1.铸造工
铸造是将经过熔化的液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型中,冷却凝固后获得毛坯或零件的一种工艺方法。
图1-7所示为齿轮毛坯的砂型铸造示意图,砂型铸造在各种铸造方法中应用最广。
图1-7 齿轮毛坯的砂型铸造示意图
(1)铸造的方法
①砂型铸造:砂型铸造是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。目前90%以上的铸件都是用砂型铸造方法生产的。
②特种铸造:特种铸造是指除砂型铸造以外的其他铸造方法。常用的方法有金属砂型铸造、熔模铸造、压力铸造、离心铸造、壳型铸造等。
(2)铸造的特点
①成形方便,适应性强,利用液态成形,适应各种形状、尺寸、不同材料的铸件。
②生产成本低,较为经济,节省金属,材料来源广泛,设备简单。
③铸件组织性能差,铸件晶粒粗大,力学性能差。
2.锻压工
锻压是借助于外力作用,使金属坯料产生塑性变形,从而获得所要求形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的一种压力加工方法,自由锻基本工序示意图如图1-8所示。
(1)锻压加工的分类
①自由锻造:利用冲击力或静压力使经过加热的金属在锻压设备的上、下砧铁之间塑性变形、自由流动的加工方法。
②模样锻造:把金属坯料放在锻模模膛内施加压力使其变形的一种锻造方法,简称模锻。
图1-8 自由锻基本工序示意图
(a)镦粗;(b)拔长;(c)弯曲;(d)冲孔;(e)心轴拔长;(f)扭转;(g)马杠扩孔;(h)切割;(i)错移
③板料冲压:将金属板料置于冲模之间,使板料产生分离或变形的加工方法。通常在常温下进行,也称冷冲压。
(2)锻压的特点
①改善金属组织、提高力学性能,锻压的同时可消除铸造缺陷,均匀成分,形成纤维组织,从而提高锻件的力学性能。(www.xing528.com)
②节约金属材料,比如:在热轧钻头、齿轮、齿圈及冷轧丝杠时节省了切削加工设备和材料的消耗。
③较高的生产率,比如:在生产六角螺钉时采用模锻成形就比切削加工效率约高50倍。
④锻压主要生产承受重载荷零件的毛坯,如:机器中的主轴、齿轮等,但不能获得形状复杂的毛坯或零件。
3.焊接工
焊接是通过加热或加压(或两者并用),并且用(或不用)填充材料,使焊件达到原子间结合的连接方法。
(1)焊接的种类
根据焊接的过程可分为三类:
①熔化焊:将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法,主要有电弧焊、气焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。
②压力焊:通过加压和加热的综合作用,以实现金属接合的焊接方法,主要包括:电阻焊、摩擦焊、爆炸焊等。
图1-9 焊条电弧焊示意图
1—焊缝;2—渣壳;3—熔滴;4—焊条涂料;5—焊条芯;6—焊钳;7—弧焊机;8—焊件;9—电弧熔池
③钎焊:以熔点低于被焊金属熔点的焊料填充接头形成焊缝的焊接方法,主要包括软钎焊和硬钎焊。
(2)焊接的特点
①焊接与其他连接方法有本质的区别,不仅在宏观上建立了永久性的联系,在微观上也建立了组织之间原子级的内在联系。
②焊接比其他连接方法具有更高的强度、密封性且质量可靠、生产率高、便于实现自动化。
③节省金属,工艺简单,可以很方便地采用锻—焊,铸—焊等复合工艺,生产大型复杂的机械结构和零件。
④焊接是一个不均匀加热的过程,焊后的焊缝易产生焊接应力,易引起变形。
4.热处理工
金属材料可通过热处理改变其内部组织,从而改善材料的工艺性能和使用性能(第2章将具体介绍),所以热处理在机械制造业中占有很重要的地位。
热处理工是指操作热处理设备,对金属材料进行热处理加工的工种。根据不同的热处理工艺,一般可将热处理分成整体热处理、表面热处理、化学热处理和其他热处理四类。
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