汽车金属加工;课件.pptx

汽车工程材料第三节金属切削加工第四节焊接(一)冲压模具1.冲压模具的类型2.冲模的结构3)可获得强度高、刚性好、质量轻的冲压件4)冲压操作简单，工艺过程便于实现自动化、机械化，生产率高；但冲模制造复杂，要求高一)冲压模具(二)冲压工序三、锻压工艺在汽车上的应用1.冲压模具的类型(1)单工序模在压力机的一次冲程中只完成一个工序的模具2)级进模实际上是把两个(或更多个)单工序模联在模板上而成3)组合模冲床每次行程中，坯料在冲模中只经过一次定位，可完成两个以上工序2.冲模的结构(1)凹模与凸模图5-46简单冲模1模柄2上模板3导套4导柱5下模板6压边围7凹模8压板9导料板10凸模11定位销12卸料板2.冲模的结构(2)导料板与定位销用以保证凸模与凹模之间具有准确位置的装置3)卸料板冲压后用来卸除套在凸模上的工件或废料4)模架由上、下模板、导柱和导套组成二)冲压工序1.分离工序2.变形工序1.分离工序(1)剪切用剪刃或冲模将板料沿不封闭轮廓进行分离的工序叫剪切2)落料和冲孔落料和冲孔都是将板料按封闭轮廓分离的工序图5-47落料(冲孔)时金属变形情况示意图1凸模2凹模1.分离工序5-47.TIF(3)整修使落料或冲孔后的成品获得精确轮廓的工序称为整修。

2.变形工序(1)弯曲使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工序叫弯曲，图5-48所示为弯曲变形过程简图2)拉深使坯料变形成开口空心零件的工序称为拉深，图5-49所示为拉深过程简图2.变形工序图5-48弯曲时金属变形简图2.变形工序图5-49拉深过程简图1冲头2压板3凹模2.变形工序(3)翻边使带孔坯料孔口周围获得凸缘的工序称为翻边4)成形利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序图5-50翻边简图2.变形工序图5-51鼓肚容器成形简图三、锻压工艺在汽车上的应用1.精冲2.精密锻造3.挤压铸造4.粉末注射成形5.板料无模多点成形6.塑料增强反应注射成形7.旋压成形第三节金属切削加工一、金属切削加工基础知识二、车削加工三、铣削加工四、刨削加工五、磨削加工六、钻削加工七、机加工工艺在汽车上的应用一、金属切削加工基础知识(一)切削运动图5-52切削运动a)车外圆面b)磨外圆面c)钻孔d)车床上镗孔e)刨平面f)铣平面g)车成形面h)铣成形面一、金属切削加工基础知识(二)切削用量图5-53切削形成的表面一、金属切削加工基础知识(1)切削速度vc在切削加工时，切削刃上选定点相对于工件的主运动瞬时速度，即在单位时间内工件和刀具沿主运动方向的相对位移，单位为ms。

1)主运动为旋转运动(车、铣、刨、磨、钻削加工)时，切削速度为加工表面最大线速度：2)主运动为往复直线时，常以往复运动的平均速度作为切削速度：(2)进给量f在主运动的一个循环内，刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量3)背吃刀量p待加工表面和已加工表面之间的垂直距离三)切削刀具1.刀具材料一、金属切削加工基础知识(1)碳素工具钢这种材料淬火后有较高的硬度(5964HRC)，容易磨得锋利，价格低，但热硬性差，在温度达到200250时，硬度明显下降，因此它允许的切削速度很低(vc小于10mmin)2)低合金刃具钢它比碳素工具钢有较高的热硬性和韧性，其热硬性温度可达300350，故允许的切削速度比碳素工具钢高10403)高速钢这种钢热处理后硬度可达6265HRC，耐磨性好；它的热硬性温度达550600，允许的切削速度比碳素工具钢高24倍；其抗弯强度和韧性比硬质合金好，能承受较大的冲击力4)硬质合金这种材料具有高的硬度(8792HRA，相当于7075HRC)，热硬性温度高达9001000，因此它允许的切削速度比高速钢又高出410倍一、金属切削加工基础知识(5)陶瓷材料主要成分为氧化铝(Al2O3)，刀片硬度可达8696HRA，热硬性温度达1200，能承受高的切削速度。

6)人造金刚石硬度极高(接近10000HV，硬质合金只有10002000HV)，热硬性温度为700800一、金属切削加工基础知识图5-54车刀的组成1副后面2副切削刃3前面4刀杆5主切削刃6刀头7主后面8刀尖一、金属切削加工基础知识(7)立方氮化硼是人工合成的高硬度材料，硬度达73009000HV，热硬性温度达13001500，切削性能好，适于难加工材料的加工2.刀具几何角度(1)车刀的组成如图5-54所示，车刀由刀头和刀杆组成1)前面(Ar)为刀具上切屑流过的表面2)主后面(Aa)为刀具上同前面相交形成主切削刃的后面3)副后面(Aa)为刀具上同前面相交形成副切削刃的后面4)主切削刃(S)为起始于切削刃上主偏角为零的点，并至少有一段切削刃拟用来在工件上切出过渡表面的那个整段切削刃5)副切削刃(S)为切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于主偏角为零的点，但它向背离主切削刃的方向延伸一、金属切削加工基础知识6)刀尖为主切削刃和副切削刃的连接处相当少的一部分切削刃2)正交平面参考系为了确定和测量刀具切削刃和切削面的几何形状及在空间的位置，设想以下三个辅助平面作为基准面，如图5-55所示1)基面(pr)是过切削刃选定点的平面，它平行或垂直于刀具在制造、刃磨及测量时适合于安装或定位的一个平面或轴线。

2)主切削平面(ps)是通过主切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面3)正交平面(po)是通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面3)在正交平面内测量的角度如图5-56所示一、金属切削加工基础知识图5-55车刀上的三个辅助平面1主切削平面2正交平面3底平面4车刀5基面6工件一、金属切削加工基础知识图5-56在正交平面内测量的角度1正交平面2主切削刀在基面上的投影3负前角时的剖面4正前角时的剖面一、金属切削加工基础知识1)前角o为前面与基面间的夹角，在正交平面中测量，表示前面的倾斜程度2)后角o为后面与切削平面间的夹角，在正交平面中测量，表示后面的倾斜程度3)楔角o为前面与后面的夹角，在正交平面中测量4)在基面内测量的角度如图5-57所示1)主偏角r为主切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量，它能改变刀刃与刀头的受力及散热情况2)副偏角r为副切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量，它影响已加工表面一、金属切削加工基础知识3)刀尖角r为主切削平面与副切削平面间的夹角，图5-57在基面内测量的角度一、金属切削加工基础知识在基面中测量，它影响刀尖强度及散热性能四)切削机床的分类与编号1.机床的分类2.机床型号编制方法二、车削加工1.车床图5-58卧式车床外观图1进给箱2交换齿轮箱3主轴箱4床身5尾座6丝杠7光杠8溜板与刀架9溜板箱二、车削加工(1)主轴变速箱用来支承主轴并将电动机的旋转运动传递给主轴。

2)挂轮箱把主轴的旋转运动传递给进给箱3)进给箱用来实现车刀的进给运动4)溜板箱把丝杠或光杠的旋转运动变为溜板和刀架的直线运动5)溜板分上、中、下三层6)刀架固定在小滑板上，用来装夹刀具并与溜板一起作进给运动7)尾座安放在车床右端的导轨上8)光杠与丝杠将进给箱的运动传递给溜板箱9)床身车床的基础件，上述各种部件都安装在床身上二、车削加工2.车床附件(1)卡盘卡盘是应用最广的夹具，安装在车床主轴上图5-59卡盘a)三爪自定心卡盘b)四爪单动卡盘二、车削加工(2)花盘花盘一般用于装夹一些形状复杂、无法用卡盘装夹的零件3)顶尖在装夹轴类零件时，顶尖起支承与定位作用二、车削加工图5-60用花盘装夹工件1工件2平衡铁二、车削加工图5-61顶尖a)固定顶尖b)回转顶尖二、车削加工3.车刀种类及车床工作(1)车刀的种类车刀的种类很多，按用途可分为外圆车刀、左偏刀、右偏刀、车孔刀、切断刀、螺纹车刀、成形刀等，如图5-62所示2)车床工作在车床上能进行多种车削，如车外圆、车端面、钻孔、车孔、车槽、切断、车锥体、车螺纹及车削其他成形表面等，此外还可以滚花、盘绕弹簧等1)车外圆：这是车床上最基本的一种加工，是由工件的旋转和车刀作纵向移动完成的，如加工光轴和阶梯轴、套筒、圆盘形零件(如带轮、飞轮、齿轮)的外表面。

二、车削加工图5-62常用车刀a)45外圆刀b)75外圆刀c)左偏刀d)右偏刀e)车孔刀f)切断刀g)螺纹车刀h)成形刀二、车削加工2)车端面：是由工件的旋转和车刀作横向移动完成的，图5-63所示为常用的两种不同车刀车端面的情况3)切断及车槽：在车床上切断工件时，是用切断车刀作横向进给来完成的，图5-64所示为切断装在卡盘上的短工件二、车削加工图5-63车断面二、车削加工图5-64切断工件4)钻孔、车孔：在车床上钻孔时，二、车削加工通常将钻头装在尾座锥形孔中，用手转动尾座手轮使钻头移动进行加工，如图5-65所示；也可用夹具把钻头装夹在刀架上，或用床鞍拉动车床尾座进行自动进给钻孔5)车圆锥面：是由工件作旋转运动，车刀作直线进给运动并与工件回转轴线成一定角度来完成的，如图5-66所示图5-65用车床钻孔二、车削加工6)车螺纹：是由工件作旋转运动，螺纹车刀按规定螺距作纵向进给来完成的，如图5-67所示图5-66车圆锥面二、车削加工7)车成型面：是由工件作旋转运动，车刀作曲线进给运动来完成的，如图5-68所示二、车削加工图5-67车螺纹二、车削加工图5-68车成型面三、铣削加工1.铣床图5-69铣削三、铣削加工(1)卧式铣床铣床的主轴是水平的，与工作台台面平行。

2)立式铣床立式铣床与卧式铣床的主要区别是它的主轴是直立的，与工作台成垂直位置，图5-71所示为立式铣床的外形图图5-70万能卧式铣床1床身2主轴3刀杆4悬梁5工作台6回转盘7横滑板8升降台三、铣削加工图5-71立式铣床2.铣床附件三、铣削加工(1)机床用平口虎钳在铣削工件时，常使用机床用平口虎钳夹紧工件，它通常用T型螺钉固定在铣床工作台上图5-72机床用平口虎钳(2)回转工作台回转工作台用来辅助铣床完成各种曲面和分度零三、铣削加工件的铣削加工图5-73回转工作台a)手动回转工作台b)机动回转工作台1转盘2螺钉3手轮4挡铁5传动轴6手柄7手动进给手轮的连接方头三、铣削加工(3)万能铣头在铣床上，为了扩大工作范围，图5-74万能铣头三、铣削加工可以装上万能铣头，其主轴可以在相互垂直的两个平面内旋转4)万能分度头分度头是万能铣床的重要附件，在铣床上加工某些机器零件(如齿轮、花键轴、离合器、蜗轮、蜗杆等)和切削工具(如铰刀、麻花钻等)时，都要使用分度头图5-75分度头外形图1顶尖2主轴3回转体4螺钉5壳体6分度盘7分度手柄8分度叉三、铣削加工3.铣刀图5-76常用铣刀4.铣削方式(1)铣刀寿命顺铣时，因机床进给机构和螺母之间存在间隙，而切削力与进给方向一致，在切削力的作用下会引起工件和工作台沿进给方向突然移动，使铣刀受到冲击，甚至出现刀齿崩毁或工件飞出等现象；而逆铣时，铣削力与进给方向相反，丝杠和螺母总是保持紧密接触，不会出现以上的现象。

三、铣削加工图5-77顺铣三、铣削加工图5-78逆铣(2)工作平稳性顺铣时的切削力将工件压向工作台导轨，三、铣削加工使工件装夹牢固，能够提高加工表面的质量；而逆铣时，铣削力有将工件及工作台上抬的趋势，加大了工作台与导轨之间的间隙，引起振动3)工作效率顺铣可以提高铣削速度，节省机床动力，较之逆铣的生产效率高四、刨削加工图5-79刨削与插削a)刨削b)插削1待加工表面2过渡表面3已加工表面四、刨削加工1.刨床(1)牛头刨床主要用来刨削中、小型工件，在工具、机修车间进行单件或小批生产时应用较广泛图5-80B6065型牛头刨床外观图1工作台2刀架3滑枕4床身5摆杆机构6变速机构7进给机构8横梁四、刨削加工(2)龙门刨床用来加工大型工件，或一次装夹加工几个中、小型工件图5-81BM2015型龙门刨床外观图1床身2工作台3侧刀架4垂直刀架5顶梁6立柱7横梁8进给箱9电动机四、刨削加工。