機械制造基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料

1、第二篇 鑄造第7章 鑄造工藝基礎(chǔ)7.1 液態(tài)合金的充型能力 液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力，叫做液態(tài)合金充填鑄型的能力，簡稱液態(tài)合金的充型能力。 影響充型能力的主要因素如下：7.1.1 合金流動性 液態(tài)合金本身的流動能力，稱為合金的流動性，它是合金主要鑄造性能之一，也是影響充型能力最主要的因素。7.1.2 澆注條件澆注溫度：澆注溫度越高，液態(tài)合金的黏度越小，又因過熱度大，合金液在鑄型中保持液態(tài)的時間也長，故充型能力強；反之，充型能力差。充型壓力：液態(tài)合金在流動方向所受的壓力愈大，充型能力愈好。澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動的阻力就越大，流動性就越差。7.1

2、.3 鑄型的充填條件 鑄型中凡是能增加金屬液流動阻力降低金屬液流動速度增加金屬液冷卻速度 的因素，均能降低合金的充型能力。7.2 合金的收縮7.2.1 合金的收縮及其影響因素液態(tài)收縮 從澆注溫度冷卻到凝固開始溫度(即液相線溫度)的收縮。凝固收縮 從凝固開始溫度冷卻到凝固終止溫度(即固相線溫度)的收縮。固態(tài)收縮 從凝固終止溫度冷卻到室溫的收縮。影響因素化學(xué)成分：鑄鋼中碳含量越高，合金收縮越大；灰口鑄鐵中隨著碳含量增加，合金收縮越小。澆注溫度：溫度升高，收縮增大。鑄件結(jié)構(gòu)：收縮不受阻礙，收縮越大。鑄型條件：收縮不受阻礙，收縮越大。 縮孔的形成：縮孔是集中在鑄件上部或最后凝固部位容積大的孔洞。在鑄件

3、中產(chǎn)生縮孔的基本原因是合金的液態(tài)收縮和凝固收縮大于固態(tài)收縮。產(chǎn)生縮孔的條件是鑄件由表及里的逐層凝固，即純金屬或共晶成分的合金易產(chǎn)生縮孔為便于分析縮孔的形成，假設(shè)鑄件呈逐層凝固，其形成過程如圖所示?？s松：分散在鑄件內(nèi)的細小縮孔，稱為縮松。 縮松的形成原因也是由于鑄件最后凝固區(qū)域的收縮未能得到補足，或者因合金呈糊狀凝固，被樹枝狀晶體分隔開的小液體區(qū)難以得到補縮所致?？s孔和縮松的防止 防止縮孔和縮松的基本原則是針對合金的收縮和凝固特點制訂合理的鑄造工藝，使鑄件在凝固過程中建立良好的補縮條件，盡可能使縮松轉(zhuǎn)化為縮孔，并使縮孔出現(xiàn)在鑄件最后凝固的部位。7.2.3 鑄造內(nèi)應(yīng)力的形成與防止 鑄件在凝固之后的

4、繼續(xù)冷卻過程中，其固態(tài)收縮若受到阻礙，鑄件內(nèi)部將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，稱為鑄造內(nèi)應(yīng)力。 鑄造內(nèi)應(yīng)力按產(chǎn)生阻礙的原因不同可分為熱應(yīng)力和機械應(yīng)力兩種。熱應(yīng)力 熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，冷卻速度不同，在同一時間內(nèi)鑄件各部分收縮不一樣而引起的。第8章 鑄造方法8.1 砂型鑄造 用型(芯)砂制造鑄型(型芯)，將液態(tài)金屬澆入后獲得鑄件的鑄造方法稱為砂型鑄造。因其適應(yīng)性廣、成本低而得到廣泛的應(yīng)用，但也存在鑄件的尺寸精度低、表面粗糙、鑄造缺陷多、砂型只能使用一次、工藝過程繁瑣、生產(chǎn)率低等缺點。2)機器造型 現(xiàn)代化的鑄造車間已廣泛采用機器造型和制芯，并與機械化砂處理系統(tǒng)、澆注和落砂等工序共同組成流水線生產(chǎn)線。起模方法頂

5、箱起模 漏模起模 翻箱起模 (2)造芯 造芯也有手工造芯和機器造芯兩種。 成批、大量生產(chǎn)時廣泛采用機器造芯。1)澆注位置的選擇鑄件上的重要加工面應(yīng)朝下或呈側(cè)立面。鑄件上的大平面應(yīng)朝下。鑄件上的大面積的薄壁部分應(yīng)置于鑄型的下部或使其處于垂直或傾斜位置，以防止其產(chǎn)生澆不足或冷隔等缺陷。對于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使厚大部分置于上部或側(cè)面，以便能直接安置冒口，使之自下而上進行順序凝固。2)分型面的選擇 分型面是兩半鑄型的分界面。選擇的原則如下： 應(yīng)便于起模，使造型工藝簡化：盡量使分型面平直且數(shù)量少 盡量避免采用活塊或挖沙造型 應(yīng)使型芯的數(shù)量減少；應(yīng)使鑄件全部或大部分位于同一砂箱，以防止產(chǎn)生錯箱缺陷；且

6、最好位于下箱，以便下芯、合箱及檢驗鑄件壁厚等。型芯頭：芯頭的作用是為了保證型芯在鑄型中的定位、固定以及通氣。4)澆注系統(tǒng) 金屬液進入鑄型所經(jīng)過的通道稱為澆注系統(tǒng)?？傮w要求：使金屬液平穩(wěn)、連續(xù)、均勻地流入鑄型，避免對砂型和型芯的沖擊。防止熔渣、砂?；蚱渌s質(zhì)進入鑄型。調(diào)節(jié)鑄件各部分溫度分布，控制冷卻和凝固順序，避免縮孔、縮松及裂紋的產(chǎn)生。 澆注系統(tǒng)的組成及其作用是：澆口杯： 直澆道；橫澆道； 內(nèi)澆道。 8.2 特種鑄造 目前，金屬型鑄造、熔模鑄造、壓力鑄造和離心鑄造等多種鑄造方法已在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。8.2.1 熔模鑄造 熔模鑄造是指用易熔材料制成模樣，然后再在模樣上涂掛耐火材料，經(jīng)硬化后，

7、再將模樣熔化以獲得無分型面的鑄型。1)熔模鑄造的工藝過程蠟?zāi)Ｖ圃?壓型制造 蠟?zāi)５膲褐?蠟?zāi)＝M裝型殼制造涂掛涂料撒砂 硬化焙燒與澆注焙燒 澆注2)熔模鑄造的特點及應(yīng)用鑄件具有較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，如鑄鋼件尺寸精度IT11-IT14，表面粗糙度Ra值為1.6-6.3m。由于其特殊的起模方式，可適于制造形狀復(fù)雜或特殊、難用其他方法鑄造的零件；適于各種鑄造合金，特別是小型鑄鋼件；設(shè)備簡單，生產(chǎn)批量不受限制；工藝過程較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，鑄件重量不能太大(25 kg)。典型應(yīng)用：形狀復(fù)雜的高熔點鑄件：如汽輪機葉片等。8.2.2 金屬型鑄造 金屬型鑄造是指將液態(tài)金屬澆入到金屬制成的鑄型中，以獲

8、得鑄件的方法。制造金屬型的成本高，周期長，鑄造工藝規(guī)格要求嚴格；由于金屬型導(dǎo)熱快，退讓性差，故易產(chǎn)生冷隔、裂紋等缺陷。主要用于大批量生產(chǎn)形狀不太復(fù)雜、壁厚較均勻的有色合金的中、小件，有時候也生產(chǎn)某些鑄鐵和鑄鋼件，如鋁活塞、氣缸體等。8.2.3 壓力鑄造 壓力鑄造是指在高壓(最高壓力甚至超過200Mpa)的作用下，將液態(tài)或半液態(tài)合金快速地壓入金屬鑄型中，并在壓力下結(jié)晶凝固而獲得鑄件的方法。壓力鑄造的特點及應(yīng)用鑄件精度及表面質(zhì)量均較其他鑄造方法高；可壓鑄出形狀復(fù)雜的薄壁件或鑲嵌件、鑄件的強度和硬度均較高；生產(chǎn)率高；易產(chǎn)生氣孔和縮松、壓鑄合金種類受限制；壓鑄設(shè)備投資大，生產(chǎn)準備周期長，壓鑄機造價高，

9、投資大。用于生產(chǎn)大批量低熔點有色金屬鑄件(MD外殼)等。壓力鑄造主要適應(yīng)于大批量生產(chǎn)低熔點有色合金鑄件，特別是形狀復(fù)雜的薄壁小件，如精密小儀器、儀表、醫(yī)療器械等。(3)半固態(tài)壓鑄半固態(tài)壓鑄的出現(xiàn)，為解決黑色金屬壓鑄型壽命低的問題提出了一個辦法，而且對提高鑄件質(zhì)量、改善壓鑄機壓射系統(tǒng)的工作條件，都有一定作用，所以是有前途的一種新工藝。8.2.4 離心鑄造 離心鑄造是將液體金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使液體金屬在離心力作用下充填鑄型和凝固成型的一種鑄造方法。離心鑄造主要適應(yīng)于生產(chǎn)中、小型管、筒類零件，如鑄件管、銅套、內(nèi)燃機缸套、鋼套襯銅的雙金屬件等。8.2.5 其他特種鑄造方法殼型鑄造 低壓鑄造 實型鑄

10、造 陶瓷型鑄造 懸浮鑄造第十章 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計10.110.1.1鑄件外形的設(shè)計鑄件的外形應(yīng)力求簡單，使造型簡便盡量使分型面平直且數(shù)量少凸臺和筋條的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于起模結(jié)構(gòu)斜度10.1.2鑄件內(nèi)腔設(shè)計應(yīng)盡量不用或少用型芯應(yīng)使鑄型中的型芯定位準確、安放穩(wěn)固、排氣通暢、清理方便10.2鑄件的壁厚應(yīng)適當(dāng)： 鑄件的最小壁厚主要取決于合金的種類和鑄件的尺寸鑄件壁厚應(yīng)盡可能均勻鑄件壁的連接：鑄件壁的連接處和轉(zhuǎn)角處是鑄件的薄弱環(huán)節(jié)，在設(shè)計時，贏注意設(shè)法防止金屬液的積聚和內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。避免受阻收縮避免過大的水平面。 第3篇 金屬壓力加工 金屬壓力加工是借助外力的作用，使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸

11、和力學(xué)性能的原材料、毛坯或零件的加工方法。特點：制件組織致密，力學(xué)性能高；除自由鍛造外，生產(chǎn)率都比較高；由于壓力加工在固態(tài)下成型，故不能獲得形狀復(fù)雜（尤其是內(nèi)腔）的制品。 第11章 金屬壓力加工工藝基礎(chǔ)11.1 金屬塑性變形的實質(zhì) 當(dāng)應(yīng)力低于金屬的彈性極限時，應(yīng)力和應(yīng)變成正比；外力消失后，變形即消失，這種變形稱為彈性變形。 當(dāng)應(yīng)力超過金屬的屈服極限時，即使外力消失，變形也不能完全消失，部分變形被保留下來，這部分變形稱為塑性變形。(1)滑移 滑移是指晶體在外力作用下，一部分相對于另外一部分，沿一定晶面和一定晶向的滑動。單晶體的塑性變形具有以下特點：滑移只有在切應(yīng)力作用下才能進行；滑移總是沿晶體中

12、原子排列最密的面和方向進行；滑移的距離是原子間距的整數(shù)倍?；剖怯苫泼嫔系奈诲e運動造成的，如圖11.5所示。(2)孿晶 孿晶是指晶體在外力作用下，其一部分沿一定的晶面(孿晶面)在一個區(qū)域(孿晶帶)內(nèi)做連續(xù)、順序的位移。11.1.2 多晶體的塑性變形 多晶體是由許多微小的晶粒(其尺寸介于0.01 mm到1 mm之間)所組成。 多晶體的塑性變形包括晶內(nèi)變形和晶間變形兩部分。晶內(nèi)變形仍以滑移與孿晶兩種方式進行，晶間變形包括晶粒之間的微量相互位移和轉(zhuǎn)動。11.2 加工硬化與再結(jié)晶11.2.1 加工硬化 隨著變形程度的增加，金屬的強度和硬度升高，而塑性和韌性下降，這種現(xiàn)象稱為加工硬化。 金屬產(chǎn)生加工硬

13、化的原因是憂郁在滑移過程中，多晶體金屬滑移面鄰近的晶格發(fā)生歪扭和紊亂，從而產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力，與此同時，在滑移面上產(chǎn)生了許多細小的晶粒碎塊，使得滑移面凹凸不平，從而增大了滑移阻力，使多晶體金屬的進一步滑移發(fā)生困難。金屬的變形程度越大，強度、硬度越高，而塑性、韌性越低。 加工硬化金屬塑性下降，使金屬繼續(xù)塑性變形困難，因而必須增加中間退火工序。這樣就降低了生產(chǎn)率，提高了生產(chǎn)成本。 可利用加工硬化作為一種強化金屬的手段。特別是一些不能用熱處理方法強化的金屬材料，可應(yīng)用加工硬化來提高其承載能力。11.2.2 回復(fù)和再結(jié)晶 隨著加熱溫度的逐漸升高，這個變化過程可經(jīng)歷回復(fù)-再結(jié)晶-晶粒長大三個階段。 將變形后的

14、金屬加熱到不太高的溫度，在晶粒大小尚無變化的情況下，使其力學(xué)性能和物理性能部分得以恢復(fù)的過程稱為回復(fù)。發(fā)生回復(fù)的溫度稱為回復(fù)溫度，且T回=(0.250.30)T熔 發(fā)生再結(jié)晶的溫度稱為再結(jié)晶溫度，且T再=0.40T熔11.2.3 金屬的冷變形和熱變形(1)冷變形 在再結(jié)晶溫度以下的變形稱為冷變形。冷變形的后果是使制件產(chǎn)生加工硬化，因此變形后金屬只具有加工硬化組織，無再結(jié)晶現(xiàn)象。 冷變形的優(yōu)點：u 制件尺寸、形狀精度高；u 表面質(zhì)量好；u 金屬強度、硬度提高；u 勞動條件好。(2)熱變形 在再結(jié)晶溫度以上的變形稱為熱變形。變形后金屬具有再結(jié)晶組織，無加工硬化痕跡。 金屬熱變形對組織結(jié)構(gòu)和性能的影

15、響如下： 除鑄態(tài)金屬的缺陷，提高材料的力學(xué)性能； 通過熱軋和鍛造可使金屬鑄錠中的疏松、氣泡壓合，部分消除某些偏析，將粗大的柱狀晶粒和枝晶壓碎，再結(jié)晶成細小均勻的等軸晶粒，改善夾雜物、碳化物的形態(tài)與分布，從而提高了金屬材料的致密度和力學(xué)性能。形成纖維組織(熱加工流線)。 纖維組織導(dǎo)致金屬材料的力學(xué)性能呈現(xiàn)各向異性。沿纖維方向（縱向）較垂直于纖維方向（橫向）具有較高的強度、塑性和韌性。 因此在設(shè)計和制造零件時應(yīng)做到：應(yīng)使流線與零件所受最大正應(yīng)力方向一致；應(yīng)使流線與零件所受剪應(yīng)力/沖擊力方向相垂直；纖維組織與零件外形相符合，不被切斷。11.3 金屬的可鍛性 金屬的可鍛性是衡量材料在經(jīng)受壓力加工時獲得

16、優(yōu)質(zhì)制品難易程度的工藝性能。 金屬的可鍛性取決于金屬的本質(zhì)和加工條件。11.3.1 金屬的本質(zhì)化學(xué)成分：純金屬可鍛性好、碳含量低可鍛性好、生成合金碳化物可鍛性下降；金屬組織：單相固溶體可鍛性好、金屬化合物降低可鍛性、細晶組織可鍛性好。11.3.2 加工條件變形溫度 提高金屬變形時的溫度，是改善金屬可鍛性的有效措施。 對金屬加熱的要求是：在坯料均勻熱透的條件下，能以較短的時間獲得加工所需的溫度，同時保持金屬的完整性，并使金屬及燃料的消耗最少。 重要內(nèi)容是確定金屬的鍛造溫度范圍，即合理的始鍛溫度和終鍛溫度。碳鋼的鍛造溫度范圍。始鍛溫度即開始鍛造溫度，原則上要高，但要有一個限度，如超過此限度，則會使

17、鋼產(chǎn)生氧化、脫落、過熱和過燒等加熱缺陷。 終鍛溫度即停止鍛造溫度，原則上要低，但不能過低，否則金屬將產(chǎn)生加工硬化，使其塑性顯著降低，而強度明顯上升，鍛造時費力，對高碳鋼和高碳合金工具鋼而言甚至斷裂。 鍛造時，鋼的溫度與火色的關(guān)系如下：變形速度 變形速度指單位時間內(nèi)的變形程度。變形速度對金屬可鍛性的影響如圖11.11所示。變形方式(應(yīng)力狀態(tài)) 變形方式不同，變形金屬內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)不同：從單向拉伸到三向壓縮，共9種。 實踐證明，三個方向的應(yīng)力中，壓應(yīng)力的數(shù)目越多，則金屬的塑性越好；拉應(yīng)力的數(shù)目越多，則金屬的塑性越差。 第12章 金屬壓力加工方法12.1 鍛造 利用沖擊力或壓力使金屬在抵鐵間或鍛模中產(chǎn)生

18、變形，從而得到所需形狀及尺寸的鍛件的方法稱為鍛造。鍛造是金屬零件的重要成型方法之一，它能保證金屬零件具有較好的力學(xué)性能，以滿足各種機器零件的使用要求。12.1.1 自由鍛 自由鍛是利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩抵鐵之間產(chǎn)生變形，從而得到所需形狀及尺寸的鍛件的方法。 自由鍛可分為手工鍛造和機器鍛造兩種，前者只能生產(chǎn)小型鍛件，后者是自由鍛造的主要方式。自由鍛具有以下特點： 所用工具簡單，通用性強，靈活性大，因此適合單件小批生產(chǎn)鍛件。 精度差，生產(chǎn)率低，工人勞動強度大，對工人技術(shù)水平要求高。 自由鍛可生產(chǎn)不到1 kg的小鍛件，也可生產(chǎn)300 t以上的重型鍛件，適用范圍廣，對大型鍛件，自由鍛是惟一的鍛

19、造方法。(1)自由鍛設(shè)備 常用的自由鍛設(shè)備有空氣錘、蒸汽-空氣錘和液壓機三種。 空氣錘是利用電動機驅(qū)動并由空氣帶動錘頭工作的鍛造設(shè)備。 蒸汽-空氣錘是利用蒸汽或壓縮空氣帶動錘頭工作的。其工作原理與空氣錘相同，但其結(jié)構(gòu)較空氣錘復(fù)雜，噸位稍大，適用于鍛造中小型鍛件。(2)自由鍛工序1)基本工序：是使金屬產(chǎn)生塑性變形，以達到所需形狀和尺寸的工序。 鐓粗：使坯料的高度減小，橫截面積增大的工序; 拔長：使坯料橫截面積減小，長度增加的工序； 沖孔：用沖頭在坯料上沖出通孔和不通孔的鍛造工序； 擴孔：減小空心坯料的壁厚而增大其內(nèi)外徑的鍛造工序； 彎曲：使坯料彎成曲線或一定角度的鍛造工序； 錯移：使坯料的一部分

20、相對另一部分平移錯開的工序； 扭轉(zhuǎn)：使坯料的一部分相對另一部分繞其共同的軸線旋轉(zhuǎn)一定角度的工序； 切割：切除鍛件一部分的鍛造工序，又稱剁料。2)輔助工序：為基本工序操作方便而進行的預(yù)變形工序。如壓鉗口、壓棱邊等。3)精整工序：完成基本工序之后，為提高鍛件尺寸和位置精度的工序。如滾圓、校正等。12.1.2 模鍛 模鍛是把金屬坯料放在具有一定形狀的鍛模模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件的方法。 與自由鍛相比，模鍛具有以下特點：可鍛出形狀比較復(fù)雜的鍛件，且模鍛件質(zhì)量好；節(jié)約金屬；可鍛出形狀比較復(fù)雜的鍛件；生產(chǎn)率高；對工人技術(shù)水平要求較低，勞動強度也較低。設(shè)備投資大，工藝靈活性不如自由鍛。模鍛按所用設(shè)備的類型不

21、同，可以分為錘上模鍛、胎模鍛、曲柄壓力機上模鍛、平鍛機上模鍛和摩擦壓力機上模鍛等。(2)胎模鍛胎模鍛是在自由鍛設(shè)備上使用胎模生產(chǎn)模鍛件的方法。胎模鍛與自由鍛相比，能提高鍛件質(zhì)量，節(jié)省金屬材料，提高生產(chǎn)率，降低鍛件成本等。(3)曲柄壓力機上模鍛 曲柄壓力機上模鍛的特點是：鍛件精度高、生產(chǎn)率高、節(jié)省金屬；無震動，噪音小，勞動條件好，容易實現(xiàn)機械化自動化；模具制造簡單，更換容易，節(jié)省貴重的模具材料；具有良好的導(dǎo)向裝置和自動頂件機構(gòu)，因此鍛件的余量、公差和模鍛斜度都比錘上模鍛的??；坯料表面上的氧化皮不易被清除掉，影響表面質(zhì)量；行程和壓力不能隨意調(diào)節(jié)，不宜用于拔長、滾擠等工序；設(shè)備造價高。(4)摩擦壓力

22、機上模鍛 摩擦壓力機上模鍛的特點是：具有模鍛錘(滑塊行程不固定)和曲柄壓力機(變形速度低)雙重的工作特性，工藝用途廣；備有頂出裝置，可鍛或擠壓帶長桿鍛件，也可實現(xiàn)小模鍛斜度、無模鍛斜度和小余量、無余量的精密模鍛工藝；設(shè)備簡單、維修方便、成本低、勞動條件好；但螺桿和滑塊間是非剛性聯(lián)接，承受偏心載荷能力較差，一般只適于單模膛模鍛；導(dǎo)軌對滑塊的導(dǎo)向不夠精確，所以要求較高的鍛模其上下模之間需有導(dǎo)向裝置；生產(chǎn)率低，能量消耗較大。(5)平鍛機上模鍛 平鍛機工作原理和曲柄壓力機相同，只因為滑塊是在水平方向運動，故稱為平鍛機。平鍛機上模鍛的特點是：可鍛出在鍛錘上或曲柄壓力機上難于鍛出的鍛件，如長桿一端帶法蘭的

23、實心或空心的鍛件(汽車半軸類)、帶通孔的鍛件(滾動軸承套圈類)、具有兩個凸緣的鍛件(汽車倒車齒輪類)等，還可進行切毛邊、切斷、彎曲、熱精壓等工序；生產(chǎn)率高，每小時可生產(chǎn)400900件；鍛件尺寸精度高，表面光潔；節(jié)省金屬，鍛件毛邊小，甚至沒有。無沖孔連皮，無外壁斜度。因此材料利用率可達85%95%。平鍛機的造價較高，只適用于成批、大量生產(chǎn)。對于非回轉(zhuǎn)體及中心不對稱的鍛件較難鍛造。 因此，平鍛機上模鍛適用于需要多次鐓粗成形的鍛件，鐓粗部位可在棒料的端部或中部，特別適用長棒料的頭部鐓粗件、深孔形件、長管鐓粗件，以及具有復(fù)雜內(nèi)腔和外形的套筒類鍛件。12.1.3 鍛造工藝規(guī)程的制訂 編制工藝規(guī)程主要包括

24、以下內(nèi)容：繪制自由鍛件圖、確定坯料的重量和尺寸、確定鍛造工序、選擇鍛造設(shè)備、確定鍛造溫度范圍和加熱次數(shù)、確定熱處理規(guī)范、提出鍛件的技術(shù)要求和檢驗要求、填寫工藝卡片等。(1)繪制鍛件圖 鍛件圖是指在零件圖的基礎(chǔ)上，考慮鍛造工藝特點而繪制成的圖樣。1)余量、敷料和鍛件公差2)分模面的選擇 分模面即上下模在鍛件上的分界面。3）模鍛斜度4)圓角半徑 為了使金屬容易充滿模膛，增大鍛件強度，避免鍛模內(nèi)尖角處產(chǎn)生裂紋，提高鍛模使用壽命，在模鍛件上所有兩平面的交角處均需做成圓角。(2)坯料的重量和尺寸計算坯料重量可按下式計算：G坯料坯料質(zhì)量；G鍛件鍛件質(zhì)量；G燒損加熱時坯料表面氧化而燒損的質(zhì)量。 第一次加熱時

25、取被加熱金屬的2%3%； 以后各次加熱取1.5%2%；G料頭在鍛造過程中沖掉或切掉的金屬的質(zhì)量。如沖孔時坯料中部的料芯，修切端部產(chǎn)生的料頭等。12.2 板 料 沖 壓板料沖壓是利用沖模使板料產(chǎn)生分離或變形，從而獲得毛坯或零件的壓力加工方法。板料沖壓的特點是：可以沖壓出形狀復(fù)雜的零件，且廢料較少。產(chǎn)品具有足夠高的精度和較低的表面粗糙度值，沖壓件互換性好。能獲得重量輕、材料消耗少、強度和剛度都較高的零件。沖壓操作簡單，工藝過程便于機械化和自動化，生產(chǎn)率很高，故零件成本低。沖模制造復(fù)雜、成本高，手工操作時不安全。12.2.2 沖壓基本工序 板料沖壓的基本工序又分為分離工序和變形工序兩大類。 分離工序

26、是使坯料的一部分與另一部分相互分離的工序。典型的分離工序有：沖孔、落料、切斷、切邊等。了解表12.1 變形工序是使坯料的一部分相對于另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工序。典型的變形工序有拉深、彎曲、翻邊、脹形等。了解表12.2 三大沖壓工序沖裁、彎曲和拉深。 沖裁是將板料按封閉的輪廓線分離的工序，包括落料和沖孔兩種工序。 彎曲是將坯料的一部分相對另一部分彎成一定角度的工序。 拉深是使平板坯料變成中空形狀零件的工序。1)沖裁沖裁變形過程：彈性變形階段、塑性變形過程、斷裂分離三個階段。凸凹模間隙 沖裁模工作零件(凹模、凸模)刃口的尺寸之差。記為Z，是一個雙邊間隙。沖裁斷面形狀 由圓角帶、光亮帶和斷裂帶三

27、部分組成。12.2.3 沖模沖?？煞譃楹唵文！⑦B續(xù)模和復(fù)合模三種。(1)簡單模：在沖床的一次沖程中，只完成一道工序的沖模稱為簡單模。 (2)連續(xù)模：在沖床的一次沖程中，在模具的不同位置上同時完成數(shù)道工序的模具稱為連續(xù)模。(3)復(fù)合模：在沖床的一次沖程中，在模具同一部位同時完成數(shù)道工序的模具稱為復(fù)合模。12.3 零件的軋制、擠壓和拉拔12.3.1 零件的軋制軋制是生產(chǎn)板材、型材和管材的主要方法。根據(jù)軋輥軸線與坯料軸線所交的角度不同，軋制可分為縱軋、橫軋、斜軋和楔橫軋等四大類。1)縱軋縱軋是軋輥軸線與坯料軸線互相垂直的軋制方法，也稱為輥鍛，目前輥鍛成形適用于以下三種類型的鍛件：扁斷面的長桿件，如扳

28、手、活動扳手和鏈環(huán)等。帶有不變形的頭部，而沿長度方向上橫截面積遞減的鍛件，如葉片等。連桿成形輥鍛。2)橫軋橫軋是軋輥軸線與坯料軸線相互平行的軋制方法。橫軋可以制造直齒輪、斜齒輪和人字齒輪。齒輪精度可達89級，齒面粗糙度Ra在3.2m左右。3)斜軋斜軋是軋輥軸線與坯料軸線在空間相交一定角度的軋制方法。4)楔橫軋楔橫軋適用于大量生產(chǎn)，熱軋各種成形階梯軸毛坯。12.3.2 零件的擠壓擠壓是用強大的壓力作用于放在模具中的金屬坯料，使金屬產(chǎn)生巨大的塑性變形，由?？谆蛲埂寄？p隙中擠出，從而獲得型材、管材或零件的方法。按照擠壓時金屬流動方向和凸模運動方向不同，擠壓方法可分為以下四種，如表12.3。零件擠壓

29、工藝具有以下特點：擠壓時金屬坯料處于三向受壓狀態(tài)，可提高金屬坯料的塑性，因而適合于擠壓的材料品種多?？芍瞥鲂螤顝?fù)雜、深孔、薄壁和異型斷面的零件。擠壓零件的精度可達IT7IT6，表面粗糙度值可達Ra0.43.2m，從而可達到少、無切屑加工的目的。擠壓變形后，零件內(nèi)部的纖維組織基本上是沿零件外形分布而不被切斷，從而提高了零件的力學(xué)性能。節(jié)省原材料。12.3.3 零件的拉拔拉拔是將金屬坯料從拉模的模孔中拉出而使坯料變形的加工方法，如圖12.38所示。坯料通過形狀及尺寸逐漸變化的?？祝瑱M截面減小，長度增加。拉拔一般在常溫下進行，故又稱冷拉。12.4 壓力加工新工藝簡介12.4.1 精密模鍛精密模鍛是在

30、普通模鍛設(shè)備上鍛造出形狀復(fù)雜、高精度鍛件的鍛造工藝。保證精密模鍛的措施：要精確計算原始坯料的尺寸，嚴格按質(zhì)量下料。否則會增大鍛件尺寸公差，降低精度。精細地清理坯料表面，除凈坯料表面的氧化皮、脫碳層及其他缺陷等。采用無氧化或少氧化加熱法，盡量減少坯料表面形成的氧化皮。精鍛模膛的精度必須比鍛件精度高兩級。精鍛模應(yīng)有導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，以保證合模準確。精鍛模上應(yīng)開有排氣小孔，以減小金屬的變形阻力，更好地充滿模膛。模鍛進行中要很好地冷卻鍛模和進行潤滑。精密模鍛一般都要在剛度大、運動精度高的設(shè)備(如曲柄壓力機、摩擦壓力機、高速錘等)上進行，它具有精度高、生產(chǎn)率高、成本低等優(yōu)點。第13章 鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計自由鍛的

31、結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件設(shè)計，總的要求是結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡量簡單，能夠或容易用自由鍛生產(chǎn)。自由鍛設(shè)計舉例一般原則工藝性好工藝性差不良結(jié)構(gòu)的改進 不允許有錐度和斜面結(jié)構(gòu)改為圓柱體、平面結(jié)構(gòu)；用余塊簡化，鍛后再切削成錐體或斜面鍛件形狀應(yīng)盡量簡單，避免非平面交接結(jié)構(gòu)，以免出現(xiàn)結(jié)交與相貫改為自由鍛可以鍛出的平面交接結(jié)構(gòu)不允許有助板、凸臺、工字形截面等結(jié)構(gòu)去掉自由鍛鍛不出的結(jié)構(gòu)；分別用焊接肋板、加余塊等方法補救；凸臺改為沉孔。13.2模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性：其結(jié)構(gòu)符合下列原則：1、 必須保證模鍛件易于從鍛模中取出；2、 應(yīng)有適合的模鍛斜度和圓角半徑；3、 零件的外形應(yīng)力求簡單；4、 采用組合結(jié)構(gòu)；13.3板料沖壓結(jié)構(gòu)工藝

32、性影響沖壓件工藝性的主要因素有：沖壓件的形狀，尺寸，精度和材料等。 第4篇 焊接 焊接是一種永久性連接金屬材料的工藝方法。焊接過程的實質(zhì)是利用加熱或加壓或兩者兼用，借助于金屬原子的結(jié)合和擴散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來。 根據(jù)實現(xiàn)原子間結(jié)合的方式，焊接可分為三類：熔化焊、壓力焊、釬焊。熔化焊：利用局部加熱手段，將工件焊接處加熱至熔化，形成熔池并冷卻結(jié)晶形成焊縫的焊接方法。簡稱熔焊。壓力焊：焊接過程中，對工件加壓（加熱或不加熱）完成焊接的方法。簡稱壓焊。釬焊：利用釬料（熔點比母材低的金屬）填充接頭間隙，使之熔化后與固態(tài)母材相互擴散而實現(xiàn)連接的焊接方法。 第14章 焊接工藝基礎(chǔ)14.1.2

33、 焊接電源極性及選用 電弧的極性：電弧兩極與焊接電源的連接方式。 直流電弧焊接時，焊件與焊接電源正極連接、焊條與負極連接的接線法就稱為正接法（或正極性）。 反之，焊件與焊接電源負極連接、焊條與正極連接的接線法就稱為反接法（或負極性）。 一般情況下皆用正接，因焊件上熱量大，可提高生產(chǎn)率，如焊厚板、難熔金屬等。反接只在特定要求時才用，如焊接有色金屬、薄鋼板或采用低氫型焊條等。 交流電弧焊接時，電源極性交替變化，連接方式可以任意選擇。14.2 焊接設(shè)備14.2.2 焊接設(shè)備交流弧焊機：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用方便、維護容易，但電弧穩(wěn)定性少稍差。硅整流弧焊機：高效節(jié)能、體積較小、維修方便、穩(wěn)定性好。逆

34、變弧焊機：性能優(yōu)異、高效節(jié)能、適應(yīng)性好。14.4 電焊條14.4.1 電焊條的組成及作用 焊芯 焊條中被藥皮包裹的金屬芯稱焊芯。它的主要作用是導(dǎo)電和填充焊縫金屬。焊條藥皮 焊接藥皮中含有穩(wěn)弧劑、造氣劑、造渣劑、脫氧劑、合金劑等，以便焊接時：穩(wěn)定電弧燃燒，有利于焊縫成形，減少飛濺等；形成氣-渣聯(lián)合保護，防止空氣中有害物質(zhì)侵入；對焊縫進行脫硫、脫氧，并滲入合金元素，以保證焊縫金屬獲得符合要求的化學(xué)成分和力學(xué)性能。14.4.2 電焊條的種類按熔渣性質(zhì)將焊條分為酸性和減性兩類。酸性焊條：熔渣是以酸性氧化物為主(如SiO2、TiO2等)的焊條。 堿性焊條：熔渣是以堿性氧化物為主(如CaO等) 的焊條。

35、酸性焊條工藝性好，但焊接質(zhì)量一般。用于一般結(jié)構(gòu)的焊接。堿性焊條工藝性差，但焊接質(zhì)量好。常用于重要結(jié)構(gòu)(如鍋爐、船舶、橋梁、壓力容器等)的焊接。一般用直流反接法。14.4.3 焊條的型號與牌號電焊條型號(國家標準中的焊條代號)碳鋼焊條應(yīng)用最廣泛，按GB/T 51171995碳鋼焊條標準，其型號用大寫字母“E”和四位數(shù)字表示。14.4.4 電焊條的選用根據(jù)被焊件的化學(xué)成分和性能要求選擇相應(yīng)的焊條種類；焊縫性能要和母材具有相同的使用性能；根據(jù)被焊件的工作條件和結(jié)構(gòu)特點選用焊條。14.5 焊接接頭的組織與性能1、焊縫金屬 焊縫金屬是焊接熔池冷卻凝固后形成的鑄態(tài)組織。2、熱影響去 熱影響區(qū)是指焊縫附近的

36、金屬，在焊接熱源作用下，發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域。熔合區(qū) 指在焊接接頭中焊縫向熱影響區(qū)過渡的區(qū)域。過熱區(qū) 溫度在1100C以上，金屬處于嚴重過熱狀態(tài)，晶粒粗大，其塑性、韌性很低，容易產(chǎn)生焊接裂紋。正火區(qū) 溫度Ac3至1100C之間，金屬發(fā)生重結(jié)晶，晶粒細化，力學(xué)性能好。部分相變區(qū) 溫度在Ac1-Ac3之間，部分金屬組織發(fā)生相變，此區(qū)晶粒大小不均勻，力學(xué)性能稍差。14.6 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力是指焊接過程中焊件內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力。焊接變形是指焊接過程中焊件產(chǎn)生的變形。14.6.1 焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因焊接過程中不均勻加熱和冷卻及工件有一定剛性是產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的原因。平板對接焊接的結(jié)果：焊縫區(qū)

37、產(chǎn)生了拉應(yīng)力，其兩側(cè)金屬則受壓應(yīng)力；焊件比焊前縮短了l 。14.6.2 焊接變形的基本形式當(dāng)焊接殘余應(yīng)力超過材料的屈服點時，焊件就發(fā)生變形。常見焊接變形的基本形式有收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形和波浪變形。16.6.3 防止和減少變形的措施加裕量法 剛性固定法 反變形法 選擇合理的焊接次序14.7 焊接缺陷與檢驗14.7.1 焊接缺陷常見的焊接缺陷主要有咬邊、焊瘤、裂紋、氣孔與縮孔、夾雜與夾渣、燒穿、未焊滿、未熔合與未焊透等。咬邊：是指在基本金屬與焊縫金屬交接處因焊接而造成的溝槽。焊瘤：是指焊接過程中，熔化金屬流溢到焊縫外母材上形成的金屬瘤。裂紋：冷裂紋和熱裂紋。 冷裂紋是焊接接頭冷卻到

38、較低溫度下(如Ms點)產(chǎn)生的裂紋。典型的有延遲裂紋。 熱裂紋是焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近產(chǎn)生的裂紋。有結(jié)晶裂紋和液化裂紋兩種。 延遲裂紋的產(chǎn)生與接頭的淬硬組織、擴散氫的聚集以及焊接應(yīng)力有關(guān)。為了防止發(fā)生冷裂常采取預(yù)熱、后熱，采用低氫焊條、烘干焊條、清除坡口及兩側(cè)的銹與油、減小焊接應(yīng)力等措施。氣孔和縮孔 氣孔是熔池中的氣泡在凝固時未能溢出而殘留下來所形成的空穴。 縮孔是熔化金屬在凝固過程中，收縮而產(chǎn)生的殘留在焊縫中的孔穴。夾雜和夾渣 夾雜是殘留在焊縫金屬中由冶金反應(yīng)產(chǎn)生的非金屬夾雜和氧化物。 夾渣是殘留在焊縫中的熔渣。未熔合和未焊透 未焊合是焊縫金屬與母材之間未完全熔化結(jié)合的

39、部分。 未焊透是焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。14.7.2 焊接質(zhì)量檢驗 檢查焊接質(zhì)量有兩類方法：非破壞性檢驗，包括外觀檢驗、密封性檢驗、耐壓檢驗和無損探傷等；破壞性試驗，如力學(xué)性能試驗、金相檢驗、斷口檢驗和耐腐蝕試驗等。 第15章 其他焊接方法15.1 埋弧自動焊 引弧、運弧和送進焊絲等操作由機械來完成，且焊縫被封閉熔渣泡保護的焊接方法，就稱之為自動焊。埋弧自動焊的特點生產(chǎn)率高；焊縫質(zhì)量高且穩(wěn)定；節(jié)省金屬和電能；改善了勞動條件；埋弧自動焊的應(yīng)用批量生產(chǎn)的長直線焊縫；直徑較大的圓筒形工件的環(huán)焊縫、縱焊縫。15.2 氣體保護焊氣體保護焊是利用外加氣體保護電弧區(qū)的熔滴和熔池及焊縫的電弧焊。它與渣

40、保護焊相比，具有以下特點：明弧可見，便于焊工觀察熔池進行控制；焊縫表面無渣，這在多層焊時可節(jié)省大量層間清渣工作；可進行空間全方位的焊接。特點：生產(chǎn)率高(比焊條電弧焊提高15倍，不需更換焊條連續(xù)焊接)、成本低(成本僅是埋弧焊和焊條電弧焊的40%左右)是其顯著優(yōu)點。但是CO2氣體有氧化作用，應(yīng)使用含錳、硅較高的焊絲或含有相應(yīng)合金元素的合金焊絲。應(yīng)用：CO2氣體保護焊主要應(yīng)用于低碳鋼和普通低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，在汽車、機車、造船、起重機、化工設(shè)備、油管以及航空工業(yè)等部門都得到廣泛的應(yīng)用。15.2.2 氬弧焊氬弧焊是指用氬氣做保護氣體的氣體保護焊。有熔化極氬弧焊和鎢極氬弧焊兩種。熔化極氬弧焊以連續(xù)送進的

41、焊絲作為電極并兼作填充金屬，可采用較大電流，生產(chǎn)率較鎢極氬弧焊高，適宜于焊接厚度為25mm以下的工件。鎢極氬弧焊電極不熔化，一般將鎢接陰極，焊接電流不能過大。用于焊接4mm以下薄板。氬弧焊常用于焊接不銹鋼、有色金屬等。15.4 氣焊與氣割15.4.1 氣焊氣焊是利用可燃氣體如乙炔(C2H2)和助燃氣體氧氣(O2)混合燃燒的高溫火焰來進行焊接的工藝方法。氣焊所用的設(shè)備有乙炔發(fā)生器、回火防止器、氧氣瓶、減壓閥和焊炬等，如圖15.7所示。氣焊火焰改變氧氣和乙炔的體積比例，可獲得三種不同性質(zhì)的氣焊火焰。中性焰：O2：C2H2混合比為1-1.2燃燒所形成的火焰。碳化焰：O2：C2H2混合比小于1燃燒所形

42、成的火焰。氧化焰：O2：C2H2混合比大于1燃燒所形成的火焰。中性焰應(yīng)用最廣，一般常用于焊接碳鋼、紫銅和低合金鋼等。碳化焰用于焊接高碳鋼、鑄鐵等。氧化焰用于焊接黃銅、鍍鋅鐵皮等。氣焊的特點及應(yīng)用生產(chǎn)率低：火焰溫度低，加熱緩慢；焊件變形大：熱量分散，熱影響區(qū)寬；接頭質(zhì)量不高：火焰對熔池保護性差；氣焊火焰易控制和調(diào)整，靈活性強，氣焊設(shè)備不需電源。15.4.2 氣割氧氣切割簡稱氣割。氣割的效率高、成本低、設(shè)備簡單，并能在各種位置進行切割，廣泛用于鋼板下料和鑄鋼件澆冒口的割除。被切割金屬應(yīng)具備的條件是：金屬的燃點應(yīng)低于其熔點；燃燒生成的金屬氧化物熔點應(yīng)低于金屬本身的熔點，以便熔化后吹掉；金屬燃燒時應(yīng)放

43、出大量的熱，以利于切割過程不斷進行下去；金屬導(dǎo)熱性要低，以利于預(yù)熱。15.5 電阻焊 電阻焊又稱接觸焊。是利用電流通過兩焊件接觸處所產(chǎn)生的電阻熱(Q=I2Rt)作為焊接熱源，將接頭加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛壓力，以形成牢固焊接接頭的方法。按接頭型式分為點焊、縫焊和對焊三種。15.5.1 點焊點焊是利用電流通過柱狀電極和搭接的兩焊件產(chǎn)生電阻熱，將焊件加熱并局部熔化，然后在壓力作用下形成焊點的焊接方法。點焊時，每個焊點的焊接過程應(yīng)用：4mm以下薄板、沖壓件等。廣泛用于汽車、飛機、輕工等工業(yè)領(lǐng)域。15.5.2 縫焊 縫焊又稱滾焊，其焊接過程與點焊相似，只是用旋轉(zhuǎn)的圓盤狀滾狀電極代替了柱狀

44、電極。應(yīng)用：僅適合于3mm以下薄板結(jié)構(gòu)的焊接。15.5.3 對焊 對焊是利用電阻熱，使兩個工件在整個接觸面上焊接起來的一種方法。 阻對焊 應(yīng)用：形狀簡單、直徑或邊長20mm以內(nèi)、強度要求不高的焊接件。如發(fā)動機氣門頂桿。閃光對焊 應(yīng)用：重要結(jié)構(gòu)的焊接。如自行車車圈、鋼軌、錨鏈、刀具等。第16章 常用金屬材料焊接及焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計16.1 常用金屬材料的焊接16.1.1 金屬材料的焊接性(1)焊接性的概念 金屬材料的焊接性是指金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性。 它包括工藝焊接性和使用焊接性兩個方面。16.1.2 常用金屬材料的焊接(1)低碳鋼的焊接 低碳鋼的碳當(dāng)量CE0.4%，焊接性良好，焊接時通常不需采取

45、特殊的工藝措施，就能獲得優(yōu)質(zhì)接頭。(2)中、高碳鋼的焊接 中碳鋼的碳當(dāng)量CE在0.4%左右，焊接性較差，焊縫中易產(chǎn)生熱裂縫，熱影響區(qū)容易產(chǎn)生淬硬組織而導(dǎo)致出現(xiàn)冷裂縫，所以焊接時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?3)低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接強度b400MPa的低合金結(jié)構(gòu)鋼，碳當(dāng)量CE0.4%，焊接性良好，焊接時不需采取特殊的工藝措施。但在低溫下焊接時或焊接厚度時，應(yīng)當(dāng)在焊前預(yù)熱。強度b400MPa的低合金結(jié)構(gòu)鋼，碳當(dāng)量CE0.4%，焊接性較差，焊縫及熱影響區(qū)淬硬及冷裂縫傾向增大，所以在焊接時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?4)鑄鐵的焊補鑄鐵焊補主要用在兩個方面：一是鑄造生產(chǎn)過程中鑄鐵件產(chǎn)生缺陷的焊補；二是使用過程中鑄鐵件產(chǎn)生

46、裂紋和斷裂損壞，采用焊補修復(fù)。16.2 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計16.2.1 焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇焊接結(jié)構(gòu)選材應(yīng)注意的問題：1)在滿足工作性能要求的前提下，應(yīng)選用焊接性較好的材料來制造焊接結(jié)構(gòu)件；2)異種金屬焊接時必須注意其焊接性，參見表16.1；3)焊接結(jié)構(gòu)件的金屬最好采用相等的厚度，不同厚度的鋼板對接焊接時，允許厚度差見表16.2；4)應(yīng)多采用工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼管等型材，以降低結(jié)構(gòu)重量，減少焊縫數(shù)量，簡化焊接工藝，增加結(jié)構(gòu)件的強度和剛性。對形狀比較復(fù)雜的部分，還可以選用鑄鋼件、鍛件或沖壓件來焊接。16.2.2 焊縫的布置(1)焊縫布置應(yīng)盡量分散；焊縫密集或交叉，會加大熱影響區(qū)，造成金屬的嚴重過熱，使

47、組織惡化，性能下降。(2)焊縫應(yīng)盡可能對稱；偏置焊縫會產(chǎn)生較大的焊接變形，對稱焊縫則可能使焊縫引起的變形互相抵消，而無明顯變形。(3)焊縫應(yīng)盡可能避開最大應(yīng)力處和應(yīng)力集中處；對于一些受力條件嚴重的焊接結(jié)構(gòu)件，為了安全起見，在最大應(yīng)力和應(yīng)力集中的位置不應(yīng)設(shè)置焊縫。(4)焊縫布置應(yīng)便于操作；焊縫位置要考慮到有足夠的操作空間。(5)焊縫應(yīng)盡量避開機械加工表面。有些焊縫結(jié)構(gòu)需要進行機械加工，為保證加工表面精度不受影響，焊縫應(yīng)避開這些加工表面。16.2.3（1）接頭形式設(shè)計對接 對接接頭是焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用最多的接頭形式，其接頭受力比較均勻，檢驗方便，接頭質(zhì)量也容易保證，適用于重要的受力焊縫。搭接 搭接接頭因

48、兩焊件不在同一個平面內(nèi)，受力時產(chǎn)生附加彎矩，降低接頭強度，一般應(yīng)避免采用，但搭接接頭不用開坡口，備料、裝配比較容易，對某些受力不大的平面連接，采用搭接接頭可以節(jié)省工時。角接和T形接 角接接頭和T形接頭受力都比對接接頭復(fù)雜，但接頭成一定角度或直角連接時，必須采用這類接頭形式(2)坡口形式設(shè)計焊條電弧焊常見的坡口基本形式有I形坡口、X形坡口、V形坡口、U形坡口等幾種，如圖16.7所示。第17章 金屬切削加工基礎(chǔ)知識17.1切削運動及切削要素17.1.1切削運動外圓面和內(nèi)圓面（孔） 它是指以某一條直線為母線，以圓為運動軌跡做旋轉(zhuǎn)運動時所形成的表面。平面 它是以一直線為母線，另一直線為軌跡做平移運動而

49、形成的表面。成形面 它是以曲線為母線，以圓或直線為軌跡做旋轉(zhuǎn)或平移運動時所形成的表面。切削運動包括主運動和進給運動。主運動是切下切屑所必需的運動，它是切削運動中速度最高、消耗功率最多的運動。而進給運動是指與主運動配合，以便重復(fù)或連續(xù)不斷地切下切屑，從而形成所需工件表面的運動。17.1.2切削要素（1）、工件上的加工表面在切削工程中，在工件上的切削層不斷的被刀具切削，并轉(zhuǎn)變?yōu)榍行?，從而獲得零件所需要的新表面。待加工表面 即將被切除金屬層的表面過渡表面 賑災(zāi)被切除金屬層的表面已加工表面 已經(jīng)被切除金屬層的表面（2）、切削用量所謂切削用量是指切削速度、進給量和背吃刀量三者的總稱。1）、切削速度Vc

50、主運動的線速度稱為切削速度，它是指在單位時間內(nèi)，工件和刀具沿主運動方向相對移動的距離。2）、進給量 刀具在進給運動方向上相對工件的位移量稱為進給量。3）、背吃刀量ap 待加工表面與已加工表面的垂直距離稱為背吃刀量。17.2刀具材料與刀具幾何形狀17.2.1刀具材料 是指刀具切削部分的材料（1）、對刀具材料的基本要求高的硬度和耐磨性 足夠的強度和韌性，一承受切削力、沖擊和振動高的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性 良好的工藝性和經(jīng)濟性（2）、常用的刀具材料 目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具鋼、量具刃具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金鋼、陶瓷材料和超硬材料。17.2.2 刀具角度刀具種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，但其切削部分

51、的基本構(gòu)成是一樣的。（1）、車刀的組成車刀由刀頭和刀體兩部分組成。刀體用于夾持和安裝刀具，即為夾持部分，而刀頭擔(dān)任切削工作，故又稱為切削部分。 三面 前刀面：切屑所流經(jīng)的表面 主后刀面：切削過程中，刀具上與工件的過渡表面相對的表面 副后刀面：切削過程中，刀具上與工件的已加工表面相對的表面 二線 主切削刃：前刀面與主后刀面的交線 副切削刃：前刀面與副后刀面的交線一點 即為刀尖：主切削刃與副切削刃的焦點，實際并非一點，而是一小段曲線或直線（2）、刀具靜止參考系 基面 切削平面 正交平面 假定工作平面（3）、車道的標注角度車刀的標注角度主要有：前角0、后角0、主偏角K、副偏角K和刃傾角s，1） 前角 在正交平面內(nèi)測量的前刀面與基面的夾角。前角的作用：影響切屑的變形程度 較大的前角可減少切屑的變形，使切削輕快，降低切削溫度，減少刀具磨損。影響刀刃強度 前角增大，刀具強度較弱，散熱體積減少，切削溫度升高，刀具壽命下降。要根據(jù)工件材料、刀具材料和加工性質(zhì)來選擇前角的大小。當(dāng)工件材料塑性大、強度和硬度低或刀具材料的強度和韌性好或精加工時，取大的前角；反之取較小的前角。2） 后角 在正交平面內(nèi)測量的主后刀面與切削平面的夾角。作用是：影響主后刀面與工件過渡表面的摩擦 增大后角可以減少后刀面與工件之間的摩擦