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第2章 汽车零件常用制造工艺基础知识
2020-04-18 18:51   点击:    发布人:威尼斯人官网 来源:威尼斯人官网平台

     

  第二章 汽车零件常用制造工艺基础 第一节 铸造工艺基础 第二节 锻造工艺基础 第三节 焊接工艺基础 第四节 冲压工艺基础 第五节 粉末冶金工艺基础 第七节 毛坯的选择 第一节 铸造工艺基础 一、概述 ? 铸造:将熔化的金属液浇注到铸型中,待其凝固 冷却后, 获得一定形状的零件毛坯或零件的成形方 法。铸造的毛坯或零件称为铸件。 铸件材质:铸铁、铸钢、铸铝、铸铜 铸铁:白口:C以FeC形式存在 灰口:C以片状态存在 球铁:C以球状态存在 可锻:C以团絮状存在 蠕墨:灰口铁中添加稀土元素 车用铸件特点与分类: 特点:1、薄壁、形状复杂、尺寸精度高; 2、生产批量大; 3、材质要求高,如强韧、抗压等。 分类:砂型铸造(90%)和特种铸造 合金的铸造性能 1 流动性: 液态合金的流动能力,影响充型能力。 ——流动性好,则充型能力强,铸造缺陷少 ——影响因素:合金成分、浇注温度\压力和 铸型等 2. 收缩性:液态与凝固收缩是产生缩孔(宏观)、 缩松(微观)的基本原因;固态收缩是产生内应力、 变形和裂纹的基本原因。 影响因素:合金成分,浇注温度、铸型等。 3. 偏析及吸气性: 偏析: 铸件中出现化学成分不均匀的现象称为 偏析,偏析使铸件性能不均匀; 吸气性:、浇注时吸收气体的性能。冷凝 时如气体不逸出,会在铸件中形成气孔或夹杂物 (如FeO)。 降低吸气性的方法主要有:缩短时间,炉 料烘干;加气;提高铸型和型芯透气性;降低含 水量等。 二、砂型铸造的造型工艺 (一) 砂型铸造的工艺过程 套筒的砂型铸造过程示意图 ?(二)造型材料与造型方法 ? 造型材料 ? 型砂、芯沙:砂、粘结剂(粘土、桐 油、合成脂等)、特殊附加物(如:木屑 增加透气性;煤粉加强防粘性)。 ? 芯砂要比型砂具有更好的耐火性、强度、 透气性、退让性(不阻碍收缩)。 ? 造型方法:手工造型与机器造型 (三)砂型制造 ? 1、砂型的组成 2、 铸件浇注和分型面的选择 铸件浇注:指铸件在铸型中的与姿态 选择铸件浇注要考虑以下原则: a. 铸件的重要加工面、主要工作面应朝下或在侧面 (图12、13):组织均匀、致密; b、大平面朝下(图2-14):在上时,由于热上升,型砂膨胀, 易使铸件拱起 c. 铸件薄壁部分应放在下部(图2-15):下部组织均匀、防 热拱起 d. 易形成缩孔的铸件,较 厚的部分铸件实现定 向凝固(图2-16); e. 尽量减少型芯,利于其 安放、合型、排气(图217)。 分型面:两个半铸型相互接触的表面 选择分型面要考虑以下原则: a. 分型面应尽量采用平面(图2-19); b. 分型面数量尽量少(图2-20); c. 尽量使铸件全部或大部分放在同一砂型中(图 2-21); d. 应尽量减少型芯和活块的数量(图2-21)。 方案a:制模(手工)的过程中需要手工翻动 沙箱,取出样模,生产率低, 方案b:需用三箱手工造型 方案c:两箱机器造型 减小错箱误差,精度(加工基准面为 φ350,内孔与其在一个箱容易二者 精度和组织的均匀。 若以φ350为分型面,虽可简化型芯,但分型 面处铸造质量难以 (四). 工艺参数的选择 铸造工艺方案确定以后,还要选择各种工艺参数。 (1) 加工余量:为进行机械加工,铸件比零件增大的一层 金属称为加工余量 加工余量取决于铸造合金的种类、造型方法、铸 件大小及加工面在铸型中的位臵等诸多因素。 一般,各种铸造方法的加工余量可《机械制造手 册》。 (2) 起模斜度:为使模样便于从铸型中取出,垂直于分型 面的立壁要有一定的斜度,称之为起模斜度。 一般取 0.5°~ 4°。 (3) 铸造圆角:防止铸件连接和拐角处产生应力、裂纹, 防止铸型的尖角损坏和产生砂眼。 ? (4) 型芯头:型芯在铸型中的定位、 固定和排气,型模和型芯都要设计出型 芯头,型芯要有排气孔。 ? (5) 收缩余量:为补偿铸件收缩,模样要 比铸件图纸尺寸略大,这个增大的数值 称为收缩余量。一般灰铸铁的收缩余量 为0.8%-1.0%,铸钢为1.8 %-2.2%,铸 造铝合金为1.0%-1.5%。收缩余量大小 通常与合金种类、铸造工艺、铸件在收 缩时的受阻情况等有关。 (五)铸造工艺图:用工艺符号或文字,将 铸造工艺方案、工艺参数、型芯等绘制在零件图上形成的 图形。 四、特种铸造 ? 特种铸造:指与砂型铸造不同的其他铸造方法。 ? 方法种类:金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、熔 模铸造、陶瓷型铸造、石膏型铸造等等。 1. 金属型铸造 ? 概念:借助重力将熔融金属浇注入金属铸型获得铸件 的方法. 常用的垂直分型式金属型如图2-6所示。 ? 特点:“一型多铸”,铸件精度和力学性能高。尺寸 精度IT12-IT16,表面粗糙度Ra6.3-12.5 ? 应用:用于形状不复杂的中、小铸件的大批量生产中。 如汽车中的铝合金缸盖、进气管及活塞等。 ?工艺措施:1)排气;2)型腔喷耐火涂料;3)预热 金属型 ? 2. 压力铸造(压铸机+金属膜) ? 概念:指将熔融金属在高压下高速充型,并在压力下凝固 的铸造方法。压力铸造使用的压铸机如图2-7所示。 ? 特点: ?——高压、高速充型(压力:5-150MPa,时间:0.15s,充 填速度:5-100m/s),无流动性问题,生产率很高,适用于 大批量生产(设备、铸型投资大)。 ?——组织细密,精度高:力学性能比砂型铸造提高20%-40%。 精度:IT11-IT13,Ra1.6-6.3 ?——排气困难,这可导致铸件表皮下产生含气体的微孔,容 易引起压铸件变形。因此,压力铸造铸件不能进行热处理。 ? 结构工艺性:可铸出细小的螺纹、孔、齿、文字等;适用 于薄壁件(铝合金:1.5-5mm,铜合金2-5mm); ?应用: 在汽车上的压铸件上百种,如铝压铸件缸体、缸盖 等。 3. 低压铸造 ? 概念:在20-60kPa的压力下,使金 属液自下而上热压入铸型并在压力下 结晶凝固的铸造方法。原理如图2-8。 ? 特点:压力可控,压力下凝固,组 织致密,无缺陷。成品率高,金属利 用率高(可达95%)。铸件表面粗糙度 可达IT14-lTl2,最小壁厚为2-5mm。 ? 应用:适用于各种材料的铸型 (金 属型、砂型、壳型和熔模铸型)。可 以生产铝、镁、铜合金和少量钢制薄 壁壳体类铸件,例如发动机的缸体和 缸套,高速内燃机的活塞、带轮、变 速箱壳体等。 4. 离心铸造 ? 概念:将熔融金属浇入绕轴回转的铸型中,在离心力的作用下 凝固成形的铸造方法。如图2-9所示。 ? 特点:在离心力作用下结晶,铸件组织致密,但内表面质量较 差,尺寸不够准确。 ? 应用:主要用于制造铸钢、铸铁、有色金属等材料的各类管状 零件的毛坯。常用于铸造要求壁厚均匀的中空铸件。 5、熔模铸造 ? 工艺过程:蜡模—结壳(涂挂耐火材料)—脱 蜡—焙烧(硬化)—填砂—浇注—破壳取件 ? 特点:没有任何分型面,精度较高。 ? 应用:形状复杂的零件(如叶片)、难以切削 加工的零件(如刀具) 第二节 锻造工艺基础 一、概述 ? 锻造:利用金属材料的可塑性,借助外力和模具的作 用,使坯料或铸锭产生变形并形成所需要的形状、尺寸和一 定组织性能的零件的加工方法。 锻造加工的主要形式有: ? (1) 锻与模锻(含胎膜锻): ? 锻的主要设备:锻 锤、压力机 ? 模锻的主要设备:模锻 锤、模锻压力机(锻模 固定在锤头、砧座上) ? 胎膜锻:锻设备+锻 模(不固定在锤头上) ? 工艺:锻制坯—胎膜锻1—胎 膜锻2--。。。--成型 ? 特点:1、锻设备、准模锻效 果; ? 2、多模联合使用,小设备 大工件 ? 模锻按成形温度又可分为: ? 热锻:锻造过程结束时,锻件温度高于材 料的再结晶温度。(通常,对钢铁材料, 要加温至1200度左右)。热锻无加工硬化 现象,但要经历再结晶过程,即锻后变形 大,属非精密成型,所需压力小。 ? 冷锻:在室温或经软化退火处理后进行的 锻压,所需压力较大,锻后变形小,是一 种精密成型技术,在汽车的小型零件加工 中有广泛应用,主要用于中低碳钢。 ? 温锻:介于前两者之间的加热锻造,也是 一种精密成型技术,具有前两者的优点。 ? (2) 轧制:一般为热轧,利用金属坯 料与轧辊接触表面的作用力,使金 属坯料截面减小、长度增加的加工 方法。图2-11 ? (3) 拉拔:金属坯料在拉力作用下通 过拉拔模孔使截面缩小、长度增加 的加工方法。图2-12 ? (4) 挤压:在挤压模内,使金属坯料 受压并被挤出模孔,产生变形的加 工方法。图2-13 ? 锻造特点: (1) 可改善金属组织,细化晶粒,提高材料力学性能。 (2) 不需要切除金属,材料利用率高,工件强度高。 (3) 锻压件力学性能好、表面光洁、精度高、刚度大。 (4) 实现机械化、自动化,生产率高。 (5) 金属变形不能太大, 工件形状不能太复杂, 设备投资大。 ? 锻造的适用范围: 汽车中锻造的主要应用如下: (1) 发动机:曲轴、连杆、连杆盖、凸轮轴、进排气门等。 (2) 前悬架:上悬臂架、下悬臂架、转向横拉杆球铰头等。 (3) 前桥:转向节、转向节臂等。 (4) 转向:转向扇形轴、转向摇臂等。 (5) 后桥:后车轴、外壳末端。 (6) 驱动轴:驱动轴、十字轴、轴叉、变速齿轮。 (7) 差速器:主动小齿轮、环齿轮、凸缘叉。 (8) 等速万向节、半轴齿轮轴、轴承外座圈、内轴承座圈。 ? 金属的锻造性能: ? 锻造性能 :亦称可锻性。通常以金属塑性变形能力和变 ? 形抗力为衡量指标。 影响因素:化学成分、金属组织、变形温度和速度等。 二、模锻 ? 模锻:使金属坯料在锻模模腔内一次或多次承受冲击力 或压力的作用,而流动成形的锻造方法。 ? 分类:锤上模锻、胎膜锻、压力机上模锻 ? 特点与应用: (1) 生产率高,金属变形是在模膛内进行,锻件成形快,适 合于中、小型锻件的大批量生产。 (2) 模锻件尺寸相对精确,加工余量小; (3) 可以锻出形状比较复杂的锻件; (4) 比锻节省材料,切削加工量小,降低成本; (5) 操作简单,易于实现机械化和自动化生产。 (6) 缺点是设备、模具成本高; 1. 锻模 ? 锻模模膛:分为预锻模膛 和终锻模膛两种。典型锻模 结构如图2-14 ?预锻模膛:使坯料变形到接 近于锻件的形状和尺寸; ?终锻模膛:使工件达到要求 的尺寸与形状。 ?变形大、结构复杂的锻件常 常要有若干个锻模:减小设 备投资、防止锻件一次变形 过大。 2. 锤上模锻工艺规程的制订 ? 一般工艺过程:切断毛坯→加热坯料→模锻→切除飞 边→锻件热处理→表面清理→检验→成堆存放。 ? 模锻生产工艺规程包括: (1) 绘制模锻件图:主要考虑问题与步骤: a. 确定分模面:锻件最大尺寸截面(最好为平 面); 上下模膛分界处轮廓一致,深度相等,深 度最浅为原则。 b. 选择余量、公差:根据锻件大小、形状和精 度等级。 一般余量:1-4mm,公差:+/-0.3-3mm。 c. 确定模锻斜度:一般外壁t = 5~10°,内壁斜度 = t+2~5°。 d. 确定凸\凹圆角半径 (r\R): 一般 :r = 单面加工 余量+零件圆角半径,R = (2~3) r。 (2) 确定模锻工步:主要依据锻件的形状和尺寸确定, 轴类模锻件:拔长、滚压、弯曲、预锻和终锻等工步。 盘类模锻件:墩粗、预锻和终锻等工步。 (3) 锻件修整:切边、冲去连皮、清理、精压、热处理 等。 3. 模锻零件结构工艺性要求 (1) 模锻件应有合理的分模面、模锻斜度和圆角半径; (2) 模锻件的几何形状应有利于金属成形; (3) 应尽量避免锻件上有深孔或多孔结构; (4) 形状复杂的模锻件可采用锻-焊组合工艺。 三、锻压新工艺 ? 1、挤压:通过对挤压模内坯料强大压力,使它发 生变形而获得毛坯或零件的加工方法。 ? 分类:(1)正挤压; (2)反挤压; (3)复合挤压; (4)径向挤压 ? 特点与应用: (1) 坯料在挤压模内三向受挤,使组织更加细密; (2) 挤压零件表面质量好: 一般精度:IT6-IT7,表面粗糙 度:Ra 3.2~0.4 um; (3) 挤压零件流线分布好,使其力学性能提高; (4) 材料利用率高达70%; (5) 生产率高,并可制出形状复杂、薄壁、深孔件。 2. 零件的轧制 ? 轧制:主要用于生产原材料,如型材、管材、板材及异 型钢材等,近年来用于制造各种零件。 ? 分类:纵轧、横扎、斜轧、楔横轧等 ? 特点与应用: (1) 生产率高,如辊锻的生产率比锤上模锻高5-10倍; (2) 锻件质量好,轧制锻件可更接近零件形状; (3) 节约金属材料; (4) 工人劳动条件好; (5) 便于实现机械化、自动化; (6) 设备结构简单。 辊锻(纵轧):可用于连杆的预成型 横轧:齿圈、轴承套 楔横轧 目前多用于轴类件的轧制 斜轧:可轧制钢球、丝杠等 3. 摆动辗压 (旋压) ? 摆动辗压:冷锻的一种,旋转成形工作原理如图2-21。 ? 特点与应用: (1) 锻造压力低:仅为一般冷锻设备的5%-10%; (2) 锻件表面光滑:误差为0.025mm, 粗糙度为Ra1.6~0.4 um。 (3) 辗压设备所需吨位较小,设备费用也较低。 (4) 用于加工表面有凹凸件、盘类、环形、带法兰的轴 类件: 如汽车后桥半轴、主减速器从动齿轮等。 摆 动 碾 压 第三节 焊接工艺基础 一、概述 ? 焊接: 通过加热或(与)加压,并且用(或不用)填充材料,使工 件达到结合的一种方法。 ? 特点: (1) 宏观上永久性连接,微观上组织相互联系; (2) 方便利用型材和采用复合工艺(锻-焊、铸-焊、冲-焊等); (3) 可连接不同材质和形状尺寸的坯材,简化铸、锻过程; (4) 焊接生产批量大、速度快、自动化程度高、精度高; (5) 广泛采用专用自动焊机和弧焊机器人工作站。 焊 接 方 法 的 分 类 二、几种焊接方法 1. 焊条电弧焊 电弧焊过程:焊接电源提供两极电压,两级轻微接触产 生短电流,两级分开后,焊条所在的一极发射热电 子,使空隙处气体电离形成弧柱区,电子及阴离子向 阳极运动,阳离子向阴极运动。 电弧焊设备:交流弧焊机(弧焊变压器),一般输出 电压为60~80V,电流可达几十安培以上且可调。直流 弧焊机:一种是交流电动机+直流发电机;另一种是交 流弧焊机+整流器,前一种目前已基本淘汰。 电焊条: 焊芯:作为电极产生电弧,作为填充金属与母材金属 组成焊缝金属。材质有H08\H08a\H10Mn2等。 药皮:主要作用是:稳弧、造气、造渣、脱氧、提高 焊缝力学性能等。 ? 2. 电阻焊:利用电流通过焊件接触面产生的电阻 热,将焊件局部加热到高塑性或半熔化状态,在压 力下结晶凝固形成焊接接头的方法。(加压—通 电—断电—退压) 分类:(1)点焊:驾驶室、车厢、蒙皮结构(无密封要求) (2)缝焊:汽车油箱、自行车钢圈等 ? (3)对焊:发动机排气阀等(电阻对焊加压-通电-断电 -退压;闪光对焊:通电-加压-断电-退压) 3. 气体焊: ? 概念:利用外加气体进行电弧和焊缝的电弧焊。目前 常用:氩弧焊和二氧化碳焊。 (1) 氩弧焊:分为钨极氩弧焊(不熔化极电弧焊)(4mm) 和熔化极氯弧焊(25mm)(图2-24) ? 氩弧焊特点: (a) 可焊接非铁金属和各种合金钢(无冶金反应); (b) 焊后变形小(电弧热量集中,熔池小,热影响区小; (c) 焊接电弧稳定,金属飞溅少,无熔渣,焊缝美观; (d) 可进行全方位焊接(明弧操作,便于观察、控制和调整); (e) 氩气成本高,一般情况下不宜采用。 电极 焊丝(电极) (2) 二氧化碳气体焊(低碳钢、低合金结构钢、堆焊 磨损件、焊补铸铁件) ?特点: (a) 与熔化极氩弧焊相似,但焊接成本更低, 可采用(半)自动焊; (b)由于CO2在高温时会分解而具有强氧化性,故不能 焊接有色金属和高合金钢; (c) 焊焊缝含氢量低,抗裂性能好; (d) 电弧集中,热影响区小,变形和裂纹倾向小; (e) 生产率高, 速度快,焊后无清渣过程; (f) 可进行全方位焊接,可焊接l~30mm钢板; (g) 采用氧化性气体,飞溅大,焊缝不平滑; 4、纤焊 ? 工艺:焊件置位—放置纤料—融化纤 料—填充焊件间空隙—纤料渗透至母材 内—凝固 ? 硬纤焊:铜(或银、镍)合金为纤料; 硼化物为溶剂; ? 软纤焊:铅锡合金为纤料;松香为溶剂。 ? 应用:纤焊在汽车中的应用主要在电子、 仪表方面。 三、材料的焊接性能 1. 金属材料焊接性:工艺焊接性:形成焊接缺陷的 度;焊件使用性能:接头部对使用要求的适应性。取决 于材料、焊接工艺、焊接方法。 2. 碳钢及低合金钢的焊接 : ? 低碳钢:焊接性良好(碳含量少)。 ? 中碳钢:(Wc=0.25%-0.60%)焊接性较差,焊接时适当预热。 ? 高碳钢:焊接性很差(碳含量高),一般只焊补不焊接。 ? 低合金结构钢:Wc<0.4%时焊接性良好;当Wc=0.4%-0.6% 时焊接性较差,要进行预热并 选用低氢焊条及焊后退火处理。 ? 高合金结构钢:焊接非常困难。 3. 铸铁的焊补 :铸铁的焊接性很差(碳、硅含量高)。一般铸 铁不考虑作为焊接结构件,而只能进行焊补。 4. 有色金属的焊接: ? 焊接性较差(氧化性、吸气性、热导率大和膨胀系数大)。 铝合金焊接常用氩弧焊(最好)、气焊、点焊、缝焊和钎焊。 ? 采用氩弧焊:可不用熔剂,焊丝成分与母材相近,氩气纯 度99.9%。 ? 采用气焊(如乙炔即电石):焊件要求不高,必须使用熔 剂(氯化物和氟化物等物质组成)。 四、焊接件的结构工艺性 1. 焊接结构材料的选择: ? 优先选用低碳钢和普通低合金钢。 ? 尽量避免采用Wc>0.5%的碳钢和Wc >0.6%的合金钢。 ? 两种不同材料焊接时应注意其焊接性的差异。 2. 焊接接头形式 : 基本形式:对接接头、搭接接头、角接接头和T形接。 (坡口、单双面焊) 3. 焊缝布臵一般原则: 便于操作;尽量对称;尽量分散;远离加工表面、避开应力 集中点和大应力区。 第四节 冲压工艺基础 一、概述 ? 冲压:在常温条件下利用模具和冲压设备对金属板料压 力,使其产生塑性变形或分离,从而获得具有一定形状、尺寸和 性能零件的加工方法。常用于汽车覆盖件、密封件的加工。 ? 特点: (1) 生产率高,操作简便,易实现机械化与自动化; (2) 零件尺寸精度是由模具,一般不需要切削加工; (3) 可加工其他方法不能或难以加工的形状复杂的零件; (4) 节能省材,一般不需加热毛坯和切除金属; (5) 冲压零件的表面质量较好,后续表面处理方便。 ? 冲压工艺:分离工序和成形工序。 最常用四 个基本工序:冲裁、弯曲、拉深、成形。 ? 冲裁:将板料分离成零件与废料两部分。分落 料与冲孔两种,前者落下的是所要的工件;后 者落下的是废料。 ? 弯曲:使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成 一定角度。 ? 拉深:使(板型)坯料变成中空型零件。 ? 成型:翻边、胀型等。 ? 在汽车生产中,这几种工艺通常是共同使用的。 汽车消 声器的 冲压工 序过程 ? ? ? ? ? ? ? ? a)落料 b)一次拉深 c)二次拉深 d)三次拉深 e)冲孔 f)内孔翻边 g)外缘翻边 h)切槽 二、冲压件的结构工艺性 1. 冲裁件的结构工艺性 尺寸与厚度关系原则: (1) 外形和内孔形状应尽量简 单、规则。 (2) 几个尺寸关系:在狭槽、 悬臂处要:b>S;直 线相接处以圆角过渡;一 般:R>0.5S;孔径的尺寸 :d>S。(S:厚度) 2. 弯曲件的结构工艺性 一般设计原则: (1) 圆角半径应适当。 (2) 工件形状应尽量对称, (3) 弯曲边不要过短,应使弯曲边平直部分的高度H>2S。 (4) 弯曲带孔件时,孔的位臵L>(1.5-2)S。 (5) 弯曲件的尺寸精度一般不应超过IT9 -IT10。 3. 拉深件的结构工艺性(一般设计原则): (1) 拉深件形状力求简单,避免锥、球和空间曲面,尽量轴对称. (2) 拉深件高度尽可能减低,否则易出现废品,需多次拉深。 (3) 对于不对称的拉深件可采用合冲工艺,先冲后切。 (4) 带凸缘的拉深件,凸缘宽度要适当。凸缘的合理尺寸为: d ? 12S ? dT ? d ? 25S 式中,d为拉深件内径;dT为凸缘外直径;S为坯料厚度,单位均为mm。 (5) 拉深圆筒形件时的圆角半径要求: 底—壁:rp≥S,: rp≈(3~5)S ; 凸缘—壁: rd≥2S ,: rd≈(4~8)S ; 矩形盒角: r≥3S,尽可能取: r≥S/5 H (H为矩形盒高)。 (6) 拉深件尺寸精度不能要求过高: 高度尺寸精度应不高于lT16-1T17; 直径尺寸精度应不高于ITl2-IT16。 三、冲模:可分为简单模、连续模和复合模三种 一个工作行程一道工序 一个工作行程同一模具不同部位完成数道工序 第五节 粉末冶金工艺基础 一、概述 ? 粉末冶金: 以分割成很细小的金属或非金属粉末颗粒 做原料,通过固结使其成为具有一定形状制品的工艺过程。 ? 粉末冶金工艺过程:图2-30 二、粉末的制取 ? 制粉方法:机械法(破碎+球磨法)和物理法(如雾化 法)、化(如还原法)。 ? 常用方法: 1. 雾化法:依靠自重从漏 包中流出的金属液被从喷 嘴喷射出的高压气体或水 冲击,雾化成粉。 2. 还原法:使氧化物和盐 类发生还原反应制取粉末 的方法。经济、简单,粉 末粒度可控,性和烧 结性很好。 3. 机械法:指利用破碎机、锤击机或球磨机粉碎材料,生 产细小颗粒的粉末的方法。 4. 其他方法:如电解法、化学沉积法和高速冲击法 三、零件的成形 制粉后三步工艺过程:粉末混合;粉末压紧;粉末烧结。 1. 钢模 ? 压力设备: a. 机械; b. 水压; c. 二者的结合. ? 基本方式: a. 单向; b. 双向; c. 浮动阴模. 2. 烧结 ? 烧结: 宏观:粉末预成形坯—加热到低于基本成分熔点—保温— 冷却到室温(各种方式和速度)—制品或材料。 微观:物理和化学变化 =〉粉末颗粒变成晶粒聚结体. ? 烧结三步骤:预热、烧结和冷却。 典型应用:硬质合金刀片、高速钢粉 末冶金刀具的制造 硬质合金:金属碳化物(WC、TiC 等)与某些稀有金属(如Co、Ni等, 作为粘结剂)的粉末冶金制品。 第七节 毛坯的选择 毛坯选择是零件设计中的重要一环。合理选择毛坯类型会使 零件制造工艺简便、生产率高、质量稳定、成本降低。 一、各种毛坯的特点 1. 铸件 ? 最常用毛坯—用于价廉、耐磨、减振、承压、形状复杂的零 件:缸体、壳体、套、盖等。 ? 用铸件替代锻造件(如曲轴、连杆、齿轮等),是发展方向。 在汽车生产中, 常采用特种铸造方法来生产铸造毛坯。 2. 锻压件 ? 锻压件也是汽车零件制造中的常用毛坯,常用于要求有较 高力学性能(耐冲击、抗疲劳)且形状简单的重要零件, 如发动机、变速器、转向器、行走部分总成的部分零件上。 ?现代锻压技术在汽车零件的生产中应用愈来愈广。例如: 轴类零件。 3. 焊接件 ? 以小拼大,气密性好,生产周期短,不需要重型设备; ? 毛坯有较好的强度和刚度,而且质量轻、材料利用率高; ? 抗振性差,易变形。因此对于重要的零件,在焊后机加前 应采用退火处理。 ?焊接是车身生产中的主要工艺,例如电焊,焊点数目一辆车上 最多可达上千个甚至更多。 ?汽车零件的生产中,焊接技术也得到愈来愈多的运用。 二、毛坯的选择原则 1. 使用性原则:选择毛坯的首要原则 在确定毛坯类别时,首先考虑零件的工作条件,根据使用时 的性能及技术要求,选用合适的工艺方法和材料。例如车床 齿轮与汽车齿轮因工作条件不同,材料的选择也不同。 2. 经济性原则:降低毛坯的成本 选择合适的毛坯生产工艺; 选择合适的材料; 考虑生产批量和生 产周期: 单件小批生产:选用通用设备、低生产率的毛坯生产方法。 大批大量生产:选用专用设备、高生产率的毛坯生产方法。 3. 实际生产条件:结合本单位生产实际 小结:选择毛坯是指选择毛坯种类、材料、生产制造工艺 等,这些因素相互联系、相互制约。故毛坯的选择应从本企 业实际出发,力求高效、优质、低成本。

      

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