設計工程基礎-工業(yè)產(chǎn)品設計中的加工工藝

1、加工 工藝 制作人：13產(chǎn)品設計陸健邦 學號：2013174110 指導老師：方新國 材料 目錄 contents 金屬金屬 塑料塑料 木材木材 冷加工，熱加工，表面處理 擠出成型，注塑成型，模壓成型，吹塑成型，壓延成型， 澆注成型 基本加工技術，功能處理技術，裝配技術 鑄造：砂型鑄造鑄造：砂型鑄造. .熔模鑄造熔模鑄造. .金屬型鑄造金屬型鑄造. .壓力鑄造壓力鑄造. .離心鑄造離心鑄造 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 金金 屬屬 沖壓：沖壓：沖裁沖裁. .彎曲彎曲. .拉延拉延. . 焊接焊接 切削磨削加工：車、銑、刨、磨、鉆、鏜、拉、鉚接、鈑金切削磨削加工：車、銑、刨、磨、鉆、鏜、拉、鉚接

2、、鈑金 冷加冷加 工工 熱加熱加 工工 表 面 處 理表面表面涂覆涂覆: :涂漆、油；電鍍、熱噴涂、化學鍍涂漆、油；電鍍、熱噴涂、化學鍍 表面改性表面改性: :高頻表面熱處理、化學熱處理、激光熱處理、氣相沉積高頻表面熱處理、化學熱處理、激光熱處理、氣相沉積 鍛造鍛造 將熔融態(tài)金屬澆入鑄型后，冷卻凝固成為具有一定形狀鑄件的工藝將熔融態(tài)金屬澆入鑄型后，冷卻凝固成為具有一定形狀鑄件的工藝 方法。方法。 優(yōu)點：生產(chǎn)成本低，工藝靈活性大，適應性強，適合于批量生產(chǎn)。優(yōu)點：生產(chǎn)成本低，工藝靈活性大，適應性強，適合于批量生產(chǎn)。 缺點是公差較大，容易產(chǎn)生內(nèi)部缺陷，零件表面質(zhì)量差。缺點是公差較大，容易產(chǎn)生內(nèi)部缺陷

3、，零件表面質(zhì)量差。 鑄造按鑄型所用材料及澆注方式分為砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造按鑄型所用材料及澆注方式分為砂型鑄造、金屬型鑄造、精密 鑄造、壓力鑄造以及離心鑄造鑄造、壓力鑄造以及離心鑄造等。等。 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 金金 屬屬 鑄造鑄造 砂型鑄造俗稱翻砂，用砂粒制造鑄型進行鑄造的方法。砂型鑄造俗稱翻砂，用砂粒制造鑄型進行鑄造的方法。 主要工序有：制造鑄模，制造砂鑄型主要工序有：制造鑄模，制造砂鑄型( (即砂型即砂型) )，澆注金屬液，落砂，清理等。，澆注金屬液，落砂，清理等。 砂型鑄造適應性強，幾乎不受鑄件形狀、尺寸、重量及所用金屬種類的限制，工藝設備砂型鑄造適應性強，幾乎不受鑄

4、件形狀、尺寸、重量及所用金屬種類的限制，工藝設備 簡單，成本低，為鑄造業(yè)廣泛使用簡單，成本低，為鑄造業(yè)廣泛使用。 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 鑄造鑄造 砂型砂型 鑄造鑄造 金金 屬屬 沙模與產(chǎn)品 砂型鑄造產(chǎn)品 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 金金 屬屬 鑄造鑄造 熔模鑄造又稱失蠟鑄造，此法澆注所得鑄件的形狀、尺寸可以達到較高的精度，是常用熔模鑄造又稱失蠟鑄造，此法澆注所得鑄件的形狀、尺寸可以達到較高的精度，是常用 的鑄造方法。的鑄造方法。 精密鑄造過程分為：制作母模精密鑄造過程分為：制作母模-制作壓型制作壓型-制作蠟模制作蠟模-制作型殼制作型殼-脫蠟脫蠟-焙燒和焙燒和 造型造型-澆注澆注-脫殼

5、。脫殼。 熔模熔模 鑄造鑄造 用金屬材料制作鑄型進行鑄造的方法，又稱永久型鑄造或硬型鑄造。鑄型常用鑄鐵、用金屬材料制作鑄型進行鑄造的方法，又稱永久型鑄造或硬型鑄造。鑄型常用鑄鐵、 鑄鋼等材料制成，可反復使用，直至損耗。金屬型鑄造所得鑄件的表面光潔度和尺寸精鑄鋼等材料制成，可反復使用，直至損耗。金屬型鑄造所得鑄件的表面光潔度和尺寸精 度均優(yōu)于砂型鑄件，且鑄件的組織結(jié)構致密，力學性能較高。適用于中小型有色金屬度均優(yōu)于砂型鑄件，且鑄件的組織結(jié)構致密，力學性能較高。適用于中小型有色金屬 ( (如鋁、銅、鎂及其合金等如鋁、銅、鎂及其合金等) )鑄件和鑄鐵鑄件的生產(chǎn)。鑄件和鑄鐵鑄件的生產(chǎn)。 金屬金屬 鑄造

6、鑄造 熔模鑄造過程 熔模鑄造產(chǎn)品 將液態(tài)金屬澆入沿垂直軸或水平軸旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下金屬液附著于鑄型內(nèi)將液態(tài)金屬澆入沿垂直軸或水平軸旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下金屬液附著于鑄型內(nèi) 壁，經(jīng)冷卻凝固成為鑄件的鑄造方法壁，經(jīng)冷卻凝固成為鑄件的鑄造方法。 離心離心鑄造的鑄件組織致密，力學性能好，可減少氣孔、夾渣等缺陷。常用于制造各種金鑄造的鑄件組織致密，力學性能好，可減少氣孔、夾渣等缺陷。常用于制造各種金 屬的管形或空心圓筒形鑄件，也可制造其他形狀的鑄件。屬的管形或空心圓筒形鑄件，也可制造其他形狀的鑄件。 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 金金 屬屬 鑄造鑄造 離心離心 鑄造鑄造 壓力壓力 鑄造鑄

7、造 離心鑄造過程 離心鑄造產(chǎn)品 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 鍛造是利用手錘、鍛錘或壓力設備上的模具對加熱的金屬坯料施力，鍛造是利用手錘、鍛錘或壓力設備上的模具對加熱的金屬坯料施力， 為了使金屬材料在高塑性下成型，通常鍛造是在熱態(tài)下進行，因此為了使金屬材料在高塑性下成型，通常鍛造是在熱態(tài)下進行，因此 鍛造也禰為熱鍛。按成型是否用模具通常分為：自由鍛，模鍛。鍛造也禰為熱鍛。按成型是否用模具通常分為：自由鍛，模鍛。鍛造鍛造 金金 屬屬自由鍛造 機械鍛造 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 金金 屬屬 又稱板料沖壓，在壓力作用下利用模具使金屬板料分離或產(chǎn)生塑性又稱板料沖壓，在壓力作用下利用模具使金屬板料分

8、離或產(chǎn)生塑性 變形，以獲得所需工件的工藝方法。變形，以獲得所需工件的工藝方法。 優(yōu)點：可制復雜零件、廢料少，較高的精度和光潔度，操作簡便，優(yōu)點：可制復雜零件、廢料少，較高的精度和光潔度，操作簡便， 工藝易于實現(xiàn)機械化和自動化。工藝易于實現(xiàn)機械化和自動化。 沖壓的工藝主要有三種：沖裁、彎曲、拉延。沖壓的工藝主要有三種：沖裁、彎曲、拉延。 沖壓沖壓 水壓機 沖壓產(chǎn)品外圓磨床 沖壓過程 沖裁加工又稱分離加工，包括沖孔、落料等。沖裁加工又稱分離加工，包括沖孔、落料等。 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 金金 屬屬 沖壓沖壓 沖裁沖裁 彎曲彎曲 可以時平直的板狀零件毛胚或半成品彎曲成所需形狀。彎曲所需的最小

9、半徑隨材料而已?？梢詴r平直的板狀零件毛胚或半成品彎曲成所需形狀。彎曲所需的最小半徑隨材料而已。 還應考慮材料的纖維方向，以免彎曲時發(fā)生裂紋。還應考慮材料的纖維方向，以免彎曲時發(fā)生裂紋。 拉延拉延 金屬沖壓加工方法之一。用拉力使大截面的金屬坯料強行穿過一定形狀的?？?，以獲得金屬沖壓加工方法之一。用拉力使大截面的金屬坯料強行穿過一定形狀的?？?，以獲得 所需斷面形狀和尺寸的小截面毛坯或制品的工藝過程。所需斷面形狀和尺寸的小截面毛坯或制品的工藝過程。 主要用來制造各種細線材、薄壁管、棒材、線材和異型材等。主要用來制造各種細線材、薄壁管、棒材、線材和異型材等。 焊接加工是充分利用金屬材料在高溫作用下易熔

10、化特性，使金屬與焊接加工是充分利用金屬材料在高溫作用下易熔化特性，使金屬與 金屬發(fā)生相互連接的工藝，是金屬加工的特別手段。金屬發(fā)生相互連接的工藝，是金屬加工的特別手段。 1 1、熔化焊通過加熱，使被焊金屬自身熔化而相互連接，也稱為自、熔化焊通過加熱，使被焊金屬自身熔化而相互連接，也稱為自 身身焊焊.2.2、壓力焊在加熱的同時加壓，使被焊金屬相互、壓力焊在加熱的同時加壓，使被焊金屬相互連接連接.3.3、釬焊、釬焊 通過加熱，利用焊接材料將被焊金屬相互通過加熱，利用焊接材料將被焊金屬相互連接連接. . 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 金金 屬屬 焊接焊接 自動焊接操作機 焊接效果 利用切削刀具在不同

11、的切削機床上利用切削刀具在不同的切削機床上( (車床、刨床、銑床、鉆床、磨車床、刨床、銑床、鉆床、磨 床、鏜床等床、鏜床等) )將金屬工件的多余加工量切去，以達到規(guī)定的形狀、將金屬工件的多余加工量切去，以達到規(guī)定的形狀、 尺寸和表面質(zhì)量的工藝過程尺寸和表面質(zhì)量的工藝過程。 按按加工方式分為車削、刨削、銑削、鉆削、磨削等，是最常見的金加工方式分為車削、刨削、銑削、鉆削、磨削等，是最常見的金 屬加工方法。屬加工方法。 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 冷加工冷加工 金金 屬屬 沈陽機床htc100DMG 數(shù)控萬能車 床NEF 400機床 車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成型回轉(zhuǎn)面等）

12、以及回轉(zhuǎn)體的車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成型回轉(zhuǎn)面等）以及回轉(zhuǎn)體的 端面端面。 車床主要使用的刀具為各種車刀，也可用鉆頭、擴孔鉆、絞刀進行孔加工，用絲錐、板車床主要使用的刀具為各種車刀，也可用鉆頭、擴孔鉆、絞刀進行孔加工，用絲錐、板 牙加工內(nèi)外螺紋表面。牙加工內(nèi)外螺紋表面。 金屬加工工藝：金屬加工工藝： 金金 屬屬 車削車削 刨削刨削 用于刨削各種平面和溝槽，主要類型有牛頭刨床和龍門刨床。用于刨削各種平面和溝槽，主要類型有牛頭刨床和龍門刨床。 刨削特點刨削特點: :機床機床刀具簡單刀具簡單, ,通用性通用性好好, ,生產(chǎn)率較低生產(chǎn)率較低, ,加工加工精度較低。精度較低。

13、銑削銑削 加工表面加工表面( (水平平面水平平面, ,垂直面等垂直面等),),溝槽溝槽( (鍵槽鍵槽,T,T型槽型槽, ,燕尾槽等燕尾槽等).).多齒零件的齒槽多齒零件的齒槽( (齒輪齒輪, ,鏈鏈 輪輪, ,棘輪棘輪, ,花鍵軸等花鍵軸等),),螺紋形表面螺紋形表面( (螺紋和螺旋槽螺紋和螺旋槽) )及各種曲面。及各種曲面。 冷加工冷加工 機床 車削產(chǎn)品 鉆削是在鉆床上用鉆頭在工件鉆削是在鉆床上用鉆頭在工件上加工上加工孔，通常用于加工尺寸較小孔，通常用于加工尺寸較小，精度，精度要求不太高的孔。要求不太高的孔。 可鉆孔可鉆孔，擴孔，擴孔，鉸孔及攻螺紋等。，鉸孔及攻螺紋等。 金屬加工工藝：金屬加

14、工工藝： 金金 屬屬 鉆削鉆削 磨削磨削 磨削磨削主要指用砂輪或砂帶進行去除材料加工的工藝方法主要指用砂輪或砂帶進行去除材料加工的工藝方法 通常按工具類型進行分類，可分為使用固定磨粒加工及使用自由磨粒加工兩大類。通常按工具類型進行分類，可分為使用固定磨粒加工及使用自由磨粒加工兩大類。 廣泛廣泛用于零件的精加工用于零件的精加工, ,尤其是淬硬鋼件尤其是淬硬鋼件, ,高硬度特殊材料及非金屬材料高硬度特殊材料及非金屬材料( (如陶瓷如陶瓷) )的精加的精加 工。工。 冷加工冷加工 牛頭刨床牛頭刨床 龍門刨床龍門刨床 塑料加工工藝：塑料加工工藝： 壓 延 成 型壓 延 成 型 擠 出擠 出 成 型成

15、型吹 塑 成 型 注 塑 成 型注 塑 成 型 模 壓 成 型澆 注澆 注 成 型成 型 塑塑 料料 塑料加工工藝：塑料加工工藝： 將顆?；蚍勰顭崴苄运芰霞尤肓隙罚谛D(zhuǎn)的螺桿作用下塑料沿螺旋槽向前輸送。料筒將顆?；蚍勰顭崴苄运芰霞尤肓隙?，在旋轉(zhuǎn)的螺桿作用下塑料沿螺旋槽向前輸送。料筒 內(nèi)的塑料在筒傳熱以及塑料與料筒之間，塑料與螺桿之間的剪切與摩擦下逐漸熔融呈粘流內(nèi)的塑料在筒傳熱以及塑料與料筒之間，塑料與螺桿之間的剪切與摩擦下逐漸熔融呈粘流 態(tài)，然后在擠壓系統(tǒng)的作用下，塑料通過一定形狀的擠出模具口模而連續(xù)成型。態(tài)，然后在擠壓系統(tǒng)的作用下，塑料通過一定形狀的擠出模具口模而連續(xù)成型。 塑料塑料

16、加工加工 擠出 成型 擠出成型機 機器工作原理 擠出產(chǎn)品 塑塑 料料 塑料加工工藝：塑料加工工藝： 塑料塑料 加工加工 將將粒狀或粉狀塑料從注射機的料斗送入料筒內(nèi)加熱熔融。塑化后，在柱塞或螺桿的加壓下粒狀或粉狀塑料從注射機的料斗送入料筒內(nèi)加熱熔融。塑化后，在柱塞或螺桿的加壓下 物料被壓縮并向前移動，通過機筒前的噴嘴以很快的速度注入較低溫度的閉合模腔內(nèi)，經(jīng)物料被壓縮并向前移動，通過機筒前的噴嘴以很快的速度注入較低溫度的閉合模腔內(nèi)，經(jīng) 一定時間冷卻定型后開啟模具取出制品。一定時間冷卻定型后開啟模具取出制品。 注塑 成型 塑塑 料料 吹氣注塑成型機 機器工作原理 注塑產(chǎn)品 住友注塑成型機 塑料加工工

17、藝：塑料加工工藝： 塑料塑料 加工加工 熱固性塑料（熱固性塑料（TSTS）將粉狀、粒狀或纖維狀等模塑料加入模具型腔）將粉狀、粒狀或纖維狀等模塑料加入模具型腔 中然后閉模加熱加壓中然后閉模加熱加壓 使之成型固化，開模取出制品。使之成型固化，開模取出制品。 熱塑性塑料（熱塑性塑料（TPTP）先將塑料加入模具型腔中，逐漸加熱加壓，塑料變成粘流態(tài)并充滿整個）先將塑料加入模具型腔中，逐漸加熱加壓，塑料變成粘流態(tài)并充滿整個 型腔后停止加熱，開啟冷卻裝置，待塑料冷卻到熱變形溫度以下后，開啟模具，取出制品型腔后停止加熱，開啟冷卻裝置，待塑料冷卻到熱變形溫度以下后，開啟模具，取出制品 模壓 成型 rtm模壓成型

18、壓機 模壓產(chǎn)品 模壓原理 塑塑 料料 塑料加工工藝：塑料加工工藝： 塑料塑料 加工加工 用擠出、注射等方法制出管狀型坯，然后將壓縮空氣通入處于熱塑用擠出、注射等方法制出管狀型坯，然后將壓縮空氣通入處于熱塑 狀態(tài)的型坯內(nèi)腔中，使其膨脹成為所需形狀的塑料制品。吹塑成型狀態(tài)的型坯內(nèi)腔中，使其膨脹成為所需形狀的塑料制品。吹塑成型 分為薄膜吹塑成型和中空吹塑成型。用于制造塑料薄膜、中空塑料分為薄膜吹塑成型和中空吹塑成型。用于制造塑料薄膜、中空塑料 制品制品( (如瓶子、包裝桶、油箱等如瓶子、包裝桶、油箱等) ) 吹塑 成型 75全自動吹塑成型機 機器工作原理 注塑產(chǎn)品 黑河中空吹塑成型設備 塑塑 料料

19、塑料加工工藝：塑料加工工藝： 塑料塑料 加工加工 壓延成型是利用熱的輥筒，將熱塑性塑料經(jīng)連續(xù)輥壓、塑化和延展成薄膜或薄片的一種成壓延成型是利用熱的輥筒，將熱塑性塑料經(jīng)連續(xù)輥壓、塑化和延展成薄膜或薄片的一種成 型方法型方法。 壓延壓延成型生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量好，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，設備投資大。是生產(chǎn)各種大長成型生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量好，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，設備投資大。是生產(chǎn)各種大長 塑料薄膜、薄板、片材、人造革和壁紙等的主要方法塑料薄膜、薄板、片材、人造革和壁紙等的主要方法。 適合適合壓延成型的塑料有：聚氯乙烯、聚乙烯、壓延成型的塑料有：聚氯乙烯、聚乙烯、ABSABS、聚乙烯醇等等。、聚乙烯醇等等

20、。 壓延 成型 壓延成型機 機器工作原理 壓延產(chǎn)品 塑塑 料料 塑料加工工藝：塑料加工工藝： 塑料塑料 加工加工 澆鑄成型又稱為注塑成型。將加有固化劑和其他助劑的液態(tài)樹脂混合物料倒入成型模具中，澆鑄成型又稱為注塑成型。將加有固化劑和其他助劑的液態(tài)樹脂混合物料倒入成型模具中， 在常溫或加熱條件下使其逐漸固化而成為具有一定形狀的制品。在常溫或加熱條件下使其逐漸固化而成為具有一定形狀的制品。 澆鑄 成型 全自動錫錠澆鑄成型機鑄棒機 機器工作原理 澆鑄產(chǎn)品 塑塑 料料 木材切削、木材干燥、木材膠合、木材表面裝飾木材切削、木材干燥、木材膠合、木材表面裝飾 木材加工工藝：木材加工工藝： 木木 材材 木材保

21、護木材保護 木材木材改性改性 功 能功 能 處 理處 理 技 術技 術 基本基本 加工加工 技術技術 裝 配 技 術裝 配 技 術榫卯，膠結(jié)榫卯，膠結(jié)合，螺釘合，螺釘與圓釘與圓釘結(jié)合，板材結(jié)合，板材拼接拼接 木材加工工藝：木材加工工藝： 基本基本 加工加工 木材切削，是通過刀具作用于木材產(chǎn)生相對運動，以獲取一定形狀、尺寸和表面狀態(tài)的木木材切削，是通過刀具作用于木材產(chǎn)生相對運動，以獲取一定形狀、尺寸和表面狀態(tài)的木 材制品的加工過程。是木材加工中占比重最大的一項基本工藝，其質(zhì)量對膠合工藝和表面材制品的加工過程。是木材加工中占比重最大的一項基本工藝，其質(zhì)量對膠合工藝和表面 裝飾工藝有重要影響。裝飾工

22、藝有重要影響。 木材 切削 木材干燥是為了保證木材與木制品的質(zhì)量和延長使用壽命，必須采取適當?shù)拇胧┦鼓静闹心静母稍锸菫榱吮ＷC木材與木制品的質(zhì)量和延長使用壽命，必須采取適當?shù)拇胧┦鼓静闹?的水分（含水率）降低到一定的程度。的水分（含水率）降低到一定的程度。 木材 干燥 木木 材材 RZH-L型磚混木材干燥窯示意 切削的定義木材切削作用力 木材加工工藝：木材加工工藝： 基本基本 加工加工 將木材與木材或其他材料的表面膠接成為一體的技術。它是木制品部件榫接和釘接方法的將木材與木材或其他材料的表面膠接成為一體的技術。它是木制品部件榫接和釘接方法的 發(fā)展。發(fā)展。 木材 膠合 木材表面裝飾是指對木材及其制

23、品按最終使用要求和視覺要求進行的表面加工處理過程。木材表面裝飾是指對木材及其制品按最終使用要求和視覺要求進行的表面加工處理過程。 現(xiàn)代木材表面裝飾方法主要有涂飾、覆貼和機械加工現(xiàn)代木材表面裝飾方法主要有涂飾、覆貼和機械加工3 3種。種。 木材 表面 裝飾 木木 材材 木材加工工藝：木材加工工藝： 木木 材材 功能功能 處理處理 技術技術 木材保護包括木材防腐、防蛀和木材阻燃等，系用相應藥劑經(jīng)涂刷、噴灑、浸注等方法，木材保護包括木材防腐、防蛀和木材阻燃等，系用相應藥劑經(jīng)涂刷、噴灑、浸注等方法， 防止真菌、昆蟲、海生鉆孔動物和其他生物體對木材的侵害；或阻滯火災的破壞。防止真菌、昆蟲、海生鉆孔動物和

24、其他生物體對木材的侵害；或阻滯火災的破壞。 木材 保護 木材改性是為提高或改善木材的某些物理、力學性質(zhì)或化學性質(zhì)而進行的技術處理。木材改性是為提高或改善木材的某些物理、力學性質(zhì)或化學性質(zhì)而進行的技術處理。 木材 改性 木材刷油防腐 木材真空壓力罐 木材壓力罐 木材加工工藝：木材加工工藝： 木木 材材 裝配裝配 技術技術 是在兩個木構件上所采用的一種凹凸結(jié)合的連接方式。凸出部分叫榫（或榫頭）；凹進部是在兩個木構件上所采用的一種凹凸結(jié)合的連接方式。凸出部分叫榫（或榫頭）；凹進部 分叫卯（或榫眼、榫槽）這是古代中國建筑、家具及其它木制器械的主要結(jié)構方式。榫結(jié)分叫卯（或榫眼、榫槽）這是古代中國建筑、家具及其它木制器械的主要結(jié)構方式。榫結(jié) 合的優(yōu)點是傳力明確、構造簡單，結(jié)構外露，便于檢查。根據(jù)結(jié)合部位的尺寸、位置以及合的優(yōu)點是傳力明確、構造簡單，結(jié)構外露，便于檢查。根據(jù)結(jié)合部位的尺寸、位置以及 構件在結(jié)構中的作用不同，榫頭