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1、华北科技学院机械制造基础复习知识点-终结版 1 / 13 第一章 铸 造第一章 铸 造 流程：浇注凝固冷却至室温 、铸造、铸造：将熔融金属浇注入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法 铸造优点：（1）可以铸出形状复杂铸件。 （2）适应性广，工艺灵活性大； （3）铸件成本低 缺点：（1）组织硫松，晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松，力学性能不高 （2）铸件质量不够稳定 （3）劳动条件差 、合金的铸造造性能、合金的铸造造性能 铸造性能 ： 铸造生产中所表现出来的工艺性能，它是合金流动性、收缩性、偏析和吸气 性等性能的综合体现。 （一）合金的流动性（金属自身的固有属性） 1、流动性：熔融金属的流动
2、能力。是影响熔融金属充型能力的因素之一。 2、流动性影响因素 （1）合金种类。 （灰铸铁流动性最好，铸钢的流动性最差） （2）化学成分和结晶特征。 （纯金属和共晶成分的流动性最好） （二）合金的充型能力（固有属性不能改变，人们更加注重充型能力） 1、充型能力：考虑铸型及工艺因素影响熔融金属的流动性。 2、充型能力的影响因素 1）铸型填充条件 a、铸型的蓄热能力 （砂型铸造比金属型铸造好） b、铸型温度 （提高铸造温度） c、铸型中的气体（铸造的透气性） 2）浇注条件： 浇注温度 充型压力（提高充型压力） 铸件结构 、凝固方式、凝固方式 1、逐层凝固方式：随温度的下降，固相层不断加厚，直达铸件中
3、心。 2、糊状凝固方式：先呈糊状而后凝固的方式 3、中间凝固方式：界于逐层和糊状凝固方式之间（多数合金为此种方式） 、铸造合金的收缩、铸造合金的收缩 体收缩率 线收缩率 、收缩的三个阶段 液态收缩：金属在液态时由于温度的降低而发生的体积收缩 凝固收缩：熔融金属在凝固阶段的体积收缩 固态收缩：金属在固态由于温度降低而发生的体积收缩 、影响收缩的因素 1、化学成分（合金中灰铸铁收缩最小，铸钢最大） 2、浇注温度 （温度越高，液体收缩越大） 3、铸件结构与铸型条件 、收缩对铸件质量的影响 1，形成缩孔和缩松。 产生的原因：铸件凝固过程中，其液态收缩和凝固收缩所减少的体积如果得不到及时 的补充，则在铸
4、件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中地孔洞叫缩孔，细小而分 散的孔洞叫缩松。 华北科技学院机械制造基础复习知识点-终结版 2 / 13 2，缩孔、缩松的防止措施 采用定向凝固 （是使铸件按规定的方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程） 原则 合理确定铸件浇注位置，内浇口位置及浇注工艺。 、铸造应力、变形和裂纹、铸造应力、变形和裂纹 1、铸造应力的产生 、热应力铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力 （厚大部分受到拉伸，产生拉应力，细薄部分收到压缩，产生压应力） 、固态相变应力 收缩应力 2、铸造应力的防止和清措施：、采用同时凝固原则；、提高铸型温度；、改善 铸型和型芯的退
5、让性；、进行去应力退火（消除铸造应力最彻底的方法） 3、变形：铸造变形和切削加工变形 4、裂纹：热裂和冷裂 、铸造合金的偏析、铸造合金的偏析（铸件中出现化学成分不均匀的现象） 、晶内偏析；、区域偏折；、体积质量偏析 、气孔的分类：、气孔的分类： 侵入性气孔；析出性气孔；反应性气孔。 （析出性气孔 ： 它是溶解在金属液中的气体，在凝固时由金属液中析出而未能逸 出铸件所产生的气孔） 、 砂型铸造、 砂型铸造 砂型铸造用型砂紧实成型的铸造方法，称为砂型铸造 主要工序：制造模样、制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理、 检验。 一、造型方法的选择 一）手工造型：按模样特征分：整模造型
6、挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块 造型 刮板造型 二）机器造型 二、铸造工艺设计 1 铸造工艺图：它是表示铸造分型面、浇冒口系统、浇注位置、型芯结构尺寸、控制 凝固措施等的图样 2 铸造图（毛坯图） 3、铸造方案的确定 （1）浇注位置的选择 浇注位置是浇注时铸件所处的位置。 （目的是保证铸件质量） 分型面是指两个铸型相互接触的表面（目的工艺操作方便） 一般先先从保证铸件质量出发确定浇注位置,然后然后从工艺操作方便出发确定分型面 （2）确定浇注位置应考虑以下几个原则（P40,看图！） 收缩大的及壁厚差较大铸件，应按定向凝固原则，将壁厚及铸件热节置于上部或侧部。 重要加工面，耐磨表面等质量要求较
7、高部位应置于下面成侧面。 具有大面积的薄壁部分放在铸型下部，同时要尽量使薄壁部分处于垂直位置或倾斜位 置。 具有大平面铸件，应将大平面朝下 （3）分型面的选择（P42,看图!） 选择分型面应考虑以下原则： 、分型面尽量采用平面分型，避免曲面分型，或尽量选在最大截面上。 华北科技学院机械制造基础复习知识点-终结版 3 / 13 、尽量将铸件全部或大部放在一个砂箱，防止错箱、飞翅、毛刺等。 、应使铸件加工面和加工基准面处于同一砂箱中 、尽量减少分型面数目。 、铸件的非加工表面上，尽量避免有披缝。 、分型面的选择应尽量与铸型浇注位置一致。 三、铸造工艺参数的选择 （1）加工余量：指为保证加工面尺寸和
8、零件精度，在铸件工艺设计时预先增加 的而在机械加工时切去的金属层厚度。机械加工时切去的金属层厚度。 （2）起模斜度：为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒中脱出，平行于起模方向在 模样或芯盒壁上的斜度。 四、零件结构的铸造工艺性 铸造工艺性包括：铸件结构的合理性；铸件结构的工艺性；铸件结构对铸造方法的适应性。 铸件结构的合理性(P64 看图！) 铸件应有合理的壁厚 铸件壁厚应力求均匀 铸件壁的联接形式要合理 、不同壁厚应采取逐渐过渡形式；、铸件壁应尽量避免金属积聚；、转角 应设计成圆角，以避免热节；、壁的联接应避免锐角 尽量避免过大的水平面 铸件结构应避免冷却收缩受阻和有利于减小变形 五铸件结构
9、的工艺性(P67 看图!) （一） 、铸件的外形设计 、 应使铸件具有最少的分型面 ； 、 应尽量使分型面平直 ； 、 避免外部侧凹 ； 、 改进妨碍起横的凸台，凸缘和肋条的结构；、铸件要有结构斜度 （二）铸件内腔的设计 、应使铸件尽可能的用成少用型芯；、铸件的内腔设计应使型芯安放稳固， 排气容易，清砂方便；、铸件结构设计中应避免封密空腔 第二章 锻压第二章 锻压 、锻压、锻压对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸，形状及性能，用以制造机械 零件、工件或毛坯的成形加工方法，是锻造和冲压的总称。属于压力加工范畴 锻压 轧制 挤压 拉拔 锻造 冲压 自由锻 模锻 分离工序 成行工序 切断 冲裁
10、 落料 冲孔 拉深 弯曲 压力加工 华北科技学院机械制造基础复习知识点-终结版 4 / 13 压力加工还包括轧制、挤压、拉拨等 压力加工的基础：塑性变形 、 锻造流线金属的脆性杂质被打碎， 顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布 ； 塑性杂质随金属变形沿主要伸长方向呈带状分布，锻后金属组织就具有一定的方向 性。又称为纤维组织。它使金属呈现异向性。 、锻造比锻造时变形程度的一种表示方法。y1 通常用变形前后截面比，长度比或高度比来表示 、设计和制造零件时应遵循的原则：使零件工作时，最大正应力与流线方向重 合， 最大切应力与流线方向垂直， 并使流线分布与零件的轮廊相吻合， 尽量不被切断。 金属的锻
11、造性能：指金属经受锻压加工时成形的难易程度的工艺性能 衡量指标 衡量指标：塑性、变形抗力。 （塑性高，变形抗力小，锻造性能好） 它决定于金属的本质和变形条件： A 金属的本质A 金属的本质 1、化学成分：纯金属一般具有良好的锻造工艺性能（合 金元素使合金锻造性能下降） 2、金属组织：纯金属及固溶体锻造性能好（而碳化物的 铸造性能差） B 变形条件B 变形条件 1、变形温度：变形温度低、金属的塑性差，变形抗力大。 2、变形速度：单位时间内的变形程度（一般采用速度较小的变形速度） 3、应力状态 4，坯料的表面质量 ： 表面粗糙或有划痕、裂纹变形中会产生应力集中，使缺陷扩展开裂。 、金属的塑性变形规
12、律、金属的塑性变形规律 1、体积不变条件； 2、最小阻力定律：如果物体在变形过程中其质点有向各种方向移动的可能性，则物体 各质点将向着阻力最小的方向移动 自由锻自由锻 、绘制自由锻件图应考虑以下因素：、绘制自由锻件图应考虑以下因素： 加工余量、锻造公差、锻造余块 、选择变形工序、选择变形工序 1、基本工序 2、辅助工序 3、修整工序 基本工序 ： 镦粗、拔长、冲孔、芯棒拔长，马杠扩孔、弯曲、切断、错移、扭转、锻接。 、轴杆类：拔长 空心类锻件：镦粗、冲孔、马杠扩孔、芯棒拔长 饼块类锻件：镦粗、带孔件需冲孔 、自由锻的结构工艺性（P96 看图!）自由锻的结构工艺性（P96 看图!） 模锻模锻 1
13、、 分类：单模膛模锻和多模膛模锻 对塑性：压应力数目越多，塑性越好；拉应力数目越多，塑性越差 对变形抗力：同号应力状态下变形抗力大于异号状态下变形抗力。 即同号难以滑移，异号容易滑移 华北科技学院机械制造基础复习知识点-终结版 5 / 13 2、 飞边槽：由飞边桥和飞边仓组成（终锻模锻中才有飞边槽） 、冲 压（、冲 压（薄板冲压） 1）冲裁：不仅工件带有毛刺，而且断面有三个特征区：塌角、光亮带和断裂带 2）冲裁间隙：凹、凸模工作部分水平投影尺寸之差称为冲裁间隙 z 3）凸模、凹模尺寸的确定: 落料时凹模刃口尺寸等于落料件尺寸，凸模尺寸为凹模尺寸减去 z 冲孔时凸模尺寸等于孔的尺寸，凹模尺寸为凸
14、模尺寸加 z 4）拉深系数：拉深变形后制件的制件与其毛坯直径的比值。m=d/D 、弯曲弯形时应注意的几个问题：、弯曲弯形时应注意的几个问题： A、内弯曲半径 rmin，限定最小弯曲半径 B、弯曲线与坯料流向方向要垂直 C、坯料有无表面缺陷，划伤、毛刺等。 D、弯曲回弹 第三章 焊接第三章 焊接 、焊接、焊接 ： 通过加热或加压，或两者并用，在用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方 法。(定义) 、焊接的方法分类、焊接的方法分类：熔焊、压焊、钎焊 焊接的实质：使两个分离的物体通过加热成加压，或两者并用的方法，来克服阻碍 原子结合的因素以达到二者永久永久牢固连接。 焊接电弧：具有一定电压的两极间
15、或电极与母材间，在气体介质中产生的强裂而持 久的放电现象。 焊接电弧分阴极区，阳极区和弧柱区，其中弧 柱区温度最高 、焊缝区的金属组织与性能、焊缝区的金属组织与性能 1 焊缝金属区； 2 熔合区；（力学性能差力学性能差） 3 热影响区 a 过热区(危险较大，力学性能差力学性能差); b 细晶区（正火区）：力学性能优于母材 c 不完全重结晶区（部分相变区） d 再结晶区：焊前未经冷加工变形的焊件不存在再 结 晶区 焊前未经冷加工变形的焊件不存在再 结 晶区 、 焊 接 裂 纹 与 焊 接 变 形 形 式 ： 、 焊 接 裂 纹 与 焊 接 变 形 形 式 ： 离 焊 缝 近 的 温 度 高 的
16、受 到拉应力，离焊缝远的温度低的，受到压应力 、焊接变形的矫正、焊接变形的矫正 1、机械矫正法 2、火焰矫正法 、焊条、焊条 1、焊条的组成和作用 组成： 药皮（透气，保护作用；冶金作用；稳弧、脱渣作用） 焊芯（填充材料；导电电极）：直接影响焊缝质量。 3、 焊条的分类 酸性焊条：工艺性能好，焊接质量好，力学性能不高（多用酸性） 华北科技学院机械制造基础复习知识点-终结版 6 / 13 碱性焊条：力学性能高，工艺性差。 埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法 气体保护电弧焊：氩弧焊、二氧化碳气体保护焊 、 钎焊、 钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低 于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现 连接焊件的方法。 钎焊种类： 1、硬钎焊：适用于受力较大及工作温度
