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文檔簡介

1、引言 考試題型和分數配比1 理論試卷題 型分數比制圖工程材料機構加工工藝電工基礎選擇題26%10781填空題30%141042名詞解釋4%22計算題6%6簡答題14%410讀圖題20%2020%30%35%12%3%2 實務試卷題 型制 圖機械加工工藝回答問題510簡述工作原理10拆畫零件圖50編制工藝規程2565%35%3 拆畫零件圖注意點:(1) 視圖選擇合理,表達準確、完整、清晰。 35%(2) 尺寸、表面粗糙度等裝配圖中有的必須標注。 10%(3) 技術要求、標題欄如未注圓角、未注粗糙度、零件名稱、材料、比例等。 5%第一講 機械制圖 - 零件圖1-1 機械制圖的基本知識介紹一、 機械

2、制圖的有關規定1 機械制圖機械圖樣“工程語言”便于技術管理與交流對圖樣的內容、格式、尺寸標注和表達方法作了統一規定。2 國家標準:gb/t* - *(84、93、96、2008)3 圖紙幅面及格式(gb/t14689-2008)a0(841*11891m2)、a1、a2、a3、a45種。需要時可加長、加寬。4 比例:圖樣中的圖形與其實物相應要素的線性尺寸之比。 (gb/t14690-1993)原值比例:1:1放大比例:2:1、4:1縮小比例:1:2、1:1.5、1:5注意:不論采用何種比例,圖形中所標注的尺寸數值必須是實物的實際尺寸。5圖線及其應用(gb/t17450-1998)15種6. 尺

3、寸標注:(1)尺寸的組成:尺寸界線、尺寸線、尺寸線終端箭頭和尺寸數字等組成。(2)標注尺寸的基本規則:n 機件的實物大小應以圖樣上所注的尺寸數值為依據,與圖形的大小及繪圖的準確度無關。n 圖樣中的尺寸以mm為單位時,不需注明。n 對機件的每一尺寸,一般只標注一次,并應標注在反映該結構最清晰的圖形上。n 標注尺寸時,應盡可能使用符號和縮寫詞。(3)常用符號或縮寫詞:名 稱符號或縮寫詞名 稱符號或縮寫詞直徑45倒角c半徑r深度(p129)球直徑s沉孔或锪平球半徑sr埋頭孔厚度t均布eqs正方形錐度(斜度)弧長參考尺寸( )(4)尺寸標注示例:p9-p13三、投影基礎第一角畫法和第三角畫法的介紹。p

4、46n gb/t14692-93中規定:我國按第一角畫法布置六個基本視圖。n 第一角畫法和第三角畫法的識別符號。 ( 觀察者-物體-投影面) (觀察者-投影面-物體)四、機件的常用表達方法1視圖:主要用于表達機件的外部結構形狀。n 基本視圖-主、俯、左、右、仰、后視n 向視圖-也是基本視圖的一種,但配置更加靈活n 局部視圖將機件的某一部分結構向基本投影面投影所得到的視圖。n 斜視圖(包括旋轉視圖)2剖視圖:主要用于表達機件的內部結構形狀。n 全剖視圖n 半剖視圖n 局部剖視圖3斷面圖:主要用于表達機件某一斷面的形狀。n 移出斷面圖n 重合斷面圖注意:當剖切平面通過由回轉面形成的孔或凹坑的軸線時

5、,這些結構一律按剖視圖繪制。 4局部放大圖:用于機件上細小結構的放大。5 簡化畫法1-2 零件圖一、零件圖的概述1零件圖-表示零件結構形狀、尺寸大小及技術要求的圖樣-制造、檢驗的依據 裝配圖-表示機器或部件的各組成部分連接和裝配關系的圖樣。2零件-制造單元 構件-運動單元3零件的分類:n 按零件的作用分一般零件傳動零件標準件n 根據結構形狀分為軸套類零件盤蓋類零件叉架類零件箱體類零件4零件圖的內容:一組圖形尺寸技術要求標題欄5零件圖上主要技術要求:表面粗糙度尺寸的公差(重要)和表面間的幾何(形位)公差零件的特殊加工要求,檢驗和試驗說明熱處理和表面修飾要求二、零件的視圖選擇1 主視圖的選擇:一組

6、視圖的核心n 原則:將表示零件信息量最多的那個視圖作為主視圖。n 考慮方面: 安放位置 投影方向工作位置或安裝位置-箱體、支架等。加工位置-軸、盤、套等。結構形狀特征2 其他視圖的選擇l 所選用的視圖應具有獨立存在的意義和明確的表達重點。l 優先采用基本視圖,再采用剖視、斷面等;先表達零件的主要部分(較大結構),后表達零件的次要部分(較小結構)。l 合理布置視圖位置。三、零件圖的尺寸標注1 正確選擇尺寸基準l 基準 設計基準工藝基準 定位基準測量基準裝配基準工序基準l 基準線-零件上回轉面的軸線。基準面-零件的主要裝配面、支承面;零件的主要加工面;零件結構中的對稱平面。2尺寸標注時應注意:l

7、零件上同一加工面與其它不加工面之間一般只能有一個聯系尺寸。l 重要尺寸盡可能從基準直接注出。l 不要注成封閉尺寸鏈。l 尺寸標注應符合工藝要求。以使設計基準和工藝基準重合四、舉例五、表面粗糙度(gb/t1031-2009)1 表面粗糙度是指零件加工表面上留下的較小間距的峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。影響:耐磨性、疲勞強度、耐腐蝕性、配合性質、運動靈活性等。2表面粗糙度評定參數:l 輪廓算術平均偏差(ra) m l 輪廓最大高度(rz) m -輪廓峰頂線與輪廓峰底線之間的距離。3表面粗糙度選用應合理-手冊中有推薦值。4表面粗糙度符號: gb/t131-93(新gb/t131-2006) 基本符號

8、,表示用任何方法獲得。 表示用去除材料的方法獲得。 用不去除材料的方法獲得。 5標注示例:用符號和粗糙度數值表示代號a表面粗糙度參數;b第二個或更多表面粗糙度要求;c加工方法、涂層、表面處理等要求,如車、銑等;d-加工紋理和方向符號;e-加工余量(mm);6ra的常用推薦值:25、12.5、6.3、3.2、1.6、0.8、0.4、0.2六、極限與配合1 互換性:在一批零件中任取一件,不經任何修配,就能裝到產品上去,并能達到使用要求的性質。2 基本術語: 以80+ 0.066+ 0.020(it8級)為例 80- 0.030- 0.060l 公稱尺寸(基本尺寸)-設計給定的尺寸l 實際尺寸-加工

9、后獲得的尺寸l 極限尺寸-允許尺寸變化的二個界限值 上極限尺寸(最大極限尺寸)下極限尺寸(最小極限尺寸)l 極限偏差(簡稱偏差)-某一尺寸(實際尺寸或極限尺寸)和公稱尺寸差值。上極限偏差 es es 下極限偏差 ei ei 可正、負值或零l 尺寸公差-允許尺寸的變動范圍,即上極限尺寸和下極限尺寸的差值,或上極限偏差和下極限偏差的差值。只有正值。l 零線-極限與配合圖解中,公稱尺寸所在一條線。l 公差帶-在公差帶圖中,由代表上、下極限偏差的兩條直線所限定的區域。3 配合:公稱尺寸相同、相互結合的孔和軸公差帶之間的關系。l 間隙配合:孔的公差帶在軸的公差帶之上。l 過盈配合:孔的公差帶在軸的公差帶

10、之下。l 過渡配合:孔的公差帶與軸的公差帶互相重疊。4 標準公差與基本偏差:l 公差帶由“公差帶大小”和“公差帶位置”這兩個要素組成。l 公差帶大小-標準公差(公差等級)確定it01、it0、it1 it18 共20個等級公差等級:高 低公差數值:小 大l 公差帶位置-基本偏差確定基本偏差共有28個,大寫為孔,小寫為軸。(i、j、l、o、q、w沒有)js(js)沒有基本偏差,其對稱分布于零線二側。l 孔和軸的公差帶代號,由基本偏差代號和標準公差等級代號(數字)組成,兩種代號并列、位于公稱尺寸之后。如:56h8公稱尺寸為56的孔,其公差帶代號為h8,h為基本偏差代號、8為標準公差等級。 56f7

11、公稱尺寸為56的軸,其公差帶代號為f7,f為基本偏差代號、7為標準公差等級。前面講這些尺寸的上、下極限偏差公差帶公差帶代號(可以逆向)5 配合制度n 基孔制配合:基本偏差為一定的孔的公差帶,與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。“h”表示基準孔-基本偏差為下極限偏差,其值為零。n 基軸制配合:基本偏差為一定的軸的公差帶,與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。“h“表示基準軸-基本偏差為上極限偏差,其值為零。如:50h7、50h66 公差和配合的標注:n 在裝配圖上采用組合式注法,分子為孔的公差帶代號,分母為軸的公差帶代號。三種標注方法:n 在零件圖上三種注法。解釋含義:

12、50h7/f7配合制度、配合性質、h7 、f7 公稱尺寸為50的孔與軸屬基孔制的間隙配合,h7為孔的公差帶代號、f7為軸的公差帶代號。七、幾何(形位)公差1 形狀誤差:零件表面的實際形狀對理想形狀的變動量。形狀公差。位置誤差:零件表面、軸心線之間實際位置對其理想位置的變動量。位置公差位置誤差有基準概念,理想位置由基準確定。2 形位公差代號:由項目符號、框格和指引線、公差數值、基準代號的字母等組成。形位公差項目及符號:p1403 形位公差的標注:l 由帶箭頭的指引線及框格表示 (被測要素)l 箭頭指向,并垂直于被測要素輪廓線或延長線。 l 基準符號: (基準要素)l 當被測要素或基準要素為軸線、

13、球心或中心平面時,指引線箭頭或基準符號與該要素的尺寸對齊。l 公差值后面符號的含義:只許中間向材料內凹下(-)只許中間向材料外凸出(+)l 幾種常見特例: 4 圖例講解:八、零件圖示例講解看零件圖步驟1 看標題欄:名稱、材料、比例、視圖畫法標注等。2 看視圖,分析結構形狀:哪些視圖、哪些剖視圖、哪些斷面圖等;想象零件空間形狀。3 分析尺寸、形位公差等技術要求:4 綜合考慮舉例:軸、盤類、叉架、箱體第二講 機械制圖裝配圖一、裝配圖的概述1 裝配圖是表達機器或部件的各組成部分連接和裝配關系的圖樣。2 裝配圖的作用:l 設計時畫出零件圖的依據。l 機器或部件裝配的依據。l 指導生產的重要技術文件。3

14、 裝配圖的內容:a. 一組圖形:用于表示機器或部件的構造、工作原理、零件間的連接關系、裝配次序及主要零件的結構形狀等。b. 一組尺寸:用于表達裝配體的規格或性能,以及裝配、安裝、檢驗、運輸等所需要的尺寸。l 外形尺寸-長、寬、高。l 重要部位的配合代號或相對位置尺寸。l 安裝尺寸。l 性能(或規格)尺寸。l 其他重要尺寸。c. 技術要求:用文字或代號說明裝配體在裝配、檢驗、調試時需達到的技術條件及使用規范等。d. 標題欄:說明部件(或機器)名稱、比例、圖號、重量等。明細欄:說明機器(或部件)上各個零件的名稱、序號、數量、材料、圖號、備注等。二、裝配圖的表達方法(和零件圖有相同點,也有側重點)1

15、 裝配圖的規定畫法l 兩相鄰零件的接觸面和配合面規定只能畫一條線,但當基本尺寸不相同時,不論間隙大小,必須畫出兩條線。l 兩相鄰零件的剖面線傾斜方向應相反,或方向一致但間隔不等;在各視圖上,同一零件的剖面線傾斜方向和間隔應保持一致。l 對于緊固件以及實心的軸、銷、鍵、手柄、連桿、球等零件,若剖切平面通過其基本軸線時,這些零件均按不剖繪制。2 裝配圖的特殊畫法:l 結合面剖切或拆卸畫法l 假想畫法l 夸大畫法l 簡化畫法l 展開畫法三、裝配圖的視圖選擇l 主視圖的選擇-工作位置,投影方向l 其他視圖的選擇四、裝配圖上的零、部件序號1 序號不等于圖號(零件);每個零(部)件可只編寫一個序號;2 零

16、部件序號應沿統一方向依次排列整齊;3 序號有規定畫法;4 裝配圖中某些部件看作一個整體,只編寫一個序號。五、看裝配圖 1概括了解 標題欄明細表視圖表達方案2分析裝配關系和工作原理 裝配關系(傳動關系)工作原理3 分析零件結構形狀4 看懂技術要求六、由裝配圖拆畫零件圖第三講 工程材料及熱處理常用工程材料:金屬材料(鋼鐵材料、非鐵材料)、高分子材料、陶瓷材料和復合材料3-1 金屬材料的主要性能一、金屬材料的主要性能力學性能(即金屬材料受外力作用時所反映出來的性能)、物理性能、化學性能和工藝性能四種; (前3個稱為使用性能)二、金屬材料的力學性能常用:彈性、塑性、剛度、強度、硬度、沖擊韌度(沖擊韌性

17、)、疲勞強度和斷裂韌度等八種1 彈性:金屬材料受外力作用時產生變形,當外力去除后能恢復其原來形狀的性能。彈性變形彈性變形階段-外力和變形量成正比。2 塑性:金屬材料在外力作用下,產生永久變形而不致于破壞的性能。 塑性變形塑性變形階段-外力和變形量不成正比。金屬材料的塑性常用斷后伸長率來表示,也可用斷面收縮率。3 剛度:金屬材料在受力時抵抗彈性變形的能力。彈性模量:在彈性范圍內,應力與應變的比值。l 彈性模量大,剛度也越大。l 彈性模量的大小主要決定于金屬材料本身,與熱處理無關,即熱處理不能改變材料的剛度。l 相同材料,截面形狀和尺寸影響剛度。4 強度:金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能

18、力。可分為:抗拉、抗壓、抗剪等強度5 硬度:金屬材料抵抗更硬的物體壓入其內的能力。常用硬度指標有:l 布氏硬度(hbs/hbw):硬度較低的材料,如鑄鐵、非鐵金屬、低合金鋼等。l 洛氏硬度(hr):用于硬度很高、淬火材料等。6 沖擊韌度:金屬材料抵抗沖擊載荷作用下斷裂的能力。7 疲勞強度:金屬材料在無數次重復或交變載荷作用下而不致于斷裂的最大應力。 疲勞破壞8 斷裂韌性:反映材料抵抗裂放失穩擴張能力的性能指標。三、金屬材料物理性能密度、熔點、熱膨脹性、導電性、導熱性等。四、材料的化學性能材料在室溫或高溫時抵抗各種化學反應的能力。如:耐酸性、耐堿性、抗氧化性等。五、材料的工藝性能指材料在加工制造

19、過程中所表現出的特性,衡量對材料加工的難易程度。如:熱處理性能、鑄造性能、壓力加工性能、焊接性能、切削加工性能等。3-2 鐵碳合金相圖一、晶體與合金(p174)二、鐵碳合金的基本組織1 在液態時,鐵和碳無限互溶。2 在固態時,幾種基本組織:結合方式-固溶體、化合物(fe3c)、機械混合物(固+fe3c)l 鐵素體 f表示固溶體l 奧氏體 a表示固溶體l 滲碳體 fe3c表示化合物l 珠光體 p表示機械混合物l 萊氏體 ld表示機械混合物三、鐵碳合金相圖(鐵碳合金狀態圖)1 鐵碳合金相圖是表示鐵碳合金的成分、溫度和組織結構之間關系的圖形。2 主要線和點的含義l 點:特性點l 線:fe-c合金內部

20、組織發生轉變時的界線 轉變線 3-3 鋼的熱處理一、概述1 鋼的熱處理:將鋼在固態下加熱到一定的溫度,進行必要的保溫,并以適當的速度冷卻到室溫的工藝方法獲得所需要的組織與性能2 熱處理工藝的基本過程:加熱、保溫和冷卻。3 影響熱處理的主要因素:溫度、時間。4 熱處理只改變金屬材料的組織和性能,而不改變其形狀和大小。5 熱處理的主要方法:p182二、鋼在加熱時的組織轉變1 三條線:a1、ac1、ar1; a3、ac3、ar3 acm、accm、arcm2 加熱時,共析鋼、亞共析鋼、過共析鋼組織轉變。三、鋼在冷卻時的組織轉變1 影響奧化體組織轉變的因素:冷卻方式和冷卻速度。2 鋼熱處理時兩種冷卻方

21、式:l 連續冷卻l 等溫冷卻3 共析鋼過冷奧化體等溫轉變時產物:l 高溫轉變產物 723-550-珠光體型組織 723-650之間 珠光體 650-600之間 索氏體 600-550之間 屈氏體l 中溫轉變產物 550-230-貝氏體型組織 550-350之間 上貝氏體 350-230之間 下貝氏體l 低溫轉變產物 馬氏體四、鋼的熱處理1 退火:將鋼件加熱到適當溫度(ac1附近),保溫一定時間后,隨爐或埋在導熱性較差的介質中緩慢冷卻的熱處理工藝。l 退火目的: 降低硬度細化晶粒、改善組織、提高力學性能消除內應力提高鋼的塑性和韌性l 退火工藝種類:3種(完全退火、球化退火、去應力退火)2 正火:

22、將鋼件加熱到一定溫度(ac3或accm)后,保溫,取出在空氣中冷卻的熱處理工藝。l 正火和退火的主要差別:冷卻速度。同樣鋼件,在正火后強度和硬度較退火的為高,且與含c量有關。l 低碳鋼-正火中、高碳鋼-退火l 正火和退火的選擇:切削加工性; 零件的結構形狀; 經濟性(成本)3 淬火:將鋼加熱到一定溫度,經過保溫,后在冷卻介質中迅速冷卻,以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。l 目的:提高鋼件的硬度和耐磨性。l 淬火的加熱溫度根據淬火的鋼材而定。l 淬火時常用冷卻介質: 水-一般碳鋼 油-合金鋼 鹽液 堿液l 常用淬火方法(單液淬火、雙液淬火、分級淬火和等溫淬火等)l 淬透性淬火鋼件獲得淬透層深度的

23、能力。淬硬性鋼在理想條件下進行淬火硬化所能達到的最高硬度的能力。4 回火:將淬火鋼件重新加熱到某一溫度(ac1以下),保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。l 目的: 消除淬火時因冷卻過快而產生的內應力。 降低脆性,使它具有一定的韌性。 回火總是伴隨著淬火之后進行。l 回火種類:硬度 低溫回火 150-250-各種量具、刃具等。由高 中溫回火 350-500-彈簧等。到低 高溫回火 500-650-齒輪、曲軸。l 調質:淬火+高溫加火。5 表面淬火:利用快速加熱的方法使鋼件的表面奧氏體化,在熱量來不及傳到工件心部之前就進行快速冷卻的熱處理方法。l 表面淬火的目的:獲得高硬度表面層和有利的殘

24、余應力分布。l 常用感應加熱表面淬火(高頻、中頻和工頻)、火焰加熱表面淬火兩種。6 化學熱處理:將鋼件置于一定溫度的活性介質中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層,以改變鋼件表層的化學成分、組織和性能的熱處理工藝。l 由分解、吸收和擴散三個基本過程。l 種類:滲碳、滲氮和多元共滲等7 常見淬火缺陷: 過熱與過燒 變形與開裂 氧化與脫碳 硬度不足與軟點3-4 工業用鋼一、鋼的分類和應用1 當含碳量2.11%時-鑄鐵當含碳量2.11%時-碳鋼,一般含碳量1.5%2. 鋼的分類:l 我國長期使用的分類方法按化學成分分 碳素鋼(低、中、高)合金鋼(低、中、高) 按用途分 結構鋼工具鋼特殊性能鋼 普通質量

25、鋼按品質分 優質鋼高級優質鋼特級優質鋼 讀的順序: 品質化學成分用途l 新的鋼分類方法(gb/t 133041991) 普通非合金鋼 非合金鋼 優質非合金鋼 特殊質量非合金鋼 普通低合金鋼 鋼 低合金鋼 優質低合金鋼 特殊質量低合金鋼 合金鋼 優質合金鋼 特殊質量合金鋼二、工業用鋼1 碳素鋼(非合金鋼):l 含碳量1.5%,其中含有si、mn、s、p;l 含碳量愈多,硬度愈高,塑性愈低;l 可分為 低碳鋼 含c0.25% 中碳鋼 含c = 0.25%-0.6% 高碳鋼 含c0.6%l 硫(s)-引起熱脆磷(p)-引起冷脆 因此,鋼中的硫和磷含量必須嚴格控制。1)普通碳素結構鋼 甲類(a)-保證

26、力學性能-不熱處理。 乙類(b)-保證化學成份-要熱處理。 q 235a f 沸騰鋼 質量為a級 鋼材屈服點 屈服點235mpa2)優質碳素結構鋼機械性能和化學成份都保證。 鋼號表示:用二位數字,平均含碳量萬分之幾。 15鋼-優質碳素結構鋼,含碳量0.15% 45鋼-優質碳素結構鋼,含碳量0.45%用途見書上p1983) 碳素工具鋼:用t表示,后一位(或二位)數字表示含c量千分之幾。當高級優質時,在數字后加“a”。如:t8-碳素工具鋼,含c量0.8%t12a-高級優質碳素工具鋼,含c量1.2%4) 鑄造碳鋼: zg 310-570 最低抗拉強度570mpa 最低屈服點310mpa 鑄造碳鋼2合

27、金鋼:l 在碳鋼中,有目的地加入某些合金元素-合金鋼 cr、mo、w 、v 、ti等 -強化鐵素體,細化晶粒,提高鋼的強度。l 合金鋼一般可根據加入的合金元素而命名。1)低合金高強度結構鋼使用時一般不進行熱處理 牌號表示:同普通碳素結構鋼,如q295、q345等。 2)機械結構用合金鋼牌號:含碳量以萬分之幾計,合金元素含量以百分之幾計,滾動軸承鋼除外,如 40cr-含c量0.4%,含cr1.5%合金結構鋼 12cr2ni4a-含c量0.12%,含鉻2%,含鎳4%的高級優質合金鋼 (合金元素含量1.5%時,在鋼號中不標出其含量)合金滲碳鋼wc在0.15%-0.25%之間,經過滲碳、淬火和低溫回火

28、處理。合金調質鋼wc在0.25%-0.50%之間,調質處理后,具有良好的綜合力學性能。合金彈簧鋼wc在0.45%-0.70%之間,經過淬火及中溫回火處理。滾動軸承鋼wc在0.95%-1.15%,wcr在0.4%-1.65%,即高碳低鉻,如gcr15。 3)合金工具鋼(量具刃具鋼、模具鋼)和高速工具鋼 4)特殊性能鋼不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等三、金屬零件的選擇1選材時主要考慮:零件的使用性能、材料的工藝性能、生產成本。2選材的主要依據:根據零件的工作條件和失效形式,確定所選材料的力學性能。3-5 工程鑄鐵一、鑄鐵的概述1鑄鐵是含c量大于2.11%(通常為2.8-3.5%)的鐵碳合金。2.根據碳的存

29、在形式,鑄鐵可分為: c的兩種形態:l 白口鑄鐵-碳以fe3c的形式存在化合狀態滲碳體l 灰鑄鐵-碳以片狀石墨形式存在l 可鍛鑄鐵-碳以團絮狀石墨形式存在 自由狀態石墨l 球墨鑄鐵-碳以球狀石墨形式存在l 蠕墨鑄鐵碳以蠕蟲狀石墨形式存在還有:稀土球墨鑄鐵、合金鑄鐵等二、鑄鐵的石墨化1石墨化:鑄鐵中碳以石墨狀態析出的過程。2影響鑄鐵石墨化過程的因素:l 化學成份:c、si、p、s c、 si -促進石墨化。 s-阻礙石墨化。 mn-阻礙石墨化,但強度不如s p-影響不大。l 冷卻速度: 冷卻愈慢,愈有利于石墨化的進行。三、灰鑄鐵1 灰鑄鐵中的碳大部分或全部以片狀石墨形態存在。2 灰鑄鐵的性能:6

30、點(p207)3 應用:機床床身、導軌、箱體、機架等。4 牌號表示:ht200(舊ht20-40) ht灰鑄鐵 200最低抗拉強度(mpa)5 熱處理:消除應力退火、軟化退火、表面淬火。 注:熱處理不能從根本上消除片狀石墨的有害作用。四、可鍛鑄鐵(又名馬鐵)1 碳以團絮狀石墨形態存在。2 可分為黑心可鍛鑄鐵和珠光體可鍛鑄鐵兩類。3 牌號表示: kt(kth)300-06(舊kt(kth)30-6) kth黑心可鍛鑄鐵 300最低抗拉強度mpa 06最低斷后伸長率五、球墨鑄鐵:1 碳以球狀石墨的形態存在。2 球墨鑄鐵的性能取決于基體類型、球狀石墨的大小及分布。3 球墨鑄鐵的力學性能比灰口鑄鐵和可

31、鍛鑄鐵都高。4 牌號:qt400-17(舊qt40-17) qt球墨鑄鐵400最低抗拉強度(mpa) 17最低斷后伸長率5 熱處理: 退火正火調質或等溫淬火3-6 非鐵金屬與粉末冶金材料非鐵金屬:指除鋼鐵材料以外其他金屬的總稱-也稱有色金屬一、鋁及其合金1 工業純鋁:2 鋁合金:在純鋁中加入一定量的硅、銅、鎂、錳等合金元素。l 變形鋁合金-塑性較高,適用于壓力加工。防銹鋁、硬鋁、超硬鋁、鍛鋁。l 鑄造鋁合金:共晶組織、熔點低、塑性差,適用于鑄造。二、銅及其合金1 純銅(紫銅)-t1、t2、t32 銅合金:黃銅、青銅、白銅。 (cu + zn) qsn4-3三、滑動軸承合金制造滑動軸承中軸瓦或內

32、襯的合金。四、粉末冶金材料1.粉末冶金是一種利用金屬粉末(或金屬與非金屬粉末的混合物)作原料,經壓制成形和燒結而制成金屬材料或零件的加工方法。2工藝過程:制取粉末、混料、壓制成形、燒結和后處理等幾個工序。3硬質合金:(詳見第6講)3-7 非金屬材料(了解組成、種類)第四講 熱加工4-1 鑄 造一、概述1鑄造:就是把熔化的金屬或合金澆入與零件幾何形狀相適應的鑄型腔中,經冷卻凝固獲得一定形狀和性能的零件或毛坯的成形方法。液態成形技術 鑄造毛坯或零件鑄件2鑄造分類:l 砂型鑄造用型砂緊實成鑄型的鑄造方法,占80%。l 特種鑄造熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。3 特點:l 成形方便且適應性

33、強(形狀、尺寸、材料)l 生產成本低l 鑄件的力學性能不及鍛件二、砂型鑄造1砂型鑄造的工藝過程: 零件(樣品、圖樣)并非所有零件都存在造型和造芯兩工序。 模樣(木模) 混砂 芯盒 造型 造芯 砂型 型芯合箱 型腔 澆入金屬 鑄件過程:制模型(模樣、芯蓋)、備制造型材料、造型、造芯、烘干、合箱、澆注、鑄件的清理及檢查等。2造型(芯)的材料:l 主要有型砂、芯砂、結合劑和涂料等。 粘土和砂l 對型砂和芯砂的要求 可塑性強度耐火性透氣性退讓性l 型(芯)砂的配制是根據鑄件的材料(鑄鋼、鑄鐵、有色金屬)、鑄件的復雜程度和鑄件的技術要求而定。l 涂料:用于砂型和型芯的表面涂刷3模樣和芯盒:l 模樣砂型芯

34、盒型芯l 一般模樣和芯盒由木材制造,大批量時多用金屬制造。l 制作模樣和芯盒時應考慮:選好分型面合理撥模斜度合適的加工余量和鑄造圓角型芯頭的選用4 造型:l 用造型材料及模樣、芯盒等工藝裝備制造砂型和型芯的過程稱為造型和造芯。l 手工造型方法 整模造型 分模造型 挖砂造型 三箱造型 需了解特點及應用。 活塊造型l 機器造型l 澆注系統把金屬液體導入鑄型的通道稱為澆注系統。5 型芯制造及合箱l 型芯做好后還須烘干和上涂料。l 烘干的目的:提高型芯的透氣性能和強度。l 上涂料的目的:提高型芯的表面耐火性。l 合箱:把砂箱、型芯裝配起來,成為一個完整鑄型的工序。三、鑄鐵的熔煉、澆注和清理1金屬的鑄造

35、性能:是指金屬在熔化、填充鑄型和冷凝過程中所表現出來的一系列工藝性能。 鑄造性能主要有 流動性 收縮 偏析 吸氣性 氧化性2鑄鐵的熔煉l 鑄鐵常用沖天爐進行熔化l 沖天爐內原料 金屬爐料-鐵料 燃料-焦碳 熔劑-造渣-石灰石3澆注及鑄件清理l 澆注:將液體金屬注入鑄型的過程。l 澆注應在一定的溫度范圍按規定的速度進行。l 鑄件的出箱溫度不得高于500l 鑄件出箱后,必須進行清理。四、常見的鑄件缺陷及產生原因1孔眼類缺陷:氣孔、縮孔、縮松、砂眼、渣孔等。2裂紋類缺陷:熱裂、冷裂3表面缺陷:粘砂、夾砂、冷隔4鑄形缺陷:尺寸及重量不合格5鑄件成份:五、特種鑄造及鑄造工藝新技術(理解大致方法)4-2

36、鍛 壓一、概述1鍛壓是利用外力使金屬材料產生塑性變形,以制成毛坯或零件的成形加工方法。2鍛壓是鍛造和沖壓的總稱。3鍛壓的特點:l 能改善金屬的內部組織,提高力學性能。l 較高的生產率l 能節省金屬和減少切削加工時間l 鍛壓加工的適應性很強l 鍛壓成形困難,對材料的適應性差。固態的塑性流動4 鍛造的分類:l 按金屬變形時的溫度分 熱鍛-加熱到再結晶溫度以上 溫鍛-加熱到再結晶溫度以下 冷鍛-常溫下l 按設備和工具分 自由鍛造 胎模鍛造 模型鍛造 特種鍛造二、壓力加工原理1塑性變形:l 變形:金屬在外力作用下,所引起的尺寸和形狀的變化。l 變形過程:彈性變形塑性變形斷裂l 塑性變形的實質:晶格晶粒

37、間的滑移和錯位。2決定金屬塑性變形能力的因素-影響鍛造性能的因素。 化學成分 組織結構 變形溫度溫度越高,塑性越好 變形速度三、鍛造工藝1 鍛造的工藝過程:備料、加熱、鍛造成形、冷卻、熱處理、整形、檢驗等 基本工序2 加熱:(加熱溫度和速度)l 目的:提高金屬材料的塑性,降低變形抗力,防止破裂,以便鍛造。l 不同成分的金屬材料,有不同的鍛造溫度范圍。l 不同的金屬材料和尺寸規格,有不同的加熱速度。3 自由鍛造:l 自由鍛造是金屬坯料在上下兩個砧鐵之間產生變形,而在水平的各個方向是自由流動不受限制的鍛造方法。l 基本工序鐓粗、延伸(撥長)、沖孔、切割、彎曲4 模型鍛造:l 把金屬坯粒放在鍛模內施

38、加壓力使其產生塑性變形。l 模鍛零件存在飛邊。l 模鍛的優、缺點:5 胎模鍛造l 過程:自由鍛造胎模內鍛造l 胎模鍛造零件不存在飛邊l 胎模鍛造優、缺點:四、鍛造用設備五、板料沖壓1板料沖壓是利用沖模使金屬板料發生分離或變形的加工成形方法。2沖壓設備:剪床和沖床3沖壓基本工序:l 分離工序使坯料的一部分與另一部分相互分離的工序。 剪切是使坯料沿不封閉輪廓分離 沖裁是使坯料沿封閉輪廓分離 落料 沖孔l 變形工序使坯料的一部分相對另一部分產生位移而不分離的工序。有彎曲、拉深、成形、翻邊、脹形、縮口等4-3 焊接與膠接一、焊接概述:1 焊接:就是通過加熱或加壓或兩者兼施的方法使兩個分離的物體借助于原

39、子間擴散或結合,使其連接成一個整體的工藝過程。l 加熱、加壓或兩者兼顧l 可以用也可不用填充材料2 焊接的分類:l 熔焊-在焊接過程中,將焊件接頭加熱至熔化狀態,不加壓力完成焊接的方法。 如:電弧焊、氣焊、電渣焊等。l 壓焊-在焊接過程中,必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完成焊接的方法。如:鍛焊、電阻焊(接觸焊)、摩擦焊、冷壓焊、爆炸焊等 部分加熱或熔化 不加熱l 釬焊(見后)3 焊接的特點:l 可以節省材料和制造工時,接頭密封性好、力學性能高。l 可以小拼大,以大化小。l 可以制造雙金屬結構。l 生產效率高,易實現機械化和自動化。l 接頭組織、性能變化,同時存在應力和變形。二、焊條電弧

40、焊:1 焊接過程:l 利用電弧的熱量加熱并且迅速熔化金屬而完成焊接的方法-電弧焊l 過程:空氣電離(受熱、光、電場作用)l 焊接電弧構造:tt273.15陽極區:2600k 42% 陰極區:2400k 38%弧柱:6000-8000k 20%l 焊接電源極性選用-使用直流焊機時正接:焊件接正,焊條接負。反接:焊件接負,焊條接正。2 焊條電弧焊工藝:主要包括焊接接頭、焊縫空間位置和焊接參數。l 焊接接頭 對接接頭-應用最廣 搭接接頭 t形接頭 角接接頭根據焊件的厚度可以開坡口。l 焊縫空間位置:平焊、立焊、橫焊、仰焊l 焊接參數: 焊條直徑-由工件厚度,接頭形式來選擇。 焊接電流 焊接速度3焊條

41、電弧焊設備: 直流弧焊機 交流弧焊機 焊接整流器l 弧焊設備應達到要求 要有較高的空載電壓 短路電流不應太大 焊接過程電弧要穩定 焊接電流可以調節4焊條:l 焊條由焊芯和藥皮組成。l 焊芯作用:傳導電流、引燃電弧,同時熔化后作為焊縫的填充金屬。l 焊條直徑用焊芯直徑表示,常用1.5、2.0、2.5、3.2等l 藥皮作用:穩定電弧燃燒;防止焊縫金屬氧化;補充燃損的金屬元素等。l 藥皮有酸性和堿性二大類,其中包含:穩弧劑、造氣劑、造渣劑、脫氧劑、合金劑、穩渣劑和粘結劑等。l 電焊條型號和牌號:型號:國家標準中焊條代號,gb/t5117-1995牌號:焊條行業統一的焊條代號。如:j422-焊條牌號

42、型號:e4303其中j表示結構鋼焊條,42表示焊縫抗拉強度最小值420mpa,2表示藥皮種類和電源種類。三、埋弧焊、電渣焊、氣體保護焊1 埋弧焊:是一種電弧在顆粒狀焊劑層下燃燒的自動電弧焊方法。l 和手工電弧焊區別:引弧、維持電弧燃燒、送絲、電弧的移動以及焊接結束時填滿弧坑等動作都是利用機械進行的。l 優缺點:2 電渣焊:是利用電流通過液態熔渣產生電阻熱使電極(焊絲或板極)和工件熔化而形成焊縫的一種熔焊方法。非電弧焊。l 焊接過程:l 焊縫必須處于垂直位置l 特點:3 氣體保護焊:是用特殊的焊炬,不斷送入某種氣種,使電弧和熔池與周圍的空氣隔離,從而保證獲得優質焊接接頭的焊接方法。l 優缺點:l 常用保護氣體:氬氣和二氧化碳,即氬弧焊和二氧化碳氣體

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