金属材料及加工工艺..doc

1、本文由 frankgyq 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。金属加工工艺金属加工工艺第一篇 变形加工 第二篇 切削加工 第三篇 磨削加工 第四篇 焊接 第五篇 热处理 第六篇 表面处理第一篇 变形加工一、塑性成型 二、固体成型 三、压力加工 四、粉末冶金一、塑性成型加工塑性(成型 ) 塑性(成型)加工是指高温加热下利用模具使金 属在应力下塑性变形 。 分类： 分类： 锻造： 锻造： 在冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的 方式给金属造型，是最简单最古老的金属造型工 方式给金属造型， 艺之一。 艺之一。 扎制： 扎制： 高温金属坯

2、段经过了若干连续的圆柱型辊子， 高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子，辊 子将金属扎入型模中以获得预设的造型。 子将金属扎入型模中以获得预设的造型。挤压：用于连续加工的， 挤压：用于连续加工的，具有相同横截面形 状的实心或者空心金属造型的工艺， 状的实心或者空心金属造型的工艺，既可以 高温作业又可以进行冷加工。 高温作业又可以进行冷加工。 冲击挤压：用于加工没有烟囱锥度要求的小 冲击挤压： 型到中型规格的零件的工艺。生产快捷， 型到中型规格的零件的工艺。生产快捷，可 以加工各种壁厚的零件，加工成本低。 以加工各种壁厚的零件，加工成本低。 拉制钢丝： 拉制钢丝：利用一系列规格逐渐变小的拉丝 模

3、将金属条拉制成细丝状的工艺。 模将金属条拉制成细丝状的工艺。二、固体成型加工固体成型加工：是指所使用的 固体成型加工： 原料是一些在常温条件下可以进行 造型的金属条、 造型的金属条、片以及其他固体形 态。加工成本投入可以相对低廉一 些。固体成型加工分类： 固体成型加工分类： 旋压： 旋压：一种非常常见的用于生产圆形对 称部件的加工方法。加工时， 称部件的加工方法。加工时，将高速旋转的 金属板推近同样告诉旋转的， 金属板推近同样告诉旋转的，固定的车床上 的模型，以获得预先设定好的造型。的模型，以获得预先设定好的造型。该工艺 适合各种批量形式的生产。 适合各种批量形式的生产。 弯曲：一种用于加工任

4、何形式的片状， 弯曲：一种用于加工任何形式的片状，杆 状以及管状材料的经济型生产工艺。 状以及管状材料的经济型生产工艺。冲压成型： 冲压成型：金属片置于阳模与阴模之间经过 压制成型，用于加工中空造型，深度可深可浅。 压制成型，用于加工中空造型，深度可深可浅。 冲孔： 冲孔：利用特殊工具在金属片上冲剪出一定 造型的工艺， 小批量生产都可以适用。 造型的工艺，大，小批量生产都可以适用。 冲切：与冲孔工艺基本类似，不同之处在于 冲切：与冲孔工艺基本类似， 前者利用冲下部分， 前者利用冲下部分，而后者利用冲切之后金属 片剩余部分。 片剩余部分。切屑成型： 切屑成型：当对金属进行切割的时候有切 屑生产的

5、切割方式统称为切屑成型， 屑生产的切割方式统称为切屑成型，包括铣 钻孔，车床加工以及磨，锯等工艺。 磨，钻孔，车床加工以及磨，锯等工艺。 无切屑成型： 无切屑成型：利用现有的金属条或者金属 片等进行造型。没有切屑产生。 片等进行造型。没有切屑产生。这类工艺包 括化学加工，腐蚀，放电加工，喷砂加工， 括化学加工，腐蚀，放电加工，喷砂加工， 激光切割，喷水切割以及热切割等。 激光切割，喷水切割以及热切割等。三、压力加工利用金属在外力作用下所产生的 塑性变形，来获得具有一定形状、 塑性变形，来获得具有一定形状、尺 寸和机械性能的原材料、 寸和机械性能的原材料、毛坯或零件 的生产方法，称为压力加工。

6、的生产方法，称为压力加工。 压力加工的基本方式：锻造、 压力加工的基本方式：锻造、板 料冲压、轧制、挤压、 料冲压、轧制、挤压、拉拔 。锻造锻造是利用锻锤的往复冲击力 或压力机的压力是坯料改变成我 们所需要的形状和尺寸的一种压 力加工方法。 力加工方法。 一般分为自由锻和模锻。 一般分为自由锻和模锻。 常用于生产大型材、开坯等。常用于生产大型材、开坯等。一、自由锻利用冲击力或压力使金属在上下两个 抵铁之间产生变形， 抵铁之间产生变形，从而得到所需形状 及尺寸的锻件。分手工锻造、 及尺寸的锻件。分手工锻造、机械锻造 两种。 两种。 工具简单，通用性强，应用广泛。 工具简单，通用性强，应用广泛。二

7、、模锻按设备不同分为： 按设备不同分为： 锤上模端、胎膜锻、 压力机上模锻 锤上模端、胎膜锻、 锤上模锻设备有： 锤上模锻设备有： 蒸汽空气锤、五砧座锤、 蒸汽空气锤、五砧座锤、高速锤板料冲压板料冲压是利用冲模使板料产生 分离或变形的加工方法。 分离或变形的加工方法。这种方法 通常是在冷态下进行的,所以又叫冷 通常是在冷态下进行的 所以又叫冷 冲压。只有在板料超过 8-10mm 时， 冲压。只有在板料超过 时 才采用热冲压。 才采用热冲压。特点可以冲压出形状复杂的零件，废料较少。 可以冲压出形状复杂的零件，废料较少。 产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度， 产品具有足够高的精度和较低的表面粗

8、糙度， 互换性能较好。 互换性能较好。能获得质量轻、材料消耗少、 能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较 高的零件。 高的零件。 冲压操作简单， 冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动 生产效率高，故零件成本低。 化，生产效率高，故零件成本低。板料冲压常用金属材料： 低碳钢、铜合金、铝合金、镁 合金、及塑性高的合金钢。 从形状分：板料、条料、带料。基本工序：常用设备：剪床和冲床。 常用设备：剪床和冲床。剪床用来把板料剪切成一定宽度的条料， 剪床用来把板料剪切成一定宽度的条料， 以供下一步的冲压程序用。 以供下一步的冲压程序用。冲床用来实现冲压工序， 冲床用来实现冲压工序，制成所需形状和 尺寸的

9、成品零件。 尺寸的成品零件。冲压生产基本工序： 冲压生产基本工序： 分离工序：落料、冲孔、切断、修整等。 分离工序：落料、冲孔、切断、修整等。 变形工序：拉深、弯曲、翻边、成型等。 变形工序：拉深、弯曲、翻边、成型等。四、粉末冶金粉末冶金一种可以加工黑色金属元件也 可以加工有色金属元件的工艺。可以加工有色金属元件的工艺。包括将合 金粉末混合以及将混合物，金粉末混合以及将混合物，压入模具两项 基本工序。 基本工序。金属颗粒经过高温加热烧结成 这种工艺不需要机器加工， 型。这种工艺不需要机器加工，原材料利 用率可以达到 97% 97%。 用率可以达到97%。不同的金属粉末可以 用于填充模具的不同部

10、分。 用于填充模具的不同部分。第二篇 切削加工切削加工制造尺寸、形状、 制造尺寸、形状、位置精度要求较 表面粗糙度较细的零件， 高，表面粗糙度较细的零件，通常采 用切削加工方法。 用切削加工方法。 金属切削机床就是利用刀具对金 属毛坯进行切削加工的设备， 属毛坯进行切削加工的设备，通常简 称为机床。 称为机床。分类车床 铣床 钻床 镗床 电火花线切割加工车床车床主要用于加工各 种回转表面（ 种回转表面（内外圆 柱面、圆锥面、 柱面、圆锥面、成型 回转面等） 回转面等）以及回转 体的端面。 体的端面。 车床主要使用的刀具 为各种车刀， 为各种车刀，也可用 钻头、扩孔钻、 钻头、扩孔钻、绞刀 进行

11、孔加工，用丝锥、 进行孔加工，用丝锥、 板牙加工内外螺纹表 面。铣铣床可以加工水平面、 铣床可以加工水平面、 垂直面、 形槽 键槽、形槽、 垂直面、T 形槽、键槽、 燕尾槽、螺纹、螺旋槽、 燕尾槽、螺纹、螺旋槽、 分齿零件（齿轮、链轮、 分齿零件（齿轮、链轮、 棘轮、花键轴） 棘轮、花键轴）以及成 形面等。此外， 形面等。此外，铣床还 可以使用锯刀铣片进行 切断工作。 切断工作。 种类：卧式升降台铣床、 种类：卧式升降台铣床、 立式升降台铣床、 立式升降台铣床、工具 铣床、龙门铣床、 铣床、龙门铣床、成形 铣床等。铣床等。床钻钻床可以用钻头直接 加工出精度不太高的 孔，也可以通过钻 扩孔铰孔的

12、工 孔扩孔 铰孔的工 扩孔 艺手段加工精细度要 求较高的孔，求较高的孔，利用夹 具还可加工要求一定 位置精度的孔系。 位置精度的孔系。另 外，钻床还可进行攻 螺纹。 螺纹。 钻床的主要类型有： 钻床的主要类型有： 台式钻床、 台式钻床、立式钻 摇臂钻床、 床、摇臂钻床、铣钻 中心孔钻床等。 床、中心孔钻床等。床镗床镗床主要用于加工尺寸 较大、 较大、精度要求较高的 孔，特别适用于加工分 布在不同位置上， 布在不同位置上，孔距 精度、 精度、相互位置精度要 求很严格的孔系。 求很严格的孔系。除镗 孔外， 孔外，镗床还可以完成 钻孔、扩孔、 钻孔、扩孔、铰孔等工 作，大部分镗床还具有 铣削的功能。

13、 铣削的功能。 镗床的主要类型有： 镗床的主要类型有： 立式镗床、卧式镗床、 立式镗床、卧式镗床、 坐标镗床、精镗床等。 坐标镗床、精镗床等。电火花线切割加工电火花加工是一种利用电火花放 电时产生的腐蚀现象对材料进行加 工的方法。 工的方法。 电火花线切割加工是指在工具电 电极丝)和工件间施加脉冲电压, 极(电极丝)和工件间施加脉冲电压, 使电压击穿间隙产生火花放电的一 种加工方式。 种加工方式。电火花线切割机床加工电火花线切割机床加工是在电火花 成形加工的基础上发展起来的,最初的 成形加工的基础上发展起来的,最初的 名称为线状电极电火花切割机床加工， 名称为线状电极电火花切割机床加工， 是一

14、种不用事先制备专用工具电极而 采用通用电极的电火花加工方法。 采用通用电极的电火花加工方法。电火花线切割机机床 有多种分类方法， 有多种分类方法，一 般可以按 机床的控制方式、 机床的控制方式、 脉冲电源的形式、 脉冲电源的形式、 工件台尺寸与行程、 工件台尺寸与行程、 走丝速度、 走丝速度、 加工精度及 工作液方式 进行分类。 进行分类。数控电火花线切割加工的 用途广泛，随着它的发展和普及， 用途广泛，随着它的发展和普及， 电火花线切割机床已经逐渐从单 一的冲裁模具加工向各种类模具 及复杂精密模具甚至零件加工方 向转移，譬如： 向转移，譬如： 1. 最早的模具加工 2. 新产品试制的零件加工

15、制 作 3. 难加工零件 4. 贵重金属下料第三篇 磨削加工磨削加工磨削加工是利用磨料去除材料的加工方 法。 通常按工具类型进行分类， 通常按工具类型进行分类，可分为使用 固定磨粒加工及使用自由磨粒加工两大 类。 通常所说磨削主要指用砂轮或砂带进行 去除材料加工的工艺方法， 去除材料加工的工艺方法，它是应用广 泛的高效精密的终加工方法。 泛的高效精密的终加工方法。分类一般砂轮磨削根据加工对象、 一般砂轮磨削根据加工对象、表面生成方法 不同，可分为外圆、内圆、 不同，可分为外圆、内圆、平面及成型磨削 方法。 方法。 对旋转表面按工件夹紧和驱动方法， 对旋转表面按工件夹紧和驱动方法，可分为 定心磨

16、削与无心磨削。 定心磨削与无心磨削。 按砂轮进给方法相对于表面加工的关系， 按砂轮进给方法相对于表面加工的关系，可 分为纵向进给与切入进给磨削。 分为纵向进给与切入进给磨削。 按磨削行程分为通磨与定程磨。 按磨削行程分为通磨与定程磨。 按砂轮表面工作类型分为周边磨削、端面磨 按砂轮表面工作类型分为周边磨削、 以及周边-端面磨削 端面磨削。 削、以及周边 端面磨削。从磨削区的基本情况来看， 从磨削区的基本情况来看，大致分为两 类： （1）恒压力磨削 ） 所谓恒压力磨削是指控制切入压力 为定值的磨削，即通过控制磨头重量、 为定值的磨削，即通过控制磨头重量、杠 人力、液压、 杆、人力、液压、气动及电

17、器系统来控制 砂轮对工件的压力。如砂轮架、 砂轮对工件的压力。如砂轮架、砂轮切割 钢锭粗磨机等均采用这种形式。 机、钢锭粗磨机等均采用这种形式。 （2）定进给磨削 ） 所谓定进给磨削是指控制切入进给 速度为恒值的磨削。加工时， 速度为恒值的磨削。加工时，砂轮以选定 的进给率垂直于磨削表面作切入进给。 的进给率垂直于磨削表面作切入进给。现 在使用的磨床大多使用这种方式。 在使用的磨床大多使用这种方式。第四篇 焊接焊接是一种永久性连接金属材料 的工艺方法。 的工艺方法。焊接过程的实质是用 加热或加压力等手段， 加热或加压力等手段，借助于金属 原子的结合与扩散作用， 原子的结合与扩散作用，是分离的

18、金属材料牢固地连接起来。 金属材料牢固地连接起来。按焊接过程的特点分： 熔化焊、压力焊、钎焊三大 类一、熔化焊通过加热，使被焊金属自身熔 熔化焊通过加热， 通过加热 化而相互连接， 化而相互连接，也称为自身焊 压力焊在加热的同时加压 加热的同时加压， 二、压力焊在加热的同时加压，使被焊金 属相互连接 焊料焊通过加热 通过加热， 三、焊料焊通过加热，利用焊接材料将被 焊金属相互连接熔化焊中的电弧焊应用极为普遍，包括： 手工电弧焊、埋弧自动焊、气体 保护焊其他常用焊接方法： 其他常用焊接方法： 电渣焊、 电渣焊、等离子弧焊接与切 真空电子束焊接、 割、真空电子束焊接、激光焊 电阻焊、接、电阻焊、摩擦焊埋弧自动焊（也称溶剂层下自 动焊）特点： 特点： 生产率高、焊接质量高且稳定、 生产率高、焊接质量高且稳定、节 省金属材料、劳动条件改善。 省金属材料、劳动条件改善。 但设备费用高，工艺准备复杂， 但设备费用高，工艺准备复杂，对 接头加工与装配要求严格， 接头加工与装配要求严格，仅适