孙成张士宏：板材零件冲锻成形工艺缺陷分析

板材零件冲锻成形工艺缺陷分析

中国科学院金属研究所孙成张士宏唐伟东程明

沈阳理工大学材料科学与工程学院王忠堂

摘要

本文对镁合金和铝合金板材零件冲锻成形工艺缺陷进行了分析。结合有限元模拟和实验验证的方法，分析了盒形件冲锻成形过程中凸台根部吸孔，凸台根部薄弱，凸台顶部塌陷以及侧壁成形不均四种缺陷产生的原因。结果表明：凸台根部吸孔是由于局部材料填充不足所致；凸台根部薄弱是因为大量材料横向流动使凸台根部金属流线发生紊乱；材料流入凸模凹腔速度不一致导致凸台顶部塌陷；流向角部的材料被分流成形侧壁和凸台使得盒形件角部成形性较差。本文对这四种成形缺陷分别提出了相应的避免措施。这对实际的冲锻成形工艺的设计具有指导意义。

关键词：冲锻成形；镁合金；铝合金；缺陷分析；有限元模拟

Defects analysis of press forging with sheet metals

Abstract

The present paper investigated the reasons for the defects during press forging with magnesium alloy sheets and aluminum alloy sheets on the basis of finite element method (FEM) and experiments. The results indicate that dimple defect is generated because of insufficient material in the region of embossments. Fast metal flow in the direction vertical to the embossments can cause the flow lines disturbance at the foot area of embossments. The top of embossments are formed unevenly due to the different velocities of filling cavities. The uneven flow behavior of materials in the press forging of rectangular box makes the nonuniformity of sidewall height. Some measures were taken to avoid these defects and improve the quality of press forged parts. The present paper provides useful design guideline for the practical press forging process of sheet metals.

Keywords: press forging; magnesium alloy; aluminum alloy; defects analysis; FEM

1 介绍

使用轻合金材料铝、镁及其合金是电子消费品制造商采取的重要的减重措施。铝的密度仅为钢铁的1/3，且具有较好的耐腐蚀性和延展性。镁的密度只有铝的2/3，且比强度高、电磁屏蔽性好。镁合金和铝合金板材冲压成形工艺无法使板料厚度上发生较大变化，对于电子产品外壳内部突起的螺丝柱、肋等则无法成形，因此成形产品形状上受到限制。虽然采用压铸成形能成形这类形状复杂零件，但产品表面质量差、成品率低，而且厚度不能太薄。冲锻成形工艺既能成形截面形状发生变化的零件产品，而且具有成品率高、表面质量好、生产速度快的优点，在电子器件的外壳件生产中具有广泛的应用前景。

目前，冲锻成形工艺研究的文献较少。台湾的蔡盛祺，吴春甫等[1]对高精度的冲锻技术进行研究开发，开发出连续模生产线。日本的Murakami[2]和台湾的陈复国[3]对冲锻成形过程的吸孔缺陷进行了分析，并提出了相应的措施。王志刚[4]提出了一种新的凸台成形方法用以减小成形载荷、提高凸台成形高度和获得更薄的底部厚度。台湾的陈信吉[5]和韩国的Hwang[6]运用有限元软件研究了各个影响因素与镁合金冲锻成形的关系。本文作者[7]对盒形件冲锻成形过程进行了有限元分析，并讨论了各工艺参数对材料流动的影响。

本文基于有限元模拟和实验讨论了板材零件冲锻成形过程中缺陷产生的原因以及工艺参数对缺陷产生的影响，并提出了相应的改进措施。

2 凸台根部缺陷

板材零件冲锻成形时，凸台成形过程中发生了局部剧烈的塑性变形。如果工艺参数控制不当，凸台根部将很容易产生缺陷。主要体现为凸台根部吸孔和根部薄弱。根部吸孔将影响零件背面的美观和增加后续工序。根部薄弱造成凸台与底面结合强度降低。

2.1 凸台根部吸孔

图1为镁合金AZ31和铝合金1050A 盒形件冲锻件背部产生的吸孔缺陷。当成形坯料较薄，在成形后期局部凸台没有完全充满时，随着成形的进行，材料继续向形成凸台的模具孔内流动，材料补充不足导致在凸台底部产生吸孔。增加坯料厚度可以有效避免吸孔缺陷。图2所示为凸台直径3.5mm 时有限元模拟板坯厚度(t)对吸孔缺陷的影响。图2(a) 为镁合金板坯厚度为1.3mm 、凸模压下量为0.7mm 时产生吸孔，图2(b)为板坯厚度增至2.0mm 、凸模压下量为1.2mm 时，无吸孔产生。

a) 铝合金冲锻件的吸孔缺陷 b) 镁合金冲锻件背部扭曲和吸孔

图1 盒形件冲锻成形件吸孔缺陷

a) t=1.3mm 时存在吸孔缺陷 b) t=为2.0mm 时无吸孔缺陷

图2 有限元模拟板坯厚度对吸孔的影响

此外，在凸台成形过程中，对凸台顶部施加背压不仅能避免吸孔缺陷的产生，而且能大大改善金属流线分布。图3为轴对称零件冲锻成形时，不同背压条件对凸台根部吸孔缺陷影响的对比。其中，原始板坯厚度为2mm ，凸台直径为5mm ，凸模下压量为1mm 。图3(a)为无背压时, 凸台成形高度为5mm ，凸台根部产生深度为1.5mm 的吸孔；图3(b)所示为施加初始背压为1.0KN ，弹簧刚度系数为100N/m 的变背压时, 无吸孔缺陷，凸台成形高度为4.0mm ；图3(c)所示为施加恒定背压为1.2KN 时，无吸孔产生，凸台成形高度为3.7mm 。通过网格的变形的情况可知，施加背压能有效改善凸台成形过程中的金属流动。因此，合理控制板坯的厚度、凸台尺寸大小以及凸台顶部背压这些参数能避免吸孔产生和成形较高凸台。

a) 无背压 b) 施加变背压 c) 施加恒定背压

图3 不同背压条件对根部吸孔的影响

2.2 凸台根部薄弱

在底部变薄到一定程度时，如果凸台已经充满，随着压下量的增大，底面材料向四周直壁部分流动，流经局部凸台底部，形成剪切变形，如果变形量超过一定量值，会产生金属流线紊乱，甚至凸台与底面发生断裂。图4为有限元模拟和实验观测的凸台成形完毕后金属的流动。底部材料在垂直于已经成形的凸台方向上流动，形成横向剪切变形，破坏了已有的金属流线，使得凸台与底面的结合强度变弱，变形量增大时甚至会发生断裂。为防止这种缺陷，

应合理控制凸模压下量或者提高凸台成形阻力（如施加背压），形成有益的金属流线。

图4 镁合金冲锻件凸台截面速度场

3 凸台顶部塌陷

当凸台位于非对称位置时，凸台成形过程中，其顶部发生塌陷。这种缺陷将减小凸台的有效高度。图5为有限元模拟镁合金盒形件冲锻成形过程中，位于盒形件角部的凸台横截面的速度场分布。从图中可以发现，金属从底面流入凸模凹腔形成凸台，其流入凸台的速度不一致，远离盒形件中心的金属流速快于靠近中心的金属流速。减小凸台各部分的流速差能改善顶部塌陷缺陷。图6为不同润滑条件下，Ps-Pe轴上凸台轴向速度分布的变化。其中m1为坯料上表面与凸模间的摩擦因子，m2为坯料与凹模间的摩擦因子。对于A、B、C、D四种情况，Ps-Pe 轴上速度差分别为1.53mm/s、1.20 mm/s、1.52 mm/s、1.0 mm/s。显然，增加坯料下表面与凹模间的摩擦因子能减小材料流入凸模凹腔的速度差，改善凸台顶部塌陷。

图5 镁合金板材冲锻成形凸台截面速度场

图6 摩擦因子对Ps-Pe 轴上速度分布的影响

4 侧壁成形不均

盒形件冲锻成形过程中，侧壁的成形高度极为不均，如图7。该缺陷会增加切变余量、降低材料利用率、增加后续工序。图8所示为有限元模拟盒形件冲锻成形侧壁高度随压下量的变化情况。其中，图8(a)为凸台位于盒形件长边和短边中部时侧壁高度的变化；图8(b)为凸台位于盒形件角部时侧壁高度的变化。随着压下量的增大，侧壁高度的不均匀程度变大；凸台位置对盒形件侧壁的均匀性也有很大影响。由于处于侧壁中间位置的材料只能向侧壁的中部

流动，而角落部位的材料要向两侧流动，造成角部的成形性较差。当凸台位于角部时，角部部位的材料要流入凹腔成形凸台导致角部的成形性更差。因此，设计凸台位置时，应该尽量避免将凸台设计在盒形件角部。

a) 凸台位于盒形件长边和短边中部b) 凸台位于盒形件角部

图7. 凸台位于不同位置的镁合金冲锻件

a) 凸台位于长边和短边中部b) 凸台位于角部

图8. 方形盒侧壁高度变化

为了避免侧壁成形不均缺陷，对凸模的形状进行了改进。如图9，在凸模上设计了约束壁和导流槽。约束壁可以限制长边和短边中部继续向上流动。随着压下量的增加，材料向短边侧壁和角部的流动增加，短边侧壁逐渐达到长边侧壁的高度，最后材料逐渐充满角部，直到多余材料从导流槽流出。图10所示为使用改进后凸模时，有限元模拟镁合金盒形件冲锻成形过程和载荷变化。实验表明改进后的凸模能有效避免侧壁成形不均的缺陷。

图9 改进后的凸模形状图10 有限元模拟载荷变化及实验结果

5 结论

(1) 坯料厚度和凸台尺寸是影响吸孔成形的主要因素。增加坯料厚度和减小凸台尺寸能有效避

免吸孔的产生。此外，对凸台顶部施加背压能避免吸孔缺陷，改善金属流线。

(2) 材料向侧壁的快速流动破坏了凸台根部已有的流线分布，导致凸台根部的强度降低。控制

凸模的压下量和增加凸台成形阻力可以改善该缺陷。

(3) 材料流入凸模凹腔的速度不一致使得凸台顶部成形不均，形成顶部塌陷。增加坯料下表面

与凹模间的摩擦因子可以减小凸台各部分的成形速度差，改善塌陷缺陷。

(4) 盒形件冲锻成形过程中材料的不均匀流动造成了侧壁成形高度的不均匀。带有约束壁和导

流槽的凸模能成形出侧壁均匀的盒形冲锻件。

参考文献

[1] 蔡盛祺，吴春甫，高精度零件板材冲锻工艺技术的开发，塑性工程学报，Vol.9, 2002，

No.4: 43-46

[2] H. MURAKAMI, B. SASAKI, S. YONEOKA, N. OHTAKE, T. YASUHARA, Method for

preventing dimple defects on light sheet metal in boss forming. Journal of the JSTP, 2007, 48(555): 293-297.

[3] F.K. CHEN, T.B. HUANG, S.J. W ANG. A study of flow-through phenomenon in the press

forging of magnesium alloy sheets [J]. Journal of Material Processing Technology, 2007, 187-188: 770-774.

[4] Wang Z G. Development of sheet forging process, The 2nd International Symposium on

Advanced Metal Forming Technology, Taiyuan, China, July 24-29, 2005: 24-29

[5] 陈信吉，陈复国，激光器二极管冲锻成形研究，锻造，2002, 11(4): 11-20

[6] J.K. Hwang, K.Y. Sohn, D. M.Kang, Y.S. Shin, Finite Element Analysis of Press forging

Process of AZ31 Sheet, Materials Science Forum, 2005, 488-489:457-460

[7] S.H. Zhang, Z.G. Li, Y.C. Xu, L.M. Ren, Z.T. Wang, L.X. Zhou, Press forging of Magnesium

alloy AZ31 sheets, Materials Science Forum, 2007,539-543:1753-1758

弯管常见的缺陷及其解决措施

弯管常见的缺陷及其解决措施 从工艺分析可知，常见的弯管缺陷主要有以下几种形式:圆弧处变扁严重(椭圆形)、圆弧外侧管壁减薄量过大、圆弧外侧弯裂、圆弧内侧起皱及弯曲回弹等。随着弯管半径的不同，前四种缺陷产生的方式及部位有所不同，而且不一定同时发生，而弯曲工件的弹性回弹却是不可避免的。弯管缺陷的存在对弯制管件的质量会产生很大的负面影响。管壁厚度变薄，必然降低管件承受内压的能力，影响其使用性能;弯曲管材断面形状的畸变，一方面可能引起横断面积减小，从而增大流体流动的阻力，另一方面也影响管件在结构中的功能效果;管材内壁起皱不但会削弱管子强度，而且容易造成流动介质速度不均，产生涡流和弯曲部位积聚污垢，影响弯制管件的正常使用;回弹现象必然使管材的弯曲角度大于预定角度，从而降低弯曲工艺精度。因此，应在弯制之前采取对应措施防止上述缺陷的产生，以获得理想的管件，保证产品的各项性能指标和外观质量。在通常情况下，对于前面提到的几种常见缺陷，可以有针对性地采取下列措施: (1) 对于圆弧外侧变扁严重的管件，在进行无芯弯管时可将压紧模设计成有反变形槽的结构形式:在进行有芯弯管时，应选择合适的芯棒(必要时可采用由多节段芯棒组装而成的柔性芯棒)，正确安装之，并在安装模具时保证各部件的管槽轴线在同一水平面上。 (2) 小半径弯管时圆弧外侧减薄是弯曲的工艺特点决定的，是不可避免的。为了避免减薄量过大，常用的有效方法是使用侧面带有助推装置或尾部带有顶推装置的弯管机，通过助推或顶推来抵消管子弯制时的部分阻力，改善管子横剖面上的应力分布状态，使中性层外移，从而达到减少管子外侧管壁减薄量的目的。 (3) 对于管子圆弧外侧弯裂的情况，首先应保证管材具有良好的热处理状态，然后检查压紧模的压力是否过大，并调整使其压力适当，最后应保证芯棒与管壁之间有良好的润滑，以减少弯管阻力及管子内壁与芯棒的摩擦力。 (4) 对于圆弧内侧起皱，应根据起皱位置采取对应措施。若是前切点起皱，应向前调整芯棒位置，以达到弯管时对管子的合理支撑:若是后切点起皱，应加装防皱块，使防皱块安装位置正确，并将压模力调整至适当;若圆弧内侧全是皱纹，则说明所使用的芯棒直径过小，使得芯棒与管壁之间的间隙过大，或者就是压模力过小，不能使管子在弯曲过程中很好地与弯管模及防皱块贴合。因此，应更换芯棒，并调整压紧模使压模力适当。

金属零件表面缺陷的检测与识别技术综述

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铁路货车滚动轴承表面缺陷的自动检测 与识别技术研究 学 号： 20020390010101 姓 名： XXX 导 师： XXX 教授 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械制造及其自动化 研究方向： 故障诊断 年3月 华东交通大学研究生院制

一、课题的来源、目的和意义 ................................................ 1 二、货车滚动轴承表面缺陷的计算机自动识别的研究现状 (1) 1、常用的表面缺陷检测方法 ............................................. 1 2、滚动轴承表面缺陷自动识别的研究现状 ................................. 2 3、相关的研究 ......................................................... 2 三、本课题研究的主要内容和重点 ............................................ 2 四、技术方案 .............................................................. 3 五、实施方案所需的条件 .................................................... 3 六、存在的主要问题和技术关键 .............................................. 3 七、预期能达到的目标 ...................................................... 3 八、课题研究计划进度 ...................................................... 3 九、研究经费预算 .......................................................... 3 十、主要参考文献 .......................................................... 4 文献阅读报告：金属零件表面缺陷的检测与识别技术综述 (5) 1 金属零件表面缺陷检测的必要性 ........................................ 5 2 检测表面缺陷的常规方法 .............................................. 5 3 …… ................................................................ 5 …… 8 5

典型零件的机加工工艺分析

第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下：1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §机械加工工艺规程的制订原则与步骤 §机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。

工件表面缺陷检测仪

★★★视觉检测仪器★★★ 1、工件表面缺陷检测仪1-2页 2、手机按键/键盘错反键检测仪3-4页 工件表面缺陷检测仪简介 本系统采用先进的线阵相机成像技术和视觉图像算法，对工件镀铜表面进行检测，主要检测表面的斑点、凹坑、划痕等缺陷。系统可根据设定指标要求自动进行检测，并对有缺陷部位进行标识。检测系统界面图如下所示：

【工件表面缺陷检测仪主要功能】 ◇自动完成工件转动与相机获取图像同步； ◇自动检测产品表面斑点、凹坑、铜点、划伤等缺陷； ◇还可根据需要对缺陷类型学习并进行命名； ◇可根据需要选择需要检测的缺陷类型； ◇可根据需要自主设定缺陷大小； ◇对不良位置进行定位，可控制贴标设备会打印设备进行标识； ◇对不良品图像进行自动存储，可进行历史查询； ◇自动统计（良品、不良品、总数等）； ◇异常时提供声、光报警，并可控制设备停机； ◇系统有自学习功能，且学习过程操作简单。 【工件表面缺陷检测系统性能指标】

FL-2320C手机按键/键盘错反键检测仪FL-2320A手机按键/键盘错反键检测仪FL-2320B手机按键/键盘错反键检测仪手机按键/键盘错反键检测仪简介： 手机按键/键盘错反键检测仪是对手机按键装配错误（错、反、漏键）、按键偏位及颜色错误进行检测，捕捉被检测物体的表面图像，对被检测表面的 特征进行识别和提取，通过与标准图像的识别分析，判定被检测物体是否符合 要求。并进行相关操作控制。系统运行界面如下： 【手机按键/键盘错反键检测仪】 检测错键、漏键、反键； 检测按键偏移； 检测按键颜色错误； 自动对被测体定位; 自动校正被测物整体偏移; 系统具有局域网间通讯； 对检测的缺陷进行统计； 输出分选控制信号. 【手机按键/键盘错反键检测仪】

49厂典型零件工艺分析

发动机厂典型零件的结构及其工艺分析 1 汽车发动机缸体加工工艺分析 1.1 汽车发动机缸体结构特点及其主要技术要求 发动机是汽车最主要的组成部分，它的性能好坏直接决定汽车的行驶性能，故有汽车心脏之称。而发动机缸体是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲柄连杆机构(包括活塞、连杆、曲轴、飞轮等零件)和配气机构(包括缸盖、凸轮轴、进气门、排气门、进气歧管、排气歧管、气门弹簧，气门导管、挺杆、挺柱、摇臂、摇臂支座、正时齿轮)以及供油、润滑、冷却等机构联接成一个整体。它的加工质量会直接影响发动机的性能。 1.1.1缸体的结构特点 由于缸体的功用决定了其形状复杂、壁薄、呈箱形。其上部有若干个经机械加的穴座，供安装气缸套用。其下部与曲轴箱体上部做成一体，所以空腔较多，但受力严重，所以它应有较高的刚性，同时也要减少铸件壁厚，从而减轻其重量，而气缸体内部除有复杂的水套外，还有许多油道。 1.1.2缸体的技术要求 由于缸体是发动机的基础件，它的许多平面均作为其它零件的装配基准，这些零件之间的相对位置基本上是由缸体来保证的。缸体上的很多螺栓孔、油孔、出砂孔、气孔以及各种安装孔都能直接影响发动机的装配质量和使用性能，所以对缸体的技术要求相当严格。现将我国目前生产的几种缸体的技术要求归纳如下： 1）主轴承孔的尺寸精度一般为IT5～IT7，表面粗糙度为Ral6—0.8μm，圆柱度为0.007~0.02mm，各孔对两端的同轴度公差值为￠0.025～0.04mm。 2）气缸孔尺寸精度为IT5～IT7，表面粗糙度为Ral.6～0.8μm，有止口时其深度公差为0.03～0.05mm，其各缸孔轴线对主轴承孔轴线的垂直度为0.05mm。 3）各凸轮轴轴承孔的尺寸精度为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra3.2～0.8μm，各孔的同轴度公差值为0.03～0.04mm。

工件表面缺陷检测系统方案

工件表面缺陷检测系统方案 为了不断提高产品质量和生产效率，工件表面缺陷在线自动检测技术在生产过程中显得日益重要。传统的产品表面质量检测主要采用人工检测的方法。人工检测不仅工作量大，而且易受检测人员主观因素的影响，容易对产品表面缺陷造成漏检，尤其是变形较小、畸变不大的夹杂缺陷漏检，极大降低了产品的表面质量，从而不能够保证检测的效率与精度。近年来，迅速发展的以图像处理技术为基础的机器视觉技术恰恰可以解决这一问题。 针对工件表面的多种缺陷，维视图像今天为大家介绍一套基于机器视觉的对工件表面缺陷进行实时在线、无损伤的自动检测系统方案。 本系统是由CCD工业摄像头、高清镜头、照明系统及图像处理软件等部件组成。其工作过程是：首先将工件送到采集视场内；然后由成像系统将图像采集到计算机内部；运用图像处理软件对采集到的原始图像进行预处理以改善图像质量，从中提取感兴趣的特征量；最后运用模式识别技术对取到的特征量进行分类整理以完成系统的检测。 下面分别介绍系统的各部分的组成及特点。 一、CCD工业摄像头 为保证图像效果和检测精度，此系统可选用高分辨的工业CCD摄像头，针对不同的工件尺寸和要求，CCD分辨率也可稍作调整，MV-EM系列千兆网工业相机包含常用的多种分辨率，可供系统选择。其中，MV-EM510M是高精度检测系统最为青睐的产品之一。 二、高清镜头 为配合高分辨率CCD工业摄像头，我们选用百万像素级高清镜头。当然，与500万CCD 相机更为搭配的非500万像素高清镜头莫属了。 三、照明系统 工件材质一般比较多样化，如普通的无反光材质工件，我们通常可选用环形LED光源以节省成本。但是，对于金属等高反光材质的工件，我们就必须在光源的选择上下点功夫了，针对不同尺寸和外形，低角度环形光源、同轴光源和漫反射圆顶光源都可能是明智之选，这

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典型零件选材及工艺分析 一，齿轮类 机床、汽车、拖拉机中，速度的调节和功率的传递主要靠齿轮机床、汽车和拖拉机中是一种十分重要、使用量很大的零件。 齿轮工作时的一般受力情况如下： （1）齿部承受很大的交变弯曲应力； （2）换当、启动或啮合不均匀时承受击力； （3）齿面相互滚动、滑动、并承受接触压应力。 所以，齿轮的损坏形式主要是齿的折断和齿面的剥落及过度磨损。据此，要求齿材料具有以下主要性能： （1）高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度； （2）齿面有高的硬度和耐磨性； （3）齿轮心部有足够高的强度和韧性。 此外，还要求有较好的热处理工艺性，如变形小，并要求变形有一定的规律等。下面以机床和汽车、拖拉机两类齿轮为例进行分析。 （一）机床齿轮 机床中的齿轮担负着传递动力、改变运动速度和运动方向的任务。一般机床中的齿轮精度大部分是7级精度（GB179-83规定，精度分12级，用1、2、3、……12表示，数字愈大者，精度愈低）。只是在他度传动机构中要求较高的精度。

机床齿轮的工作条件比起矿山机械、动力机械中的齿轮来说还属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。实践证明，一般机床齿轮选用中碳钢制造，并经高频感应热处理，所得到的硬度、耐磨性、强度及韧性能满足要求，而县市频淬火具有变形小、生产率高等优点。 下面以C616机床中齿轮为例加以分析。 1、高频淬火齿轮的工工艺线 2、热处理工序的作用正火处理对锻造齿轮毛坯是必需的热处理工序，它可以使同批坯料具有相同的硬度，便于切削加工，并使组织均匀，消除锻造应力。对于一般齿轮，正火处理也可作为高频淬火前的最后热处理工序。 调质处理可以使齿轮具有较高的综合机械性能，提高齿轮心部的强度和韧性，使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。调质后的齿轮由于组织为回火索氏体，在淬火时变形更小。 高频淬火及低温回火是赋予齿轮表面性能的关键工序，通过高频淬火提高了齿轮表 面硬度和耐磨性，并使齿轮表面有压应力存在而增强了抗疲劳破坏的能力。为了消除淬火应力，高频淬火后应进行低温回火（或自行回火），这对防止研磨裂纹的产生和提高抗冲击能力极为有利。 3、齿轮高频淬火后的变形情况齿轮高频淬火后，其变形一般表现为内孔缩小，外径不变或减小。齿轮外径与内径之比小于1.5时，内径略胀大；当齿轮有键槽时，内径向键槽方向胀大，形成椭圆形，齿间椭圆形，齿间亦稍有变形，齿形变化较小，一般表现为中间凹0.002~0.0005㎜。这些微小的变形对生产影响不大，因为一般机床用的7级精度齿轮，淬火回火后，均要经过滚光和推孔才成为成品。

(完整word版)辊弯成形技术与装备-教学大纲

课程名称：辊弯成形技术与装备 课程编码：M683011 课程学分：2学分 适用学科：机械工程领域 辊弯成形技术与装备 Roll Forming Technology and Equipment 教学大纲 一、课程性质 《辊弯成形技术与装备》是针对机械工程领域专业所开设的一门专业选修课。 二、课程教学目的 其主要目的是使学生理解和掌握辊弯成形技术基本理论及装备的一般知识，通过本课程的学习，应掌握辊弯成形轧辊设计理论，金属板带的辊弯成形特性基本原理；培养具有初步辊弯成形产品设计以及轧机设计的能力；了解辊弯成形生产线上辅助加工，特种与未来的辊弯成形技术等；通过实验加深学生对所学理论基础知识的理解和认识，培养学生具备一定的辊弯成形工艺综合分析和处理成形实际问题的能力。 三、教学基本内容及基本要求 1、教学基本内容 （1）绪论 本课程研究的对象及内容，本课程的性质及要求，学习本课程的方法，辊弯成形工艺及应用概述。 （2）辊弯成形轧机 轧机概述，轧机的类型：悬臂式轧机、双端式轧机、标准轧机、双层轧机、成组快换式轧机、并列轧机、拉料成形轧机、螺旋管轧机、车载轧机、特种轧机，轧机的构成：床身、机架、轴、驱动、辅辊和插入式立辊道次、道次间导引、矫直头、润滑系统、轴肩定位、在轧机中安装其他装置。 （3）辊弯成形轧辊设计理论 轧辊设计过程，断面，产品成形方位和其他在线操作，材料，辊弯成形轧机，

模具设计的其他考虑，定位套和垫片，计算板带宽度，弯曲方法，道次数，辊花图，轧辊设计，人工设计轧辊尺寸，计算机辅助轧辊设计，轧辊标记系统，轧辊方向，安装图。 （4）辊弯成形产品设计 薄壁产品的开发，设计中要考虑的因素，辅助加工，制造不同尺寸的断面，特殊产品的设计，尺寸与公差。 （5）金属板带的辊弯成形特性 成形过程中的变形类型，冗余变形的原因及对产品缺陷的影响，金属板带变形的数学仿真，轧辊轮廓的计算机设计系统。 （6）辊弯成形生产线上辅助加工 辅助加工主要工作原理及功用，矫直，张紧或松弛的生产线：在成形前、中、后的切断，辅助加工的位置，固定冲模和飞冲模，冲孔、冲多孔、切口和斜切，穿孔和局部冲切，翻边、冲百叶孔和切缝，压纹和冲压，弯曲，弯圆，标记，搭扣，旋转冲模，不同板带和零件间的机械连接，胶接，锡焊和铜焊，电阻焊，喷漆，发泡，打包。 （7）特种与未来的辊弯成形技术 轧机特殊设计，新型辊弯成形方法，热辊弯成形所需的设备和工具，计算机控制的辊弯成形线等。 2、教学基本要求 （1）了解辊弯成形工艺特点； （2）了解辊弯型钢产品的类型、特点及应用情况； （3）掌握辊弯成形设备组成、结构与工作原理； （4）掌握板金属成形的基本理论知识； （5）掌握辊弯成形缺陷的分析及解决方法。 四、本课程与其他课程的联系与分工 本课程的先修课程主要有机械制图、理论力学、材料力学、高等数学、机械原理、机械设计、工程材料及成形技术基础、机械制造工艺学等。建议学生通过选修或自学的方式学习弹塑性力学理论等方面的一些基础知识。 五、实践环节教学内容的安排与要求 1、实验教学内容

零件表面的切削加工成形方法.

1.零件表面的切削加工成形方法 在切削加工过程中，机床上的刀具和工件按一定的规律作相对运动，通过刀具对工件毛坯的切削作用，切除毛坯上多余金属，从而得到所要求的零件表面形状。机械零件的任何表面都可以看作是一条线（称为母线）沿另一条线（称为导线）运动的轨迹。如图所示，平面是由一条直线（母线）沿另一条直线（导线）运动而形成的；圆柱面和圆锥面是由一条直线（母线）沿着一个圆（导线）运动而形成的；普通螺纹的螺旋面是由“∧”形线（母线）沿螺旋线（导线）运动而 形成的；直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓表面是渐开线（母线）沿直线（导线）运动而形成的等等。 母线和导线统称为发生线。切削加工中发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的。一般情况下，由切削刃本身或与工件相对运动配合形成一条发生线（一般是母线），而另一条发生线则完全是由刀具和工件之间的相对运动得到的。这里，刀具和工件之间的相对运动都是由机床来提供。 2.机床的运动 机床在加工过程中，必须形成一定形状的发生线（母线和导线），才能获取所需的工件表面形状。因此，机床必须完成一定的运动，这种运动称为表面成形运动。此外，还有多种辅助运动。 （1）表面成形运动 表面成形运动按其组成情况不同，可分为简单成形运动和复合成形运动二种。

如果一个独立的成形运动是单独的旋转运动或直线运动构成的，则此成形运动称为简单成形运动。例如，用车刀车削外圆柱面时工件的旋转运动B1产生圆导线，刀具纵向直线运动 A2产生直线母线，即加工出圆柱面。运动B1和A2是两个相互独立的表面成形运动，因此，用车刀车削外圆柱时属于简单成形运动。 如果一个独立的成形运动，是由两个以上的旋转运动或（和）直线运动，按某种确定的运动关系组合而成，则此成形运动称为复合成形运动。例如，用螺纹车刀车削螺纹表面时，工件的旋转运动B11和车刀的直线运动A12按规定作相对运动，形成螺旋线导线，三角形母线（由刀刃形成，不需成形运动）沿螺旋线运动，形成了螺旋面。形成螺旋线导线的两个简单运动B11和A12，由于螺纹导程限定而不能彼此独立，它们必须保持严格的运动关系，从而B11和A12这两个简单运动组成了一个复合成形运动。又如，用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮时它需要一个复合成形运动B11、B12（范成运动），形成渐开线母线，又需要一个简单直线成形运动A2，才能得到整个渐开线齿面。 成形运动中各单元运动根据其在切削中所起的作用不同，又可为主运动和进给运动。 （2）辅助运动 机床在加工过程中还需一系列辅助运动，其功能是实现机床的各种辅助动作，为表面成形运动创造条件。它的种类很多，如进给运动前后的快进和快退；调整刀具和工件之间正确相对位置的调位运动；切入运动；分度运动；工件夹紧、松开等操纵控制运动。

典型零件的加工工艺分析案例

典型零件的加工工艺分析案例 实例. 以图A-54所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。 图A-54 平面槽型凸轮简图 案例分析： 平面凸轮零件是数控铣削加工中常用的零件之一，基轮廓曲线组成不外乎直线—曲线、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床，加工工艺过程也大同小异。 1. 零件图纸工艺分析 图样分析要紧分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。 本例零件是一种平面槽行凸轮，其轮廓由圆弧HA、BC、DE、FG和直线AB、HG以及过渡圆弧CD、EF所组成，需要两轴联动的数控机床。材料为铸铁、切削加工性较好。 该零件在数控铣削加工前，工件是一个通过加工、含有两个基准孔直径为φ280mm、厚度为18mm的圆盘。圆盘底面A及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准，无需另作工艺孔定位。 凸轮槽组成几何元素之前关系清晰，条件充分，编辑时所需基点坐标专门容易求得。 凸轮槽内外轮廓面对A面有垂直度要求，只要提升装夹度，使A面与铣刀轴线垂直，即可保证：φ35G7对A面的垂直度要求由前面的工序保证。 2. 确定装夹方案

一样大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上，然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫板要小于凸轮的轮廓尺寸，不与铣刀发生干涉。对小型凸轮，一样用心轴定位，压紧即可。 按照图A-54所示凸轮的结构特点，采纳“一面两孔”定位，设计一“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm的垫块，在垫块上分别精镗φ35mm及φ12mm两个定位销孔的中心连接线与机床的x轴平行，垫块的平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。 图A-55为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采纳双螺母夹紧，提升装夹刚性，防止铣削时因螺母松动引起的振动。 图A-55凸轮装夹示意图 3. 确定进给路线 进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外凸轮廓从切线方向切入，对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种是xz（或yz）平面来回铣削逐步进刀到即定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到即定深度。 本例进刀点选在（150，0），刀具在y+15之间来回运动，逐步加深铣削深度，当达到即定深度后，刀具在xy平面内运动，铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工件表面有较好的表面质量，采纳顺铣方式，即从（150，0）开始，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凸轮廓按逆时针方向铣削，图A -56所示为铣刀在水平面的切入进给路线。 图A-56 平面槽形凸轮的切入进给路线 4. 选择刀具及切削用量 铣刀材料和几何参数要紧按照零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小不一选择；切削用量则依据零件材料特点、刀具性能及加工

基于计算机视觉的零件缺陷检测系统

the Application of Computer Technology ? 计算机技术应用 Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 111 块和电子差动控制器以进行处理。此外，在驱动控制系统中加入对电机运行整个过程中的故障信号检测模块，防止由于过压过流等故障而烧坏电机。 3 具体实施方式 驾驶员通过操作转向装置发送指令，控制器通过采集操作转向相应的开关量和模拟量输入及车速传感器的车速信号（电机的转速信号），将其进行数据相应滤波、计算等，转换为请求转速数据，通过CAN 收发器转换为符合CAN 总线协议的数据发送出去。电机控制器的CAN 收发器对接收到的CAN 数据进行数据转换，发给电机控制器。电机控制器根据请求转速数据，通过程序文件传递函数，转为为电流数据，驱动IGBT,调节电机实际电流大小，同时采集转速信号，增益后再用于调节电流大小，从而实现差速转向。 工程车辆差动转向控制系统内部控制流程如图2所示。系统上电后，首先执行初始化程序。在芯片内部设置一些寄存器，然后在系统上执行校准自检。如果发现故障判定类型和等级，该工作允许继续工作后，然后进入中断 等待循环，检测输入量值的阈值。当控制器采集到电控装置发送的转向信号超过设定阈值或滤波周期后，确定为驾驶员意图转向；与此同时读取存储在存储器中的每个传感器信号值，并驱动电机转向子程序以确定转向模式，并将点开转向装置的转角值输入给到差速转向子程序或函数，差速转向子程序或函数运算结果为驱动电机转角和目标转速。计算左右驱动电机的速度，发给电机控制器，控制与电机速度对应的端口输出，并改变IGBT 的PWM 占空比，以改变两侧驱动电机的电流。实现目标的差速转向，差速转向完成后，此时当转向动作完成后，电子控制系统输入模块继续检测电控装置的信号，当控制系统接收到装置回位信号后，此时电机控制器PWM 输出回到非转向状态，系统默认此次转向动作完成，控制程序返回中断，并重新检测电控装置的转向信号。 4 结语 本文研究的工程车辆采用差动转向电控系统，转向性能好，可实现工程车辆的柔性转向。电机驱动为无级变速的，转向灵活和响应迅速，减少了对轮胎的磨损，同时，还可以进 <<上接110页 行制动动能的能量回馈。驱动电机以低速和高扭矩运行，整机的智能和操作的人性化将更高。 参考文献 [1]高拓宇.汽车驱动轮电子差速控制方法研 究[D].重庆大学,2011(04). [2]翟丽,孙逢春,谷中丽,张承宁[J].北 京理工大学学报,2009(02). [3]王智晶,周波.电动四轮转向汽车电子差 速问题研究[J].北京汽车,2010(06). 作者简介 郭瑞（1982-），男，山东省曲阜市人。硕士学位。工程师。研究方向为工程车辆机电控制系统。李东艳（1982-），女，山东省日照市人。硕士学位。讲师。研究方向为机电系统控制及自动化。 作者单位 1.保定长安客车制造有限公司 河北省定州市 073000 2.潍坊工程职业学院 山东省青州市 262500 【关键词】计算机视觉 深度学习 零件缺陷检 测1 计算机视觉的概念 “眼睛是心灵的窗口”根据可靠研究表明，人类对外界信息的获取百分之七十都要靠视觉来完成，眼睛是人类感知类器官中最重要也是功能最完善的一个，人工智能领域上也是如此，通过对外界环境影像或图像的获取，处理，分离以及识别。人工智能可以获取大量的 基于计算机视觉的零件缺陷检测系统 文/李易健 张浩楠 黄金龙 信息和数据，并针对这些数据信息采取相应的 处理。类似于这种以计算机为工具进行视觉感知和处理的相关研究领域划分为一个独立的部分，这个研究空间就是我们所了解的计算机视觉，也被称为机器视觉。 2 国内外研究现状 近些年来，随着半导体行业和处理器技术的进步，以及劳动力成本的上升和对产品质量要求的提升，国外的计算机视觉技术伴随着 这些需求应运而生并且蓬勃发展，随着几十年的开发和应用，到目前为止，机器视觉已经广泛应用于航空航天，智能家电，生物医学工程，人脸识别等诸多领域，并且已具有较高水平，国内的计算机视觉起步较晚，且市场远远没有 饱和，大部分都是做的国外厂商的代理，有着极大的人才需求。 3 缺陷检测算法介绍 3.1 图像预处理 图像预处理就是通过图像出路保留有用 信息，筛掉无用信息的一个过程，通过图像预处理可以加快处理速度同时增加识别正确率，从而使得特征提取、图像识别分类更加可靠。由于刚开始采集的图像都是彩色照片，而且极有可能存在角度偏差，位置偏差，以及噪声影响所以在进行识别对比之前通常要对图像进行预处理。因为缺陷检测对颜色信息要求不高，而且彩色图像计算繁琐，我们可以现将图像进行灰度化，然后对得到的灰度图像二值化处理，通过适当的阈值选取获得的二值图像仍具备所需的识别信息，且数据量大为减少使得计算便捷。其中LBP 局部二值化模型应用较广，通过设定阈值来生成二值图，原理如图1所示。3.2 图像校正与去噪 由于拍照的图像不一定是正角度的，我们需要对采集的图像进行旋转，映射，平移，缩放等等的校正处理，图像校正的基本思路是，根据图像失真的原因建立相应的数学模型，从非真的图像信号中提取所需的信息，沿着图像失真的逆过程复原图像。图像在传输和采集过程中，不可避免的会受到噪声的影响，噪声不仅会降低图像的视觉质量，还会影响图像识别

厂典型零件工艺分析

厂典型零件工艺分析 1 汽车发动机缸体加工工艺分析 1.1 汽车发动机缸体结构特点及其要紧技术要求 发动机是汽车最要紧的组成部分，它的性能好坏直截了当决定汽车的行驶性能，故有汽车心脏之称。而发动机缸体是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲柄连杆机构(包括活塞、连杆、曲轴、飞轮等零件)和配气机构(包括缸盖、凸轮轴、进气门、排气门、进气歧管、排气歧管、气门弹簧，气门导管、挺杆、挺柱、摇臂、摇臂支座、正时齿轮)以及供油、润滑、冷却等机构联接成一个整体。它的加工质量会直截了当阻碍发动机的性能。 1.1.1缸体的结构特点 由于缸体的功用决定了其形状复杂、壁薄、呈箱形。其上部有若干个经机械加的穴座，供安装气缸套用。其下部与曲轴箱体上部做成一体，因此空腔较多，但受力严峻，因此它应有较高的刚性，同时也要减少铸件壁厚，从而减轻其重量，而气缸体内部除有复杂的水套外，还有许多油道。 1.1.2缸体的技术要求 由于缸体是发动机的基础件，它的许多平面均作为其它零件的装配基准，这些零件之间的相对位置差不多上是由缸体来保证的。缸体上的专门多螺栓孔、油孔、出砂孔、气孔以及各种安装孔都能直截了当阻碍发动机的装配质量和使用性能，因此对缸体的技术要求相当严格。现将我国目前生产的几种缸体的技术要求归纳如下： 1）主轴承孔的尺寸精度一样为IT5～IT7，表面粗糙度为Ral6—0.8μm，圆柱度为0.007~0.02mm，各孔对两端的同轴度公差值为￠0.025～0.04mm。 2）气缸孔尺寸精度为IT5～IT7，表面粗糙度为Ral.6～0.8μm，有止口时其深度公差为0.03～0.05mm，其各缸孔轴线对主轴承孔轴线的垂直度为0.05mm。 3）各凸轮轴轴承孔的尺寸精度为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra3.2～0.8μm，各孔的同轴度公差值为0.03～0.04mm。

毕业论文(典型零件的工艺分析)

北京农业职业学院机电工程学院 毕业论文 论文（设计）题目：典型零件的加工工艺 系别：机电工程学院 专业：数控技术 班级：高职数控1012 学生姓名（学号）：许磊 17 指导教师姓名：诸刚 论文完成日期： 2012年 04月 30日

摘要 本次设计典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析、介绍，机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 机械加工工艺规程的制定原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前提下尽可能的提高劳动生产率和降低成本。 零件的数控加工工艺分析是编制数控程序中最重要而又极其复杂的环节，也是数控加工工艺方案设计的核心工作，必须在数控加工方案制定前完成。全面合理的数控加工工艺分析是提高数控编程质量的重要保障。 工艺分析的主要内容包括： 分析零件的作用及零件图上的技术要求。 分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计的基准等。 分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 关键词：机械加工、工艺规程、变速齿轮拨叉

目录 一、毛坯选择 (4) （一）确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 (4) （二）确定毛坯的技术要求 (4) （三）绘制毛坯图 (4) 二、基准的选择 (5) 三、拟定机械加工工艺路线 (6) （一）确定各表面的加工方法 (6) （二）拟定加工工艺路线 (7) 四、确定机械加工余量、工序尺寸及公差 (7) 五、选择机床及工艺装备 (8) (一)选择机床 (8) (二)选择刀具 (8) (三)选择夹具 (9) (四)选择量具 (9) 六、确定切削用量 (10) 七、填写工艺文件 (10) 八、参考文献 (22) 九、结论 (22) 十、致谢 (23)

辊弯生产中的缺陷分析

辊弯生产中的缺陷分析

摘要：辊弯成形工艺是加工连续截面的一种重要工艺，在世界上得到广泛应用。但是，辊弯生产中同样存在很多问题，多种因素的影响使得辊弯产品存在许多缺陷，例如纵向弯曲和扭曲，边波，袋形波，角部褶皱，边角裂纹和撕裂等，这些缺陷主要是由加工产品的冗余应变引起的，因此就需要对冗余应变的产生原因进行分析，进而找出解决或者改进方法。 关键字：辊弯成型，缺陷分析，冗余应变 辊弯成型是带材在辊式成形机上连续弯曲成具有规定形状和尺寸的截形的塑性变形工艺。在实际的辊弯生产中，金属板带受到不同的变形，包括横向变形和冗余变形。其中横向变形是辊弯成形过程中最重要，必不可少的变形。横向变形将加工材料变形为具有所要求的横截面的产品，它通过一系列具有轮廓的轧辊来逐渐成型。而冗余变形则是在加工过程中产生的多余的，不需要的变形。冗余变形包括：纵向弯曲和回复；纵向伸长和收缩；横向伸长和收缩；金属平面的剪切；金属厚度方向的剪切；以及以上各种变形的结合。 在辊弯生产过程中，纵向应变主要产生在边缘处。这是因为金属板带的横向边缘和临近部分通常沿着流线移动，这些边部流线比中心和中间部分更长。由于这个原因，中心部分通常沿着直线运动，边部通常为竖直上升，同时水平移向横截面中心，边部的垂直上升和水平移动使得边部在纵向伸长，而中心和中间部分在纵向收缩。在辊弯生产过程中产生的纵向应变以及剪切应变无法同时得到优化，只能在两者之间取得一个折中的解决办法。如纵向弯曲和扭曲，边波，袋形波，角部褶皱，边角裂纹和撕裂等缺陷问题主要是由这些冗余变形引起的。冗余变形极大地影响着或者所要求产品横截面所需的横向弯曲，也影响着金属板带中的应力应变，成型后的回弹变形，产品中残余应力的分布等。

典型轴类零件加工工艺分析修订版

典型轴类零件加工工艺 分析 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

阶梯轴加工工艺过程分析 图6—34为减速箱传动轴工作图样。表6—13为该轴加工工艺过程。生产批量为小批生产。材料为45热轧圆钢。零件需调质。 （一）结构及技术条件分析该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。根据该零件工作图，其轴颈M、N，外圆P,Q及轴肩G、H、I有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。（二）加工工艺过程分析1．确定主要表面加工方法和加工方案。 传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（Ra0.8μm），最终加工应采用磨削。其加工方案可参考表 3-14。 2．划分加工阶段 该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。 3．选择定位基准 轴类零件的定位基面，最常用的是两中心孔。因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。但下列情况不能用两中心孔作为定位基面：（1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。（2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。 ①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔；

常用机械零件的毛坯成形方法选择

第二节常用机械零件的毛坯成形方法选择 常用机械零件的毛坯成形方法有：铸造、锻造、焊接、冲压、直接取自型材等，各零件的形状特征和用途不同，其毛坯成形方法也不同，下面分述轴杆类、盘套类、机架箱座类零件的毛坯成形方法选择。 一、轴杆类零件 轴、杆类零件的结构特点是其轴向（纵向）尺寸远大于径向（横向）尺寸，如各种传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴、齿轮轴、连杆、拨叉、锤杆、摇臂以及螺栓、销子等，如图6-4所示。在各种机械中，轴杆类零件一般都是重要的受力和传动零件。 轴杆类零件材料大都为钢。其中，除光滑轴、直径变化较小的轴、力学性能要求不高的

轴，其毛坯一般采用轧制圆钢制造外，几乎都采用锻钢件为毛坯。阶梯轴的各直径相差越大，采用锻件越有利。对某些具有异形断面或弯曲轴线的轴，如凸轮轴、曲轴等，在满足使用要求的前提下，可采用球墨铸铁的铸造毛坯，以降低制造成本。在有些情况下，还可以采用锻-焊或铸-焊结合的方法来制造轴、杆类零件的毛坯。图6-5所示的汽车排气阀，将锻造的耐热合金钢阀帽与轧制的碳素结构钢阀杆焊成一体，节约了合金钢材料。图6-6所示的我国60年代初期制造的12000t水压机立柱，长18m，净重80t，采用ZG270-500，分成6段铸造，粗加工后采用电渣焊焊成整体毛坯。 二、盘套类零件 盘套类零件中，除套类零件的轴向尺寸有部分大于径向尺寸外，其余零件的轴向尺寸一般小于径向尺寸、或两个方向尺寸相差不大。属于这一类的零件有齿轮、带轮、飞轮、模具、法兰盘、联轴节、套环、轴承环以及螺母、垫圈等，如图6-7所示。

这类零件在机械中的使用要求和工作条件有很大差异，因此所用材料和毛坯各不相同。 1.齿轮这是各类机械中的重要传动零件，运转时齿面承受接触应力和摩擦力，齿根要承受弯曲应力，有时还要承受冲击力。故要求齿轮具有良好的综合力学性能，一般选用锻钢毛坯，如图6-8a所示。大批量生产时还可采用热轧齿轮或精密模锻齿轮，以提高力学性能。在单件或小批量生产的条件下，直径100mm以下的小齿轮也可用圆钢棒为毛坯，如图6-8b所示。直径大于400～500mm的大型齿轮，锻造比较困难，可用铸钢或球墨铸铁件为毛坯，铸造齿轮一般以幅条结构代替模锻齿轮的幅板结构，如图6-8c所示。在单件生产的条件下，也可采用焊接方式制造大型齿轮的毛坯，如图6-8d所示。在低速运转且受力不大或者在多粉尘的环境下开式运转的齿轮，也可用灰铸铁铸造成形。受力小的仪器仪表齿轮在大量生产时，可采用板材冲压或非铁合金压力铸造成形，也可用塑料（如尼龙）注塑成形。

弯管常见的缺陷及其解决措施

弯管常见的缺陷及其解决措施

弯管常见的缺陷及其解决措施 从工艺分析可知，常见的弯管缺陷主要有以下几种形式:圆弧处变扁严重(椭圆形)、圆弧外侧管壁减薄量过大、圆弧外侧弯裂、圆弧内侧起皱及弯曲回弹等。随着弯管半径的不同，前四种缺陷产生的方式及部位有所不同，而且不一定同时发生，而弯曲工件的弹性回弹却是不可避免的。弯管缺陷的存在对弯制管件的质量会产生很大的负面影响。管壁厚度变薄，必然降低管件承受内压的能力，影响其使用性能;弯曲管材断面形状的畸变，一方面可能引起横断面积减小，从而增大流体流动的阻力，另一方面也影响管件在结构中的功能效果;管材内壁起皱不但会削弱管子强度，而且容易造成流动介质速度不均，产生涡流和弯曲部位积聚污垢，影响弯制管件的正常使用;回弹现象必然使管材的弯曲角度大于预定角度，从而降低弯曲工艺精度。因此，应在弯制之前采取对应措施防止上述缺陷的产生，以获得理想的管件，保证产品的各项性能指标和外观质量。在通常情况下，对于前面提到的几种常见缺陷，可以有针对性地采取下列措施: (1) 对于圆弧外侧变扁严重的管件，在进行无芯弯管时可将压紧模设计成有反变形槽的结构形式:在进行有芯弯管时，应选择合适的芯棒(必要时可采用由多节段芯棒组装而成的柔性芯棒)，正确安装之，并在安装模具时保证各部件的管槽轴线在同一水平面上。 (2) 小半径弯管时圆弧外侧减薄是弯曲的工艺特点决定的，是不可避免的。为了避免减薄量过大，常用的有效方法是使用侧面带有助推装置或尾部带有顶推装置的弯管机，通过助推或顶推来抵消管子弯制时的部分阻力，改善管子横剖面上的应力分布状态，使中性层外移，从而达到减少管子外侧管壁减薄量的目的。 (3) 对于管子圆弧外侧弯裂的情况，首先应保证管材具有良好的热处理状态，然后检查压紧模的压力是否过大，并调整使其压力适当，最后应保证芯棒与管壁之间有良好的润滑，以减少弯管阻力及管子内壁与芯棒的摩擦力。 (4) 对于圆弧内侧起皱，应根据起皱位置采取对应措施。若是前切点起皱，应向前调整芯棒位置，以达到弯管时对管子的合理支撑:若是后切点起皱，应加装防皱块，使防皱块安装位置正确，并将压模力调整至适当;若圆弧内侧全是皱纹，则说明所使用的芯棒直径过小，使得芯棒与管壁之间的间隙过大，或者就是压模力过小，不能使管子在弯曲过程中很好地与弯管模及防皱块贴合。因此，应更换芯棒，并调整压紧模使压模力适当。

辊弯成型技术国内外研究进展

辊弯成型技术国内外研究进展 摘要：简要介绍冷弯成型技术理论在国内及国外的发展过程，通过分析我国现有国情，阐述冷弯成型技术存在的现状和优势。指出冷弯成型技术现阶段在我国仍然存在的缺陷和问题，并提出相应的解决办法。最后，憧憬我国冷弯成型技术能有美好的前景。 ABSTRACT:Briefly introduce the cold roll forming technology theory in the domestic and foreign development process.Through the analysis of the existing situation, explained the advantages and the present situation of the cold roll forming technology.Pointing out that the cold roll forming technology at this stage in our country still exists defects and problems, and put forward the corresponding solution.Finally, we look forward to China's cold roll forming technology can have a bright future. 关键词：冷弯成型技术历史现状创新 Key Words:Cold Roll forming technology、history、current situation、innovation