锻压焊(天大金工实习)

1、金属加工中的毛坯与零件制造金属加工中的毛坯与零件制造-锻造、冲压与焊接锻造与冲压金属塑性加工工艺金属塑性加工工艺焊接一种永久连接方法一种永久连接方法l金属塑性加工-利用金属的塑性，在冲击力和压力作用下，使金属产生所需要的形状、尺寸及性能。l分类 1.锻造热锻 2.冲压冷冲压/板料冲压 3.拉拔、轧制和挤压 第一部分第一部分 锻造锻造(forging)(forging)1.目的 （1）变形：加工成所需要的形状。 （2）变性：消除铸造组织，使气孔焊合、疏松压实、夹杂物呈纤维状分布，提高机械性能。2. 加热 （1）目的：提高塑性，降低变形抗力。 （2）加热规范的内容：加热温度、加热速度和保温时间。l

2、加热温度温度越高，塑性越好；但温度过高，会产生过热、过烧，使 氧化和脱碳严重。l加热速度加热速度过快，或者装炉温度过高，会因温度应力产生裂纹。l保温时间过长，会导致氧化和脱碳严重。 利用冲击力或压力使加热后的金属坯料产生塑性变形，利用冲击力或压力使加热后的金属坯料产生塑性变形，从而获得零件毛坯的方法称为锻造。从而获得零件毛坯的方法称为锻造。l加热缺陷加热缺陷过热过热加热一般钢材时，如果在接近始锻温度下保温加热一般钢材时，如果在接近始锻温度下保温时间过长，会使金属晶粒长大，使综合机械性能下降；时间过长，会使金属晶粒长大，使综合机械性能下降； 解决方法：锻后加正火工序解决方法：锻后加正火工序。 过

3、烧过烧如果将钢件加热到大于其始锻温度的温度或将如果将钢件加热到大于其始锻温度的温度或将过热的钢材在高温下停留时间过长，会导致金属晶粒过热的钢材在高温下停留时间过长，会导致金属晶粒之间氧化，甚至产生局部熔化。塑性接近零，之间氧化，甚至产生局部熔化。塑性接近零，“一击一击即碎即碎”，成为废铁。，成为废铁。过烧是无法挽回的锻造缺陷。过烧是无法挽回的锻造缺陷。氧化与脱碳氧化与脱碳 表面被氧化产生氧化皮；因氧化使表层表面被氧化产生氧化皮；因氧化使表层的含碳量下降；的含碳量下降；这两种加热缺陷在所难免，只是设法这两种加热缺陷在所难免，只是设法减轻而已减轻而已。内部裂纹内部裂纹加热速度过快或装炉温度过高，尺

4、寸过大加热速度过快或装炉温度过高，尺寸过大的坯料内外产生较大温差，膨胀不一致而导致内部裂的坯料内外产生较大温差，膨胀不一致而导致内部裂纹。纹。 3.锻造温度 始锻温度：材料允许加热的最高温度； 终锻温度：材料允许锻造的最低温度。4. 锻造工艺分类l自由锻：使金属在两个砧铁间变形； 30吨以上锻件用水压机锻造。l模锻：使金属在锻模模膛内成形； 一般150kg的锻件。l胎膜锻：在自由锻设备上，使用胎膜生产模锻件。自由锻的基本工序：礅粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移和切割等。 礅粗时，HO /DO2.5-3材料始锻温度oC终锻温度oC低碳钢1200-1250800中碳钢1150-1200800合金结

5、构钢1100-1150850礅粗适合于齿轮坯、凸轮和圆盘类锻件拔长适合于轴类、杆类和长筒类5.锻造设备 （1）空气锤：以落下部分（锤头、活塞和上砧）的重量表示设备的规格，如，65kg、150kg、750kg等。l基本结构： 电机、减速装置、曲柄连 杆机构、压缩缸、工作缸、 配气机构、操作机构、润 滑系统、锤头、砧座。l主要参数：空气压力 0.3-0.5MPa；l打击力：400倍左右的落下 部分重量。 （2）摩擦压力机l基本组成：电机、减速机构、 摩擦盘、飞轮、丝杠、滑块、 工作台、床身和操作机构等。l飞轮的作用：储存能量l设备规格：表示最大打击力， 如160T（3）蒸汽-空气自由锻锤 蒸汽-空

6、气模锻锤动力源：蒸汽（0.7-0.9MPa）、 或 压缩空气（0.6-0.8MPa）功用：蒸汽-空气自由锻锤-进行自由锻； 蒸汽-空气模锻锤-进行模锻规格：以落下部分（锤头、锤杆、活塞、活塞环）表示；如，1T、2T、3T、5T、10T、16T（4）水压机 规格：以静压力计；如，6000T、12000T； 液压介质：水 原理：与油压机相同；第二部分第二部分 冲压冲压(stamping/pressing(stamping/pressing) ) 利用冲床使板料在冲模内产生分离或变形成为零件利用冲床使板料在冲模内产生分离或变形成为零件的工艺。的工艺。1.优点优点： （1）节能，节材； （2）生产效率

7、高，高速冲床：数千件/min ； （3）生产精度高，质量稳定； （4）材料利用率高； （5）表面质量好。2.基本工序基本工序: (1) 分离工序分离工序冲裁(冲孔、落料) 、切断 (2) 成形工序成形工序弯曲、拉深、翻边、胀形3.冲压设备 （1）曲柄压力机：冲床l结构和传动原理电机、减速机构、飞轮、曲柄、连杆、滑块、 工作台、操纵机构（离合器、制动器）、床身等；l机床参数公称压力、闭合高度、滑块行程、行程次数等；l公称压力指设备能承受的最大 的打击力。如，45 T、63T、100T160T、200T、315T.8000T等 (2) 油压机：指静压力，如，100T，315T.3150T等 (3)

8、 剪板机：指所能剪切的最大料厚度4 .冲压模具l 分类单工序模复合模连续模（跳步模）l模具零件工作零件定位零件导向零件紧固零件冲压模具冲压模具3）复合冲模 在冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道冲压工序的模具 冲压模具冲压模具第三部分第三部分 焊接（焊接（WeldingWelding）概念： 将两个分离件通过局部加热或同时加压，使其达到原子的结合而形成永久的连接。分类：（1）电弧焊（手弧焊、 埋弧自动焊、气体保护焊）（2）气焊与气割（3）压力焊（4）钎焊 一、电弧焊l手弧焊 1.施焊范围：厚度=3-10mm 2.焊接设备交流焊机空载电压：60-90V；工作电压：20-40V；无正反接

9、问题直流焊机通过电动机带动一直流发电机；有正反接问题：工件接正极，焊钳接负极，为正接；反之，为反接。焊钳也叫焊具3.焊条直径3-6mm,长度为350-400mm焊芯：作为电弧电极和焊缝的填充金属；直径3-6mm,长度为350-400mm药皮的作用：a.帮助引弧，使电弧稳定；b.产生熔渣和气体，保护溶池金属不被氧化；c.向焊缝内渗入合金元素，提高焊缝强度。焊条牌号 结构钢焊条J422 J506 J507表示结构钢焊条抗拉强度420MPa 低氢钾型药皮 低氢钠型药皮钛钙型药皮、交直流均可 交、直流反接 直流反接 按照药皮的化学成分有：碱性焊条和酸性焊条之分4.工艺规范l焊条直径d（指焊芯）：与件厚

10、有关，参阅有关表格；l焊接电流I：I=30-50d(A) d-mml电弧长度：1dl焊接速度：保证焊缝宽度W=2dl施焊空间位置：平、立、横、仰 4种位置l埋弧焊：熔剂层下的电弧焊。 焊接机头上的送丝机构将焊丝送入电弧区保持选定的长度。电弧在颗粒熔剂（焊剂）层下燃烧，焊机带动着焊丝均匀地沿坡口移动。在焊机前方，焊剂从漏斗中不断地流出撒在被焊部位。焊接时部分熔剂熔化形成熔渣覆盖在焊缝表面，大部分熔剂不熔化而回收使用二、气体保护焊 1.CO2气体保护焊：用CO2气体作为焊缝溶池的保护介质。2.氩弧焊：用氩气作为焊缝溶池的保护介质。氩弧焊分类l 未熔化电极氩弧焊：电极只起产生电弧，以便熔化焊丝和焊件

11、（类似气焊）；l 熔化电极氩弧焊：与电弧焊类似，电极作为焊丝，不仅产生电弧，而且自身熔化，填充焊缝。 3.气焊（割）1.原理：利用高温火焰(不需要电源，通常使用的是乙炔与氧气混合燃烧，火焰温度可以达到31003300C）、熔化母材和焊丝，形成焊缝的焊接方法。 CaC2 +2H2O=C2H2+Ca(OH)2+1.27105 J/mol 电石 乙炔气体2.适用范围：3mm以下的低碳钢板、铸铁管子和无电源的室外焊接，要求不高的铜、铝材。3.气焊火焰l中性焰：V氧/ V乙炔=1.1-1.2 最高温度3150oC，适合焊中碳钢、普通低碳钢、不锈钢、铜、铝和铝合金。l碳化焰： V氧/ V乙炔 1.2 温度

12、高， 除黄铜外，很少使用。 4.气焊设备和操作气焊设备和操作气割是根据高温下金属在纯氧下燃烧的原理l割具：有高压氧气管。l切割原理和过程，见图。 先用预热火焰（乙炔和氧气的燃烧）将被切割处金属预热至燃点，给氧使其燃烧，燃烧生成的氧化物熔渣被氧气流吹走，形成切口。被切割的金属应具备的条件：（1）金属的燃点必须低于熔点，能在固态下燃烧；（2）燃烧生成金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点，且流动性好，以便金属熔化后被吹掉；（3）金属燃烧时能放出足够的燃烧热，并且金属的导热性要小。l气割的优点：比一般机械切割效率高、成本低，设备简单，可在各种位置进行，可切割很厚的钢板和各种复杂的零件。三、压力焊压力焊( (电阻焊） 将连接工件置于两电极之间，利用强电流通过焊件接触面产生的电阻热，将接头处加热到局部熔化状态，在压力作用下形成接头的焊接方法。1.点焊:利用柱状电极加压通电，在搭接工件接触面之间焊成一个个焊点的焊接方法。2.缝焊：用旋转的圆盘状滚动电极代替柱状电极，圆盘状电极压紧工件并旋转（带动焊件向前移动）。3.对焊:电阻对悍；闪光对悍电阻对焊：将两个工件装卡在对焊机的电极钳口中，施加预压力使两个工件端面接触，压紧，通电。闪光对焊：将两个工件端面稍加清理后，装在对焊机的电极钳口中，接通电源并使两个工件轻微接触；由于仅是某些点接触，将迅速加热熔化，并以火花形式从接触处飞出而形成“火花”；继续