材料成形方法選擇成形方法的選擇是零件設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是零件制造工藝人員所關(guān)心的重要問(wèn)題。不同結(jié)構(gòu)與材料的零件需采用不同的成形加工方法不同成形加工方法對(duì)材料的性能與零件的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生不同的影響各種成形加工方法對(duì)不同零件的結(jié)構(gòu)與材料有著不同的適應(yīng)性成形加工方法與零件的生產(chǎn)周期、成本、生產(chǎn)條件與批量等有著密切關(guān)系第一節(jié)材料成形方法選擇的原則與依據(jù)一、材料成形方法的選擇原則適用性原則經(jīng)濟(jì)性原則與環(huán)境相宜原則二、材料成型方法選擇的主要依據(jù)零件類別、功能、使用要求及其結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、技術(shù)要求等零件的生產(chǎn)批量現(xiàn)有生產(chǎn)條件三、常用成型方法的比較第二節(jié)常用機(jī)械零件的毛坯成型方法選擇一、軸桿類零件特點(diǎn)——一般為重要零件選材——一般為鋼成型方法——主要為鍛造成型（有時(shí)也用復(fù)合成型方法）二、盤套類零件齒輪帶輪等法蘭等鉆套等成型方法分析三、機(jī)架、箱座類零件一般采用鑄造成型方法第三節(jié)毛坯成型方法選擇舉例例1汽車半軸一火鍛造工藝及設(shè)備主要內(nèi)容：引言我國(guó)汽車半軸生產(chǎn)以前雖然采用了先進(jìn)設(shè)備——擺輾機(jī)，但由于采用二火工藝鍛造，鍛造中氧化皮脫落嚴(yán)重，一是造成環(huán)境污染，另一方面影響表面質(zhì)量，掌握不好還會(huì)造成材料過(guò)燒。為此，提出了一火鍛造新工藝——擠輾成形，并設(shè)計(jì)了適用于這種工藝的2500kN熱擠輾機(jī)，給它配上一臺(tái)加熱爐，即可完成汽車半軸的鍛造成形。目前我國(guó)汽車半軸鍛造工藝目前我國(guó)汽車半軸鍛造工藝⑴下料（圓料）（圖1a）→整體加熱→錘上拔長(zhǎng)（圖1b）→局部加熱→擺輾機(jī)擺輾成形（圖1c）⑵下料（圓料）（圖2a）→局部加熱→油壓機(jī)壓蒜頭（圖2b）→局部加熱→擺輾機(jī)擺輾成形（圖2c）圖1鍛造工藝一圖2鍛造工藝二一火鍛造工藝一火鍛造工藝的特點(diǎn)是將二次加熱合為一次，預(yù)鍛-成形二步合為一步。設(shè)備也由二臺(tái)合為一臺(tái)。其工藝路線如下：下料（圓料）（圖3a）→局部加熱→熱擠輾機(jī)擠輾成形（圖3b）圖3一火鍛造工藝1200kN擺輾機(jī)（如圖4）主要技術(shù)參數(shù)主缸壓力1200kN主電機(jī)功率40kW油泵電機(jī)功率 30kW擺頭擺角 3°擺輾坯料140mm圖41200kN擺輾機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2500kN熱擠輾機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2500kN熱擠輾機(jī)的機(jī)身、擺頭、主缸及傳動(dòng)系統(tǒng)與1200kN擺輾機(jī)結(jié)構(gòu)上基本相同，不同的主要是采用了特殊的模具夾緊及滑塊機(jī)構(gòu)。通常擺輾機(jī)將凹模固定在滑塊上。工作時(shí)，打開凹模放入預(yù)制好的坯料，合上凹模，將坯料夾緊后主缸推動(dòng)滑塊帶動(dòng)凹模及坯料送進(jìn)，擺頭旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)擺輾成形。在整個(gè)成形過(guò)程中，坯料與凹模之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)（圖5）圖5擺輾成型示意圖滑塊由前后兩個(gè)組成。前后滑塊用導(dǎo)桿穿接，凹模固定在前滑塊上。主缸的活塞桿與后滑塊連接，后滑塊沿導(dǎo)桿與前滑塊可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)。工作開始時(shí)，主缸推動(dòng)后滑塊帶動(dòng)坯料向前送進(jìn)。此時(shí)，前滑塊與凹模不動(dòng)，后滑塊沿導(dǎo)桿在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。坯料在后滑塊的帶動(dòng)下向擺頭擠去，擺頭將擠出的坯料輾向經(jīng)向，形成蒜頭。當(dāng)加熱部分的坯料全部擠至凹模，后滑塊與前滑塊靠緊，擠輾變形過(guò)程結(jié)束。當(dāng)后滑塊繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)前滑塊及凹模一起向前，擺輾成形開始，直至半軸法蘭盤的最終成形（圖6）。圖6擠輾成型示意圖主要技術(shù)參數(shù)主缸壓力2500kN擺頭擺角3°擺輾坯料直徑220mm主電機(jī)功率 75kW油泵電機(jī)功率30kW設(shè)計(jì)結(jié)果分析⑴技術(shù)分析本設(shè)計(jì)主要來(lái)源于1200kN擺輾機(jī)的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)實(shí)踐，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了嚴(yán)密的理論計(jì)算分析。從工藝角度考慮，由于加熱好的坯料在一臺(tái)設(shè)備上連續(xù)進(jìn)行全程變形，使得①坯料表面的氧化皮在開始擠輾時(shí)便脫落干凈，保證了終輾坯料表面質(zhì)量；②坯料終輾溫度提高，保證了法蘭盤部的充分充滿。從設(shè)備角度考慮，雙滑塊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使得制造容易可行。從操作角度考慮，工人操作簡(jiǎn)單，容易掌握。由此確認(rèn)本設(shè)計(jì)在技術(shù)上可行。⑵經(jīng)濟(jì)分析①減少了一臺(tái)鍛錘、一臺(tái)加熱爐，節(jié)省了設(shè)備投資費(fèi)用和能源消耗②降低了人工費(fèi)③班產(chǎn)提高3倍以上④材料利用率提高⑤整條生產(chǎn)線運(yùn)行費(fèi)用降低。汽車半軸一火鍛造的實(shí)現(xiàn)，減少了環(huán)境污染，特別是噪聲污染，改善了工人的勞動(dòng)條件，提高了安全性，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)束語(yǔ)汽車半軸是在汽車運(yùn)行中承受自重和貨物重量并傳遞扭距的重要零件，提高汽車半軸的鍛造質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，對(duì)整個(gè)汽車工業(yè)的發(fā)展有著重要意義，一火熱擠輾成形半軸工藝，技術(shù)性能優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)效益顯著，是一種值得推廣的新工藝。例2汽車覆蓋件成形工藝

汽車覆蓋件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)汽車覆蓋件大多是大型薄鋼板沖壓件，如駕駛室的頂蓋、車門內(nèi)板、車門外板、前圍、后圍、側(cè)圍以及發(fā)動(dòng)機(jī)罩等。從其結(jié)構(gòu)形狀及尺寸方面分析，主要有以下特點(diǎn)：1）總體尺寸大。如駕駛室頂蓋的毛坯尺寸達(dá)2800mm*2500mm。2）相對(duì)厚度小，板料的厚度一般為0.8~1.5mm。3）形狀復(fù)雜。4）輪廓內(nèi)部帶有局部形狀。沖壓模具拉深成形模：雙動(dòng)拉深模修邊模垂直翻邊模沖壓設(shè)備的選擇覆蓋件的拉深成形一般選用雙動(dòng)壓力機(jī)，雙動(dòng)壓力機(jī)具有行程大，壓力邊穩(wěn)定且容易調(diào)整等特點(diǎn)。修邊和翻邊沖壓設(shè)備采用單動(dòng)壓力機(jī)。單動(dòng)壓力機(jī)一般適用于相對(duì)較小的零件，修邊所需的沖裁力與翻邊力不大，只要設(shè)備的臺(tái)面尺寸能按裝修邊或翻邊模具，設(shè)備的沖裁力或翻邊力即能滿足要求。沖壓成形工藝汽車覆蓋件的沖壓成形工藝較復(fù)雜，一般需多道蟲牙工序才能完成。常用工序有：落料、拉深、校形、修邊、切斷、翻邊、沖孔等。下面具體介紹一下各道工藝。拉深合理選擇拉深沖壓方向，拉深方向應(yīng)考慮以下原則：1）保證能將拉深件的全部空間形狀一次拉出來(lái)。2）使拉深深度最小，以減少材料流動(dòng)性和變形分布的不均勻。3）保證凸模與毛坯的接觸面積應(yīng)盡量大，保證較大的面接觸。4）有利于防止表面缺陷。在拉深開始前，壓邊圈將毛坯壓緊在凹模上。拉深開始后，凸模的成形力與壓料面上的阻力共同形成毛坯的變形力，時(shí)毛坯產(chǎn)生塑性變形，實(shí)現(xiàn)拉深成形過(guò)程。修邊與切斷修邊是指將保證拉深成形而在沖壓零件的周圍增加的工藝補(bǔ)充部分沖裁剪切掉的沖壓工序。該工序是保證汽車覆蓋件零件尺寸的重要工序。切斷是將在一副拉深模中進(jìn)行雙件或多件拉深出的拉深件分離成兩件或多件拉深件。修邊件的翻邊翻邊是沖壓見的輪廓形狀成形的最后一道工序。翻邊部分主要用于沖壓件之間的連接，有的翻邊是產(chǎn)品流線或美觀方面的要求。覆蓋件的翻邊狀態(tài)幾、決定了覆蓋件的翻邊的方向，如右圖為所示覆蓋件的翻邊示意圖，箭頭表示翻邊方向。凹模做水平或傾斜運(yùn)動(dòng)完成翻邊，修邊件必須開口向下放在凹模上。汽車覆蓋件中成形中的質(zhì)量問(wèn)題及解決方法破裂問(wèn)題：1）凸模端部的破裂；在脹形成形、拉深——脹形復(fù)合成形和拉深成形過(guò)程中可能產(chǎn)生凸模端部的破裂。2）側(cè)壁破裂；伸長(zhǎng)類翻邊時(shí)，毛坯變形區(qū)受到雙向拉應(yīng)力作用，容易產(chǎn)生側(cè)壁破裂。3）凹模圓角部位的破裂，包括彎曲破裂與拉彎破裂。4）法蘭部分和內(nèi)部邊緣破裂；法蘭部分破裂發(fā)生在伸長(zhǎng)類翻邊的成形工序和凹形輪廓部分拉深成形中，內(nèi)部邊緣破裂多發(fā)生在零件內(nèi)部伸長(zhǎng)類翻邊的成形工序。解決方法：采用高強(qiáng)度的材料；傳力區(qū)加大凸模圓角；凸模側(cè)壁留有一定的粗糙度并不加潤(rùn)滑；拉深時(shí)減小壓邊力；增加潤(rùn)滑；變形區(qū)局部加熱；內(nèi)孔翻邊時(shí)增大凸模圓角和潤(rùn)滑；脹形時(shí)增大凸模圓角等；脹形時(shí)減少脹形深度；提高材料塑性變形能力；將急劇過(guò)渡的局部形狀修改為緩慢過(guò)渡形狀等。起皺問(wèn)題起皺是汽車覆蓋件沖壓成形中出現(xiàn)的重要面形狀精度不良問(wèn)題。汽車覆蓋件的起皺主要有：法蘭起皺、凹?？趫A角處起皺、側(cè)壁起皺和凸模起皺。起皺一般由壓應(yīng)力、切應(yīng)力或不均勻應(yīng)力所引起。解決方法：可采取減小壓應(yīng)力；施加面外壓力；改變拉應(yīng)力分布；減小最大拉應(yīng)力；改善沖壓條件；設(shè)計(jì)合理零件形狀等措施。例3紫銅與低碳鋼的熔化極氬弧焊簡(jiǎn)介1）焊接材料紫銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，因而在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。為了節(jié)約有色金屬銅，降低成本，常常在結(jié)構(gòu)件的關(guān)鍵部位采用紫銅，而其他部位采用成本低廉的低碳鋼材料，這種結(jié)構(gòu)多數(shù)采用焊接方式，紫銅與低碳鋼的焊接質(zhì)量相對(duì)整體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)也變得尤為重要。2）焊接方法在眾多焊接方法中，熔化極氬弧焊以其電弧熱量集中，高效，焊接質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛采用。紫銅與低碳鋼的焊接性分析1）難熔合及易變形由上表看出，銅和鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，線脹系數(shù)和收縮率差異較大，這對(duì)保證銅和鋼的焊接質(zhì)量非常不利。銅的導(dǎo)熱系數(shù)大，20℃時(shí)銅的導(dǎo)熱系數(shù)比鐵大7倍多，1000℃時(shí)大11倍多。焊接時(shí)熱量迅速?gòu)募訜釁^(qū)傳導(dǎo)出去，使母材與填充金屬難以溶合。鐵與銅在液態(tài)下完全不互溶，只能呈機(jī)械混合狀態(tài)，這是焊接的最大難點(diǎn)，只有“機(jī)械式”互相結(jié)合，而無(wú)冶金結(jié)合。銅的線脹系數(shù)和收縮率也比較大。銅的線脹系數(shù)比鐵大15%，而收縮率比鐵大一倍以上。焊接時(shí)如工件剛度不大，又無(wú)防止變形的措施，必然會(huì)產(chǎn)生較大的變形。當(dāng)工件剛度很大時(shí)，由于變形受阻會(huì)產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力。2）易產(chǎn)生裂紋在鋼與銅焊接時(shí)，在焊縫金屬晶粒間存在低熔點(diǎn)共晶，如(Cu+Cu2O)共晶體（共晶溫度為1065℃，低于銅的熔點(diǎn)）等。在結(jié)晶后期，這些共晶體以液態(tài)形式分布在固態(tài)α銅的晶粒邊界，割斷了固體晶粒間的聯(lián)系，使晶粒間結(jié)合力受到削弱，使焊縫金屬的塑性顯著下降，再加上銅和鋼的線脹系數(shù)和收縮率差異較大，在焊縫冷卻凝固過(guò)程中將產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。因此，當(dāng)銅鋼焊縫強(qiáng)度、塑性顯著下降，并且焊件中存在內(nèi)應(yīng)力時(shí)，就在接頭的脆弱部位形成熱裂紋。3）氣孔銅與鋼焊接時(shí)，焊縫中常會(huì)出現(xiàn)氣孔?；趯?duì)銅鋼焊接性分析，制定合理的焊接工藝是保證銅鋼焊接質(zhì)量的前提，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程才能使銅鋼焊接接頭質(zhì)量得以保證。紫銅與低碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)1）焊接材料的選擇銅鋼熔化極氬弧焊常用焊絲牌號(hào)為HS201，焊接接頭可獲得滿意的力學(xué)性能。2）坡口形式的選擇銅鋼焊接坡口形式采用板料搭接，最好有一個(gè)70°~80°的搭接坡口，如圖（一）。3）坡口清理用機(jī)械法或化學(xué)法去除坡口表面及兩側(cè)（約30mm以內(nèi)）的油污、水分、氧化物及其他夾雜物，使其露出金屬光澤。尤其是鋼側(cè)銹蝕必須清理干凈，以杜絕由于銹蝕造成的未熔合缺陷的產(chǎn)生。4）工件預(yù)熱銅鋼焊接前必須對(duì)紫銅件進(jìn)行預(yù)熱。由于紫銅工件越大,散熱越快。因此，預(yù)熱溫度應(yīng)遵循隨工件越大，預(yù)熱溫度越高的原則，一般的預(yù)熱溫度以600~700℃為宜。5）焊接由于銅導(dǎo)熱性好，為防止焊縫出現(xiàn)缺陷，應(yīng)采用大熱輸入焊接。紫銅與低碳鋼熔化極氬弧焊的焊接參數(shù)見下表：傳統(tǒng)的銅鋼焊接工藝要求焊絲必須偏向銅一側(cè)，以保證銅母材有足夠的熱量輸入，使之熔化。這種操作技術(shù)很難掌握，焊絲偏離焊縫中心線距離過(guò)大，不能保證鋼母材金屬充分熔化，極易產(chǎn)生未熔化缺陷，合適的距離與紫銅工件的大小和壁厚有關(guān)，不是固定的數(shù)值。根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和熔化極氬弧焊熱量集中的特點(diǎn)，在足夠的預(yù)熱溫度下，焊絲對(duì)準(zhǔn)坡口中心，即可保證銅側(cè)和鋼側(cè)母材充分熔化，從而減少鋼側(cè)未熔合缺陷的產(chǎn)生，也有利于焊縫的成形。另外，施焊位置也至關(guān)重要。一般打底焊施焊位置以時(shí)鐘12點(diǎn)至12點(diǎn)30分為宜。施焊位置靠前，熔池金屬易流淌，且不利于焊縫成形，也不利于下層焊道；施焊位置靠后，熔化的填充金屬流淌到未熔化的根部坡口上，電弧始終吹在熔化的填充金屬上，在電弧溫度不足以使根部母材熔化時(shí)，即形成根部為焊縫及根部未熔合。蓋面焊時(shí)，根據(jù)工件的回轉(zhuǎn)半徑，施焊位置可適當(dāng)向后移。再者，適當(dāng)?shù)暮附铀俣葘?duì)保證銅鋼焊縫質(zhì)量也是至關(guān)重要的。過(guò)快，過(guò)慢均易產(chǎn)生未熔化缺陷，合適的焊接速度要根據(jù)送絲速度和工件預(yù)熱溫度來(lái)確定。6）焊后保溫工件焊后，應(yīng)保溫緩冷。這樣，可擴(kuò)大焊接區(qū)溫度場(chǎng)，減弱焊接應(yīng)力，防止裂紋產(chǎn)生。焊接檢驗(yàn)1）拉伸試驗(yàn)嚴(yán)格執(zhí)行上述工藝，即可得到滿意的紫銅和碳鋼焊接接頭。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB264——89截取試塊制成力學(xué)性能試件，并進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，結(jié)果，每個(gè)試件的σb均大于230MPa?？梢?，銅鋼焊接接頭抗拉強(qiáng)度高于紫銅（σb=196~235.2MPa）。2）金相檢驗(yàn)經(jīng)金相檢驗(yàn)，焊縫內(nèi)部組織均勻；紫銅和紫銅熔合區(qū)過(guò)度均勻，結(jié)合良好；紫銅與碳鋼熔合線平直，無(wú)孔洞，且Cu和Fe相互之間有一定程度擴(kuò)散，熔合區(qū)為冶金結(jié)合。結(jié)論通過(guò)焊接檢驗(yàn)可知，焊縫具有良好的性能，證明焊接工藝及其參數(shù)是合理的；紫銅與低碳鋼的物理性能和化學(xué)成分差異很大，銅鋼焊接易產(chǎn)生很多缺陷，如裂紋、未熔合、氣孔等，但只要執(zhí)行合理和焊接工藝，熟練掌握焊接操作技術(shù)，仍能獲得滿意的銅鋼焊接接頭。例4割草機(jī)手柄的沖壓工藝

零件結(jié)構(gòu)圖沖壓簡(jiǎn)介工藝難度分析彎曲裂紋消除方法注意事項(xiàng)零件結(jié)構(gòu)圖沖壓簡(jiǎn)介沖壓是金屬塑性成形加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以也稱為板料成形。板料成形生產(chǎn)技術(shù)對(duì)航空、航天、國(guó)防、汽車、船舶以及其它日用品的生產(chǎn)和發(fā)展具有十分重要的意義。沖落材料:碳鋼（鍍鋅10號(hào)鋼），冷軋狀態(tài),0.10%C沖入深度:38%工藝難度分析彎曲裂紋多發(fā)生在彎曲半徑和彎曲角度要求過(guò)于嚴(yán)格的情況下。發(fā)生位置如圖1所示。彎曲寬度較小的產(chǎn)品，裂紋在寬度的兩端；彎曲寬度較大時(shí)，裂紋沿著彎曲線，在彎曲寬度的中部附近發(fā)生。

另外，如圖2所示，彎曲線在直角部分往往也會(huì)產(chǎn)生裂紋。彎曲裂紋消除方法

（1）沿彎曲線發(fā)生裂紋時(shí)應(yīng)采取的措施。

①曲率半徑一定時(shí)，板材越厚，或彎曲寬度越長(zhǎng)，就越容易產(chǎn)生裂紋。使用SPCC*種類鋼板，如R/t＜0.5，就會(huì)產(chǎn)生裂紋。因此，R/t設(shè)計(jì)成0.5以上，可以避免裂紋的產(chǎn)生。

②使彎曲線與纖維方向成直角。但壓延材料，因彎曲極限在纖維方向和垂直方向有所不同，當(dāng)接近極限彎曲加工時(shí)，必須考慮板材下料時(shí)的彎曲線和纖維方向的關(guān)系。

③有毛刺的一邊放在彎曲的內(nèi)側(cè)。

④去除毛刺。

⑤只對(duì)彎曲線的毛刺部分進(jìn)行退火。

⑥把毛刺這一邊的剪斷面先壓縮成45°，然后再?gòu)澢?/p>

⑦超過(guò)厚板彎曲極限而又要彎曲成小R時(shí)，采用附加反壓法。

該方法是自由彎曲模中，下模使用強(qiáng)力頂料板，它能在彎曲過(guò)程中對(duì)板的變形部分增加壓縮應(yīng)力，從而可以使最小彎曲半徑顯著減小，防止裂紋的產(chǎn)生。

完成V形彎曲后，制品彎曲半徑的外側(cè)形成了一個(gè)平臺(tái)，它是由頂料反壓造成的。（2）與彎曲線成直角部分產(chǎn)生裂紋時(shí)采取的措施。

圖2為與彎曲線成直角部分產(chǎn)生裂紋的情況。

①在圖2a中，或者將曲線從毛坯端面后移（2t+R），或者將彎曲線對(duì)齊毛坯端面，則需制出（1.5～2.0t+R）的空槽。

②象圖2b那樣進(jìn)行中空彎曲加工時(shí),首先應(yīng)考慮沖出大于板厚2～3倍的槽，然后進(jìn)行彎曲；或者在前道工序中開出圓形的工藝孔，而后進(jìn)行沖裁（切口）——彎曲加工。注意事項(xiàng)模架對(duì)稱模具的模架要明顯不對(duì)稱，以防止上、下模裝錯(cuò)位置；落料斷面帶毛刺的一側(cè)，應(yīng)位于彎曲內(nèi)側(cè)彎曲件；卸下U形彎曲件校正力大時(shí)，也會(huì)貼住凸模，需要卸料裝置校正彎曲，校正力集中在彎曲件圓角處，效果更好，為此對(duì)于帶頂板的U形彎曲模，其凹模內(nèi)側(cè)近底部處應(yīng)做出圓弧，圓弧尺寸與彎曲件相適應(yīng)；彈性材料的回彈只能通過(guò)試模得到準(zhǔn)確數(shù)值，因而模具結(jié)構(gòu)要使凸（凹）模便于拆卸、便于修改。例5銅像的復(fù)合整體鑄造工藝簡(jiǎn)述由于銅像高3.2m,重2500公斤.屬大型鑄件,所以采用熔模精密鑄造和沙模鑄造結(jié)合的大型銅像鑄造工藝.這種工藝方法可以保證銅像的總體藝術(shù)效果,形象生動(dòng)而逼真.整體鑄造大型銅像有很大的鑄造技術(shù)難度.它和分段澆注然后拼接的工藝,在鑄造上的難度是不可同日而語(yǔ).這主要表現(xiàn)在整體鑄造的銅像的泥芯制作、定位、鑄件壁厚的控制等方面。討論主題1.鑄造工藝:1)頭像的熔模精密鑄造工藝2)銅像的復(fù)合整體鑄造工藝2.質(zhì)量控制3.澆注工藝4.熔煉工藝鑄造工藝頭像的熔模精密鑄造工藝銅像的復(fù)合整體鑄造工藝接上頁(yè)圖表工藝流程澆注工藝質(zhì)量控制1.縮松：蠟?zāi)３尚蜁r(shí)，散熱條件不一，至使蠟?zāi)Ｔ诩饨?、凹穴等處壁厚較薄，而這些部位在銅合金液體澆注、凝固時(shí)易產(chǎn)生縮松，這部位較薄正好彌補(bǔ)這一點(diǎn)。2.整體澆注時(shí)所采用的材料流動(dòng)性好，易于充型。但氧化的傾向大，若澆注時(shí)合金液產(chǎn)生紊流極易產(chǎn)生二次渣，所以采用底注三箱造型法。3.由于銅像壁厚均勻，所以是上平面不設(shè)置冒口，僅放若干出氣孔。4.為解決內(nèi)澆口部位熱量大而可能產(chǎn)生的縮松現(xiàn)象在對(duì)準(zhǔn)內(nèi)澆口位置的泥芯部位設(shè)暗冒口加以預(yù)防。例6凸肩法蘭的沖擠成形工藝

沖擠工藝是一種先進(jìn)的胎膜成形工藝，它將反擠壓成形的原理與開式胎膜鍛造結(jié)合在一起，尤其適合生產(chǎn)有中心孔的凸肩法蘭類鍛件。沖擠件的成形過(guò)程分析1.制坯：加熱的坯料在帶墊的模套中敦粗，如圖1，其作用是實(shí)現(xiàn)以I-I為界面的上下腔的金屬分配，為下一步的沖擠成形做準(zhǔn)備。2.沖擠：置于模具中央的沖擠沖頭在錘擊作用下擠入坯料，同時(shí)坯料被反擠成環(huán)狀想上流動(dòng)（與沖頭運(yùn)動(dòng)方向相反），如圖2。3.整形：當(dāng)沖頭擠入坯料的深度約為其高度的85%時(shí)，去掉下墊（抬起模具或?qū)⒛＞呃瑰N砧的一側(cè)，下墊靠自重從模腔中落下），然后繼續(xù)打擊。如圖3。沖擠件的成形過(guò)程分析4.沖除連皮：翻轉(zhuǎn)模具置于漏盤上，沖擠孔沖頭在錘擊作用下沖除下端面的連皮，同時(shí)頂出沖擠沖頭。沖擠鍛件圖的制訂特點(diǎn)圖4為一沖擠鍛件示意圖1.拔模斜度（1）á：á一般取0°30′~1°但實(shí)踐表明，對(duì)于（d1-d2）/h>3的情況，á取較大值，有利于角A處充滿，所以應(yīng)酌情將á增大1°~4°。（2）a：a取值一般在0°30′~3°之間比較合適，模具下腔（對(duì)應(yīng)鍛件的凸肩）越深，鍛件凸肩在反擠壓成形時(shí)變形程度就會(huì)出現(xiàn)圖3中虛線所示的磨損和變形，導(dǎo)致鍛件尺寸超差，脫模困難和表面拉傷，縮短了模具使用壽命。沖擠鍛件圖的制訂特點(diǎn)（3）?：?取值不宜>0°30，當(dāng)沖頭高徑比<0.8~1時(shí)，可以無(wú)斜度2.內(nèi)孔加工余量該沖擠件內(nèi)孔加工余量應(yīng)在閉式套模鍛件內(nèi)孔加工余量的基礎(chǔ)上增大一修正值¨S：¨S=1.5*d1/100+2*（h1-h3）/d3雖然內(nèi)孔加工余量增大了，由于內(nèi)斜度?較小，敷料少，和閉式套模鍛件相比，原材料消耗并沒有增加。模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)模具的結(jié)構(gòu)尺寸參照如圖11.模套外徑D1D1可參照閉式套模的設(shè)計(jì)，尺寸略小或直接套用。模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)2.下墊直徑D2為使下墊能很順利地放入模腔底部而不被卡住，以及制坯完后能借助重力從模腔中脫落，應(yīng)使D2=D3-（3~5）mm，D3大，間隙取大值；反之，取小值。模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.下墊厚度H墊子厚度的設(shè)計(jì)原則是：I-I面上下兩部分的金屬量在后續(xù)的沖擠成形過(guò)程中各自保持不變。有：模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)e/4（d2）2H=e/4（d3）2（h1-h2-h3）即H=（d3-d2）2（h1-h2-h3）但不能作為最終的設(shè)計(jì)尺寸而必須加以修正。修正為：H=（d3/d2）2（h1-h2-h3）-（2~5）mm所用坯料的相對(duì)下腔直徑越小，鍛件的脫模斜度及下墊的理論厚度越大，修正值越大。注意事項(xiàng)沖擠件最常見的質(zhì)量缺陷是中心孔傾斜，做到以下幾點(diǎn)1.錘砧平整，尤其是上錘砧，最好是專砧專用。2.設(shè)計(jì)和加工沖擠沖頭時(shí)，保證上端面和軸線垂直。3.坯料加熱均勻，避免出現(xiàn)陰陽(yáng)面。例7四爪翼軸的自由鍛造工藝

概述用乙炔焰或其它高能束流切割厚板得到四爪翼軸機(jī)械加工毛坯件，以銑削成形，具有加工，方法簡(jiǎn)單、毛坯生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)；但會(huì)割斷基體材料的纖維流線，降低強(qiáng)度而影響使用性能，還因需要留有較大的機(jī)械加工余量，造成材料浪費(fèi)。因此，用模鍛、自由鍛造等壓力加工方法生產(chǎn)毛坯是較好的工藝選擇，特別是用鍛模模鍛成形，成形率高、鍛件質(zhì)量好，適宜于批量生產(chǎn)。但此法至少需要預(yù)鍛、終鍛和切邊3套鍛模，一次性投資較大，受到生產(chǎn)設(shè)備的限制。故在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)認(rèn)真分析，權(quán)衡利弊，謹(jǐn)慎選擇，而自由鍛造更為實(shí)用。選材下料選材及尺寸：材料45鋼，φ100×190,打磨端面；熱處理模具的材料：胎模，5CrMnMo鋼，44～50HRC,墊塊，45鋼，35～40HRC；

鍛造方法選用模鍛、自由鍛造等壓力加工方法。使用設(shè)備：C41-750空氣錘工藝流程下料→加熱→鍛方→剁料→滾圓→壓彎→修整成形→質(zhì)檢單件、小批量毛坯的生產(chǎn)或是在不具備模鍛的生產(chǎn)條件下，一般采用自由鍛造工藝方法生產(chǎn)。工序1加熱加熱溫度1200±10℃，始鍛溫度1200℃，終鍛溫度800℃。

工序2鍛方，工序采用自由鍛，鐓粗與拔長(zhǎng)交替使用。達(dá)到尺寸40×192×176

工序3剁料，在預(yù)鍛模膛使胚料變形到接近鍛件的形狀和尺寸，鍛件如（圖2）

工序4滾圓，在終鍛模膛變形到要求的尺寸和形狀，取鍛件的收縮率為1.5%,見（圖3）工序5壓彎,在彎曲模膛進(jìn)行,在兩翼之間要應(yīng)用合適的墊塊（圖4）工序6修整成形（圖5）結(jié)論四爪翼軸自由鍛造的工藝關(guān)鍵，在于合理確定劈開剁料位置。在壓彎時(shí)必須在二爪中插入一輔助墊塊，使得四爪能同時(shí)產(chǎn)生壓彎變形、對(duì)于此類叉形、枝芽類零件的鍛件，若頭部或爪部過(guò)短，如按照實(shí)際尺寸鍛造，往往容易造成夾層、窩陷，故應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)，最后待修整成形之后，將多余料頭剁除。實(shí)踐證明，四爪翼軸的自由鍛造，只要工藝操作方法得當(dāng)，質(zhì)量可靠，生產(chǎn)效率也較高，一個(gè)火次即可完成全部鍛造工序。例8水平固定焊位置鋁合金的焊接焊接材料鋁鎂合金，鎂的含量為2.0%~2.8%，Mn的含量為0.15%~0.4%。焊接準(zhǔn)備1）采用不繡鋼絲輪打磨或用刮刀清除試件表面及周圍10mm內(nèi)氧化膜；用丙酮去除表面油污。2）檢查水、電、氣路是否暢通、安全。3）按圖樣要求進(jìn)行裝配、定焊位，定位焊縫長(zhǎng)度<20mm，如圖，間隙為0。 4）主要焊接參數(shù)見表。焊接方法與材料采用手工鎢極氬弧焊方法，焊接方向?yàn)榱⑾蛏?，焊接位置為水平固定焊，焊接電源為交流。焊絲牌號(hào)為絲331，接頭形式管對(duì)接。焊接操作方法1）在焊位6點(diǎn)鐘處，采用高頻方法引燃電弧，鎢極端部與試件表面保持距離3mm。2）焊接時(shí)，將焊絲末端在氬氣保護(hù)層內(nèi)往復(fù)斷續(xù)地送入熔池的1/3~1/4處。焊絲移出熔池時(shí)不可脫離氣體保護(hù)區(qū)，送入時(shí)不可接觸鎢極。3）焊槍與管兩側(cè)呈90°夾角。焊槍與所焊點(diǎn)切線呈75°~85°夾角。焊絲與管子切線方向呈20°~30°夾角。4）將試件分為前半周和后半周，沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向完成施焊。定位焊位置圖焊接檢驗(yàn)1）焊縫不允許有裂紋、未熔合、未焊透夾渣。2）外觀標(biāo)準(zhǔn)按ISO10042B級(jí)，焊縫外形尺寸應(yīng)滿足以下要求。①余高，正面≤3.0mm，背面≤3.0mm；②咬邊，正面≤0.5mm，背面≤0.15mm；③錯(cuò)邊量≤1.0mm；④表面凹陷≤0.15mm。3）焊縫內(nèi)部按ISO10042B級(jí)檢驗(yàn)。例9小管徑不銹鋼高壓取樣管的氬弧焊工藝分析1.問(wèn)題分析1Cr8Ni9Ti具有良好的焊接性，但在檢修中，由于取樣管管徑過(guò)小，管道剛度低，使焊接操作的難度增大。取樣管在高溫高壓工況下運(yùn)行，要求所有焊口不得存在未熔合、夾渣、焊瘤等缺陷。比較各種焊接方法，手工鎢極氬弧焊具有易操作，焊接過(guò)程穩(wěn)定的特點(diǎn)。因此，以Φ12mm×2mm不銹鋼管為式樣，采用手工鎢極氬弧焊方法進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn)和分析。2.焊接工藝檢驗(yàn)及分析2．1 焊接準(zhǔn)備 2．1．1設(shè)備及準(zhǔn)備 2．1．2焊接材料 2￡?1￡?3ê??ù?°???ú??±?2．2 焊接1¤ò?ê??é 2．2．1焊接工藝參數(shù) 2．2．2點(diǎn)固焊 2．2．3打底層焊接 2．2．4蓋面層焊接2．3焊接工藝分析2．1．1設(shè)備及準(zhǔn)備焊機(jī)選用時(shí)代ZX7—400H，直流正接；氬弧焊槍選用QQ85。/150A-1，噴嘴孔徑8mm；鎢極選用Wce20，Φ1.6mm，鎢極錐度30。。2．1．2 焊接材料焊接材料選用不銹鋼焊絲HOCr19Ni9，Φ1.6mm。用砂紙將焊絲表面的油污、氧化物打磨干凈，使焊絲露出家屬光澤。2．1．3試樣及坡口制備準(zhǔn)備Φ12mm*2mm的1Cr18Ni9Ti鋼管8根，長(zhǎng)度均為100mm。開V形坡口，坡口角度50。~60。，無(wú)鈍邊，管口齊平，距坡口端外壁10mm，內(nèi)壁5mm范圍及坡口表面用砂紙或銼刀清理干凈至露出金屬光澤。2．2．1焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)的選擇，應(yīng)該以能夠保證點(diǎn)固焊點(diǎn)和打底層焊透，并且不出現(xiàn)燒穿、焊瘤等缺陷為原則，并保證蓋面層成形美觀、無(wú)缺陷。確定的焊接工藝參數(shù)見表12．2．2點(diǎn)固焊對(duì)口時(shí)使用25mm*25mm角鋼作為輔助工具，將試樣管頂緊后緊靠在角鋼內(nèi)側(cè)，保證試樣管平直，對(duì)口處不留間隙。點(diǎn)固焊點(diǎn)位于時(shí)鐘10點(diǎn)處。如圖1所示。點(diǎn)固焊縫采用不填焊絲的母材自熔焊法，以減輕管內(nèi)壁的氧化程度。點(diǎn)固焊焊縫長(zhǎng)度3—5mm。焊接工藝參數(shù)見表1圖1點(diǎn)弧焊、打底層焊接起始焊位置及焊接方向表1焊接工藝參數(shù)2．2．3打底層焊接將點(diǎn)固好的4件試樣分為兩組，水平固定2件，垂直固定2件。焊接起始位置見圖1，自時(shí)鐘6點(diǎn)處起焊，逆時(shí)針方向焊至?xí)r鐘12點(diǎn)處停頓，再自時(shí)鐘6點(diǎn)處起焊，逆時(shí)針方向完成另一半焊口。在焊接過(guò)程中，由于管徑較小，要始終保持焊槍噴嘴與式樣的夾角為75?！?0。，以維持為焊接熔池的保護(hù)效果。引弧成功，觀察兩側(cè)坡口均勻熔化后，以稍快的速度勻速向前施焊，焊槍不擺動(dòng)，保持鎢極與熔池間距離2.5-3.0mm。焊接時(shí)鐘6點(diǎn)處至12點(diǎn)處順時(shí)針的焊接時(shí)，在距離前焊縫起點(diǎn)5mm處引弧起焊，焊至點(diǎn)固焊點(diǎn)和前道焊縫終點(diǎn)處時(shí)，速度適當(dāng)放慢，熔透接頭后以原速度施焊，悍過(guò)前道焊縫終點(diǎn)5mm后熄弧，完成打底層焊縫。2.2.4 蓋面層焊接焊槍噴嘴與試樣的夾角為75—80，焊絲與試樣夾角為10—15。采用間斷送絲法，焊絲送進(jìn)