力使金属坯料在锤面与砧面之间自由流动塑性变形的锻造方法。 锻件的形状和尺寸主要靠锻工的操作技术来保证。 分类 手工锻造 机器锻造,1、特点及应用,特点： 金属坯料在抵铁间受压变形时，可朝各个方向自由流动，不受限制。 工艺灵活，所用工具简单，设备和工具的通用性强，成本低。 自由锻锻件精度较低
7、，加工余量较大，生产率低 其形状和尺寸主要由操作者的技术来控制。 应用: 一般只适合于单件、小批量生产。 自由锻也是锻制大型锻件的唯一方法。,始锻温度与终锻温度,2、自由锻设备,锤以冲击力使金属变形，其能力大小以其落下部分质量表示(吨位),速度高，锻造小、中型锻件。 液压机以静压力使金属变形，其能力的大小以所产生的最大压力表示，锻造大型锻件。,锻锤,液压机,空气锤,蒸汽空气锤,油压机,水压机,自由锻设备,空气锤,蒸汽空气锤,液压机,适于生产重型锻件。,1) 基本工序 使金属坯料实现变形的主要工序。主要有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转等工序。 2) 辅助工序 指进行基本工序之前的预变形工序。如压钳
8、口、倒棱、压肩等。 3) 精整工序 修整锻件的最后形状与尺寸，消除表面的不平整，使锻件达到要求的工序。主要有修整、校直、平整端面等。,3、自由锻工序,(1) 镦粗：使坏料高度减小、横截面积增大的工序。 (2) 拔长：使坯料横截面积减小、长度增大的工序。 (3) 冲孔：使坯料具有通孔或盲孔的工序。 (4) 弯曲：使坯料轴线产生一定曲率的工序。 (5) 扭转：使坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的工序。 (6) 错移：使坯料的一部分相对于另一部分平移错开的工序。 (7) 切割：分割坯料或去除锻件余量的工序。,基本工序,镦 粗,拔 长,扭 转,冲 孔,弯 曲,二、模锻 Die Forgi
9、ng,利用模具使坯料变形而获得锻件。 模锻的特点与应用 生产效率高。 可锻出形状复杂、尺寸准确，力学性能提高的零件。 锻件表面光洁，尺寸精度高。 操作简便，质量易于控制，生产过程易实现机械化、自动化。 模锻需要专门的模锻设备，设备投资大，能量消耗大。锻模制造工艺复杂，制造成本高。 适用于中小型复杂件,典型模锻件,锻 模,弯曲,滚挤,拔长,锻模,切边模,预锻,终锻,切边,切断工步,一、特 点,1、加工范围广（各种金属和非金属材料）。 2、生产率高（一次行程得到一个制件）。 3、可得到质量小、强度高、刚性好的制件，且精度和表面质量高，有互换性。 4、材料利用率高。 5、节省能量（冷冲压）。 6、成
10、形工序不能加工低塑性材料。 7、模具复杂，成本高。制造周期长。,第三讲 板料冲压,板料冲压用原材料,金属板料、条料、带料mm以下冷冲压；810mm热冲压。 材料：低碳钢、高塑性的合金钢及有色金属、45、65Mn、T9、非金属材料（石棉板、硬橡胶、绝缘纸板、纤维板）,冲 压 设 备,剪床斜刃、平刃、园盘剪 冲床开式、闭式,冷冲压的基本工序,金 工 实 习,焊接实习专题课,概 述,焊接是通过局部加热或同时加压，并且利用或不用填充材料，使两个分离的焊件达到牢固结合的一种连接方法。 实质金属原子间的结合。,常用焊接方法,熔焊,压焊,钎焊,气焊,电弧焊,电渣焊,等离子弧焊,电子束焊,电阻焊,摩擦焊,压力
11、气焊,软钎焊,硬钎焊,焊条电弧焊,埋弧自动焊与半自动焊,气体保护焊,氩弧焊,二氧化碳 保护焊,点焊,缝焊,对焊,应 用,1、制造金属结构件； 2、生产机械零件； 3、焊补和堆焊。,手工电弧焊过程,电弧在焊条与工件(母材)之间燃烧，形成熔池 焊条金属芯熔化进入熔池 燃烧、熔化的药皮成为熔渣浮在熔池表面，保护 药皮分解产生的气体环绕在电弧周围，隔绝空气，保护 当焊条向前移动，新的母材熔化时，原熔池和熔渣凝固、形成焊缝和渣壳。,手工电弧焊特点,1 . 操作灵活; 2 . 使用设备简单; 3 . 可全位置施焊，可焊任意形状焊缝; 4 . 生产率低; 5 . 适于中小型焊接件，焊接厚度220mm。,二、
12、手工电弧焊用设备,（1）.结构简单、价廉、噪音小； （2）.焊接时电流不如直流稳定； （3）.对某些焊条不适用。,交流电焊机,（1）. 结构复杂、价贵、噪音大； （2）. 焊接时电流稳定； （3）. 能适应各种焊条。,直流电焊机,直流电焊机的接法,参 数,空载电压（引弧电压）：5090V 工作电压：1535V 焊接电流：30300A 弧长：26mm 阳极区温度：2600K 阴极区温度：2400K 中心区温度：60008000K,三、焊条,手弧焊焊条由焊芯和药皮（涂料） 两部分组成。,焊芯,起导电和填充焊缝金属的作用 采用焊接专用金属丝。 结构钢焊条一般含碳量低，有害杂质少，含有一定合金元素，如
13、H08A等。不锈钢焊条的焊芯采用不锈钢焊丝。 焊芯直径规定为焊条直经 （0.4mm，常用为.、）,药皮,焊条药皮是压涂在焊芯表面上的涂料层。 原材料有矿石、铁合金、有机物和化工产品等。 作用：提高电弧燃烧的稳定性；造气、造渣，保护焊缝；脱氧及填加合金元素，保证焊缝金属的化学成分和力学性能。,牌号,J J-结构钢焊条 -熔敷金属抗拉强度最低值 -药皮类型及焊接电源种类（1-5为酸性焊条，6、7位碱性焊条）,电焊条的选用原则,按强度较低的钢材选用相应的焊条。 性能要求高的结构，应选用碱性焊条，性能要求不高时，选用经济的酸性焊条。 铸钢应选用抗裂性好，强度高的碱性焊条。 不锈钢、耐热钢等选用相应的专用焊条。,
