机加工工艺介绍一.ppt

1、Shift+F5 进入动画模拟,差压铸造装置如动画所示，其工作原理是：浇注前密封室内有一定的压力（或真空度），然后借往密封室A中加压或由密封室B减压，使A、B室之间形成压力差，进进行升液、充型和结晶。,动画：差压铸造,差压铸造的工作原理,压铸(Die-casting),Shift+F5 进入动画模拟,压铸模是进行压铸生产的主要工艺装备，压铸生产过程能否顺利进行，铸件质量有无保证，在很大程度上取决于模具结构的合理性和技术上的先进性。 压铸模主要由动模和定模两大部分组成，其总体结构如下图所示。,动画：压铸模,压铸(Die-casting),Shift+F5 进入动画模拟,注射成形(Injectio

2、n molding),注射成形是将粉状或粒状的塑料原料经料斗装入料筒，并在其内加热至熔融状态，在注射机柱塞或螺杆作用下注入模具，冷却固化后脱模即得所需形状的塑料制品的方法。 注射成形工艺包括成形前的准备、注射成形过程和制件成形后的修饰与处理三个阶段.,Shift+F5 进入动画模拟,注射成形(Injection molding),注射成形模拟,Shift+F5 进入动画模拟,射出过程示范:,注射成形(Injection molding),Shift+F5 进入动画模拟,锻造(Forging),锻造是固态金属在压力下塑性变形的成形方法，要求金属的塑性较好、变形抗力小。锻造方法适用于制造受力较大、

3、组织致密、质量均匀的锻件，如转轴、齿轮、曲轴和叉杆等。,自由锻工装简单、准备周期短，但产品形状简单，是单件生产和大型锻件的唯一锻造方法。,Shift+F5 进入动画模拟,粉末锻造(Powder forging ),粉末锻造的工艺流程为： 制粉 混粉 冷压制坯 烧结加热 模锻 热处理 成品。,动画：粉末锻造的工艺流程,56,Shift+F5 进入动画模拟,冲压(Stamping),冲压是借助冲模使金属产生分离或变形的成形方法，要求金属塑性成形时塑性好、变形抗力小。冲压可获得各种尺寸且形状较为复杂的零件，材料利用率和生产率高。冲压广泛应用于汽车、仪表行业，是大批量制造质量轻、刚度好的零件和形状复杂

4、的壳体的首选成形方法。动画为连续模冲裁垫圈零件的工作示意图。,Shift+F5 进入动画模拟,冲压常用的设备有剪床和冲床等。剪床的作用是把板料切成一定宽度的条料为后续的冲压备料。冲床的作用是完成冲压的各道工序，生产出合格的产品。,冲压设备,动画：剪床工作原理,剪床,冲压(Stamping),Shift+F5 进入动画模拟,冲模是实现坯料分离或变形必不可少的工艺装备，工作时必须保证冲出合格的制件，同时能适应生产规模的需要，还应使模具制造及维修方便，操作简单、安全可靠。 完整的冲模应由工作零件、定位零件、卸料零件、导向零件、基础零件及紧固零件六大部分组成。,冲模,动画：模具剖视,冲压(Stampi

5、ng),Shift+F5 进入动画模拟,冲压(Stamping),冲裁,折弯,拉伸,Shift+F5 进入动画模拟,TLV510 CO2激光切割机床,液态氮气和氧气,激光切割是在激光束能量作用下（在氧助切割机制下，还要加上喷氧与到达燃点的金属发生放热反应放出的热量），材料表面被迅速（ms范围）加热到几千乃至上万摄氏度而熔化或汽化，随着汽化物逸出和熔融物体被辅助高压气体（氧气或氮气等惰性气体）吹走，切缝产生。,激光切割(Laser cutting),Shift+F5 进入动画模拟,热割-氧割 氧割热量大、速度快，但切边有褐色薄氧化层. 切割处形成氧化层,材质发生变异.,冷割-氮割 割需耗用高压氮

6、气，速度慢、成本高，但切边无氧化、呈银灰色，切割处比较光亮. 切割处需要另外作处理,否则容易生锈.,激光切割(Laser cutting),Shift+F5 进入动画模拟,熔焊：利用局部加热的方法，把工件的焊接处加热到熔化状态，形成熔池，然后冷却结晶，形成焊缝，将两部分金属连接成为一个整体的工艺方法。 压焊：在焊接过程中需要加压的一类焊接方法。 钎焊：利用熔点比母材低的填充金属熔化后，填充接头间隙并与固态的母材相互扩散实现连接的一种焊接方法。,焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,1.引弧过程,焊接时,先将焊条与焊件瞬时

7、接触,发生短路.强大的短路电流流经少数几个接触点,致使接触点处温度急剧升高并熔化,甚至部分发生蒸发。当焊条迅速提起时，焊条头温度已升得很高，在两电极间的电场作用下，产生了热电子发射。飞速的电子撞击焊条端头与焊件间的空气，使之电离成正离子和负离子。电子和负离子流向正极，正离子流向负极。这些带电质点的定向运动形成了焊接电弧。,动画：电弧的形成,62,2.焊缝形成过程 焊缝形成过程如动画所示。焊接时，在电弧高热的作用下，被焊金属局部熔化，在电弧的吹力作用下，被焊金属上形成了卵形的凹坑。这个凹坑称为熔池。由于焊接时焊条倾斜，在电弧的吹力作用下，熔池的金属被排向熔池后方，这样电弧就能不断地使深处的被焊金

8、属熔化，达到一定的熔深。,动画：焊接过程,焊条电弧焊(shielded metal arc welding ),焊条电弧焊是熔化焊中最基本的一种焊接方法。利用电弧作为热源，手工操纵焊条进行焊接的方法。,焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，其电弧的引燃、焊条送进和电弧移动都采用机械来完成。 埋弧自动焊通常用于碳钢、低合金结构钢、不锈钢和耐热钢等中厚板结构的长直缝、直径大于300mm环缝的平焊。此外，它还用于耐磨、耐腐蚀合金的堆焊、大型球墨铸铁曲轴以及镍合金、铜合金等材料的焊接。,埋弧焊(Submerged arc welding ),

9、焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,CO2焊采用CO2为保护气体，其焊接过程如图所示。 CO2在高温下会分解氧化金属，故不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢。 CO2焊的特点： 1）生产率高；电流大，易于自动化，无渣壳。 2）成本低；无需涂料焊条和焊剂， CO2价廉； 3）焊缝质量较好； 4）采用气体保护，能全位置焊接，易于自动控制 ； 5）焊缝成形差，飞溅大 ； 6）不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢； 7）设备较复杂，使用和维修不便。 CO2焊适于焊接低碳钢和强度级别不高的普通低合金结构钢。,CO2电弧焊(Carboloy dioxide welding ),焊接(Weldi

10、ng),Shift+F5 进入动画模拟,气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法。最常用的是氧乙炔焊，利用氧乙炔焰进行焊接。 气焊设备简单、操作灵活方便、不需电源，但气焊火焰温度较低，且热量较分散，工件变形大，所以应用不如电弧焊广泛。乙炔(C2H2)为可燃气体，氧气为助燃气体。乙炔和氧气在焊炬中混合均匀后从焊嘴喷出燃烧，将焊件和焊丝熔化形成熔池，冷却凝固后形成焊缝。气焊时气体燃烧，产生大量的CO2、CO、H2气体笼罩熔池，起到保护作用。气焊使用不带药皮的光焊丝作填充金属。 气焊火焰的种类 1）中性焰：最适宜气焊工作，如焊接低碳钢、中碳钢、低合金钢、紫铜、铝合金等。 2）碳化焰：通常用于焊接高碳钢、铸

11、铁、硬质合金等。 3）氧化焰：除焊接黄铜之外，一般很少使用。,65,气焊(Gas welding ),焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,氩气是一种惰性气体，在高温下，它不与金属和其他任何元素起化学反应，也不熔于金属，因此保护效果良好，所焊接头质量高。 按使用的电极不同，氩弧焊可分为不熔化极氩弧焊即钨极氩弧焊（TIG焊）和熔化极氩弧焊（MIG）两种. 熔化极氩弧焊(MIG)是以连续送进的焊丝作为电极，电弧产生在焊丝与工件之间，焊丝不断送进，并熔化过渡到焊缝中去，因而焊接电流可大大提高。 熔化极氩弧焊可分为半自动焊和自动焊两种，一般采用直流反接法。 氩弧焊适于焊接铝、镁、钛及

12、其合金，稀有金属锆、钼，不锈钢，耐热钢，低合金钢等。,氩弧焊(Argon arc welding ),a)钨极氩弧焊 b)熔化极氩弧焊,焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,常采用熔点较高的钍钨棒或铈钨棒作为电极，焊接过程中电极本身不熔化，故属不熔化极电弧焊。钨极氩弧焊又分为手工焊和自动焊两种。焊接时填充焊丝在钨极前方添加。当焊接薄板时，一般不需开坡口和加填充焊丝。 钨极氩弧焊的电流种类与极性的选择原则是：焊接铝、镁及其合金时，采用交流电；焊其他金属采用直流正接。由于钨极的载流能力有限，其电功率受到限制，所以钨极氩弧焊一般只适于焊接厚度小于6mm的工件。,动画：钨极氩弧焊,6

13、7,钨极氩弧焊(TIG ),焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,压焊是指在加热或不加热状态下对组合焊件加压，使其产生塑性变形，并通过再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子达到形成金属键而连接的焊接方法。常用的有电阻焊和摩擦焊。 电阻焊是利用电流通过焊接接头的接触面及邻近区域产生的电阻热，把焊件加热到塑性或局部熔化状态，再在电极压力作用下形成接头的一种焊接方法。电阻焊可分为点焊、缝焊、对焊。 电阻焊特点及应用 1）加热迅速，温度较低，焊接热影响区及变形小，易获得优质接头； 2）不需外加填充金属和焊剂； 3）电阻对焊无弧光，噪声小，烟尘、有害气体少，劳动条件好； 4）焊件结构

14、简单、重量轻、气密性好，易于获得形状复杂的零件； 5）易实现机械化、自动化，生产率高。 6）焊接接头质量不稳定； 7）焊机复杂，造价较高； 摩擦焊:是利用工件金属焊接表面相互摩擦产生的热量，将金属局部加热到塑性状态，然后在压力下完成焊接的一种热压焊接方法。 摩擦焊的特点及应用 a）接头质量好且稳定； b）生产率高、成本低； c）适用范围广； d）生产条件好； e）焊机所需功率小，省电。,压焊(Pressure welding ),焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,点焊(Spot welding)是利用电流通过两圆柱形电极和搭接的两焊件产生电阻热，将焊件加热并局部熔化，形成

15、一个熔核，然后在压力下熔核结晶，形成一个焊点的焊接方法。 点焊适于低碳钢、不锈钢、铜合金、铝镁合金，厚度4mm以下的薄板冲压结构及钢筋的焊接。 缝焊(Seam welding)适于板厚3mm以下，焊缝规则的密封结构的焊接。 缝焊与点焊同属于搭接电阻焊，焊接过程与点焊相似，采用滚盘作电极，边焊边滚，相邻两个焊点重叠一部分，形成一条有密封性的焊缝。主要用于有密封性要求的薄板件。 对焊(Butt welding)是利用电阻热将焊件断面对接焊合的一种电阻焊，可分为电阻对焊和闪光对焊。 对焊主要用于制造封闭形零件，轧制材料接长、异种材料制造的焊接。,68,电阻焊(Resistance welding),

16、焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,电渣焊是利用电流通过熔渣产生的熔渣电阻热加热熔化母材与电极（填充金属）的一种焊接方法。按电极形状可分为丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊和熔管电渣焊。 丝极电渣焊过程如图所示。焊接过程为先引弧，形成渣池，电弧过程变为电渣过程，熔化金属凝固成形。 电渣焊的特点: 1）可一次焊成很厚的焊缝； 2）生产率高，焊接材料消耗少，不需开坡口； 3）焊缝金属较纯净，渣池覆盖住熔池，保护良好，有利于气体和杂质浮出； 4）接头金属在高温下停留时间长，过热区大，接头金属组织粗大，焊后应进行正火处理。 电渣焊主要用于厚壁压力容器和铸焊、锻焊、厚板拼焊等大型构件

17、的制造，厚度应大于40mm的碳钢、合金钢和不锈钢等。,电渣焊(Electro-slag welding ),焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,1）等离子弧的产生： 等离子弧是一种电离度很高的压缩电弧，温度高，能量密度大，其发生装置如图所示。在三个压缩作用下形成等离子弧。 a）机械压缩效应； b）热压缩效应； c）电磁压缩效应。温度可达24000K 50000K。 2）等离子弧焊接：需用等离子弧焊电源和等离子焊枪及填充金属。 分为大电流等离子弧焊。这种焊接又可分为穿孔型等离子弧焊和熔 入型等离子弧焊。微束等离子弧焊。 其特点是： 有小孔效应，能较好实现单面焊双面自由成形；

18、微束等离子弧焊可焊接箔材和薄板。 能量集中，热影响区小，焊接质量好，生产率高。 3）等离子弧焊用于航空航天等军工和尖端工业技术 的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼 等金属的焊接。,等离子弧焊(Plasma arc welding ),焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,摩擦焊:是利用工件金属焊接表面相互摩擦产生的热量，将金属局部加热到塑性状态，然后在压力下完成焊接的一种热压焊接方法. 摩擦焊用于圆形工件、棒料管子的对接。,动画：摩擦焊,69,摩擦焊(Spin welding ),焊接(Welding),Shift+F5 进入动画模拟,钎焊是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、低于母材熔点的温度，利用液态钎料湿润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的焊接方法。钎焊按钎料熔点可分为软钎焊、硬钎焊。钎剂能除去氧化膜和油污等杂质，保护母材接触面和钎料不受氧化，并增加钎料湿润性和毛细流动性。 钎料 易熔钎料:钎料熔点在450以下的钎焊；常用锡铅钎料，松香、氯化锌溶液作钎剂。其接头强