材料受迫成形工藝技術(shù).ppt

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1、材料受迫成形工藝技術(shù)機(jī)械08211精密潔凈鑄造成形精確高效金屬塑性成形工藝粉末鍛造成形工藝高分子材料注射成形材料受迫成形工藝技術(shù)2機(jī)械零件成形方法：受迫成形在特定邊界和外力約束下成形，如鑄造、鍛壓、粉末冶金和注射成形等；去除成形將材料從基體中分離出去成形，如車、銑、刨、磨、電火花、激光切割；堆積成形將材料有序地合并堆積成形，如快速原形制造、焊接等。3自硬砂精確砂型鑄造粘土砂造型鑄件質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低勞動(dòng)強(qiáng)度大、環(huán)境污染嚴(yán)重自硬樹脂砂造型高強(qiáng)度、高精度、高潰散性低勞動(dòng)強(qiáng)度，適合于各種復(fù)雜鑄件型芯制作鑄件壁

2、厚可<2.5mm一.精密潔凈鑄造成形精確鑄造成形技術(shù)4高緊實(shí)砂型鑄造可提高鑄型強(qiáng)度、剛度和硬度減少金屬液澆注凝固時(shí)型壁移動(dòng)降低金屬消耗、減少缺陷提高精度、粗糙度提高2-3級氣沖造型a）氣沖前b)氣沖過程5消失模鑄造利用泡沫塑料作為鑄造模型，并在其四周填砂，不分上下模，泡沫塑料在澆注過程中氣化?？杀苊馍靶蜐⑸⒖上鹉Ｐ倍?，減小鑄件壁厚能夠獲得表面光潔、尺寸精確無飛邊、少無余量精密鑄件消失模鑄造工藝過程示意圖a)泡沫塑料模b)造型c)澆注過程d)鑄件6特種鑄造技術(shù)類型：壓力鑄造、低壓鑄造、熔模鑄造真空鑄造

3、、擠壓鑄造等。壓力鑄造：金屬模，以壓力澆注取代重力澆注，鑄件精確、表面光潔、內(nèi)部致密。金屬模壓鑄機(jī)壓鑄過程a)合型b)壓鑄c)開型1-壓射沖頭2-壓室3-液體金屬4-定型5-動(dòng)型6-型腔7-澆道8-余斜7潔凈的能源以感應(yīng)電爐代替沖天爐，減輕對空氣的污染無砂和少砂鑄造如壓力鑄造、金屬型鑄造、擠壓鑄造等清潔無毒材料使用無毒無味變質(zhì)劑、精煉劑、粘結(jié)劑等高潰散性型砂工藝樹脂砂、酯硬化水玻璃砂工藝廢棄物再生和綜合利用鑄造舊砂再生回收、熔煉爐渣處理和綜合利用清潔（綠色）鑄造技術(shù)8鑄造機(jī)器人或機(jī)械手以代替工人在惡劣條

4、件下工作鑄造過程計(jì)算機(jī)模擬鑄造過程計(jì)算機(jī)仿真在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬澆鑄，分析預(yù)測鑄液充填及凝固過程，預(yù)測不合理鑄造工藝缺陷，對不同鑄造工藝方案作出最優(yōu)的選擇。鑄造過程仿真發(fā)展60年代丹麥學(xué)者開始用計(jì)算機(jī)對鑄件凝固過程進(jìn)行模擬9隨后工業(yè)國家相繼開發(fā)了鑄造過程計(jì)算機(jī)模擬軟件，如：德國MACMAsoft軟件，英國Procast軟件，清華大學(xué)Flsoft軟件等。10二.精確高效金屬塑性成形工藝1.精密模鍛利用模鍛設(shè)備鍛造出鍛件形狀復(fù)雜、精度高的模鍛工藝，其尺寸精度可達(dá)到IT12~15,表面粗糙度可為Ｒａ３.２~1.

5、6uma)下料b)普通模鍛c)精密模鍛錐齒輪的精密模鍛工藝11對于碳素鋼，精鍛溫度一般在900～450度之間，又稱低溫模鍛。鍛模精度要求比鍛件精度高1~2級。目前，較為流行的是冷溫模鍛成形技術(shù)。冷溫模鍛是指金屬材料在室溫或再結(jié)晶溫度以下愛的塑性成形工藝，又稱冷擠壓成形。122.超塑性成形超塑性現(xiàn)象：在一定內(nèi)部條件（如晶粒形狀、相變）和外部條件（如溫度、應(yīng)變速率）下，呈現(xiàn)出異常低的流變抗力、異常高的延伸率現(xiàn)象。目前已知鋅、鋁、銅等合金超塑性達(dá)1000%，有的甚至達(dá)2000%。金屬超塑性類型：細(xì)晶超塑性（恒

6、溫超塑性）內(nèi)在條件：具有均勻、穩(wěn)定等軸細(xì)晶組織（<10μm）；外在條件：特定溫度和變形速率（10-4-10-5min-1）。相變超塑性（環(huán)境超塑性）在材料相變點(diǎn)溫度循環(huán)變化，同時(shí)對試樣加載。13超塑性成形工藝應(yīng)用飛機(jī)鈦合金組合件原需幾十個(gè)零件組成，用超塑性成形后，可一次整體成形，大大減輕了構(gòu)件的質(zhì)量，提高了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。超塑性氣壓成形薄板加熱到超塑性溫度，在壓力作用下產(chǎn)生超塑性變形，直至同模具貼合為止。超塑性氣壓成形示意圖14精密沖裁呈純剪切分離沖裁工藝，通過模具改進(jìn)提高精度，可達(dá)IT6-9級，Ra1.6

7、-0.4μm。三種光潔沖裁凹模結(jié)構(gòu)形式a)橢圓凹模b)圓角凹模c)倒角凹模15負(fù)間隙沖裁精沖模具結(jié)構(gòu)簡圖精密沖裁16輥軋工藝用軋輥對坯料連續(xù)變形加工工藝，生產(chǎn)率高、質(zhì)量好、材料消耗少。輥鍛軋制1-軋輥2-模塊3-零件4-坯料輾環(huán)軋制1-驅(qū)動(dòng)輥2-芯輥3-坯料4-異向輥5-信號輥17三.粉末鍛造成形工藝粉末鍛造成形工藝粉末冶金+精密鍛造粉末冶金的定義:將各種金屬和非金屬粉料均勻混合后壓制成形，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)和必要的后續(xù)處理來制取金屬材料及其制品的成形工藝方法。18粉末制取模壓成形型坯燒結(jié)鍛前加熱鍛造后續(xù)處理

8、粉末鍛造成形工藝過程19粉末鍛造件優(yōu)點(diǎn)：能源消耗低，材料利用率高為普通鍛造能耗49%，材料利用率達(dá)90%，普通鍛造僅40-60%；鍛件精度高，力學(xué)性能好組織無偏析，無各向異性；疲勞壽命高比普通鍛造提高20%，高速鋼工具壽命可提高兩倍以上。粉末鍛造模具20四.高分子材料注射成形粉狀塑料注入螺桿推進(jìn)送進(jìn)加熱區(qū)通過分流梭噴嘴噴出注入模腔注射成形工藝過程冷卻成形211.氣體輔助成形：將惰性氣體注入，在成品較厚部分形成空腔，使成品壁厚均勻，可防止縮痕