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金属加工中的毛坯制造 ----锻造、冲压与焊接 第一部分 锻造(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：改善锻造性能，提高塑性，降低变形抗力，使金属易于塑性流动成型而节省动力。 （2）加热规范的内容：加热温度、加热速度和保温时间。 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。 加热速度—加热速度过快，或装炉温度过高，会因温度应力产生裂纹 保温时间—过长，会导致氧化和脱碳严重 （3）加热缺陷 过热—金属晶粒长大，使综合机械性能下降；补救方法：锻后加正火工序。 过烧—金属晶粒之间氧化，“一击即碎”，成为废铁，无法挽救。 氧化与脱碳— 再所难免，只是设法减轻而已。 开裂—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纹。 自由锻的基本工序：礅粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移 和切割等。 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。 主要参数：空气压力 0.3-0.5MPa； 打击力：400倍左右的落下部分重量。 （2）摩擦压力机: 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。 飞轮的作用：储存能量 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 冲压(stamping/pressing) 冷冲压/板料冲压 1.优点：（1）节能，节材； （2）生产效率高，高速冲床 数千次/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.基本工艺：分离工艺－冲孔、落料、剪切、修整 成形工艺－弯曲、拉深、翻边、成形（涨形、起伏、整形、压印等）（见表） 3 .冲压模具 分类 单工序模——一次行程完成一个工序。 复合模——一次行程同一部位完成两道以上工序。 连续模——一次行程，模具不同位置同时完成两道以上工序。 4.冲压设备 (1)曲柄压力机：冲床 机床参数—公称压力、滑块行程、行程次数等； 公称压力—指设备能承受的最大的打击力。如，45T 、63T、100T、160T、200T、315T…..8000T等； 滑块行程—滑块从最上位置到最下位置所走过的距离； 行程次数—每分钟的循环次数 (2)油压机：指静压力，如，100T、315T….3150T等 (3)剪板机：指所能剪切的最大板料的厚度 第三部分 焊接（Welding） 定义：将两个分离件通过局部加热，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、埋弧焊）（2）气体保护焊（3）气焊（气割）（4）压力焊（5）钎焊 (1)(2)(3)属于熔焊 一.电弧焊 手弧焊— 优点：设备简单、价格便宜、操作灵活、适应性强、生产效率低。 1.施焊范围：厚度δ=3-10mm 单件小批量生产、不规则焊缝 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。 碱性焊条 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