金属工艺学知识点

金属工艺学知识点第二篇铸造第一章铸造工艺基础1、铸造：将液态合金浇铸到与要生产的零件尺寸、结构相仿的铸型空腔，待冷却后得到零件的方法。2、铸造的优点：具有较强的适应性、铸件成本低、3、缺点：废品率高。生产过程难以控制；铸件力学性较差；砂型铸造铸件精密度较差。4、浇不到，冷隔5、铸件凝固方式：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固6、铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、析出性气孔、粗晶等缺陷。7、缩孔：它是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。缩孔多呈倒锥形，内表面粗糙，通常隐藏在铸件内层，但有些情况下，可暴露在铸件的上表面，呈明显的凹坑。8、缩松：分散在铸件某区域内的细小缩孔，成为缩松（在一定范围内分布的一堆孔）。当缩松与缩孔的容积相同时，缩松的分布面积要比缩孔大的多。9、冒口作用：储存液体金属，进行补缩10、冷铁作用：加快铸件的冷却作用。11、收缩经历三个阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩。12铸件的变形规律：薄凸厚凹看图第二章常用合金铸件的生产1、炉料组成：金属料、燃料、溶剂2、金属料的组成：3、底焦一般距风口0.6~1m4、灰铸铁的优越性能：优良的减震性、耐磨性好、缺口敏感性、铸造性能优良。切削加工性好5、铸铁：是极其重要的铸造合金，它是含碳超过2.11%的铁碳合金。6、灰铸铁依照其金属基体显微组织的不同可分为：珠光体灰铸铁珠光体-铁素体灰铸铁、铁素体灰铸铁7、灰铸铁的排号P538、按照化学成分铸钢分为：铸造碳钢、铸造合金钢第三章砂型铸造1、造型的难易程度：整模造型、分模造型、假箱造型、活块造型挖沙造型2、分为两种形式：手工造型主要用于单件、小批生产，有时可以用于较大批量生产。机器造型大大提高劳动生产效率，改善劳动条件，铸件尺寸精确、表面光洁、加工余量小。机器造型的工艺特点通常是采用模板进行两箱造型，不可进行三箱造型，因不能紧实中箱。3、 浇注位置的选择原则p67:铸件重要的加工表面应朝下铸件的大平面应朝下为防止铸件薄壁部分产生浇不到或冷隔缺陷，应将面积较大的薄壁部分置于铸型下部或其处于垂直或倾斜位置若铸件圆周表面质量要求高应进行立铸，以便于补缩。4、 分型面的选择原则p68:应尽量使分型面平直、数量少应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺应尽量使铸件全部或大部分垂直于下箱。5、 起模斜度：P71为了使模样便于从砂型中取出，凡平行起模方向的模样表面上所增加的斜度。大小取决于模样的高度、造型的方法、模样的材料等因素。6砂型铸件的结构设计P77从3个方面答•外形：尽量避免铸件起模方向存有外部侧凹，以便于起模尽量使分型面为平面凸台和筋条结构应便于起模垂直分型面上的不加工表面最好有结构斜度•内腔：尽量不用和少用型芯应有足够的芯头，以便于型芯固定、排气和清理•铸造性能：—铸件的壁厚：铸件应有合适的壁厚铸件的壁厚也防止于过薄逐渐的额内壁散热慢故应比外壁薄些这样才能使铸件各部分冷却速度趋于一致，以防止缩孔及裂纹的产生铸件壁厚应尽可能均匀—铸件的连接：铸件壁间转角处一般应具有结构圆角为减少热节和内应力，应避免铸件壁间锐角连接，而改用先直角接头后再转角的结构—轮辐和筋的设计：设计铸件轮辐是尽量使其得以自由收缩，以防止产生裂纹，设计成奇数轮辐或者弯曲的轮辐筋的布置不同形式放裂筋的作用—防止变形的设计：细而长易变形的铸件，应尽量设计成对称截面为防止平板类铸件的翘曲变形，可增设加强筋7、熔模铸造的工艺过程：蜡模制造-结壳-脱蜡（熔模）-熔烧-浇铸8、熔模铸造的特点：铸件的精度高，表面光洁可制造难以砂型铸造或机械加工的形状很复杂的薄壁铸件适用于各种合金铸件生产批量不受限制生产工艺复杂且周期长，机械加工压型成本高，所用的耐火材料、模料和粘结剂价格高，铸件成本高。9、熔模铸造的适用范围：适用于高熔点合金精密铸件的成批、大量生产，主要用于形状复杂、难以切削加工的小零件。10、按照分型面不同，金属型可分为整体式、垂直分型式、水平分型式和复合分型式。11、 金属型的铸造工艺P86:喷刷涂料金属型应保持一定的工作温度适合的出型时间。由于金属型（导热快），且没有（退让性）和（透气性），为获得优质铸件和延长金属型的寿命，必须严格控制其工艺。12、 金属型铸造的特点:13、 金属型的适用范围:主要用于铜、铝合金不复杂中小铸件的大批量生产。14、 压力铸造简称压铸压力铸造的特点：P88压力铸造的适用范围:15、离心铸造消失模铸造第三篇金属塑性加工第一章金属的塑形变形1*、金属材料经过塑性加工之后，其内部的组织发生很大变化，金属的性能也得到改善和提高。2*、金属塑性变形的实质：金属在外力作用下，其内部必将产生用力，此应力迫使原子离开原来的平衡位置，从而改变了原子之间的距离。3、金属随变形程度增大，强度硬度提升，而塑性和韧性下降。4、加工硬化：在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指标（弹性极限、比例极限、屈服点和强度极限）和硬度都有所提高，但塑性和韧性有所下降的现象。5、金属塑性变形的主要规律：体积不变规律：指金属在进行压力加工时，变形前的体积等于变形后的体积（宏观讲）；最小阻尼定律：指金属在进行压力加工时，金属如可以向各种方向变形时，则最大的变形将是向着大多数质点遇到最小阻力的方向运动而产生的变形。6、锻件加热易产生缺陷：裂纹/表面氧化与脱碳/过热与过烧。7*、回复：将冷变形后的金属加热至一定温度后，因原子的活动能力增强，使原子回复到平衡位置，晶内残余应力大大减少。8、T回二（0.25~0.3）T熔。T再二0.4T熔。10、冷加工：在再结晶温度以下加工；热加工：在再结晶温度以上加工。11*、锻造比的意义：改变坯料组织，使其紧密；细化晶粒；消除偏析。12、金属的可锻性：是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。13、 始锻温度＞终锻温度。14、 始锻温度比AE线低200弋左右，终锻温度为800弋左右。15、 合金钢:1200°C~800°C;碳钢：1200°C~750°C。第二章锻造1自由锻特点：①要求设备功率小，②通用性好，③适合大型件生产，④生产效率和锻件精度不如模锻。2、 自由锻工序分为：⑴基本工序；⑵辅助工序；⑶精整工序。⑴基本工序：①镦粗：使坯料刚度减小，横截面积增大的锻造工序。②拔长：使坯料横截面积减小，长度增加的锻造工序，适用于轴类，杆类锻件的生产（从大直径圆截面延伸拔长至小圆截面时，应先正方形延伸，到一定尺寸后再导棱滚圆）。③冲孔：在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。分为单面冲孔和双面冲孔。④扭转；⑤错移；⑥切割。3、 模锻特点：①生产率高，为自由锻的10倍；②尺寸精确；③铸件流线分布均匀，机械性好；④可锻复杂工件；⑤适合大批量生产。4根据功能不同，模膛分为⑴模锻模膛和⑵制坯模膛。⑴模锻模膛：1.终锻模膛和2.预锻模膛。1、 终锻模膛是模锻时最后成形用的模膛。2、 预断模膛是飞边槽的作用：使金属更好的充满模膛、容纳多余金属、缓冲⑵制坯模膛：①拔长模膛，②滚压模膛，③弯曲模膛和④切断模膛5*、选定分模面的原则：应保证模锻件能从模膛中取出应使上下两模延分模面的模膛轮廓一致分模面应选在能使模膛深度最浅的位置上选定分模面应使零件上所增加的余块最少分模面最好是一个平面。6*、G坯料二G锻件+G烧损+G料头7、自由锻件的结构工艺性P123（1） 避免自由锻件有锥体或斜面结构；（2） 锻件由数个简单几何体构成时，几何体间的交接处不应形成空间曲线。（3） 自由锻锻件上不应设计出加强筋、凸台、工字型截面或空间曲线形表面；（4）锻件形状较复杂时，应设计成由几个简单件构成的几何体。8模锻件的结构工艺性P124（1） 确定合理的分模面；（2） 设计模锻斜度，模锻圆角；（3） 模锻件外形应力求简单、平直和对称；（4） 模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构；（5） 模锻件的整体结构应力求简单。第三章冲压1、 冲压生产的基本工序有：分离工序和变形工序。2、 分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。3、 冲裁：利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方法。4、 剪切：按不封闭轮廓分离的工序，剪掉的部分为坯料。5、 落料：被冲掉落下的部分为工件坯料，周边为废料；冲孔与之相反。6、 间隙Z应在板厚的5%〜10%,间隙的大小也影响模具的寿命。7、 C二m6,6-板料厚度mm;m与板料性能及厚度有关的系数。8、 凸凹模刃口尺寸的确定：设计落料（凸）模时，先按落料件确定凹模刃口尺寸，用缩9、小凸模刃口尺寸来保证间隙；设计凹模时，先按冲孔确定凸模刃口尺寸，用扩大凹模10、刃口尺寸来保证间隙。11、 冲裁件的排样：（1）有搭边排样：在各个落料之间均留有一定尺寸的搭边。优点是毛刺小，而且是在同一个平面上，冲裁件尺寸精确，质量较高，但消耗材料多。（2）无搭边排样：利用落料形状的一个边作为另一个落料件的边缘，这种排样利用率高，但毛刺不在同一个平面上，而且尺寸不容易准确。12、 单边修正量一般为板料厚度的8%〜10%。13、变形是使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序，如拉深，弯曲，翻边，成形。14、 凸凹模的圆角半径：r凹二106;r凸（0.6〜1）r凹。15、 凸凹模间隙：c二（1.1〜1.2）6。16、 拉深系数：拉深变形后拉深件的直径与其坯料直径之比。m=d/d0o—般m不小于0.5〜0.8。17、 为防止弯裂，最小弯曲半径「二（0.25〜1）6。18、 —般回弹角为0°〜10°。19、 设计弯曲模时必须使模具角度比成品件角度小—个回弹角，以保证成品件的弯曲角度准确。20、 冲压件的结构工艺性：1） 冲压件的形状及尺寸：•对冲裁件的要求：①落料件的外形和冲孔件的孔型应力求简单对称；②冲裁件的结构尺寸必须考虑材料的厚度，P136上图；③冲裁件上直线与直线，曲线与直线的交接处，均应用圆弧连接，以避免尖角处应力集中而产生裂纹。P136表•对弯曲件的要求:①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半径；②弯曲边过短不易成形，故应使弯曲边的平直部分H>26:③弯曲带孔件时，为避免孔的变形，L应大于（1.5〜2）6;•对拉深件的要求：①拉深件外形应简单、对称，深度不宜过大，以便使拉深次数最少，易成形；②拉深件的圆角半径在不增加工艺程序的情况下，最小允许半径如图3－60.2） 简化工艺及节省材料的设计P137:•对于形状复杂的冲压件，可以将其分成若干个简单件，分别冲压后再焊接成整体。•采用冲口工艺，以减少组合件数量，节省材料和简化工艺过程。•在使用性能不变的情况下，应尽量简化拉深件结构，以达到减少工序、节省材料和降低成本的目的。3）冲压件的厚度：在强度和刚度允许的条件下，应尽可能采用较薄的材料，以减少金属的消耗。对局部刚度不够的部位，可采用加强筋。第四篇焊接1、焊接优点:节省材料（无搭边），可以将零件大小任意组合，可大可小，可以制造双金属构件。2、正接是将工件接到电源的正极，焊条（或电极）接到负极；反接是将工件接到电源的负极，焊条（或电极）接到正极。正接时工件的温度相对高一些。3、焊接较薄工件时，应反接，防止焊漏。应正接，保证焊透。4、 电焊机的空载电压就是焊接时的引弧电压，一般为50-90V。电弧长度越长，电弧电压也越高。一般情况下，电弧电压在16-35V范围之内。5、 低碳钢焊接接头的组织：焊缝金属、熔合区、过热区、正火区、部分变相区。6、 改善焊接热影响区组织和性能的方法：采用焊后正火处理，使焊缝和焊接热影响区的组织转变为均匀的细晶结构。对焊后不能进行热处理的金属材料或构件，则只能通过正确的选择焊接材料，焊接方法与焊接工艺上来减少焊接热影响区的范围。7、 焊接变形的基本形式：收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形。8、 熔渣和熔壳对焊缝成形的好坏和减缓金属的冷却速度有着重要的作用。9、 焊缝质量由很多因素来决定，如工件基体金属和焊条的质量、焊前的清理程度、焊接时电弧情况、焊接参数、焊接操作技术、焊后冷却速度以及焊后热处理等。10、 焊条种类及型号（P158）按化学成分：低碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条（B）、堆焊焊条（D）、铸铁焊条及焊丝（Z）、铜几铜合金焊条（T）、铝及铝合金焊条（L）、耐热钢焊条（R）、镍及镍合金焊条（N）、低温焊条（W）。按熔渣性质：酸性焊条和碱性焊条。其中1至5为酸性焊条，6和7为碱性焊条11、 氩弧焊特点：适于焊接各类合金钢、易氧化的非铁金属及锆、钽、钼等稀有金属材料。氩弧焊电弧飞溅小，焊缝致密，表面没有熔渣，成形美观。电弧和熔池区受气流保护，明弧可见，便于操作，容易实现全位置自动焊接。电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，熔池较小，焊接速度较快，焊接热影响区较窄，因而焊后变形小。忧郁氩气价格较高，氩弧焊目前主要用于焊接铝、镁、钛及其合金，也不用于焊接不锈钢、耐热钢和一部分重要的低合金钢工件。12、 CO2气体保护焊特点：成本低，生产率高，操作性能好，质量较好。缺点是CO2的氧化作用使熔滴飞溅较为严重，因此焊接成形不够光滑。如果控制或操作不当，容易产生气孔。13、 电阻焊分为电焊，缝焊和对焊三种形式。14、 焊接性包括工艺焊接性和使用焊接性。15、 含碳量越低，焊接性能越好。16、 一般工艺设计原则：焊缝布置应尽量分散，焊缝的位置应尽可能对称布置，焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置以及机械加工表面，焊缝位置应便于焊接操作。17、 为保证焊缝质量，在焊接过程中应采取的措施（P151）第五篇切削加工第三章常用切削加工方法综述1、 车削的工艺特点：易于保证工件各加工面的位置精度切削过程比较平稳适用于有色金属零件的精加工道具简单2、 常用的钻床有台式钻床，立式钻床和摇臂钻床3、 钻孔加工范围：钻孔时孔加工中最常用的一种方法，常用的麻花钻的直径0.2~50mm，加工精度IT10以下，粗糙度12.5pm,属于粗加工。4、 钻孔方式一般有两种：•钻头回转，工件不转。（轴线容易歪斜）直径不变。•工件回转，钻头不转。（轴线不变）呈现喇叭状直径。5、 钻削的工艺特点：麻花钻刚性差容易引偏排屑困难（措施：在钻头上修磨出分屑槽，将宽的切屑分成窄条）切削热不易传导导向作用差横刃的不利影响两主切削刃不对称6、 引偏：由于钻头弯曲而引起的孔径扩大，孔不圆或孔的轴线歪斜等。7、 实际加工中减少引偏的措施：预钻锥形定心坑用钻套为钻头导向钻头的两个主切削刃尽量刃磨对称8、 扩孔的加工质量比钻孔高，一般精度可达IT10〜IT9，表面粗糙度Ra值为3.2~6.3pm铰孔是应用较为普遍的精加工方法之一，一般加工精度可达IT9~IT7，表面粗糙度Ra值为0.4~1.6pm9、 刨削的工艺特点：通用性好生产效率低成本低有一半是空行程，而且速度慢，没有铣削效率高精度可达IT10~IT9,Ra值1.6~12.5pm10、 浮动支撑夹具。P67图11、拉削加工特点：生产率高加工精度高，表面粗糙度值较小IT8~IT7Ra1.6~0.8pm拉床结构和操作比较简单拉刀价格昂贵加工范围广12、 铣削也是平面的主要加工方法之一。包括周铣和端铣。•铣床分为卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、工具铣床、仿形铣床。13、 铣削的工艺特点：•生产效率高容易产生振动刀齿散热条件较好加工精度一般可达到IT8〜IT7Ra1.6〜3.2|jm14、 在切削部位刀齿的速度方向和工件的进给方向相反时为逆铣；相同时为顺铣15、 逆铣和顺铣时的丝杠螺母间隙P7116、 砂轮的组成要素P74磨料、粒度、结合剂、硬度、组织。17、 砂轮的标志P7718、 磨削加工过程的三个阶段考填空P7819、 磨削的工艺特点：•精度高、表面粗糙度值小砂轮有自锐作用背向力大堵塞，磨削温度高，产生磨削烧伤20、磨削既可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料，也能够加工高硬度的淬硬钢、硬质合金、陶瓷和玻璃等难切削的材料。但