山東建築大學材料成型基礎重點

2022-07-30 01:15:06 字數 5913 閱讀 2368

一、澆注位置選擇原則

1.重要的加工面應朝下,

避免砂眼氣孔和夾渣。

2.平板圓盤大麵應朝下,

減少輻射防開裂夾渣。

3.薄壁大面朝下或垂直,

防止產生澆不足冷隔。

4.厚大部分在上或側面;

考慮安放冒口利補縮。

二、鑄型分型面的選擇原則

澆注位置選擇原則:保證質量;

分型面選擇原則是:簡化工藝求經濟。

1.盡量平直數量少,

減少活塊和型芯。

2.全部大部同一箱,

保證精度利加工。

3.主要部分於下箱,

便於操作與檢驗。

2.常見手工造型方法

1)整模造型

特點是:模樣是整體的,鑄型的型腔一般只在下箱。

整模造型因操作簡便,無砂箱錯位現象,適用於外形輪廓上有乙個平面可作分型面的簡單鑄件,如齒輪坯、軸承、皮帶、輪罩等。

2)分模造型

特點是:鑄件的最大截面不在端部而在中部,因而木模沿最大截面分成兩半。

操作簡便,適用於形狀較複雜的鑄件,特別廣泛用於有孔或帶有型芯的鑄件,如套筒、水管、閥體、箱體、曲軸、立柱等

3)挖砂造型

當鑄件最大截面在中部,模樣又不便分成兩半(如分模後模樣太薄或分面是曲面)時,只能將模樣做成整模,造型時挖掉防礙起模的砂子。

挖砂造型操作麻煩,生產率低,要求操作技術水平高,僅適用於單件小批量生產。

對於分型面為階梯面或曲面的鑄件,當生產數量較多時,可用成形底板代替平面底板,並將模樣放置在成形底板上造型,可省去挖砂操作

成形底板可根據生產數量的不同,分別用金屬、木材製作;如果件數不多,可用粘土較多的型砂春緊製成砂質成形底板,稱為假箱。

4)活塊造型

將模樣上妨礙起模的部分,如凸台、肋、耳等,做成活動的,稱為活塊。

活塊用銷式燕尾與模樣的主體連線,在起模時須先取出模樣主體,然後取出活塊。

5)刮板造型

用與鑄件截面相適應的刮板代替實體模樣造型的方法。

刮板造型,可以降低模樣成本,縮短生產準備時間,但要求操作技能高,鑄件尺寸精度低,生產率低,故只適用於中小批生產尺寸較大的迴轉體鑄件,如皮帶輪、齒輪等。

二、起模斜度

注意:起模斜度與結構斜度的區分!

起模斜度:為便於取模,在平行於起模方向的模樣(零件加工表面)表面上所增加的斜度。

結構斜度:為便於取模,在零件不加工表面表面上所增加的斜度

高壓、高速是壓鑄的兩大特點

壓力鑄造和低壓鑄造

低壓鑄造裝置簡單,易於操作,易控、易自動化。適宜性強,可用於金屬型、砂型、熔模及殼型鑄造等。鑄件***,發展前景很好。

壓力鑄造的特點和適用範圍:

壓力鑄造的特點和適用範圍:

1.生產率效高,便於實現自動化、半自動化。

2.鑄件的精度高,表面粗糙度低。

3.鑄件晶粒細小,表層緊實,鑄件的強度、硬度高。

4.便於採用嵌鑄(又稱鑲鑄法)。

5.壓鑄機費用高,壓鑄模具製造成本高,工藝準備周期長,不適用單件小批量生產。

6.由於壓鑄的金屬液注入和凝固速度過快,型腔氣體難以及時完全排出,壁厚處難以進行補縮,故鑄件內部易存有氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷。所以,壓鑄件不宜熱處理,並盡量避免切削加工,以防止內部缺陷外露。

一、結構應使工藝簡化

1.簡化外形,分形少

凸肋設計避活塊

平直分型防挖砂

2.內腔設計少用芯

安芯排氣與清理

事先考慮想仔細

3.結構斜度」為起模;

設計圖上畫清晰。

「拔模斜度」模樣留

工藝設計想周細。

4.組合鑄件

化繁為簡,大切小,

簡化工藝再組合。

二、結構力求避免缺陷

壁厚1.過厚過薄不合理,

添筋設肋降壁厚,

細化組織省金屬,

減少熱節防缺陷。

2.鑄件壁厚求均勻,

減少應力避缺陷。

3.正確連線鑄件壁,拐彎之處大弧渡,

厚薄不同緩慢過,過渡結構代銳角。

4.避免較大水平面 ,適當傾斜易成形

5.工藝台階利加工

6.鑄鋼、鋁件易裂處, 薄壁筋條防裂好。

7.筋輻設計為強化, 合理布置效果顯。

2鑄件結構與合金鑄造效能的關係

一、合理設計鑄件的壁厚

過厚過薄不合理,添筋設肋降壁厚,

細化組織省金屬,減少熱節防缺陷

鑄件壁厚求均勻,減少應力避缺陷。

正確連線鑄件壁, 拐彎之處大弧渡,

厚薄不同緩慢過, 過渡結構代銳角。

避免較大水平面, 適當傾斜易成形。

二、避免變形和裂紋的結構

對稱截面消翹曲為求細長變形小

合理設計加強筋平板有剛曲翹少。

輪輻奇數或彎曲,自緩應力防開裂。

縮孔—厚大熱節,孔內粗糙;

氣孔—上表皮下,孔內光滑;

砂眼—轉角皮表,孔內有砂;

渣眼—上表轉角,孔內有渣。

常用灰口鑄鐵又可分為:

1.普通灰鑄鐵(片狀g);

2.可鍛鑄鐵(團絮狀g);

3.球墨鑄鐵(球狀g);

4.蠕墨鑄鐵(蠕蟲狀g)。

補充:生鐵 pig-iron鐵礦石在高爐中煉(還原過程)出來的。

5.灰鑄鐵的生產特點

熔煉簡便

流動性好

灰鐵不能鍛造,不能沖壓;但是有如下優點:

①良好的鑄造性(流動性好,收縮小);

②易切削;(?)

③抗壓強度高;

④減震和減摩效能好;

⑤切口不敏感性;

⑥製造容易、**便宜

鑄鋼熔點高、流動性差、收縮性大;鋼水易氧

化和吸氣

使板料經分離或成形而得到製件的工藝統稱為沖壓。

沖壓特點是:

1.製件複雜廢料少;

2.精細光滑互換好;

3.剛強較高節省料;

4.易於控制效率高;

5.大批生產成本低.

分模面選擇原則

1)定在最大截面處;(如圖a-a則無法出模)

2)錯模現象易檢查;(圖中c-c不易查錯模)

3)利於充型好出模;(圖中b-b充型難)

4)減少餘塊省工料;

5)平面分型易製造。

§3自由鍛件結構工藝性

1.避免錐形和斜形;

2.2.少用空間相貫線;

3.肋筋凸台不能鍛;

4.遇繁化簡再組合。

§4.模鍛件結構工藝性

1.合理分模是關鍵;

2.鍛模斜度要考慮;

3.相交面處用圓角;

4.平直對稱又簡單;

5.高筋薄壁是麻煩;

6.多孔深孔要迴避;

7.鍛焊組合巧用勁。

一、拉深

1.拉深過程

拉深是變形區在一拉一壓的應力狀態作用下,使板料(淺的空心坯)成為空心件(深的空心件)而厚度基本不變的加工方法。

2.拉深中的廢品

因「多餘三角形」等,拉深中易產生缺陷:

起皺與拉穿。

造成拉穿現象的相關因素有:

1)凸凹模的圓角半徑守規範

即刃口不能是鋒利的,為圓角;(尺寸規範見教材或手冊)

2)凸凹模間的間隙(c)適當

一般單邊c=(1.1~1.2)t;

間隙( c)偏小,易拉穿工件,使模具加速磨損,降低壽命;

間隙(c)偏大,拉深件精度變差,易起皺。

3)拉深係數

m=d/d ≮0.5~0.8

許多任務件要經過多次拉深,如汽車消音器拉深圖;

多次拉深造成加工硬化,穿插中間退火可消除硬化。

4)充分潤滑不可少

5)設定壓邊圈可防起皺

另外,起皺與相對板厚(t/d)和m有關。

3.旋壓

旋壓成形方式應用廣泛,小至水壺,大至化工巨型罐。對板料進行彎曲要注意:

1.彎曲線力求與鍛造流紋垂直,否則,彎曲半徑要大;

2.回彈角 「矯枉過正」,因材因板厚而異

1.落料與沖孔的要求 :

1)簡單對稱不懸細;

2)板厚影響尺寸多;

3)圓弧過渡防應力。

2.彎曲件的要求

3.1)盡量對稱弧宜大;

2)曲邊直部要留足;

3)孔的位置有要求

3.對拉深件的要求

1)簡單對稱不宜深;

2)彎曲半徑有限制。

鍛造效能由塑性與變形抗力大小綜合衡量。

具體決定因素:

一、金屬本質

1.化學成分

純金屬塑性好,含碳越多可鍛性越差。

2.金屬組織

f與a可鍛性好fe3c可鍛性差;

細晶粒金屬組織可鍛性好。

二、變形條件

1.變形溫度

溫度高可鍛性好;但有上下限:

始鍛溫度開始鍛造時坯料的溫度。

終鍛溫度坯料經過鍛造成形,在停鍛時鍛件的瞬時溫度。

如果在終鍛溫度下繼續鍛造,不僅變形困難,而且可能造成坯料開裂或模具、裝置損壞。

細晶粒金屬組織可鍛性好。

.變形速度

注意:高速鍛錘的熱效應影響。

3.應力狀態

壓應力數目多了,可鍛性好;拉應力易使缺陷擴充套件。

四、鍛造性

由塑性與變形抗力大小綜合衡量。

具體影響因素:

1. 金屬本質

⑴化學成分;

⑵金屬組織。

2.變形條件

⑴變形溫度;

(2)變形速度;

⑶應力狀態。

焊接是通過加熱或加壓,或者兩者並用,並且用或不用填充材料,使工件達到結合的一種方法。

二、特點:

1. 工藝簡單省金屬,密封性好;

2.效能可靠質量保

3.易於控制效率高

4.由小拼大異材焊

按焊接過程特點,分三大類:

熔焊、壓焊和釺焊。

1.以毒攻毒反變形;

2.剛性夾持對塑性;

3.焊接順序規定好;

4.機械矯正消變形;

5.火焰矯正倒三角

4.焊條的選擇原則

1)強度相等的原則

2)重要件選鹼性條

3)強度不等就低選

4)根據現場條件選

5)根據焊接材料選

焊接結構材料的選擇原則

1.滿足使用要求,選易焊材;

2.高強度結構鋼,盡量優先選;

3.重要結構應選用:專用鋼或鎮靜鋼;

4.異種鋼材互焊時偏弱者跟措施;

5.多用鍛、壓、型材,減少焊縫

二、焊縫的布置

1.便於操作想周到。

2.避開應力最大處。

3.焊縫布置求分散。

4.對稱布置變形小。

5.減少焊縫和長度,多選用型材與沖壓件。

6.主要焊縫應連續,寧可讓次要焊縫中斷。

7.焊縫遠離加工面

8.盡量平焊效率高,接頭過渡講形式。

㈡ 埋弧自動焊特點

1.電流大,效率高。 2.熔渣保護***。

3.不開坡口很節省 。 (省焊絲、電、加工)

4.勞動條件改善多。

5.集熱快焊變形小。限平焊和長直縫。

㈠ co2氣體保護焊

2.特點⑴ 電流大快速高效。 ⑵ 多層焊不必清渣。 ⑶ 加熱集中變形小。 ⑷ 明弧操作易控制。⑸ 抗氫抗鏽能力強。 ⑹ 薄中鋼板全位焊。

⑺ 焊絲脫氧摻合金。

鑄鐵在焊補中的表現:(三易特點)

易生白口、易生裂紋、易生氣孔

根據鑄鐵的焊接表現,鑄鐵的焊補常採用方法有:

氣焊、焊條電弧焊(個別大件可用電渣焊)。

鑄鐵焊補按焊前是否預熱可分為:

熱焊法和冷焊法

四、有色(非鐵)金屬焊接

(一)銅及銅合金的焊接

比低碳鋼困難的多,其特點: 原因:銅導熱性很高(純銅為低碳鋼的8倍),散熱快,難焊透;液態銅易氧化生成cu2o與銅的低熔點共晶體,是造成開裂的原因;液態銅易吸氣生成氣孔;等等。

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