金属毛坯的热成型
毛坯加工流程
毛坯加工流程毛坯加工流程主要包括材料准备、毛坯开料、毛坯粗加工、热处理、表面处理等环节。
本文将详细介绍毛坯加工流程的每个环节，以及各环节的具体操作步骤。
一、材料准备1.材料选择毛坯加工所用的材料通常为钢材、铝材、铜材等金属材料，或者塑料材料。
在选择材料时，需考虑工件的用途、承受力及外观需求，并根据这些要求选择合适的材料。
2.材料切割选好合适的材料后，需要将原材料进行切割，以便于后续加工。
切割方法包括火花割、等离子切割、机械切割等，具体选择方法根据材料的性质和加工要求来确定。
二、毛坯开料1.工件布置在进行毛坯开料时，首先需要根据工件的尺寸和形状，进行合理的布置。
一般来说，应将工件布置在原材料的正中间，以尽可能减少浪费。
2.开料操作开料是将原材料切割成工件的初始形状的过程。
在开料过程中，需要根据图纸要求和加工工艺，选择合适的切割方式和工具，进行开料。
三、毛坯粗加工1.粗加工工艺粗加工是将开料后的工件进行初步成型的加工阶段。
粗加工工艺包括车削、铣削、切割、钻孔、车床加工等，根据工件的形状和尺寸要求选择合适的粗加工工艺。
2.工艺参数控制在粗加工过程中，需要控制工艺参数，如切削速度、进给量、切削深度等，以确保工件加工后满足尺寸精度和表面粗糙度的要求。
四、热处理1.热处理工艺选择热处理是对工件进行热处理，以改善工件的机械性能和抗腐蚀性能。
热处理方法包括回火、淬火、正火、固溶处理等，根据工件的材料和加工要求来选择合适的热处理方法。
2.热处理控制在热处理过程中，需要控制加热温度、保温时间、冷却速度等参数，以确保工件获得良好的热处理效果。
五、表面处理1.表面清理在进行表面处理之前，需要对工件进行表面清理，去除油污、氧化物等杂质，以便于后续的表面处理。
2.表面处理工艺表面处理工艺包括喷砂、镀锌、喷漆、抛光等，根据工件的用途和外观要求选择合适的表面处理工艺。
3.质量检验最后，在完成表面处理后，需要对工件进行质量检验，检查表面质量、厚度、均匀度等，以确保工件达到要求的表面处理质量。
热加工
一、名词解释1. 铸造：是液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，等待冷却凝固后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的热加工工艺，又称作金属一成液态型。
2. 冷铁：为增加铸件局部冷却速度，在型腔内部及工作表面安放的金属块。
3. 补贴：为增加冒口补缩效果，沿冒口补缩距离，向着冒口方向铸件断面逐渐增厚的多余金属。
4. 铸肋：是保证铸件质量的一种工艺措施，根据其作用不同，铸肋可分为两类：一类为割肋（也称之为收缩肋），用于防止铸件热裂；另一类为拉肋（又称为加强肋），主要防止铸件产生变形。
5. 离心铸造：是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力的作用下充填铸型而凝固成型的一种铸造方法。
6. 分型面：是指两半型或多个铸型相互接触配合的表面。
浇铸位置：是指浇铸时铸件在铸型内所处的状态和位置。
7. 拉伸变形：具有残留内应力的铸件，厚的部位受拉应力、薄的部位受压应力。
处于这种状态的铸件是不稳定的，将自发地变形以减小其内应力，以趋于稳定状态。
变形的结果是受拉应力的部位趋于缩短变形、受压应力的部位趋于伸长变形，以使铸件中的残余应力减小或消除。
1、热应力铸造热应力是由于铸件壁厚有厚薄，冷却有先后，造成铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。
铸件的壁厚差别愈大，合金的线收缩率就愈高，弹性模量愈大，热应力也就愈大。
8. 开放式浇注系统：指直浇道出口、横浇道截面积总和及内浇道出口面积总和依次扩大的浇注系统，也称为扩张式浇注系统。
焊接部分1.焊接：通过加热或加压，或两者同时并用，使两个分离的物体产生原子或分子间结合力而连接成一体的成型方法。
2.焊接热影响区：收焊接热循环的影响，焊缝附近的母材因焊接热作用发生组织或性能变化的区域。
3.焊接缺陷：指焊接过程中，由于设计、工艺、操作不当所引起的不符合标准要求的弊端。
4.焊接裂缝：在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部区域金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。
5.埋弧自动焊：电弧埋在焊剂层析燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊，其引弧、移动电弧、收弧等动作一般由机械自动完成，故通常又称为埋弧自动焊。
热挤压——精选推荐
热挤压热挤压时加热温度在毛坯金属的再结晶温度以上，且是三向受压，主要用来制造普通等截面的长形件、棒、管、型材等。
很多材料都可以热挤。
常用的热挤压形式如图1所示。
挤压时，坯料放入挤压筒内，在挤压杆的作用下，当压力超过材料的抗力时，便通过模孔变形，从而获得所需工件的形状。
与冷、温挤相比，热挤时变形力小，变形量大，可挤出很复杂的断面。
但模具要求高，热工件表面粗糙度也大。
(a)深孔反挤压 (b)实心反挤压 (c)空心正挤压 (d)实心正挤压 (e)复合挤压 (f )可分凹模径向挤压1-挤压筒 2-凹模 3-挤压杆 4-挤压杆(凸模) 5-凹模 6-芯棒 7-凸模 8-凹模 9-凸模 10-可分凹模 11-凹模套图1 热挤压的各种形式挤压件可直接作为结构件或者切断后予以精加工作为机器零件。
表1为热挤压用材料和制件用途。
表1 热挤压用材料和制件用途1 挤压比与挤压金属流出速度（1）挤压比的计算与选择棒材挤压时的挤压比按下式计算：220d D m式中，D －挤压筒直径；d －挤压棒直径。
管材挤压时的挤压比按下式计算：()14220+--=s s d d D m式中，0D 、d －分别为挤压筒、挤压管材直径； s －挤压管材壁厚。
（2）挤压金属流出速度的选定热挤压时应变硬化和恢复再结晶软化共同决定了抗力和变形量。
常见的挤压速度列于表2。
表2 挤压金属流出速度挤压流出速度和变形程度等工艺参数最佳配合。
钛合金在700℃-1100℃范围内有足够高的塑性，但是它有粘结模具的倾向，因此要求挤压金属流出速度要大。
采用快速压力机和增加变形程度可增加金属流动速度，但增加变形程度与提高变形速度一样，会引起变形区的热量增加。
因此在低温下挤压重要零件时，对变形程度与流动速度应加以限制。
同时挤压流出速度的下限受毛坯在挤压筒中冷却的限制。
根据挤压变形条件的不同，金属流出速度以不小于500mm/s为宜，见表3。
对强度与塑性有相当高要求的重要零件，钛合金毛坯的加热温度必须在ββα⇔+转变点以下。
锻造工艺设计学复习知识点
1.体积成形〔锻造、热锻〕：利用外力，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，发生金属材料的转移和分配，从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量的毛坯或零件的一种加工方法。
2.自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻压设备的上、下砧间直接使坯料成形而获得所需锻件的方法。
特点： 1、工具简单，通用性强，操作灵活性大，适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产。
2、工具与毛坯局部接触，所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备小得多，适应与锻造大型锻件。
3、锻件精度低，加工余量大，生产效率低，劳动强度大3.模锻：利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。
通过冲击力或压力使毛坯在一定形状和尺寸的锻模模腔内产生塑性模锻特点： (1)锻件形状较复杂，尺寸精度高; (2)切削余量小，材料利用率高，模锻件本钱较低； (3)与自由锻相比，操作简单，生产率高；(4) 设备投资大，锻模本钱高，生产准备周期长，且模锻件受到模锻设备吨位的限制，适于小型锻件的成批和大量生产。
变形获得锻件4.锻造工艺流程：备料---加热---模锻---切边、冲孔—热处理—酸洗、清理---校正5.锻造用料：碳素钢和合金钢、铝、镁、铜、钛等及其合金。
材料的原始状态：棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。
6.一般加热方法：可分为燃料〔火焰〕加热和电加热两大类。
7.钢在加热时的常见缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹8.自由锻主要工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔9.使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。
镦粗分类：完全镦粗、端部镦粗、中间镦粗10.镦粗的变形分析：难变形区、大变形区、小变形区11.镦粗工序主要质量问题：①锭料镦粗后上、下端常保存铸态组织②侧外表易产生纵向或呈45度方向的裂纹③高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。
防止措施: 1、使用润滑剂和预热工具 2、采用凹形毛坯 3、采用软金属垫 4、采用叠镦和套环内镦粗 5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺12.使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长13.在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔14.冲孔的质量分析：走样、裂纹、孔冲偏15.减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序叫扩孔16.采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序称为弯曲17.扭转是将坯料的一局部相对于另一局部绕其轴线旋转一定角度的锻造工序18.按成形方法的不同，模锻工艺可分为开式模锻、闭式模锻、挤压和顶镦四类19.模具形状对金属变形流动的影响：⑴控制锻件的最终形状和尺寸⑵控制金属的流动方向⑶控制塑性变形区⑷提高金属的塑性⑸控制坯料失稳提高成形极限20.开式模锻变形过程：第Ⅰ阶段是由开场模压到金属与模具侧壁接触为止；第Ⅰ阶段完毕到金属充满模膛为止是第Ⅱ阶段；金属充满模膛后，多余金属由桥口流出，此为第Ⅲ阶段。
独领风骚的金属加工工艺以及金属成型工艺大盘点
独领风骚的金属加工工艺以及金属成型工艺大盘点金属加工工艺一、金属注射成型（MIM）1.简介金属注射成型（Metal Injection Molding，MIM）是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。
该技术是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。
2.工艺流程将各种微细金属粉末（一般小于20μm）按一定的比例与预设粘结剂，制成具有流变特性的喂料，通过注射机注入模具型腔成型出零件毛坯，毛坯件经过脱除粘结剂和高温烧结后，即可得到各种金属零部件。
MIM流程结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性，来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。
（MIM工艺流程示意图）3.适用材料及典型结合剂（MIM适用材料）（MIM典型结合剂）4.金属注射成形（MIM）应用范围MIM具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造方法无法比拟的优势，最突出优点为：● 适合各种粉末材料的成形，产品应用十分广泛；● 能直接成形几何形状复杂的小型零件（0.03g～200g）；● 零件尺寸精度高（±0.1%～±0.5%），表面光洁度好（粗糙度1～5μm）；● 产品相对密度高（95～100%），组织均匀，性能优异；● 原材料利用率高，生产自动化程度高，适合连续大批量生产。
因此在轻武器、手表、电子仪器、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封、切削工具及运动器材中得到大量应用。
二、纳米注塑成型技术（NMT)1.简介金属与塑料以纳米技术结合的工艺称为纳米注塑成型技术（NMT)。
先对金属表面进行纳米化处理，再将塑料注射在在金属表面，可将镁、不锈钢、钛等金属与硬质树脂结合，实现一体化成型。
2.NMT工艺流程3.适用材料(铝材和铝材的结合)金属基材：铝及其合金：1000-7000系列(5052、6061、6063、7072、7075)铜及其合金：CAC16、C110、C5191、C1020、KFC5、KLF194 镁及其合金：AZ-31B、AZ-91D钛及其合金：KSTI、KS40不锈钢：SUS-304、SUS-316、316L及其他铁系列合金(MIM304L)(结合样件形式)塑料基材：PPS：宝理PPS5120(白)/PPS 1135(黑)/ PPS F458A(黑)东漕BGX120(黑)/BGX140(黑)/BGX545(黑)PBTPA(Nylon尼龙)：黑色（包括PA6、PA66）PPA：多种颜色4.应用范围NMT产品可拓展到很广阔的领域，包括各类3C电子产品外壳及汽车零部件等。
机械制造基础(02-1毛坯的成形)
金属毛坯的成形（典型模锻件）
金属毛坯的成形（锤上锻模）
金属毛坯的成形（零件的模锻过程）
金属毛坯的成形（冲压）
冲压：使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。 特点： 1.操作简便，易于实现机械化和自动化，生产率高，成本 低。 2.冲压件精度高，表面质量好，互换性好，可直接使用。 3.冲压件质量轻，强度、刚度高，有利于减轻结构重量。 4.模具制造复杂，周期长、成本高。 5.对板材有要求，应具有良好的塑性，厚度小于8mm。
锻压加工：是利用金属的塑性变形以得到一定形状的制件 并可提高或改善制件力学性能或物理性能的加工方法，它 是锻造和冲压的总称。
金属毛坯的成形（锻造）
锻造：在加压设备及工（模）具的作用，使坯料或铸锭产 生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和 质量的锻件的加工方法。 锻造的特点： 1.锻造能提高材料的致密度，细化晶粒，改善偏析，流线 合理分布，因此锻件的力学性能较高。 2.锻造难于锻出形状复杂，尤其是复杂内腔的锻件。
锻造分类：自由锻、模锻、胎模锻。
金属毛坯的成形（自由锻）
自由锻：只用简单的通用性锻造工具，或在锻造设备的 上下砧之间直接使坯料变形而获得锻件的锻造方法。
特点： 1.可以加工各种大小的锻件，对于大型锻件，自由锻是 唯一的生产方法。 2.生产准备时间短。 3.生产率低，劳动强度大。 4.锻件形状简单，精度低，加工余量大，适用于单件小 批量生产。
金属毛坯的成形（冲模）
冲模的分类： 1.简单模 2.连续模
3.复合模
金属毛坯的成形（焊接）
焊接：通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充 材料，使焊件达到原子间结合的一种加工方法。
特点： 1.加工范围广，可加工大型构件和复杂构件，以及良好 的密封性构件。 2.经济性好。 3.加热冷却不均匀，造成焊件接头处的组织性能不均匀， 并且焊件易产生内应力和变形。
金属热处理方法及工艺介绍
金属热处理方法介绍
表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热 处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部， 使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较 大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处 理的主要方法，有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理，常 用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
淬火→将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶 液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了 降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某
金属热处理方法介绍
一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。 退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的 淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
金属热处理方法介绍
另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热 温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微 组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表 面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间或保温时间很 短，而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺 不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢， 正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而 有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬 硬。
热加工
热加工金属铸造、热扎、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称叫热加工。
有时也将热切割、热喷涂等工艺包括在内。
热加工能使金属零件在成形的同时改善它的组织，或者使已成形的零件改变结晶状态以改善零件的机械性能。
铸造、焊接是将金属熔化再凝固成型。
热扎、锻造是将金属加热到塑性变形阶段，再进行成型加工，如合金钢需加热到形成均匀奥氏体后，进行热扎、锻造，温度低塑性不好，易产生裂纹，温度过高金属件易过分氧化，影响加工件质量。
金属热处理只改变金属件的金相组织，它包括：退火、正火、淬火、回火等。
热加工金属铸造,热轧，锻造，焊接和金属热处理等工艺的总称叫热加工。
有时也将热切割，热喷涂等工艺包括在内。
热加工能使金属零件在形成的同时改善它的组织，或者使已成型的零件改变结晶状态以改善零件的机械性能。
在实习过程我们主要进行了焊工实习和铸造实习以及热处理。
金属热处理只改变金属件的金相组织，它包括：退火、正火、淬火、回火等。
铸造，焊接是将金属熔化再凝固成型。
铸造过程中，铸件的质量与合金的铸造性能密切相关。
影响铸造性能的因素很多，除合金元素的化学成分外，还有工艺因素等。
因此，掌握合金的铸造性能，采取合理的工艺措施，可以防止铸造缺陷，提高铸件质量。
其中影响充型能力的外界因素有铸型条件、浇注条件和铸件结构等。
这些因素主要是通过影响金属与铸型之间的热交换条件，从而改变金属液的流动时间，或是影响金属液在铸型中的水动力学条件，从而改变金属液的流动速度来影响合金充型能力的。
如果能够使金属液的流动时间延长，或加快流动速度，就可以改善金属液的充型能力。
（1）铸型条件铸型的导热速度越大或对金属液流动阻力越大，合金的充型能力越差。
例如，液态合金在金属型中的充型能力比在砂型中差。
型砂中水分过多，排气不好，浇注时产生大量气体，会增加充型的阻力，使合金的充型能力变差。
（2）浇注条件在一定范围内，提高浇注温度，可使液态合金粘度下降，流速加快，还能使铸型温度升高，金属散热速度变慢，从而大大提高金属液的充型能力。
金属材料热处理工艺(详细工序及操作手法)
金属材料热处理工艺（详细工序及操作手法）一、热处理的定义热处理是指金属在固态下经加热、保温和冷却，以改变金属的内部组织和结构，从而获得所需性能的一种工艺过程。
热处理的三大要素:①加热（ Heating）目的是获得均匀细小的奥氏体组织。
②保温（Holding）目的是保证工件烧透，并防止脱碳和氧化等。
③冷却（Cooling）目的是使奥氏体转变为不同的组织。
热处理后的组织加热、保温后的奥氏体在随后的冷却过程中，根据冷却速度的不同将转变成不同的组织。
不同的组织具有不同的性能。
二、热处理工艺1.退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30-50度或Ac1+30-50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。
目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛坯状态进行退火。
2.正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Acm 以上30-50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。
对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。
对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。
3.淬火操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。
目的：淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。
应用要点：1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。
常见零件的热处理方式
一、齿轮1.渗碳及碳氮共渗齿轮的工艺流程毛坯成型—预备热处理—切削加工—渗碳（碳、氮共渗）、淬火及回火—（喷丸）—精加工2.感应加热和火焰加热淬火齿轮用钢及制造工艺流程配料—锻造—正火—粗加工—精加工—感应或火焰加热淬火—回火—珩磨或直接使用调质13.高频预热和随后的高频淬火工艺流程锻坯—正火—粗车—高频预热—精车（内孔、端面、外圆、滚齿、剃齿—高频淬火—回火—珩齿二、滚动轴承1.套圈工艺流程棒料—锻制—正火—球化退火车削加工—去应力退火—淬火—冷处理—低温回火—粗棒料—钢管退火磨—补加回火j精磨—成品2.滚动体工艺流程（1）冷冲及半热冲钢球钢丝或条钢退火j冷冲或半热冲j低温退火j锉削加工j软磨j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j补加回火j 精磨j成品（2）热冲及模锻钢球棒料j热冲或模锻j球化退火j锉削加工j软磨j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j补加回火j精磨j成品（3）滚子滚针钢丝或条钢（退火）j冷冲、冷轧或车削j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j附加回火j精磨j成品三、弹簧1.板簧的工艺流程切割j弯制主片卷耳j加热j弯曲j余热淬火j回火j喷丸j检查j装配j试验验收2.热卷螺旋弹簧工艺流程下料j锻尖j加热j卷簧及校正j淬火j回火j喷丸j磨端面j试验验收3.冷卷螺旋弹簧工艺流程下料j锻尖j加热j卷簧及校正j去应力回火j淬火j回火j喷丸j磨端面j试验验收四、汽车、拖拉机零件的热处理1.铸铁活塞环的工艺流程（1）单体铸造-机加工-消除应力退火-半精加工-表面处理-精加工-成品（2）简体铸造-机加工-热定型-内外圆加工-表面处理-精加工-成品2.活塞销的工艺流程棒料-粗车外圆-渗碳-钻内孔-淬火、回火-精加工-成品棒料-退火-冷挤压-渗碳-淬火、回火-精加工-成品热轧管j粗车外圆j渗碳j淬火、回火j精加工j成品冷拔管j下料j渗碳j淬火、回火j精加工j成品3.连杆的工艺流程锻造-调质~酸洗-硬度和表面检验-探伤~校正~精压~机加工-成品4.渗碳钢气门挺杆的工艺流程棒料-热镦-机加工成型-渗碳-淬火、回火-精加工-磷化-成品5.合金铸铁气门挺杆的工艺流程合金铸铁整体铸造（间接端部冷激）—机械加工—淬火、回火—精加工—表面处理—成品合金铸铁整体铸造（端部冷激）—机械加工—消除应力退火—精加工—表面处理—成品钢制杆体~堆焊端部（冷激）~回火-精加工-成品钢制杆体—对焊—热处理—精加工—表面处理—成品6.马氏体型耐热钢排气阀的工艺流程马氏体耐热钢棒料-锻造成型-调质~校直~机加工-尾部淬火-抛光-成品7.半马氏体半奥氏体型耐热钢（Gr13Ni7Si2）排气阀的工艺流程棒料-顶锻-精压~热处理-精加工-成品8.奥氏体耐热钢排气阀的工艺流程棒料-顶锻-精压~阀面和尾部堆焊耐热合金-热处理-杆部滚压或软氮化-精加工-成品9.半轴调质的工艺流程合金结构钢棒料-锻造成形-正火或退火-机械加工-调质-校直-精加工-成品10.半轴的表面淬火的工艺流程棒料—锻造成形—预先热处理—校直—机械加工—表面淬火—校直—精加工—成品11.柱塞副和喷油嘴偶件的工艺流程热扎退火棒料-自动机加工成型-热处理-精加工-时效-成品12.拖拉机履带板（1）40SiMn2履带板的热处理热轧成形-下料~机加工-热处理-成品（2）ZGMn13履带板的热处理铸造成型~热处理-成品五、金属切削机床零件的热处理1.机床导轨（1）MM7125平面磨床立柱镶钢导轨锻造—正火—机加工—消除应力退火—机加工—淬火—回火—磨（2）M9025工具曲线磨床镶钢导轨锻造—退火—机加工—淬火—回火—磨（3）S788轴承磨床镶钢导轨机加工—消除应力退火—机加工—渗碳—淬火—回火—磨—时效（4）MZ208轴承磨床镶钢导轨锻造—退火—机加工—消除应力退火—机加工—淬火—冰冷处理—回火—磨—时效2.机床主轴（1）CA6104车窗主轴（45钢）下料—粗加工—正火—机加工—高频淬火—回火—磨（2）T68、T611镗床的镗杆及MGB132磨床的主轴（35CrMoAlA钢）下料—粗车—调质—精车—消除应力处理—粗磨—渗氮—粗磨（3）SGC630精密丝杠车床主轴（12CrNi3A）锻造—正火—机加工—渗碳—正火—校直—消除应力—机加工—头部淬火—颈部淬火—回火—磨—时效（4）*62W万能升降台铣床主轴（球墨铸铁QT60-2）铸造—机加工—淬火—回火（5）M1040无心磨床主轴（球墨铸铁QT60-2）铸造-机加工-正火-机加工3.丝杠（1）7级或7级精度一下的一般丝杠（45钢）下料—正火或调质—校直—消除应力处理—机加工（2）6级或6级以上精密不淬硬丝杠（T10或T12钢）球化退火-机加工-消除应力处理-机加工-时效-精加工（3）中大型精密淬硬丝杠（CrWMn）锻造—球化退火—机加工—消除应力—机加工—消除应力—机加工—淬火、回火—冰冷处理-回火-探伤~机加工-时效-精加工-时效-精加工（4）中小型精密淬硬丝杠（9Mn2V）锻造—球化退火—机加工—消除应力—机加工—淬硬淬火—回火—冰冷处理—回火、探伤—机加工-时效-精加工-时效-精加工（5）滚珠丝杠（GCr15,GCr15SiMn）4.弹簧卡头（1）卧式多轴自动车床夹料卡头（9SiCr）锻造—退火—机加工—淬火—回火—机加工—磨开口—胀大定型（2）卧式多轴自动车床送料卡头（T8A钢）锻造—退火—机加工—淬火—回火—磨（3）仪表机床小型专用卡头（60Si2）退火—机加工—淬火—回火—磨（4）磨阀辨机床专用卡头（65Mn）锻造—正火—高温—回火—机加工—淬火—回火—机加工5.摩擦片（1）*62W万能升降台铣床摩擦片（A3）机加工—渗碳—淬火—回火—机加工—回火（2）DLMO电磁离合器摩擦片（65Mn）冲片—淬火—回火—磨（3）电磁离合器摩擦片（6SiMnV）锻造—退火—切片—淬火—回火—磨6.FW250万能分度头主轴（45）锻造—正火—机加工—淬火—回火—机加工7•万能分度头蜗杆（20Cr）正火-机加工-渗碳-机加工-淬火-回火-机加工8•三爪卡盘卡爪（45）正火—机加工—淬火—回火—高频淬火—回火—法蓝—磨加工9.三爪卡盘丝（45）锻造—正火—机加工—淬火—回火—法蓝—磨六、活塞1.20CrMnMo钢制活塞的热处理锻造—正火—检验—机加工—渗碳—检验—正火—淬火—清洗—回火—检验—喷砂—磨削2.钒钢活塞的热处理下料—锻造—检验—预先淬火—球化退火—检验—机加工—淬火—回火—检验—磨削七、凿岩机钎尾锻造—退火—检验—渗碳—检验—淬火—回火—清洗—检验—磨削。
2021年国家开放大学电大《机械制造基础》章节测试题参考答案
2021年国家开放大学电大《机械制造基础》章节测试题参考答案第一章常用工程材料的基本知识边学边练1.金属材料在外力作用下，对变形和破裂的抵抗能力称为（）a.硬度b.韧性c.塑性d.强度2.适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（）。
a.洛氏硬度b.以上方法都可以c.维氏硬度d.布氏硬度3.材料的冲击韧度越大，其韧性就（）。
a.越差b.难以确定c.无影响d.越好4.金属材料在做疲劳试验时，试样所承受的载荷为（）。
a.冲击载荷b.交变载荷c.静载荷d.无规律载荷5.（）是α-Fe 中溶入一种或多种溶质元素构成的固溶体。
a.铁素体b.渗碳体c.奥氏体d.珠光体6.珠光体是一种（）。
a.机械混合物b.金属化合物c.固溶体d.单相组织金属7.自位支承（浮动支承）其作用增加与工件接触的支承点数目，但（）。
a. 0.25%b. 1.4%c. 0.6%d. 2.11%8.灰铸铁中的碳主要是以()形式存在。
a.团絮状石墨b.蠕虫状石墨c.球状石墨9.黄铜是由()合成。
a.铜和锌b.铜和镍c.铜和铝d.铜和硅本章测验一、单选题（每题10 分，共50 分）1.拉伸实验中，试样所受的力为（）。
A.冲击载荷B.循环载荷C.交变载荷D.静载荷2.常用的塑性判断依据是（）。
A.伸长率和断面收缩率B.断面收缩率和塑性C.塑性和韧性D.伸长率和塑性3.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（）。
A.维氏硬度B.洛氏硬度C.布氏硬度D.以上都可以4.金属疲劳的判断依据是（）。
A.抗拉强度B.塑性C.疲劳强度D.强度5.牌号为45 号钢属于（）。
A.普通碳素结构钢B.碳素工具钢C.铸造碳钢D.优质碳素结构钢二、判断题（每题10 分，共50 分）6.通常材料的力学性能是选材的主要指标。
（√）7.抗拉强度是表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。
（√）8.冲击韧性是指金属材料在静载荷作用下抵抗破坏的能力。
（×）9.碳钢的含碳量一般不超过1.5%。
金属材料及机械制造工艺项目三毛坯成型方式的选择
常用毛坯检验方法如下： 1．外观检验 毛坯件的外观检验以肉眼观察为主，或者辅以简单的工 具(低倍放大镜、直尺等)。许多毛坯件缺陷都可通过外观检 验获得，但重要零件仅用外观检验是不够的，还必须进行内 在质量检验。
项目三 毛坯成型方式的选择
2．力学性能的测试 毛坯质量检查中的力学性能测试最常用的方法是硬度试 验，因它能直接反映出材料成分、组织、性能的关系，并可 间接反映其他力学性能指标，而且零件经硬度试验后不受 损伤。 其他一些力学性能的测试如静拉伸、弯曲、扭转、疲劳 等，都要制成标准试样，在专业试验机上进行，主要用于对 原材料进行进厂检验，对新材料、新工艺进行研制，对零件 进行失效分析等。
适用于成型形状复杂、原材料流动性好 的零件。有多种铸造方法可供选择
自由锻用于单件或小批生产、形状简单 和大型零件的毛坯；模锻用于尺寸较精确、 形状复杂、中小件的成批或大量生产
主要用于制造各种金属构件或尺寸较 大、形状复杂的零件
适用于产品形状简单、尺寸较小和生产 批量大的零件
适用于大批生产，不适用结构复杂、壁 薄、有锐边的零件
项目三 毛坯成型方式的选择
2．铸件 铸件是采用铸造方法，把液态金属注入铸型中冷却凝固 定型后获得的工件。形状复杂的毛坯一般适宜采用铸造方法 制造。铸件毛坯的铸造方法有砂型铸造、金属型铸造、精密 铸造、压力铸造、离心铸造等。 3．锻件 锻件是固态金属在外力的作用下通过塑性变形而获得的 工件。锻件毛坯由于塑性变形后使得材料内部组织较细且致 密，没有铸件组织中的缺陷，所以锻件比相同材料的铸件的 力学性能要好；并且由于塑性变形后可得到金属纤维组织的 连续性和取向分布，符合零件受力要求，因此更能发挥材料 的潜力。锻件常用于强度高、耐冲击、抗疲劳等重要零件的 毛坯。锻件有自由锻件、模锻件、精锻件和轧锻件等。
等温锻造
等温锻造等温锻造，简称等温锻，是模具加热到坯料变形温度并以低应变速率变形的模锻。
等温锻造技术自20世纪70年代开始不断成熟，并普遍用于航空与航天飞行器重要结构零件的制造中，取得了非常明显的技术经济效益。
1 工作原理等温锻造与常规锻造不同，在于它解决了毛坏与模具之间的温度差影响，使热毛坯在被加热到锻造温度的恒温模具中，以较低的应变速率成形。
从而解决了在常规锻造时由于变形金属的表面激冷造成的流动阻力和变形抗力的增加，以及变形金属内部变形不均匀而引起的组织性能的差异。
使得变形抗力降低到常规模锻的1/10-1/5，实现了在现有设备上完成较大锻件的成形，也使复杂程度较高的锻件精锻成形成为可能。
这项技术也是目前国际上实现净成形或近净成形技术的主要方法之—。
等温锻造通常指的是毛坯成形的工艺条件，它不包含毛坏在变形过程产生热效应引起的温升所造成的温差；由于热效应与金属成形时的应变速率有关，所以在考虑到这一影响时，一般在等温成形条件下，尽可能选用运动速度低的设备，如液压机等。
为使等温锻用模具易加热、保温和便于使用维护，等温锻装置的一般构造如图1所示。
2 等温锻造的分类从等温锻造技术的研究与发展看，等温锻造可分为三类。
等温精密模锻。
即金属在等温条件下锻造得到小斜度或无图1 等温模锻用模具装置原理图斜度、小余量或无余量的锻件。
这种方法可以生产一些形状复杂、尺寸精度要求一般，受力条件要求较高、外形接近零件形状的结构锻件。
等温超塑性模锻。
即金属不但在等温条件下，而且在极低的变形速率（10-4/s）条件下呈现出异常高的塑性状态，从而使难变形金属获得所需形状和尺寸。
粉末坯等温锻造。
这类工艺方法是以粉末冶金预制坯（通过热等静压或冷等静压）为等温锻原始坯料，在等温超塑条件下，使坯料产生较大变形、压实，从而获得锻件。
这种方法可以改善粉末冶金传统方法制成件的密度低、使用性能不理想等问题。
上述三类等温锻工艺方法，可根据锻件选材和使用性能要求选用。
热锻工艺
Fe + 1+CO
Fe + H20
FeO+H2
FeO + 1/2 O2
Fe 3O4
2Fe 3O4 + 1/2 O2
3Fe2o3
危害：毛坯烧损；氧化皮在成形时被压入锻件表面，影响其
表面质量；氧化皮又硬又脆，加剧模具磨损；引起炉底腐蚀
损坏。
2、脱碳
钢料在加热时，其表层的碳和炉气中的氧化性气体(O2、 CO2、H2O等)及某些还原性气体(H2)发生化学反应，造 成毛坯表层的含碳量减少，称为“脱碳”。
二、确定锻造温度范围的原则：首先要考虑金属塑性和锻件质量， 其次要考虑变形抗力以及火次的问题。归纳有以下几点：
①、保证在锻造温度范围内，金属的塑性较好； ②、保证获得良好的锻件质量（包括内部组织和机械性能）； ③、保证在锻造温度范围内，金属的变形抗力较小； ④、以提高锻造生产率出发，锻造温度范围尽可能宽一些，以减 少坯料的加热火次。
废品 时，不仅晶粒粗大，晶间低熔点物质开始熔化，氧化性气体渗入晶
界，破坏了晶间的联系，称为“过烧”。
危害：强度和塑性大大降低，过烧的坯料一击就碎，一般是不能 用热处理或热加工的方法来补救的。
5、裂纹
在毛坯的加热过程中，由于 ①、表层与心部温度的差异造成的温度应力； ②、钢锭的内部残余应力(钢锭在凝固和冷却过程中，
缺点：劳动条件差，加热速度慢，效率低，加热质量难于控制。
２、电加热：通过把电能转变为热能加热金属毛坯。有感应电加 热、接触电加热、电阻炉加热和盐浴炉加热。
①、感应电加热（图９－２）
在感应器通入交变电流产生的交变磁场作用下，金属毛坯内
部产生交变涡流。由于涡流和磁化发热，便直接将金属毛坯加热。
模具设计与制造—— 热锻工艺概述
内容简介：
在了解锻造工艺特点的基础上，本章介绍锻造原材料的 下料方法、锻前加热的目的与方法以及温度范围的确定，认 识一些基本的热锻设备。
学习目的与要求：
1．了解锻造用原材料及下料方法； 2．了解锻前加热的目的与方法。
第六章 锻造工艺概述
第一节 锻造工艺特点
一、锻造生产的重要性
锻造是塑性加工的重要分支，它是利用材料的塑性，对材 料施加外力使之发生塑性变形，从而得到所需形状、尺寸、 组织和性能的锻件。
第六章 锻造工艺概述
第二节 锻造用材料及下料方法－锯切法
锯床下料极为普遍，虽效率低，锯口损耗大，但下料长 度准确，锯割断面平整，是一种主要的下料方法。有圆盘锯、 带锯、弓形锯等。
圆盘锯是由电动机带动带齿的锯盘旋转并移动，将棒料 切断。
弓形锯是由电动机带动带齿的锯条作往复移动，将棒料 切断。
第六章 锻造工艺概述
加热时间：毛坯从开始加热至始锻温度时所需的时间。不包括毛 坯在始锻温度下的保温时间。
第六章 锻造工艺概述
第六节 少无氧化加热
通常称金属烧损量在0.5%以下的锻造加热为少氧化加热。 称金属烧损量在0.1%以下的锻造加热为无氧化加热。 少无氧化加热除了可减少金属氧化、脱碳外，还可显著提高
锻件表面质量和尺寸精度，减少模具磨损等；是实现精密锻造必 不可少的配套技术。
快速加热 利用介质保护加热
少无氧化火焰加热
第六章 锻造工艺概述
第六节 少无氧化加热－炉气
第六章 锻造工艺概述
第六节 少无氧化加热－快速加热
包括：火焰炉中的辐射快速加热和对流快速加热，感应电加热和 接触电加热等。
理论依据：采用技术上可能的加热速度加热金属时，坯料内部产 生的温度应力、留存的残余应力和组织应力叠加的结果，不足以 引起坯料产生裂纹。
机械制造基础课后作业
第一章工程材料的基本知识1，说明下列符号的含义及其所表示的机械性能指标的物理意义：σs，σb，HRC,180HBS10/1000/30 答：σs屈服强度符号，材料产生屈服现象时的最小应力值称为屈服强度。
σs=F S/S O. σb 抗拉强度符号，材料被拉断前承受最大载荷时的应力值称为抗拉强度。
σb= F b/S O. HRC洛氏硬度符号，压头为1200金刚石圆锥体。
180HBS10/1000/30表示用直径为10mm的淬火钢球在1000Kgf的载荷作用下，时间保持30s所测得的布氏硬度值为180。
2，为什么冲击韧性值不直接用于设计计算？它与塑性有何关系？答：冲击韧性值是通过一次摆锤冲击试验测得的，测试时要求一次冲断，而生产实地中的工件大多数都是多次冲击后才被破坏的，这与冲击试验中一次冲断的情况相差较大，所以冲击韧性值常规下只用于判定材料是塑性的还是韧性的，而不用于直接设计。
韧性是材料强度和塑性的综合指标,当材料的强度和塑性都很好时，材料的韧性才会很好。
3，何谓金属的疲劳和蠕变现象？它们对零件的使用性能有何影响?答：金属在连续交变载荷的作用下发生突然性的断裂称为疲劳断裂。
金属在高温长时间应力作用下产生明显的塑性变形直至断裂的现象称为蠕变。
在设计零件时，必须考虑疲劳强度和蠕变强度及持久强度。
4.Fe—Fe3C相图在生产实践中有何指导意义？有何局限性？答：铁碳合金相图的指导意义：（1），选择材料方面的应用；（2），铸造方面的应用；（3），锻造方面的应用；（4），热处理方面的应用；由于铁碳相图是以无限缓慢加热和冷却速度得到的，而在实际加热和冷却都有不同程度的滞后现象。
第二章钢的热处理一，何为钢的热处理？钢的热处理有哪些基本类型？答：钢在固态下采用适当方式进行加热、保温，并以一定的冷却速度冷却到室温，改变钢的组织从而改变其性能的一种工艺方法。
类型包括退火、正火。
淬火、回火四种基本类型。
二，退火和正火的主要区别是什么？生产中如何选择正火和退火？答：正火比退火的冷却速度快些，故正火的组织比较细，硬度强度比退火高。
第二章坯料及加热
由金属学所学内容知，金属在加热时将产生以下的变化： ⒈组织结构：组织转变，晶粒长大，过热、过烧 ⒉力学性能：塑性提高，变形抗力降低，残余应力消除，
但也可能产生新的内应力，过大则会引起开裂 ⒊物理性能：导热系数、导温系统、膨胀系数、密度等均
发生变化 ⒋化学变化：表层发生氧化、脱碳、吸氢等，生成氧化皮
第二节 锻前加热与锻造温度范围
一、加热目的 提高金属塑性，降低变形抗
力，即增加金属的可锻性。
使之易于流动成形并获得良 好的锻后组织和力学性能。
锻前加热是整个锻造过程中的一个重要环节，对提高 锻造生产率、保证锻件质量以降低能源消耗等都有直 接的影响。恰当地选择加热温度，就可使坯料在塑性 较好的状态下进行成形。
防止措施：
①在保证锻件质量的前提下，尽量采用快速加热，缩 短加热时间。②在燃料完全燃烧的条件下，避免氧气过 剩，并减少燃料的水分。③采用少无氧化加热。④采用 少装、勤装的操作方法。
(二) 金属加热过程中的脱碳
钢在高温加热时，表层中的碳与炉气中的氧化性气体
（如O2、CO2、H2O等）及某些还原性气体（如H2）发生
带锯下料具有如下特点： （1）下料毛坯的精度高 下料毛坯的尺寸精度和断面质量高：长度重复 精度一般为±0.13～0.25mm、粗糙度可达 Ra=6.3～12.5μm、端面垂直度不超过0.2mm (在切Ф95mm的棒料时)，；同时其端面平整、 无弯曲、歪斜、压塌等疵病。 （2）能耗低 与其它下料方法相比，带锯下料时的能耗仅为 其它下料方法能耗的5%～6%。 （3）生产效率高 金属带锯机的切割效率可以达到190～ 260cm2/min.。 （4）材料利用率高 由于带锯机的锯缝宽1.6mm，弓形锯的锯缝 2.5mm，圆盘锯的锯缝3.0mm，因此带锯下 料时的锯缝消耗的材料少，使材料的利用率显 著提高。
金属成型的主要方法有什么【干货技巧】
下面小编为大家介绍一下金属成型方法大全，希望能对各位有所帮助。
压铸（注意压铸不是压力铸造的简称）是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。
模具通常是用强度更高的合金加工而成的，这个过程有些类似注塑成型。
砂模铸造就是用砂子制造铸模。
砂模铸造需要在砂子中放入成品零件模型或木制模型(模样)，然后在模样周末填满砂子，开箱取出模样以后砂子形成铸模。
为了在浇铸金属之前取出模型，铸模应做成两个或更多个部分;在铸模制作过程中，必须留出向铸模内浇铸金属的孔和排气孔，合成浇注系统。
铸模浇注金属液体以后保持适当时间，一直到金属凝固。
取出零件后，铸模被毁，因此必须为每个铸造件制作新铸模。
熔模铸造又称失蜡铸造，包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。
失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模，然后蜡模上涂以泥浆，这就是泥模。
泥模晾干后，在焙烧成陶模。
一经焙烧，蜡模全部熔化流失，只剩陶模。
一般制泥模时就留下了浇注口，再从浇注口灌入金属熔液，冷却后，所需的零件就制成了。
模锻是在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。
根据设备不同，模锻分为锤上模锻，曲柄压力机模锻，平锻机模锻，摩擦压力机模锻等。
辊锻是材料在一对反向旋转模具的作用下产生塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形工艺。
它是成形轧制(纵轧)的一种特殊形式。
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。
通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
轧制又称压延，指的是将金属锭通过一对滚轮来为之赋形的过程。
如果压延时，金属的温度超过其再结晶温度，那么这个过程被称为“热轧”，否则称为“冷轧”。
铸轧工艺流程
铸轧工艺流程铸轧工艺是一种将铸造和轧制工艺结合在一起的金属加工工艺，主要用于生产各种形状和尺寸的金属材料。
这种工艺可以通过铸造将金属熔化成特定形状的毛坯，然后通过轧制将毛坯加工成所需的尺寸和形状。
铸轧工艺在金属材料的生产中起着至关重要的作用，本文将详细介绍铸轧工艺的流程和各个环节的工艺特点。
1. 铸造铸造是铸轧工艺的第一步，通过将金属加热至熔化状态，然后倒入预先设计好的模具中，使其冷却凝固成为特定形状的毛坯。
铸造过程中需要控制金属的温度、流动性和凝固速度，以确保最终的毛坯具有良好的内部结构和表面质量。
铸造过程中还需要考虑模具的设计和制造，以确保毛坯的形状和尺寸符合要求。
2. 热轧热轧是铸轧工艺中的关键步骤，通过将铸造好的毛坯加热至一定温度，然后通过轧机进行轧制，将毛坯加工成所需的形状和尺寸。
热轧过程中，毛坯的温度、轧制力和轧制速度都是非常重要的参数，它们直接影响着最终产品的内部结构和力学性能。
热轧还可以通过多道次的轧制和不同方向的变形，改善毛坯的晶粒结构和机械性能。
3. 冷轧冷轧是铸轧工艺中的另一个重要步骤，通过将热轧好的毛坯加工成更细的尺寸和更高的表面质量。
冷轧过程中，毛坯的温度要控制在室温或低于室温，以确保产品的表面质量和尺寸精度。
冷轧还可以通过控制轧制力和轧制速度，调整产品的硬度、强度和塑性，以满足不同的使用要求。
4. 热处理热处理是铸轧工艺中的最后一道工序，通过对产品进行加热和冷却处理，改善产品的内部结构和力学性能。
热处理可以通过调整加热温度和保温时间，改变产品的组织和性能，如提高产品的硬度、强度和耐磨性。
热处理还可以通过控制冷却速度和冷却介质，调整产品的组织和性能，如提高产品的韧性、塑性和冲击性能。
总结铸轧工艺是一种将铸造和轧制工艺结合在一起的金属加工工艺，通过铸造将金属熔化成特定形状的毛坯，然后通过热轧、冷轧和热处理将毛坯加工成所需的尺寸和形状。
铸轧工艺在金属材料的生产中起着至关重要的作用，通过控制各个环节的工艺参数，可以生产出具有良好内部结构和优良力学性能的金属产品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 3.铝合金的铸造性能
• 铝硅合金是应用最广泛的铸造铝合金，成分接近共晶成分 。铸造性能好，但液态铝合金极易氧化、吸气，所以其熔 炼要求高。
• 4.铜合金的铸造性能
• 铸造黄铜和铝青铜的结晶温度范围小，流动性较好，但容 易形成集中缩孔，必须设计较大的冒口进行充分补缩。铸 造锡青铜的结晶温度范围很大，流动性较差。收缩时容易 形成分散度很大的缩孔。
4.1.2 常用合金的铸造性能
• 1.铸铁的铸造性能 • 1）灰铸铁
• 碳含量接近共晶成分，熔 点低，流动性好，可以浇 注出形状复杂和壁厚较小 的铸件。在各类铸铁中， 灰铸铁的铸造性能最好。
• 2）球墨铸铁
• 碳含量接近共晶成分，但 其流动性比灰铸铁差，易 产生浇不足、冷隔等缺陷 。
• 2.碳钢的铸造性能
金属毛坯的热成型
2020年5月17日星期日
第四章 金属毛坯的热成型
3．焊接
(1)焊接的实质及其焊接方法分类 (2)焊条电弧焊 (3)其他焊接方法 (4)常用金属材料的焊接 (5)焊接结构工艺性 (6)常见的焊接缺陷及原因
4．机械零件毛坯的选择
(1)机械零件毛坯的类型及其制造方法的比较 (2)选择毛坯类型及其制造方法的原则 (3)常用机械零件毛坯的类型及其制造方法
铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方 法，称为铸造。
铸造特点
(1)可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯，如箱体 、气缸体等。 (2)适应范围广。 (3)铸造可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较 低。
第四章 金属毛坯的热成型
4.1 铸 造 铸造不足
(1)力学性能不及锻件一般不宜用作承受较大交变、冲击载 荷零件。 (2)质量不稳定，易出现废品。 (3)铸造生产环境条件差 最基本的工艺方法是砂型铸造，还有多种特种铸造方法， 如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等。
第四章 金属毛坯的热成型
【考核内容】
1．铸造 2．锻压 3．焊接 4．机械零件毛坯的选择
【考核要求】
1．了解铸造，锻造，焊接的目的。 2．理解砂型铸造，金属的朔性变形，焊条电弧焊的原理。 3．掌握常用金属材料的铸造、锻造和焊接的基本工艺。
第四章 金属毛坯的热成型
4.1 铸 造
铸造：将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的
4.1.1砂型铸造 • 2.造型材料
• 粘结剂的作用是粘结砂粒，使型（芯）砂具有一定的强
度和可塑性。 • 常用的粘结剂有粘土、膨润土、桐油、水玻璃等。还可用
树脂、合成树脂等作为粘结剂，以提高强度和退让性，清 理也比较方便。 • 附加物的作用是为了改善型砂的耐火度、强度、透气性、 可塑性和退让等。主要有煤粉、木屑、水玻璃等。 • 水玻璃为硅酸钠溶液状态，南方多称水玻璃，北方多称泡 花碱。以水为分散剂的体系中为无色、略带色的透明或半
⑵ 铸件的大平面应朝下 型砂受高温急剧膨胀，强度下降而拱起或开裂。 易使铸件表面产生缺陷，夹渣等，故大平面应处 于下部。
⑶ 为防止铸件薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷。应 将面积较大的薄壁部分置于下部或使其处于垂直 或倾斜位置。如图
⑷ 对容易产生缩孔的铸件，应使厚的部分放在铸型 的上部或侧面以便在铸件厚壁处直接安置冒口， 实现定向（顺序）凝固。
• 3.造型 一、手工造型全部由手工或手动工具完成
较灵活、对摸样要求不高，成本低但对工人技术水平要 求高。
手工造型特点：
⒈单件、小批量生产 ⒉生产准备时间短、但铸件质量不稳定，生产率低。 常用的手工造型有整模造型、分模造型、挖砂造型和活 块造型等。
1）整模造型（P47，图4-2）
模样为一整体，放在一个砂箱内，能避免铸件出现错型 缺陷，造型操作简单，尺寸精度高。
4.1.3 铸件的工艺设计与结构工艺性
• 铸件的工艺设计包括：浇铸位置的选择、分型面的选择、 工艺参数的确定和绘制制造工艺图。
一、浇注位置选择原则
⑴ 重要的面应朝下： ⊙ 上表面易出现砂眼、夹渣等缺陷，应使重要加工面 处于下部，或尽量处于侧面。 ⊙ 有数个重要加工面时，应使较大者处于下部。（如下 图）
二、铸型分型面的选择原则
⑴ 应使造型工艺简化，如尽量使分型面平直，数量少，避 免不必要的活块和型芯。
⑵ 尽量使铸件全部或大部分置于同一砂箱，以保证铸件的 精度。
⑶ 为便于制造、下芯、合箱和检验铸件的壁厚，应尽量使 型腔及主要型芯位于下箱。但型腔不宜过深，尽量避免使 用大吊砂。
三、工艺参数的选择
1、机械加工余量和最小铸孔 * 加工余量 * 最小铸出孔
2、起模斜度 通常为15′—3°，立壁高，斜度小，内壁稍比外壁大些 ，通常3°—10°。
3、收缩率 灰铸铁为0.7—1%， 铸钢1.3—2%
4、型芯头
四、铸件结构设计应注意事项：
4.1.1砂型铸造
• 1.砂型铸造的生产过程（P46，图4-1）
• 设计制造模样和芯盒——制备型砂和芯砂——用模样制造 型砂——把烘干的型芯装入砂型并合型；熔炼合金并将金 属液浇注入铸型——落砂清理
• 2.造型材料
• 指制造铸型（芯）用的材料，包括原砂、粘结剂和各种附 加物。
• 造型材料应该具有良好的耐火度、强度、透气性、可塑性 和退让性等综合性能
• 3）挖砂造型（P48，图4-6）
• 适用于外形复杂，又要整模造型的零件。 • 技术要求较高，生产率低，适用于单件、小批量生产，最
大截面不在端部且模样不变分开的铸件。
• 4）活块造型（P48，图4-7）
• 铸件上有局部凸出妨碍起模时，可将这些部分做出活块。
• 二、机器造型
• 紧砂、起模等主要工序由机械完成。生产效率高，铸件质 量稳定，而且工人的劳动强度低，便于组织流水线生产。
• 3.造型
• 1）整模造型（P47，图4-2）
模样为一整体，放在一个砂箱内，能避免铸件出现错 型缺陷，造型操作简单，尺寸精度高。适用于形状简单、 最大截面在端部且为平面的铸件。
• 2）分模造型（P47，48，图4-3，4-4，4-5）
模样沿最大截面处分开，铸型型腔不在同一砂箱中， 上下铸型错移会造成铸件错型。这种操作方法也很简单， 对各种铸件的适应性好，应用最广泛。