金工实习理论复习课件

1、强度：强度指标（1）屈服强度：材料产生塑性变形的最低应力。用σs表示

；（2）抗拉强度：材料在拉断前所承受最大应力。用σb表示；（3）疲劳强度：金属材料在无限多次交变载荷作用下而不引起断裂的最大应力。疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。当施加的交变应力是对称循环应力时，疲劳强度用σ–1表示。金属及合金的性能力学性能：

金属材料在外力作用下表现出来的特征，

如强度、塑性、弹性、硬度和冲击韧性等。2、塑性：

金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏能力。衡量指标：（1）伸长率：试样拉断后标距伸长量与原始标距之比。

（2）断面收缩率：试样拉断处横截面积收缩量与原始截面积之比。

1、强度：强度指标金属及合金的性能力学性能：2、塑性：1金属及合金的性能4、冲击韧性：材料抵抗冲击载荷的能力。受冲击载荷作用的工件首要考虑指标。3、硬度布氏硬度（HBS或HBW）：用一定大小的试验力F(N),把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm)，然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根据d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。洛氏硬度（HRC、HRB、HRA）：当被测样品过小或者布氏硬度（HB）大于450时，就改用洛氏硬度计量。试验方法是用一个顶角为120度的金刚石圆锥体或直径为1.59mm/3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕深度求出材料的硬度。应用：

布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等（如淬火件）。

金属及合金的性能4、冲击韧性：材料抵抗冲击载荷的能力。受冲2碳素工具钢（高碳钢）:牌号：碳素工具钢：T+数字高级优质碳素工具钢：T+数字+A“T”为汉语拼音字母；数字表示钢的平均碳含量的千分数；A表示是高级优质碳素工具钢。如：T7—含碳量为0.7%的碳素工具钢；T12A—含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。刀具、量具、冲压或冷拉模具(比如锯条)优质碳素结构钢（中、低碳钢）：牌号：两位数字，表示钢平均碳量的万分数。如：45—表示含碳量为0.45%优质碳素结构钢

10-25强度低，塑性、韧性、焊接性能好；冲压、焊接件

30-55

强度、韧性高；齿轮、轴、键、螺钉

>60强度、硬度高，弹性好；弹簧当含碳量>0.8%时，钢的硬度随含碳量的增加而增加，但强度随含碳量的增加而减小碳素工具钢（高碳钢）:优质碳素结构钢（中、低碳钢）：当含碳量3钢的热处理热处理的定义：将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却，以改变其组织，获得所需性能的一种工艺。普通热处理：退火、正火、淬火、回火淬火：加热，保温，之后急冷（得到高硬度）正火：加热，保温，随炉冷却（工件不取出）退火：加热，保温，空冷（工件取出）钢的热处理淬火：加热，保温，之后急冷（得到高硬度）4钢的热处理钢的淬火与回火1、钢的淬火把零件加温到临界温度以上30～50℃,保温一段时间,然后快速冷却(水冷)。2、钢的回火

将淬火后工件重新加热到一定温度，保温一段时间后，取出工件空冷。中温回火：工件在250～500℃之间进行的回火，高强度、高弹性、高韧性回火

低温回火：工件在250℃以下进行的回火，高硬度、高耐磨性高温回火：工件在500℃以上进行的回火，得到量好综合性能，又称调质处理

淬火：加热，保温，之后急冷（得到高硬度）钢的热处理中温回火：工件在250～500℃之间进行的回火，5铸造方法砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造离心铸造陶瓷型铸造磁型铸造第2章铸造其中，砂型铸造属于最基本的铸造方法铸造方法砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造离心铸造陶6第2章铸造确定分型面★分型面应避免曲折，数量应少，最好是一个，且为平面不合理合理第2章铸造确定分型面不合理合理7第2章铸造确定分型面★应尽量使型腔全部或大部分置于同一个砂型内，最好使型腔或使加工面与基准面（重要面）位于下型中。合理不合理第2章铸造确定分型面合理不合理8第2章铸造确定工艺参数★拔模斜度为使模样（或型芯）便于从砂型（或芯盒）中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模样时，必须留出一定的倾斜度，此倾斜度称为起模斜度。第2章铸造确定工艺参数9砂型铸造手工造型：填砂、紧实、起模等主要有人工完成，操作灵活，生产率低，主要用于单件小批量生产。主要方法有：整模造型挖砂造型三箱造型活块造型刮板造型假箱造型分模造型第2章铸造比如：大直径皮带轮砂型铸造手工造型：填砂、紧实、起模等主要有人工完10金属热变形：在金属的再结晶温度以上的塑性变形。常见热变形加工方法有锻造和型材的热弯、热压、热拉成型。金属热变形：在金属的再结晶温度以上的塑性变形。常见热变形加工11金工实习理论复习课件12铸件整体结构应能选出合适的分型面，其数量应少，铸件外形应便于取出模样不合理合理铸件结构设计铸件整体结构应能选出合适的分型面，其数量应少，铸件外形应便于13合理设计凸台和避免侧壁具有防碍拔模的局部凹陷结构不合理合理铸件结构设计合理设计凸台和避免侧壁具有防碍拔模的局部凹陷结构不合理合理铸14铸件壁厚力求均匀，避免局部过厚形成热节的结构不合理合理3铸件结构设计铸件壁厚力求均匀，避免局部过厚形成热节的结构不合理合理3铸件15自由锻结构工艺性1.避免有窄槽出现（加敷料）2.避免有圆锥面出现自由锻结构工艺性2.避免有圆锥面出现16自由锻结构工艺性3.避免有肋出现4.避免有小凸台出现肋去掉，加大壁厚改为沉头孔自由锻结构工艺性4.避免有小凸台出现肋去掉，加大壁厚改为沉175.不允许有特形相贯线自由锻结构工艺性不合理合理5.不允许有特形相贯线自由锻结构工艺性不合理合理18工序的概念一个（或一组）工人在同一工作地对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程被称为工序。它是生产过程中最基本的组成单位。工序与工作中心的关系十分密切。一般地，一道工序对应一个工作中心，当然也可以多道工序对应一个工作中心。工序举例1、一个工人在一台车床上完成车外圆、端面、空刀槽、螺纹、切断；2、一组工人刮研一台机床的导轨；3、一组工人对一批零件去毛刺。4、生产和检验原材料、零部件、整机的具体阶段。工序的概念19板料冲压的基本工序(1)分类(2)分离工序冲裁分为“落料”和“冲孔”两个具体工序落料：利用冲裁取得一定外形地制件或坯料的方法；冲孔：将冲压坯内的材料以封闭的轮廓分离开，得到带空制件的冲压方法。冲压工序成形工序分离工序剪切冲裁拉深胀形弯曲翻边冲裁：使板料沿封闭轮廓分离冲裁间隙=(D-d)/2板料冲压的基本工序(1)分类(2)分离工序冲裁分为“落料”20弯曲时的纤维方向坯料流线方向：与弯曲线垂直(3)成形工序弯曲：坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的变形工序弯曲时的纤维方向坯料流线方向：与弯曲线垂直(3)成形工序弯曲21拉深：在凸模作用下，板料产生塑性变形，被拉入凸模和凹模的间隙中，形成空心零件。

拉深系数：m=d/D拉深系数越小，工件变形程度越大。拉深：在凸模作用下，板料产生塑性变形，被拉入凸模和凹模的间隙22金工实习理论复习课件23焊接位置：平焊、立焊、横焊和仰焊。平焊易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝质量易保证，所以焊缝布置应尽可能放在平焊位置。立焊、横焊和仰焊时，由于重力作用，被熔化的金属要向下滴落而造成施焊困难，因此，应尽量避免。金工实习理论复习课件24焊接接头的工艺设计改进焊缝的布置应尽量分散焊接接头的工艺设计改进焊缝的布置应尽量分散25焊接接头的工艺设计焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置最大应力处易产生应力集中！焊接接头的工艺设计焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置最26焊接接头的工艺设计焊缝应尽量避开机械加工面已加工表面受热后，会破坏原有精度！

焊接接头的工艺设计焊缝应尽量避开机械加工面已加工表面受热后，27焊接接头的工艺设计焊缝的布置应便于焊接操作无法运行焊条！焊接接头的工艺设计焊缝的布置应便于焊接操作无法运行焊条！28碳钢的焊接性碳对钢的可焊性影响最显著。

一般用碳当量法估算可焊性，即把影响焊接性能的元素对可焊性的影响折算为碳的影响相当的量。C当量＜0.4%时，可焊性好。1、低碳钢的焊接低碳钢的塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，焊接性良好。2、中碳钢的焊接随着含碳量的增加，淬硬倾向增大，焊接性变差。3、高碳钢的焊接高碳钢焊接性差，一般只限于修补。4、铸铁的补焊

铸铁的焊接性很差，一般只对某些铸造缺陷进行补焊。碳钢的焊接性29工件圆柱表面上的螺纹称为外螺纹；工件圆柱孔内侧面上的螺纹为内螺纹。常用的三角形螺纹工件，其螺纹除采用机械加工外，还可以攻螺纹和套螺纹等钳工加工方法获得。攻螺纹（攻丝）是用丝锥加工出内螺纹；套螺纹（套丝）是用板牙在圆杆上加工出外螺纹。工件圆柱表面上的螺纹称为外螺纹；工件圆柱孔内侧面上的螺纹为内30①基面:过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向的平面（Pr）；②切削平面:过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面，主切削平面（Ps），副切削平面（P´s）；③正交平面:过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面（Po）；④假定工作平面:过切削刃选定点，垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面（Pf）。外圆车刀

①基面:过切削刃选定点，垂直于该点假定主运动方向31车刀的主要标注角度：①前角γ:

前刀面与基面之间夹角。在主剖面（正交平面）度量②后角α:

主后刀面与切削平面之间的夹角。在主剖面（正交平面）度量③主偏角Κr:

主切削刃和假定进给方向在基面（Pr）上投影的夹角。在基面度量。④副偏角Κr´：副切削刃和假定进给的相反方向在基面Pr上投影的夹角。⑤刃倾角（S）：主切削刃与基面之间的夹角。在切削平面内度量dwdmnf切削平面主剖面krKr’主偏角（kr）

、副偏角（kr’）选择系统刚性好：取较小的kr。10°~30°、45°系统刚性差：取较大的kr。60°、75°、90°车刀的主要标注角度：dwdmnf切削平面主剖面krKr’主偏32尽量减少刀具种类零件结构的切削加工工艺性举例尽量减少刀具种类零件结构的切削加工工艺性举例33减少加工面积零件结构的切削加工工艺性举例减少加工面积零件结构的切削加工工艺性举例34减少机床调整次数零件结构的切削加工工艺性举例减少机床调整次数零件结构的切削加工工艺性举例35便于加工减小加工困难零件结构的切削加工工艺性举例便于加工减小加工困难零件结构的切削加工工艺性举例361、强度：强度指标（1）屈服强度：材料产生塑性变形的最低应力。用σs表示

；（2）抗拉强度：材料在拉断前所承受最大应力。用σb表示；（3）疲劳强度：金属材料在无限多次交变载荷作用下而不引起断裂的最大应力。疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。当施加的交变应力是对称循环应力时，疲劳强度用σ–1表示。金属及合金的性能力学性能：

金属材料在外力作用下表现出来的特征，

如强度、塑性、弹性、硬度和冲击韧性等。2、塑性：

金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏能力。衡量指标：（1）伸长率：试样拉断后标距伸长量与原始标距之比。

（2）断面收缩率：试样拉断处横截面积收缩量与原始截面积之比。

1、强度：强度指标金属及合金的性能力学性能：2、塑性：37金属及合金的性能4、冲击韧性：材料抵抗冲击载荷的能力。受冲击载荷作用的工件首要考虑指标。3、硬度布氏硬度（HBS或HBW）：用一定大小的试验力F(N),把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm)，然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根据d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。洛氏硬度（HRC、HRB、HRA）：当被测样品过小或者布氏硬度（HB）大于450时，就改用洛氏硬度计量。试验方法是用一个顶角为120度的金刚石圆锥体或直径为1.59mm/3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕深度求出材料的硬度。应用：

布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等（如淬火件）。

金属及合金的性能4、冲击韧性：材料抵抗冲击载荷的能力。受冲38碳素工具钢（高碳钢）:牌号：碳素工具钢：T+数字高级优质碳素工具钢：T+数字+A“T”为汉语拼音字母；数字表示钢的平均碳含量的千分数；A表示是高级优质碳素工具钢。如：T7—含碳量为0.7%的碳素工具钢；T12A—含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。刀具、量具、冲压或冷拉模具(比如锯条)优质碳素结构钢（中、低碳钢）：牌号：两位数字，表示钢平均碳量的万分数。如：45—表示含碳量为0.45%优质碳素结构钢

10-25强度低，塑性、韧性、焊接性能好；冲压、焊接件

30-55

强度、韧性高；齿轮、轴、键、螺钉

>60强度、硬度高，弹性好；弹簧当含碳量>0.8%时，钢的硬度随含碳量的增加而增加，但强度随含碳量的增加而减小碳素工具钢（高碳钢）:优质碳素结构钢（中、低碳钢）：当含碳量39钢的热处理热处理的定义：将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却，以改变其组织，获得所需性能的一种工艺。普通热处理：退火、正火、淬火、回火淬火：加热，保温，之后急冷（得到高硬度）正火：加热，保温，随炉冷却（工件不取出）退火：加热，保温，空冷（工件取出）钢的热处理淬火：加热，保温，之后急冷（得到高硬度）40钢的热处理钢的淬火与回火1、钢的淬火把零件加温到临界温度以上30～50℃,保温一段时间,然后快速冷却(水冷)。2、钢的回火

将淬火后工件重新加热到一定温度，保温一段时间后，取出工件空冷。中温回火：工件在250～500℃之间进行的回火，高强度、高弹性、高韧性回火

低温回火：工件在250℃以下进行的回火，高硬度、高耐磨性高温回火：工件在500℃以上进行的回火，得到量好综合性能，又称调质处理

淬火：加热，保温，之后急冷（得到高硬度）钢的热处理中温回火：工件在250～500℃之间进行的回火，41铸造方法砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造离心铸造陶瓷型铸造磁型铸造第2章铸造其中，砂型铸造属于最基本的铸造方法铸造方法砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造离心铸造陶42第2章铸造确定分型面★分型面应避免曲折，数量应少，最好是一个，且为平面不合理合理第2章铸造确定分型面不合理合理43第2章铸造确定分型面★应尽量使型腔全部或大部分置于同一个砂型内，最好使型腔或使加工面与基准面（重要面）位于下型中。合理不合理第2章铸造确定分型面合理不合理44第2章铸造确定工艺参数★拔模斜度为使模样（或型芯）便于从砂型（或芯盒）中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模样时，必须留出一定的倾斜度，此倾斜度称为起模斜度。第2章铸造确定工艺参数45砂型铸造手工造型：填砂、紧实、起模等主要有人工完成，操作灵活，生产率低，主要用于单件小批量生产。主要方法有：整模造型挖砂造型三箱造型活块造型刮板造型假箱造型分模造型第2章铸造比如：大直径皮带轮砂型铸造手工造型：填砂、紧实、起模等主要有人工完46金属热变形：在金属的再结晶温度以上的塑性变形。常见热变形加工方法有锻造和型材的热弯、热压、热拉成型。金属热变形：在金属的再结晶温度以上的塑性变形。常见热变形加工47金工实习理论复习课件48铸件整体结构应能选出合适的分型面，其数量应少，铸件外形应便于取出模样不合理合理铸件结构设计铸件整体结构应能选出合适的分型面，其数量应少，铸件外形应便于49合理设计凸台和避免侧壁具有防碍拔模的局部凹陷结构不合理合理铸件结构设计合理设计凸台和避免侧壁具有防碍拔模的局部凹陷结构不合理合理铸50铸件壁厚力求均匀，避免局部过厚形成热节的结构不合理合理3铸件结构设计铸件壁厚力求均匀，避免局部过厚形成热节的结构不合理合理3铸件51自由锻结构工艺性1.避免有窄槽出现（加敷料）2.避免有圆锥面出现自由锻结构工艺性2.避免有圆锥面出现52自由锻结构工艺性3.避免有肋出现4.避免有小凸台出现肋去掉，加大壁厚改为沉头孔自由锻结构工艺性4.避免有小凸台出现肋去掉，加大壁厚改为沉535.不允许有特形相贯线自由锻结构工艺性不合理合理5.不允许有特形相贯线自由锻结构工艺性不合理合理54工序的概念一个（或一组）工人在同一工作地对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程被称为工序。它是生产过程中最基本的组成单位。工序与工作中心的关系十分密切。一般地，一道工序对应一个工作中心，当然也可以多道工序对应一个工作中心。工序举例1、一个工人在一台车床上完成车外圆、端面、空刀槽、螺纹、切断；2、一组工人刮研一台机床的导轨；3、一组工人对一批零件去毛刺。4、生产和检验原材料、零部件、整机的具体阶段。工序的概念55板料冲压的基本工序(1)分类(2)分离工序冲裁分为“落料”和“冲孔”两个具体工序落料：利用冲裁取得一定外形地制件或坯料的方法；冲孔：将冲压坯内的材料以封闭的轮廓分离开，得到带空制件的冲压方法。冲压工序成形工序分离工序剪切冲裁拉深胀形弯曲翻边冲裁：使板料沿封闭轮廓分离冲裁间隙=(D-d)/2板料冲压的基本工序(1)分类(2)分离工序冲裁分为“落料”56弯曲时的纤维方向坯料流线方向：与弯曲线垂直(3)成形工序弯曲：坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的变形工序弯曲时的纤维方向坯料流线方向：与弯曲线垂直(3)成形工序弯曲57拉深：在凸模作用下，板料产生塑性变形，被拉入凸模和凹模的间隙中，形成空心零件。

拉深系数：m=d/D拉深系数越小，工件变形程度越大。拉深：在凸模作用下，板料产生塑性变形，被拉入凸模和凹模的间隙58金工实习理论复习课件59焊接位置：平焊、立焊、横焊和仰焊。平焊易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝质量易保证，所以焊缝布置应尽可能放在平焊位置。立焊、横焊和仰焊时，由于重力作用，被熔化的金属要向下滴落而造成施焊困难，因此，应尽量避免。金工实习理论复习课件60焊接接头的工艺设计改进焊缝的布置应尽量分散焊接接头的工艺设计改进焊缝的布置应尽量分散61焊接接头的工艺设计焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置最大应力处易产生应力集中！焊接接头的工艺设计焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置最62焊接接头的工艺设计焊缝应尽量避开机械加工面已加工表面受热后，会破坏原有精度！

焊接接头的工艺设计焊缝应尽量避开机械加工面已加工表面受热后，63焊接接头的工艺设计焊缝的布置应便于焊接操作无法运行焊条！焊接接头的工艺设计焊缝的布置应便于焊接操作无法运行焊条！64碳钢的焊接性碳对钢的可焊性影响最显著。

一般用碳当量法估算可焊性，即把影响焊接性能的元素对可焊性的影响折算为碳的影响相当的量。C当量＜0.4%时，可焊性好。1、低碳钢的焊接低碳钢的塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，焊接性良好。2、中碳钢的焊接随着含碳量的增加，淬硬倾向增大，焊接性变差。3、高碳钢的焊接高碳钢焊接性差，一般只限于修补。4、铸铁的