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时间:2018-10-07
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1、冲床机械的设计基础 机械设计基础中的这些金属制造工艺你都知道吗,下面是小编整理的冲床机械设计基础,欢迎查阅。 热加工包括铸造、锻压和焊接。 冷加工,亦称为金属切削加工,包括刀具切削加工。 下面分别进行简单介绍。 铸造的过程是将液态金属浇注到铸模中,待其冷却后获得一定形状和性能的铸件。这是金属在液态下的成形方法。 铸造可以生产形状复杂、特别是内腔复杂的毛坏坯,尺寸和重量不受限制。既可单件生产,也可批量生产,使用的材料大部分来源广泛,价格低廉,还可用废料和废零件,因此成本低。铸件与零件形状、尺寸接近,加工余量小。 铸件的缺点是工序繁多,工艺过程控制难度大。由于金属冷却时产
2、生内应力,易出现缺陷,因此质量不稳定;由于其内部组织粗大不匀,其机械性能不如锻件高。目前还存在劳动强度大,劳动条件差的问题。 铸造生产方法分为砂型铸造和特种铸造两大类,以砂型铸造为主。 目前大部分砂型还是手工制作的。 砂型铸造主要用于铸铁、铸钢、铸铜、铸铝等材料的铸件生产。进行铸件结构设计,要考虑铸造工艺及金属铸造性能的要求,防止产生缩孔、缩松、浇不足,冷隔、变形及裂纹等缺陷,应注意以下问题: ①铸件要有合理壁厚及结构斜度,铸件壁厚尽可能均匀。 ②铸件壁的连接:铸件壁连接处要有结构圆角。避免交叉和锐角连接,厚壁与薄壁的衔接要逐步过渡。 ③铸件应避免过大的水平面。 ④为
3、防止铸件翘曲变形,对较大的平板铸件及壁厚不均匀的长形箱体,应将其设计成对称形状或增加肋板来提高其刚度。 ⑤避免铸件收缩受阻 如常见轮形铸件,轮辐为偶数,直线形。但是对于收缩率较大的合金,因应力过大有时会产生裂纹。为防止裂纹,可制成弯曲轮辐,以借轮辐或轮缘的微量变形,减少内应力。 ⑥按顺序凝固原则设计铸件结构 图示铸钢壳体,将其改成右面的样子,在壳体底部76mm保持均匀壁厚,往上逐步增加壁厚,直到与法兰盘相接,保证了壳体按顺序凝固,不再产生缩松缺陷了。 ①熔模铸造,以蜡为材料制模,又叫“失蜡制造”,能铸造各种有色及黑色金属铸件。 ②金属型铸造,模型可反复使用4万次,铸件有
4、较好的精度,表面光洁,少加工或不加工即可使用,可机械化生产。 ③压力铸造:压铸机压室内浇注液态或半液态金属,充填铸型,并在高压下成形和结晶。常用压铸比压为5~150MPa,金属流速达5~100m/s。效率高易实现自动化,产品质量好,实现少屑和无屑加工,成本低。 ④低压铸造。 ⑤离心铸造:金属液加入旋转的铸型中。 包括锻与冲压,在外力作用下使金属产生塑性变形,一般要在高温下进行。锻造分为自由锻和模锻两大类。冲压加工的对象是金属薄板,一般在常温下进行,故又称为板料冲压或冷冲压。 将坯料放在设备的上、下抵铁之间,因坯料在压力作用下是自由流动的,故称为自由锻。 按使用设备和锻造
5、力性质不同,自由锻分为锤上自由锻和水压机上自由锻,大型锻件要在水压机上进行。 自由锻产品尺寸精度低、加工量大,材料消耗多,生产率低,劳动条件差,劳动强度大,只有在单件、小批量生产才是合理的。 模锻时将坯料放在锻模膛内,使工件压力成形。按照使用设备不同,模锻分为锤上模锻,曲柄压力机上模锻、平锻机上模锻,螺旋压力机上模锻及其他专用设备上模锻。 模锻生产率高,工件表面光洁,尺寸精度高,材料利用率高,锻件内部,锻造流线分布更加合理,提高了使用寿命,可锻软复杂零件,操作简单,易于实现机械化,成本较低,常用于中小型锻件的批量生产。 利用装在冲压机床上的冲模对金属板料加工,使之变形或分离
6、,从而获得零件或毛坯。 板料坯料通常是厚度在1~2mm以下的薄板一般不加热。板料冲压的原材料要具有良好的塑性和较低的抗变形能力,如低碳钢、合金钢、铜、铝。 冲压件重量轻,刚度好、结构轻巧、质量稳定,互换性好。操作简单,易于机械化和自动化,且成本低。 由于冲压模具制作成本高,大批量生产才是合理的。 挤压形成,使用的压力大,金属变形量大,可制作多种材料,多种形状的金属工件,且精度高、机械性能好,可机械化自动化。 辊轧成形:如辊轧、热轧齿轮、辗环。 精密模锻,经向锻造、高速锤锻造等。 切削加工分为钳工和机械加工两大类。 钳工一般为手工操作,主要有划线、錾削、锯削、锉削、刮
7、削、钻孔和铰孔、攻丝和套扣等,机械装配和修理也属钳工范围。 机械加工按所用切削工具,又分为两类:一类是利用刀具进行加工的,如车削、钻削、镗削、刨削、铣削等;另一类是用磨料进行加工的;如磨削、衔磨、研磨、超精加工等。 机械加工必须有刀具,如车刀、刨刀、插刀、锐刀、镗刀等,磨削用的刀是砂轮。 车削加工用机床有普通机床、立式车床、转塔车床、仿形车床、自动车床及各种专用车床。车削能加工的表面有端面、外圆、内圆、锥面、螺纹、回转成形面、回转沟槽及滚花等,使用范围广泛,加工
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