金属加工工艺教学讲义.ppt

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1、金属加工工艺制作人：汽车材料的组成汽车中的金属零件汽车金属零件加工工艺1金属铸造2塑性加工3切削加工4金属焊接5热处理6表面处理金属材料是金属及其合金的总祢。金属的特性是由金属结合键的性质所决定的。金属的特性表现在以下几个方面：①金属材料几乎都是具有晶格结构的固体。②金属材料是电与热的良导体。③金属材料表面具有金属所特有的色彩与光泽④金属材料具有良好的展延性。⑤金属可以制成金属间化合物，可以与其他金属或非金属元素在熔融态下形成合金，以改善金属的性能。⑥除了贵金属之外，几乎所有金属曲化学性能都较为活泼，易于氧化而生锈。1金属材料的特性铸造是将熔融态金属浇入铸

2、型后，冷却凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法。铸造按铸型所用材料及浇注方式分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造。在汽车制造过程中，采用铸铁制成毛坯的零件很多，约占全车重量10％左右，如气缸体、变速器箱体、转向器壳体、后桥壳体、制动鼓、各种支架等。制造铸铁件通常采用砂型。1金属铸造汽车压铸件砂型的原料以砂子为主，并与粘结剂、水等混合而成。砂型材料必须具有一定的粘合强度，以便被塑成所需的形状并能抵御高温铁水的冲刷而不会崩塌。砂型铸造的生产工序主要包括：制模、配砂、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理和检验。砂型铸造熔模铸造是用易熔材料制成模样，然后

3、再模样上涂耐火材料，经硬化之后，再将模样熔化，排出型外，获得无分型面的铸型，浇注即可获得铸件。也称失蜡铸造，是发展较快的一种精密铸造方法。加热脱腊成型浇铸撒砂制造腊模熔模铸造金属塑性加工分类体积成形板料成形轧制挤压拉拔锻造剪切胀形拉深弯曲冲压应用使板料经分离或塑性变形而得到制件的工艺称为冲压。凡承受重载荷、工作条件恶劣的机器零件，如发电机转子、主轴、叶轮、重要齿轮、连杆等，通常均需采用锻件毛坯，再经切削加工制成。冷冲压或板料冲压是使金属板料在冲模中承受压力而被切离或成形的加工方法。采用冷冲压加工的汽车零件有：发动机油底壳，制动器底板，汽车车架以及大多数车身

4、零件。挤压应用坯料在压应力作用下从模具的孔口或缝隙挤出，使之横截面积减小、长度增加，成为所需制品的加工方法称为挤压。按挤压温度可分为冷挤、温挤、热挤，适用于加工有色金属和低碳钢等金属材料。冷挤压产品自由锻只用简单的通用性工具或在锻造设备的上下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件，这种加工方法称为自由锻。自由锻a)完全镦粗b)端面镦粗c)中间镦粗d)水压机用球面板镦粗模锻精密锻造模车架液压胀形机理示意图部分零件胀形应用3切削加工制造尺寸、形状、位置精度要求较高，表面粗糙度较细的零件，通常采用切削加工方法。金属切削机床就是利用刀具对金属毛坯进

5、行切削加工的设备，通常简称为机床。本节主要涉及到车削，铣削，刨削，镗削，电火花切割和气割。车削加工车床主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面、圆锥面、成型回转面等）以及回转体的端面。车床主要使用的刀具为各种车刀，也可用钻头、扩孔钻、绞刀进行孔加工，用丝锥、板牙加工内外螺纹表面。铣削加工铣床可以加工水平面、垂直面、T形槽、键槽、燕尾槽、螺纹、螺旋槽、分齿零件（齿轮、链轮、棘轮、花键轴）以及成形面等。刨削加工刨床的加工范围很广，主要用来加工平面、各种沟槽及成形表面等。镗削加工镗床主要用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔，特别适用于加工分布在不同位置上，孔距精度、相

6、互位置精度要求很严格的孔系。除镗孔外，镗床还可以完成钻孔、扩孔、铰孔，汽车箱体类粗、精镗孔等工作，大部分镗床还具有铣削的功能。机夹式盲口镗刀机夹式通口镗刀可转位式镗刀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。电火花线切割加工是指在工具电极(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。气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使金属剧烈氧化并放出热量，利用切割氧流把熔化状态的金属氧化物吹掉，而实现切割的方法。金属的气割过程实质是铁在纯氧中的燃

7、烧过程，而不是熔化过程。气割焊接作为现代机械制造业中一种必要的工艺方法，在汽车制造中有广泛的应用。汽车的发动机、变速箱、车桥、车架、车身、车厢六大总成都离不开焊接技术的应用。在汽车零部件的制造中，点焊、凸焊、缝焊、焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊、气焊、钎焊、摩擦焊、电子束焊和激光焊等各种焊接方法中，由于点焊、气体保护焊、钎焊具有生产量大，自动化程度高，高速、低耗、焊接变形小、易操作等的特点，所以对汽车车身薄板覆盖零部件特别适合。因此，在汽车生产中应用最多。在投资费用中点焊约占75%，其他焊接方法只占25%。本节主要介绍焊条电弧焊，电阻焊，气体保护焊

8、和激光焊在汽车中的应用。4金属焊接焊接是一种永久性连接金属材料的工