材料成形工艺基础复习ppt课件

材料成形工艺基础,FundamentalofMaterialsForming,第一篇金属的铸造成型工艺,要点：1、掌握影响合金铸造性能的主要因素（流动性、收缩性、吸气性）2、掌握灰口铸铁的分类3、掌握不同铸造方法的特点及其应用对象。（P61第12题）3、铸件的结构工艺性4、制订铸造工艺图,合金的铸造性能,合金的铸造性能是指在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力。主要包括合金的流动性、收缩性、吸气性及其成分偏析倾向性等性能。一、合金的充型1、合金的流动性合金流动性差时，铸件容易产生浇不足、冷隔的缺陷。,1、合金的种类常用的铸造合金流动性对比：灰铸铁、硅黄铜的流动性较好；铸钢较差；铝合金居中。,影响合金流动性的因素：,2、合金的结晶特点,合金的成分：同种合金，成分不同，其结晶特点不同，流动性也不同。,铸件的凝固方式,1.逐层凝固(流动性好）纯金属或共晶成分的合金的凝固,2.糊状凝固（流动性差）结晶温度范围很宽的合金的凝固,3.中间凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，大多数合金为此凝固方式。,二.浇注条件（1）浇注温度浇注温度粘度过热度蓄热多保温时间流动性。浇注温度金属收缩吸气氧化缩孔、缩松、气孔和粘砂。充型能力足够时浇注温度应尽可能低。,（2）浇注压力浇注压力合金的流动性。三.铸型填充条件（1）铸型导热能力（2）铸型的阻力,二、合金的收缩性1.合金的收缩合金在浇注、凝固直至冷却到室温的收缩过程有三个阶段：要经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个互相联系的收缩阶段。2.合金收缩的影响液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因；固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的原因,3.缩孔与缩松铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞，大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。,缩孔形成机理：最后凝固部位得不到补充而形成的空隙。,缩松形成机理：树枝状晶体所分隔的晶间液体区得不到补缩形成的小孔隙。,缩孔的防止,浇注系统Pouringsystem,冒口Riser,温度,距离,1,2,3,定向凝固,缩孔,防止缩孔常用的工艺措施就是控制铸件的凝固次序，使铸件实现“定向凝固”或者叫“顺序凝固”。,定向凝同原则通过没置冒口和冷铁，使铸件从远离冒口的地方开始凝回并逐渐向冒口推进，冒口最后凝固亦即使铸件进行定向（顺序）凝固。在铸件凝固过程中，冒口始终保持液态并对铸件的液态收缩和凝固收缩进行补充，合金的液态收缩和凝固收缩转移到冒口中，最终获得健全的铸件。,寻找热节的方法,等温线法,内切圆法,冒口或冷铁的位置：热节,冒口储存补缩用金属液的空腔。,定向凝固铸件按照一定的次序逐渐凝固。,缩松的防止缩松的防止比缩孔困难，目前多采用在热节处加冷铁和加大结晶压力的办法，减少金属液流动的阻力，能达到部分防止缩松的效果。,4.铸造内应力及铸件的变形和裂纹铸件的固态收缩受到阻碍时，在铸件内部产生的内应力称为铸造内应力。它是产生变形和裂纹的主要原因。内应力的形成内应力产生原因：凝固后固态收缩受阻引起,+,-,+,-,-,+,+表示拉应力-表示压应力,图1-10应力框及其热应力的形成过程,三杆热应力分析模型,结论：铸件缓冷部分（厚壁部位或心部）受拉伸，快冷部分（薄壁部分或表层）受压缩。,防止热应力产生的途径：缩小铸件各部位的温差，使其均匀冷却。、选用弹性模量小的合金；、设计壁厚均匀的铸件；、从工艺方面促使铸件各部位同时凝固。,同时凝固整个铸件几乎同时凝固。,机械应力（收缩应力）,机械应力是暂时应力。,上型,下型,铸件收缩受到铸型、型芯及浇铸系统的机械阻碍而产生的应力称为机械阻碍应力。简称机械应力。,铸型或型芯退让性良好，机械应力则小。机械应力在铸件落砂之后可自行消除。但是机械应力在铸型中能与热应力共同起作用，增加了铸件产生裂纹的可能性。,图1-13,防止铸件变形的措施：1.应使铸件各部分壁厚尽可能均匀或形状对称。2.在制摸时采用反变形法(将模样制成与铸件变形方向相反的形状，此时应较精确地计算铸件的变形量)；3.可在薄壁处附加工艺筋。,铸件的变形及其防止,铸件的裂纹及防止如果铸造内应力超过合金的强度极限时，铸件便会产生裂纹。裂纹分为热裂和冷裂两种。,三、合金的吸气性按照气体的来源可分为：侵入气孔、析出气孔反应气孔,习题,P15第2、6题。,4蠕墨铸铁：其石墨呈蠕虫状。如图d所示。,a,b,c,d,根据铸铁中石墨形态的不同，灰口铸铁又可分为：,1普通灰口铸铁：简称灰口铸铁，其石墨呈片状。如图a所示。,2可锻铸铁：其石墨呈团絮状。如图b所示。,3球墨铸铁：其石墨呈球状。如图c所示。,灰口铸铁,（二）、影响铸铁组织和性能的因素,1、化学成分,碳是形成石墨的元素，也是促进石墨化的素。含碳愈高，析出的石墨愈多、石墨片愈粗大。,硅是强烈促进石墨化的元素，随着含硅量的增加，石墨显著增多。,所以：当铸铁中碳、硅含量均高时，析出的石墨就愈多、愈粗大，而金属基体中铁素体增多，珠光体减少。,铸铁中的碳可以以化合态渗碳体和游离态石墨两种形式存在。,碳以石墨形式析出的现象称为石墨化。,1）碳和硅,2冷却速度,1）铸型材料,2）铸件壁厚,铸件壁愈厚，冷却速度愈慢，则石墨化倾向愈大，愈易得到粗大的石墨片和铁素体基体。,26,金属的液态成型工艺的种类,手工造型机器造型,金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造陶瓷型铸造离心铸造,液态成型工艺,砂型铸造,特种铸造,金属的铸造形成工艺,27,1、砂型铸造-手工造型分型方案选定,2、壳型铸造,壳型通常多用于生产液压件、凸轮轴、曲轴以及耐蚀泵件、履带板等钢铁铸件上；壳芯多用于汽车、拖拉机、液压阀体等部分铸件上。,3、金属型铸造,应用：适用于制造铝合金活塞、气缸体、油泵壳体、铜合金轴瓦轴套等，故广泛用于发动机、仪表、农机等工业，发展很快。,4、熔模铸造,应用：适用于25Kg以下高熔点、难切削加工的合金钢铸件的成批、大量生产，目前主要应用于航天飞行器、飞机、汽轮机等小型精密铸件和复杂刀具的生产,应用：(1)铁管，世界上每年球墨铸铁管件总产量的近一半是用离心铸造法生产的。(2)柴油发动机和汽油发动机的气缸套。(3)各种类型的铜套。(4)双金属钢背铜套、各种合金的轴瓦。(5)造纸机滚筒。,5、离心铸造,5、压力铸造,应用：广泛用于汽车、仪表、航空、航天、电器及日用品铸件；以铝、锌、镁材料为主。,6、挤压铸造,挤压铸造主要用于：生产强度较高、气密性好的铸件及薄板类铸件，如阀体、活塞、机架、铸铁锅等。,6、低压铸造,课后题：P61第12题,32,铸件工艺设计,要求：掌握铸造工艺方案的制定，铸造工艺参数确定的原则；熟悉浇注系统的组成以及冒口的作用；重点：砂型铸造工艺图的绘制；难点：浇注位置及分型面的选择。,一、浇注位置及分型面的选择,浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置；,分型面：是指两半铸型（上、下型）或多个铸型（多箱造型）相互接触、配合的表面。铸件的造型位置由分型面决定，而铸件的浇注位置与造型位置通常是一致的。浇注位置和分型面对铸件质量及铸造工艺都有很大影响。,1.浇注位置选定原则,(1)铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧面。,(2)铸件的大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注。,(3)尽量将铸件大面积的薄壁部分放在铸型的下部或垂直、倾斜的位置。,(4)热节处应位于分型面附近的上部或侧面：以便安放冒口，实现定向凝固，进行补缩。,(5)便于型芯的固定和排气，能减少型芯的数量。,(1)分型面应设在铸件最大截面处，保证模样能从型腔中顺利取出。(2)应使铸件有最少的分型面，并尽量做到只有一个分型面。,分型面的选择需考虑以下几个原则：,2.分型面的选择原则,(3)应使型芯和活块数量尽量减少。,(4)应使铸件全部或大部分放在同一砂型，否则错型时易造成尺寸偏差。,(5)应尽量使加工基准面与大部分加工面在同一砂型内，以使铸件的加工精度得以保证。,(6)应尽量使型腔及主要型芯位于下型以便于造型、下芯、合型及检验。但下箱型腔也不宜过深(否则不宜起模、按放型芯)，并力求避免吊芯和大的吊砂。,(7)应尽量使用平直分型面。,二、主要工艺参数的确定,凡是需要加工的面，铸造时都需预留加工余量。,1、机械加工余量和铸孔,（1）加工余量,（2）铸件上的铸孔,表4-4铸件的最小铸出孔直径,铸件上的加工孔是否铸出，从可能性、必要性、经济性方面考虑：较大的孔、槽应当铸出，以减少切削量和热节，提高铸件力学性能。较小的孔和槽不必铸出，留待以后加工更为经济。,2、起模斜度,在造型和造芯时，为便于取模而不致损坏砂型和砂芯，在平行于起模方向的模样表面上所增加的斜度称起模斜度。,图4-10起模斜度的形式,增加铸件厚度,加减铸件厚度,减少铸件厚度,凝固特性热节、充型,不同转角处的热节,3、铸造圆角,圆角半径一般约为相交两壁平均厚度的1/31/2。,30,铸件由于凝固、冷却后的体积收缩，其各部分尺寸均小于模样尺寸。为保证铸件尺寸要求，需在模样(芯盒)上加一个收缩的尺寸。加大的这部分尺寸称为收缩量，一般根据铸造收缩率来定。铸造收缩率K定义如下：,式中：L模模样尺寸；L件铸件尺寸。,4.铸造收缩率,5、型芯及型芯头,型芯的功用：是形成铸件的内腔、孔洞和形状复杂阻碍起模部分的外形。,制作时：型芯及模样上须做出型芯头，对应造型时要在砂型中做凹坑“座位”，使型芯定位。,型芯头：是型芯的定位、支撑和排气的部分。型芯头的作用：1）定位作用；2）固定作用；3）排气作用。,1.浇注系统浇注系统是引导金属液流入型腔的一系列通道的总称。,浇注系统的组成及作用通常由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等组成。作用是确保液态金属能够平稳而合理地充满型腔。,4.3浇铸系统和冒口,直接和型腔相连的部分，截面扁梯形,漏斗形,锥形,分配流向，梯形截面,冒口是在铸型中设置的一个储存金属液的空腔。主要作用：在铸件凝固收缩过程中，提供由于收缩所需要补给的金属液，对铸件进行补缩，防止产生缩孔、缩松等缺陷。铸件清理时再将冒口切除。,2.冒口,三、铸造工艺图的制定,32,铸造工艺图是铸造过程最基本和最重要的工艺文件。它对模样的制造、工艺装备的准备、造型造芯、型砂烘干、合型浇注、落砂清理及技术检验等，都起着指导和依据的作用。铸造工艺图是利用红、蓝两色铅笔，将各种简明的工艺符号，标注在产品零件图上的图样。可从以下几方面进行分析,铸造工艺图上的工艺符号见书末插页表4-1,分型面和分模面；浇注位置、浇冒口的位置、形状、尺寸和数量；工艺参数；型芯的形状、位置和数目，型芯头的定位方式和安装方式；冷铁的形状、位置、尺寸和数量；其他。,铸件图的画法及尺寸标注：（1）按照铸造工艺图及产品图绘制铸件图。（2）铸件图应表明下列内容:,铸件图(毛坯图),50,全部,110,150,100,70,M154均布,下,上,收缩率1%,120,154均布,200,50,80,25,8,其余,下,上,收缩率1%,一、铸件外形的设计,1避免外部侧凹、凸起；,2分型面应尽量为平直面；,上,中,中,下,上,下,3凸台、筋条的设计应便于起模。,铸件结构设计,结构斜度结构斜度是指在铸件所有垂直于分型面的非加工面上设计的斜度。,二、铸件内腔的设计,1应尽量减少型芯的数量，避免不必要的型芯。,芯撑,2便于型芯的固定、排气和清理。,三、铸件壁厚的设计,1合理设计铸件壁厚,1）铸件的最小壁厚,在一定铸造工艺条件下，所能浇注出的铸件最小壁厚。铸件壁厚小于“最小壁厚”，易产生浇不到、冷隔等缺陷。,2）铸件的临界壁厚,在最小壁厚和临界壁厚之间就是适宜的铸件壁厚。,在砂型铸造条件下，临界壁厚3最小壁厚,2铸件壁厚应均匀、避免厚大截面,3.壁厚不均匀的铸件的设计应有利于定向凝固,图5-8铝活塞结构的改进,铸件因工作需要其壁厚不均匀或厚度较大，而合金的收缩倾向也较大时，铸件壁厚设计应有利于定向凝固，铸件结构应便于安放冒口进行补缩，以防止缩孔和缩松。,四、铸件壁的连接,1铸件的结构圆角,2避免锐角连接,3厚壁与薄壁间的联接要逐步过渡,4减缓筋、辐收缩的阻碍,5.防止铸件翘曲变形的设计细长形或平板类铸件收缩时由于内应力易产生翘曲变形，可采用对称结构或采用加强筋。如图所示。,图2-51防止变形的铸件结构设计,a)不合理b)合理,铸件的结构设计总结,38,铸件的结构设计合理与否，对铸件的质量、生产率以及成本有很大的影响。铸件的结构包括：铸件外形、内腔、壁厚、壁与壁的连接及加强肋、凸台、法兰等。常见铸件结构的设计如表2-5所示。设计铸件时，不仅要保证使用性能的要求，还要满足铸件在制造过程中工艺性的要求。即考虑铸造生产工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求。应尽量使生产工艺中的制模、造型、制芯、装配、合型和清理等各个环节简化，节约工时，防止废品产生。符合合金铸造性能的要求，以避免出现如缩孔、缩松、变形、裂纹、浇不足、冷隔、气孔和偏析等缺陷。使铸件的具体结构与这些要求相适应，以达到工艺简单、经济、快速地生产出合格铸件的目的。,表2-5常见铸件结构的设计,续表,39,续表,40,续表,41,续表,42,课后题：P96第1题,第二篇金属的塑性成形,影响塑性变形的因素,一、材料性质的影响,二、加工条件的影响,三、应力状态的影响,挤压时为三向受压状态：压应力使滑移面紧密结合，防止产生裂纹，塑性好，但变形抗力增大。拉拔时为两向受压一向受拉的状态：拉应力使原缺陷扩大，滑移面分离，塑性变形降低。压应力的数量愈多，则其塑性愈好，变形抗力增大；拉应力的数量愈多，则其塑性愈差。,锻造成型工艺,一、自由锻,自由锻生产所用工具简单，具有较大的通用性，因而它的应用范围较为广泛。在重型机械中，自由锻是生产大型和特大型锻件的惟一成形方法。,零件的自由锻结构工艺性,避免锥体和斜面结构,几何体间的交接处不应形成空间曲线,锻造具有锥体或斜面结构的锻件，需制造专用工具，锻件成形也比较困难,圆柱面与圆柱面相交，锻件成形十分困难。平面相交，消除了空间曲线，使锻造成形容易,自由锻件上不应设计出加强筋、凸台、工字形截面或空间曲线形表面,自由锻件横截面若有急剧变化或形状较复杂时，应设计成有几个简单件构成的组合体，再焊接或机械连接方法连接。,零件的自由锻结构工艺性,模膛,模锻模膛,制坯模膛,拔长模膛,终锻模膛,预锻模膛,滚压模膛,弯曲模膛,切断模膛,锻模模膛及其功用,锤上模锻用的锻模模膛根据功用的不同，可分为：,板料的冲压工艺,板料冲压的基本工序按变形性质可分为分离工序和变形工序两大类。,分离工序,分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等。,一、落料及冲孔,落料是被分离的部分为成品，而周边是废料；,冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;,落料及冲孔（统称冲裁）是使坯料按封闭轮廓分离的工序。,成形工序,一、拉深,1.拉深变形过程及特点：拉深过程如图8-7示，其凸模和凹模有一定的圆角，其间隙一般稍大于板料厚度。拉深件的底部一般不变形，厚度基本不变。直壁厚度有所减小。,图8-7拉深变形过程,将平面板料冲压成各种空心开口件的冲压工序称为拉深。拉深又称为拉延、引伸、延深等。,经过拉深后，筒形件壁部的厚度与硬度都会发生变化。筒壁愈靠上，切向压缩愈大，壁部愈厚，变形量愈大，加工硬化现象严重，硬度愈高。筒壁的底部靠近圆角处，几乎没有切向压缩，变形程度小，加工硬化现象小，材料的屈服点低，壁厚变薄。整个筒壁部由上而下壁厚逐渐变小，硬、薄板料拉深时最容易产生破裂。,（1）拉裂,2.拉深中常见的废品及防止措施,拉裂是筒形件拉深时的最主要的破坏形式。拉深时，极限变形程度就是以不拉裂为前提的。防止拉裂的措施是：,图8-8拉裂,正确选择拉伸系数,拉深件直径d与坯料直径D的比值称为拉深系数，用m表示，即m=d/D。拉深系数不小于0.50.8。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。,如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，则可采用多次拉深工艺。第一次拉深系数m1=d1/D第二次拉深系数m2=d2/d1第n次拉深系数mn=dn/dn-1总的拉深系数m=m1m2mn,合理设计拉深凸凹的圆角半径,合理设计凸凹的间隙,注意润滑,59,（2）起皱拉深时，凸缘部分是拉深过程中的主要变形区，而凸缘变形区的主要变形是切向压缩。当切向压应力较大而板料又较薄时，凸缘部分材料便会失去稳定而在凸缘的整个周围产生波浪形的连续弯曲，这就是拉深时的起皱现象。为防止起皱，实际生产中常采用压边圈来提高拉深时允许的变形程度，如图8-11，也可通过增加毛坯的相对厚度或拉深系数的途径来防止。,图8-10起皱的拉深件,图8-11有压边圈的拉深,二、弯曲,将金属材料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的工艺方法称为弯曲。,最小弯曲半径。弯曲件的最小弯曲半径不能小于材料许可的最小半径，否则会造成弯曲处外层材料的破裂。弯曲件的直边高度。弯曲臂过短不易弯成，应使臂长度h2t。如必须短臂时，应先弯成长臂再切去多余部分。,弯曲件的结构工艺性,弯曲件孔边距。带孔件弯曲时，为避免孔被拉成椭圆，孔不能离弯曲处太近，应使L2t。弯曲件半径较小的弯边交接处，容易因应力集中而产生裂纹，应事先在交接处钻出工艺孔，以预防裂纹的产生。弯曲时尽可能使弯曲线与板料的纤维方向垂直。若是一致，则容易产生破裂，可用增大最小弯曲半径来避免破裂。,57,图8-12-2弯曲件的结构工艺性,弯曲件孔边距。带孔件弯曲时，为避免孔被拉成椭圆，孔不能离弯曲处太近，应使L2t。弯曲件半径较小的弯边交接处，容易因应力集中而产生裂纹，应事先在交接处钻出工艺孔，以预防裂纹的产生，如图8-12-2所示。弯曲时尽可能使弯曲线与板料的纤维方向垂直。若是一致，则容易产生破裂，可用增大最小弯曲半径来避免破裂。如图8-13所示,图8-13弯曲时的纤维方向,翻边是在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成竖立边缘的冲压成型方法。根据坯料的边缘状态和应力、应变状态的不同，翻边可以分为内孔翻边（图9-15）和外缘翻边，也可分为伸长类翻边和压缩类翻边。,2.翻边,图8-15翻边,圆孔翻边的主要变形是坯料的切向和径向拉伸，越接近孔边缘变形越大。因此，圆孔翻边的缺陷往往是边缘拉裂。当零件所需的凸缘较高，一次翻边成形有困难时，可采用先拉伸、后冲孔（按K0计算得到的容许孔径）、再翻边的工艺来实现。,一、简单冲模,在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模，称为简单冲模。模具简单，造价低。,冲模的分类和构造,图8-17简单冲模,冲床的一次冲程中，在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为连续模。生产率高，要求定位精度高。,二、连续冲模（级进模）,图8-18连续冲模,冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为复合模。,三、复合模,一、分析冲压件的工艺性,（1）对冲裁件的要求,冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用（图8-20）同时应避免长槽与细长悬臂结构（图8-21），否则制造模具困难。,利用率高,利用率低,落料外形不合理,冲压工艺的制定过程,图8-20零件形状与节约材料的关系,冲压件的工艺性是指冲压件对冲压加工工艺的适应性。冲压工艺性良好，则零件在满足使用要求的前提下，能以最简单、最经济的冲压方式加工出来。,图8-21不合理的落料件外形,1.冲压件的结构工艺性,冲裁件的内、外形转角处，要尽量避免尖角，应以圆弧连接。以避免尖角处应力集中被冲模冲裂。,为避免冲裁件变形，冲孔件尺寸与厚度关系合理，如图8-22所示，孔间距、孔边距和外缘凸出、凹进的尺寸都不能过小。孔的尺寸也不应太小。在弯曲件或拉伸件上冲孔时，孔边与直壁之间应保持一定距离。,弯曲件形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径，并应考虑弯曲方向垂直于材料纤维方向，以免成型过程中弯裂。,弯曲边过短不易弯成型，故应使弯曲边高度H2。若H2，则必须压槽，或增加弯曲边高度，然后加工去掉（如图8-23）。,弯曲带孔件时，为避免孔的变形，孔的边缘距弯曲中心应有一定的距离（如图8-24）。图中L1.52s。当L过小时，可在弯曲线上冲工艺孔，如对零件孔的精度要求较高，则应弯曲后再冲孔。,（2）对弯曲件的要求,图8-23弯曲件直边高度,图8-24避免弯曲件孔变形的方法,（3）对拉深件的要求,拉深件外形应简单、对称，且不宜太高。以便使拉深次数尽量少，并容易成型。,拉深件的圆角半径（如图示）应满足：rd，R2，r（3-5）。否则，应增加整形工序。,拉深件的壁厚变薄量一般要求不应超出拉伸工艺壁厚变化的规律（最大变薄率约在10%18%左右）。,图8-25拉深件的圆角半径,2.确定冲压工序的原则,(1)对于有孔或有切口的平板零件，当采用单工序模冲裁时，一般应先落料，后冲孔（或切口）；当采用连续模冲裁时，则应先冲孔（或切口）后落料。(2)对于多角弯曲件，当采用简单弯模分次弯曲成型时，应先弯外角，后弯内角。对于孔位于变形区（或靠近变形区）或孔与基准面有较高的要求时，必须先弯曲，后冲孔。否则，都应先冲孔，后弯曲。,(3)对于旋转体复杂拉深件，一般是由大到小的顺序进行拉深，或先拉深大尺寸的外形，后拉深小尺寸的内形；对于非旋转体复杂拉深件，则应先拉深小尺寸的内形，后拉深大尺寸的外形。(4)对于有孔或缺口的拉深件，一般应先拉深，后冲孔（或缺口）。对于带底孔的拉深件，有时为了减少拉深次数，当孔径要求不高时，可先冲孔，后拉深。当底孔要求较高时，一般应先拉深后冲孔，也可先冲孔，后拉深，再冲切底孔边缘达到要求。(5)校平、整形、切边工序，应分别安排在冲裁、弯曲拉深之后进行。工序数目主要根据零件的形状与公差要求、工序合并情况、材料极限变形参数（如拉深系数、翻边系数、伸长率、断面缩减率等）来确定。,1如图8-7所示冲压件，采用厚l.5mm低碳钢板进行批量生产。试确定冲压的基本工序，并在表8-1中绘出工序简图。2如图8-8所示冲压件，采用厚l.5mm低碳钢板进行批量生产。试确定冲压的基本工序。,落料,拉深,冲孔,翻边,1落料2冲孔3弯曲4翻边,2图8-9（a）所示为油封内夹圈，（b）所示为油封外夹圈，均为冲压件。试分别列出冲压基本工序，并说明理由。（材料的极限圆孔翻边系数K0.68）。提示d0=d12H-0.43R-0.22t式中：d0冲孔直径（mm）；d1翻边后竖立直边的外径（mm）；H从孔内测量的竖立直边高度（mm）；R圆角半径（mm）；t板料厚度（mm）。,1落料,2冲孔,3翻边,1落料,4翻边,3冲孔,2拉深,常用焊接方法,6,熔化焊,压力焊,钎焊,气焊电弧焊电渣焊电子束焊激光焊,焊条电弧焊气体保护焊埋弧焊,氩弧焊CO2气体保护焊,电阻焊摩擦焊扩散焊高频焊,点焊缝焊对焊,烙铁钎焊火焰钎焊炉中钎焊,第二篇材料的焊接成型工艺,焊接是生产大型压力容器的唯一方法,熔焊,一、熔焊的本质及特点：熔化焊的本质是小熔池熔炼与铸造，是金属熔化与结晶的过程。熔池存在时间短，温度高；冶金过程进行不充分，氧化严重；热影响区大。冷却速度快，结晶后易生成粗大的柱状晶,二、熔化焊的三要素：热源，良好的熔池保护和焊缝填充金属1.热源,2.熔池的保护,酸性药皮与碱性药皮两者的性质,酸性药皮工艺性好，而碱性药皮工艺性差。碱性药皮中有益元素多，能使焊接接头力学性能提高。碱性药皮中因不含有机物，也称低氢型药皮。可以提高焊缝金属的抗裂性。,3.焊缝填充金属,焊接接头的组织与性能,焊接过程结束以后，熔池凝固形成焊缝，同时焊缝附近的一部分金属由于受到较高温度的作用，组织和性能与原材料相比会发生变化。焊缝附近组织、性能发生变化的区域称为焊接热影响区，焊缝与热影响区之间的过渡区域称为熔合区。焊接接头：由焊缝、热影响区（熔合区划归热影响区）组成。,热影响区的组织和性能,热影响区是焊接过程中，被焊材料受热后（但未熔化），金相组织和力学性能发生变化的区域。热影响区可分为熔合区、过热区、正火区、部分相变区。,（1）熔合区是焊接接头中焊缝与母材料交接的过渡区，其加热温度介于液、固两相线之间，金属处于半熔化状态。熔合区中熔合有填充金属与母材金属的多种成分，故成分不均匀，组织为粗大的过热组织或淬硬组织，是焊接接头中性能很差的部分。,（2）过热区过热区晶粒粗大、塑性差，易产生过热组织，是热影响区中性能最差的部位。,（3）正火区正火区因冷却时奥氏体发生重结晶而转变为珠光体和铁素体，所以晶粒细小，性能好。,（4）部分相变区部分相变区存在铁素体和奥氏体两相，其中铁素体在高温下长大，冷却时不变，最终晶粒粗大。而奥氏体发生重结晶而转变为珠光体和铁素体，使晶粒细化。所以此区晶粒大小不均，性能较差。焊接热影响区是影响焊接接头性能的关键部位。焊接接头的断裂往往不是出现在焊缝区中，而是出现在接头的,热影响区中，尤其是多发生在熔合区及过热区中。,熔焊方法及工艺,一、手弧焊1.手弧焊的原理以有药皮的焊芯为一个电极，以焊件为另外一个电极，手工通过短路引燃电弧，在电弧的高温作用下，药皮产生大量的气体和熔渣，以实现渣-气联合保护。,2.手弧焊的工艺（1）直流手弧焊直流正接是焊件接正极，焊条接负极，正极温度高于负极。这种接法可获得较大的熔深，适于厚板焊接；直流反接是焊条接正极，焊件接负极