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材料加工技術精品(七篇)

時間:2022-01-31 20:02:57

序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇材料加工技術范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。

材料加工技術

篇(1)

【關鍵字】材料加工 新材料 加工技術 制造業

1.前言

材料加工是一門多學科交叉的學科,它涉及的內容包括材料、物理、力學、機械、信息等,它涵蓋的內容有很多,主要包括金屬塑性成形、表面處理、粉末冶金成形等方面[1]。材料技術的發展對材料的生產和改性有巨大促進作用,從而使得材料生產效率有了較大提高,生產成本得以降低,材料使用壽命得到保證,同時,這也對促進分析研究新型材料、使研究成果產業化發展有著重要意義。今天,各種新技術的發展日新月異,然而,材料加工技術仍然是無可替代的,它對國民經濟的發展起著十分重要的作用。如今,隨著科學技術的飛速發展,不斷有新的材料加工技術出現。在機械制造行業里,材料加工有著舉足輕重的地位,在制造行業中起著基礎作用。

2.材料加工技術的發展現狀

從20世紀至今,出現了許多新型材料與新材料技術,主要代表有高溫超導材料、納米材料等,造成這種現象的重要因素是飛速發展的科學技術,如電子信息技術和航空航天技術,這些技術大大促進了新型材料的研究,許多新材料技術得到了開發。

然而,仍有個重要的問題存在,新型材料的研發與材料加工技術發展并沒有達到同步,這樣大大制約了新型材料的發展與運用。比如,一種性能優越的新型材料,具備很好的實用性,但是由于沒有適宜的加工技術,導致該材料的規模化生產和利用效率低下且成本較高,制約了材料的發展,使得高性能的材料沒有得到很好的運用。由此看來,發展材料加工技術的任務勢在必行。

21世紀以來,材料加工的發展將會體現出的主要特征有:

(1)實現材料加工工藝與材料性能設計的統一。要實現這個統一,將會在材料加工技術領域發生重大變革,這是進入發展加工工藝技術的標志。

(2)在生產加工過程中對材料各個方面精確控制。要做到這些,不僅需要高度發展的計算機模擬仿真技術,還需要完備的數據庫系統。

20世紀90年代,材料加工技術的革命已經開始,其中,就如今的發展情況來說,人工點陣與復合材料特別能代表此次的革命,尤其是人工多層膜材料以及各種層狀復合材料。

3.材料加工技術的展望

3.1材料加工技術總體發展趨勢

材料技術的發展對材料的生產和改性有巨大促進作用,從而使得材料生產效率有了較大提高,生產成本得以降低,材料使用壽命得到保證,并且,這也對促進分析研究新型材料、使研究成果產業化發展有著重要意義[2]。隨著科學技術的飛速發展,材料加工技術快速地發展,不斷有新的材料加工技術出現。該技術的總體發展趨勢,可以總結為三點,分別是過程綜合、技術綜合、學科綜合。

(1)過程綜合。過程綜合的趨勢涵蓋了兩層意思,第一,實現材料加工工藝與材料性能設計的統一,使新型材料的研發與材料加工技術發展同步,使各個環節緊密地聯系在一起;第二,指的是材料加工技術的各個過程的統一,這也可以稱作短流程化。

(2)技術綜合。材料加工已經逐漸發展成為結合多種學科的一門科學,材料加工技術綜合了其它學科,使得材料加工得到了長足發展,如制備技術與信息技術的綜合。

(3)學科綜合。學科綜合在許多方面都有所體現,主要表現為三個方面:第一,與傳統三級學科相結合,例如與鑄造技術綜合;第二,與二級學科綜合,例如與材料物理與化學綜合,從一定意義上來看,與二級學科的綜合是由現代科學技術的發展要求造成的,要求根據使用需求對材料性能進行設計,在這一層面進行學科綜合的主要特點是,各學科間界限逐漸變得不清晰,各學科相互滲透;第三是與其他一級學科的綜合,是材料科學與工程學科以外學科的綜合[3]。

3.2金屬材料加工技術的主要發展方向

上文著重敘述了材料加工的總體發展趨勢,現在著重對金屬材料今后的主要發展方向進行論述,發展方向主要包括六個方面:

(1)縮短常規材料加工流程化,提高加工效率。今后的材料加工趨勢將打破傳統成形加工方式,使得材料加工工藝流程得以簡化縮短,有效簡化工藝環節的冗余部分,最終連續化生產,從而達到提高效率的目的。

(2)成形加工技術更加先進,對組織和材料性能進行高效精確的控制。使得傳統材料品質得到很大提升,更便于使用。對于難以加工的材料,將會大大提升其加工性能,并開發出高附加值的材料。

(3)材料設計、制備與成形加工一體化,有效簡化材料加工工藝流程,實現連續化生產,從而達到提高生產效率的目的。

(4)進行新技術研發,開發先進的制備技術與成形技術,研發新材料,例如,大塊非晶合金制備與應用技術、電磁約束成形技術等。

(5)運用計算機科學,對材料加工過程中的數值進行模擬仿真,并利用所得數據建立相應材料的數據庫,這將大大促進材料加工技術的發展。

(6)材料制備與加工的智能化,這是材料制備加工新技術中最被關注的研究方向,智能化的生產與加工可以使材料生產的可靠性以及生產效率都得以提升,并使得原材料的消耗及廢棄物的排放減少。

4.結語

從20世紀至今,出現了許多新型材料與新材料技術,如電子信息技術和航空航天技術,這些技術大大促進了新型材料的研究,許多新材料技術得到了開發,材料加工技術的過程、技術以及學科綜合得以深化。材料技術的發展對材料的生產和改性有巨大促進作用,從而使得材料生產效率有了較大提高,生產成本得以降低,材料使用壽命得到保證,并且,這也對促進分析研究新型材料、使研究成果產業化發展有著重要意義。材料加工技術以其在科技中無可替代的地位,對我國國民經濟的發展起著十分重要的作用。

【參考文獻】

[1]曾大本.面向汽車輕置化材料加工技術的發展動向[J]鑄造縱橫

篇(2)

關鍵詞:金屬材料加工工藝材料特性

金屬材料加工單位在實際發展過程中,要注意引進先進的生產技術工藝,不斷降低能耗,節約資源,提升自身核心競爭力。隨著節約型社會的建立,在進行金屬材料加工過程中,材料加工企業要不斷引進先進的節能生產技術工藝,有效的降低企業生產加工成本,創造更多的經濟效益。因此,為了滿足當前激烈的市場競爭要求,金屬材料單位要分析不同類型金屬的特點,對當前的加工工藝技術進行探索,不斷開發新的加工技術,提升生產效率,為企業創造更多的經濟利潤。因此,本文首先分析金屬材料特性,接著針對金屬材料加工工藝展開論述,從而為金屬材料加工制作提供參考意見和建議。

1金屬材料的特性

在人類文明長期發展過程中,金屬發揮了巨大的作用,并且通過不同的具體形式滲透到社會各個領域,推動社會經濟不斷向前發展。但是金屬材料具有其特殊的性能。金屬材料在實際應用過程中,主要是晶格結構的固體表現形式,具有良好的導熱和導電性能,表面擁有獨特的色澤,并且延展性很好。金屬材料通過加工制作,可以制成各種金屬間化合物,與其他金屬可以融合,形成合金,有效的改善原有金屬的性能。另外,大部分金屬具有活潑的化學性能,很容易出現氧化現象,需要加工技術人員結合產品設計標準,選擇不同的加工方式。

2金屬材料加工特性分析

在當前社會經濟迅速發展的前提下,金屬材料得到廣泛的應用。但是由于不同類型的金屬,具有不同的特性,需要采用不同的加工技術工藝,才能發揮金屬材料最大的作用。下面就針對金屬材料加工特性展開論述。第一,金屬材料鑄造工藝。在通常情況下,鑄造工藝對金屬材料進行高溫加熱,在金屬材料呈現出液態以后,根據產品設計標準,進行重新的制作。但是在實際鑄造過程中,很容易受到外界因素的影響,從而影響金屬在液態情況的流動性和收縮性,最終降低金屬產品的質量,影響產品使用性能。第二,鍛壓工藝。就是加工技術人員在進行鍛壓過中,根據金屬材料的特性,提升其抗沖擊能力。鍛壓技術對生產制作條件要求比較高,一旦出現變形情況,就可能導致金屬材料出現裂縫情況,無法滿足產品生產加工的質量標準。第三,焊接工藝。在進行金屬材料焊接過程中,焊接要避免出現縫隙或者氣孔問題,提升金屬產品的使用壽命,提升其性能,保證焊接質量。第四,切削工藝。加工技術人員根據產品設計標準,對金屬材料進行相應切割或者削切,但是會受到材料自身性能以及硬度的影響,需要切割人員根據金屬材料的性質,選擇不同的切割方法。第五,熱處理性能,根據字面意思,就是在進行金屬加熱過程中,體現出來的特性。

3金屬材料加工方法分析

在進行金屬材料加工過程中,加工技術人員要結合金屬材料的特點,根據產品設計標準,采用不同的加工方法,從而保證產品質量,提升企業生產的經濟效益。下面就針對金屬材料加工技術方法展開論述。

3.1熱處理加工方法

在通常情況下,金屬材料熱處理方法主要包括加熱、保溫以及冷卻等過程中,需要加工技術人員做好各個階段的銜接工作,利用陶瓷換熱器,提升金屬材料的導熱性和抗氧化性,提升預熱的回收率,降低企業實際的生產成本,獲得良好的效果。在實際加工操作過程中,就是加工人員把金屬材料放到一定的介質里,然后通過加熱或者冷卻,促進金屬材料內部結構出現變化,從而改變原有金屬材料的特性和性能。這種方式在實際生產過程中,得到了廣泛的應用,主要包括以下幾方面的內容。第一,就是在金屬材料加熱過程中,金屬零件會發生養護反應,就會對整個零件性能產生不利影響。因此,加工技術人員需要采用一定的保護措施,控制好加工的環境和溫度。但是在加工期間,氣溫不是恒定的,需要經過加熱超過箱變氣溫,從而滿足金屬零件加工溫度的標準。在進行冷卻過程中,加工技術人員需要結合金屬材料加工工藝的不同,控制好冷卻的速率,保證產品的生產質量。

3.2高速切削加工技術工藝

為了做好金屬材料切削,需要控制好切削的速度,避免在受熱的情況下,導致形狀發生改變。首先,加工技術人員要選擇合理的刀具,保證具有良好的硬度和硬性特點,在通常情況下,加工技術人員可以選擇陶瓷刀具和涂層硬質合金刀具等。在選擇具體切割技術工藝過程中,需要控制好切割每一個環節,協調好相互之間的關系,控制好金屬加工剩余數量,從而為后續加工切割創造良好的條件,制定出科學合理的技術方案,提升金屬材料切削的精度。

3.3溫擠壓成型加工技術工藝

在進行金屬材料溫擠壓成型加工過程中,主要利用金屬材料的可塑性特征,把金屬放置在擠壓模具里面,然后通過外界的擠壓力,從而讓保證金屬材料達到設計的規格和形狀。第一,在選擇擠壓模具過程中,需要控制好模具的尺寸、形狀,提升模具的精度。在進行擠壓模具設計過程中,需要結合金屬零件的特點,明確設計方案,控制好設計工序,精確計算擠壓壓力,科學設置模具結構,從而滿足實際金屬材料加工的要求。第二,在擠壓溫度控制過程中,溫度越高的,相應的變形抗力就會越低,可以減少額外的施加機械能。根據大量實際復合擠壓的情況,當溫度達到200℃作用,相應的施加壓力就會減少10%。另外,在進行冷擠壓成型材料擠壓過程中,材料變形在達到70%左右過程中,相應的擠壓里不會出現明顯的白哪壺,需要把實際擠壓的溫度控制在400到500℃之間,才能保證實際擠壓的效果。第三,一旦擠壓模具連續在高溫下進行作業,就會大大降低模具的性能和強度,不僅會影響到實際擠壓的效果,而且會縮短模具的壽命。因此,實際技術操作人員要結合實際情況,采用不同的擠壓方法。比如在進行小批量作業過程中,可以通過壓縮空氣的手段,冷卻金屬材料凹凸模;在進行大規模生產過程中,為了滿足實際生產的需要,在每完成一次行程以后,送一個毛坯,從而保證模具的冷卻時間,選擇不同的冷卻方式,可以在模具開設一些小孔或者采用噴霧冷卻的方式,從而滿足實際生產的技術標準,保證產品的生產質量。

3.4金屬材料焊接技術工藝

在進行金屬材料焊接過程中,對焊接人員技術水平要求比較高。通常情況下,金屬材料焊接包括多種焊接方式,需要結合不同情況,選擇不同的焊接方式,從而滿足不同性能產品的要求。在通常情況下,金屬材料焊接主要包括電弧焊、電渣焊以及爆炸焊等。第一,在進行釬焊過程中,需要結合實際情況,利用黃銅或者釬焊料等進行金屬焊接,才能保證焊接質量。第二,在進行碳鋼和金鋼焊接過程中,需要做好碳鋼預熱和熱處理,從而提升焊接應力。第三,在進行不銹鋼焊接過程中,焊接人員要充分考慮到晶間腐蝕問題。在進行馬氏體不銹鋼焊接過程,要焊接前預熱和焊后熱處理工作,把溫度達到設定的標準。第四,在進行有色金屬焊接過程中,需要焊接人員結合不同的金屬材料,選擇不同的焊接方式。對銅焊接,需要采用釬焊的方式;鋁制金屬材料主要采用氬弧焊;鈦主要采用自動焊接的方式。綜上所述,在進行金屬材料加工過程中,加工技術人員要結合實際情況,根據不同類型的金屬材料,采用先進的加工技術工藝,控制好加工過程,明確加工技術標準,提升加工質量,不斷打造金屬精品,為金屬材料加工企業創造更多的經濟效益。

參考文獻

[1]劉方靚,馬牧群.金屬材料在現代工藝加工中的應用研究[J].世界有色金屬,2017(04).

[2]馬紅超.試論金屬材料加工工藝中激光技術的應用[J].科技資訊,2016(25).

[3]荊永麗.金屬復合材料加工工藝的研究[J].世界有色金屬,2016(12).

篇(3)

關鍵詞:航空鋁合金;材料;加工

中圖分類號:V252 文獻標識碼:A

鋁合金及其材料加工在航空制造中,直接關系到航空器的性能與運營壽命。航空鋁合金和材料的處理,能夠提高零件的能力,保障零部件表面具備高性能的殘余壓應力,積極提升疲勞壽命,以免干擾鋁合金及其材料的實踐應用,滿足航空制造的基本需求,體現出鋁合金及其材料加工的重要性,完善材料加工的過程。

一、航空鋁合金及其材料的加工性能

航空建設中,飛機在飛行過程中,對鋁合金及其材料的要求比較高,需要發揮鋁合金材料的高韌性、高強度、抗疲勞的特征,而且還要具有抗腐蝕的特點。考慮到飛機零件的全周期壽命,規范好鋁合金及其材料的加工性能。

首先是鋁合金及其材料加工時的靜強度性能,保障鋁合金在給定設計載荷的狀態下,保持安全穩定的狀態,禁止發生破壞,防止航空零部件出現永久變形的問題。靜強度性能對鋁合金材料的要求是:不出現疲勞裂紋,保障零部件在全周期壽命中的安全性。靜強度性能設計中,鋁合金材料可能會隱藏初始的缺陷,潛在疲勞裂紋的風險。根據已經出現的疲勞裂紋,規劃出零部件整體結構的外載荷,便于鋁合金材料在維修中能及時發現和處理損傷與破壞。

然后航空鋁合金及其材料加工性能控制方面,考慮到飛機運行中的蒙皮溫度影響因素,長期處于高溫的狀態中,鋁合金材料的性能會逐步下降。一般情況下,協和式飛機的速度在2.2Ma時,飛機頭部的溫度,最高可以達到149℃,鋁合金材料的性能,明顯下降。在某個溫度點,鋁合金材料的性能會表現出急劇下降的狀態,影響了材料的拉伸強度。鋁合金材料加工性能中,必須注重溫度對材料性能的影響,保障鋁合金在一定溫度區間中的穩定性,預防出現溫度過高材料強度降低的情況。

最后是航空鋁合金及其材料服役性能的運用。飛機不同部位的鋁合金材料,服役性能有明顯的差異,例如:疲勞、抗壓強度、斷裂韌性等,均是材料服役性能的范圍。除此以外,部分特殊的結構材料中,還包括剪切強度與耐腐蝕等特征。我國航空運輸中的商業飛機,正在朝著超音速的方向發展,延長飛機的運行壽命,增加航空材料市場的競爭力,深入研究商業飛機的結構,規劃好鋁合金及其材料的性能,投入到加工生產中。

二、航空鋁合金及其材料的加工應用

航空鋁材料中,加入了銅、鎂、鋅等材料,構成鋁合金產物,用來提高航空鋁合金材料的強韌度,體現高強鋁合金的加工性能。高強鋁合金在航空行業中的運用,比強度、比模量方面,有明顯的優勢。鋁合金及其材料的加工工藝簡單,加工技術較為成熟,促使鋁合金在航空制造中具有很強的競爭力,屬機制造中的重要材料。鋁合金在航空飛機整機制造的材料中,占有量高達70%~80%,隨著航空事業的發展,飛機處于改型、創新的環境中,鋁合金及其材料加工,受到很大的重視,滿足零部件制造的需求。

鋁合金及其材料在航空制造中,同樣受到一定的壓力,尤其是復合材料的出現,此類材料強度、綜合性能方面均具有明顯的優勢,增加了鋁合金及其材料加工的壓力。鋁合金及其材料中,提出了變形鋁合金的運用,如:2XXX合金(Al-Cu-(Mg)),制造的產品中,有軋制板材、鍛件等,采用變形鋁合金,能夠提高優質的損傷容限性能,維護鋁合金材料的強度及抗腐蝕性能。高強鋁合金,也是航空鋁合金材料的發展趨勢,高強鋁合金中,7050鋁合金的使用量非常大,其在航空飛機中的規格也非常大。用7050鋁合金生產的飛機的翼盒內翼梁,表明航空鋁合金及其材料的加工應用,進入了高強、耐腐蝕、高韌性、高損傷容限的環境內。高強鋁合金的應用,促使屈服度由300MPa變為600MPa,提高屈服強度的過程中,還能提高斷裂韌性。

以航空商業飛機為例,分析鋁合金及其材料的應用,投入應用的鋁合金材料,表現出綜合性能,促使鋁合金具備足夠強的競爭力。列舉鋁合金及其材料的實踐應用,如:

(1)101.6mm~254mm的7140-T7651鋁合金厚板,其在飛機制造中,表現出強韌性的特點,此項鋁合金材料的性能要優于7050鋁合金,與2139-T8XX板材厚度相比,損傷容限性能較好,密度低、質量輕,能夠作為鋁合金材料的替代物,減輕航空商業飛機的重量。

(2)2198-T8X鋁合金,高損傷容限、高強度、高熱穩定性,均較為明顯,屬于一類優質的鋁合金加工應用材料。

(3)2027鋁合金材料的強度、損傷容限性能,與2024鋁合金相比,制造的擠壓件和板材,性能分別提升了20.5%~25%、10%。

(4)7085鋁合金改進為7085-T7651,制作航空商業飛機的厚板,屈服強度與7085鋁合金相比,長向高出了60MPa~80MPa,短橫向是50MPa~60MPa。

航空鋁合金及其材料的應用中,鋁合金厚板可以直接制作成飛機的整體構件,不采取焊接、鉚接的方法,由此降低使用零件的數量,間接提高構件的剛度與可靠性,輔助降低零部件的質量。飛機制造中,高強鋁合金厚板的厚度,基本可以達到300mm,按照航空飛機的生產要求,降低高強鋁合金的殘余應力,消減殘余的應力,達到航空鋁合金材料的加工需求。

三、航空鋁合金及其材料的加工調控

航空鋁合金及其材料的加工中,針對材料的成分、組織提出調控的要求,確保鋁合金及其材料加工,符合航空飛機制造的規范標準。

1.成分調控

航空鋁合金的成分調控,需根據航空制造的要求,增加鋁合金中的主元素含量,改變鋁合金的性能,便于提高合金強度。鋁合金成分調控中的主元素,含量比重不能影響鋁合金的集體成分。根據金屬材料的動力學、熱力學,把控好鋁合金的強度、韌性等成分應用,適當地增加鋁合金內的成分,有利于提升鋁合金的性能,調控鋁合金材料的成分,改變鋁合金的性能,優化鋁合金在航空制造中的運用,使鋁合金材料表面、中心位置,性能上不能出現較大的差距,保證鋁合金材料的整體性能。

2.組織調控

組織調控是航空鋁合金及其材料加工中不可缺少的部分,負責鋁合金材料的制備。航空鋁合金及其材料,經過組織調控后,生產出高質量、無裂紋的鑄造,專門用于制造大規模的零部件,解決鋁合金材料的分配處理問題。鋁合金材料組織調控過程中,禁止發生熔體偏析的問題,便于結晶出較寬的高強鋁合金材料,減輕鋁合金材料鑄造的難度,優化鋁合金組織調控的環境。

結語

航空鋁合金及其材料的加工,按照性能設計、應用以及調控的方法,提高航空鋁合金的基礎性能,避免影響鋁合金及其材料在航空運行中的實際運用,完善航空鋁合金的加工環境,最主要的是利用調控的方法,緩解航空制造中的材料壓力,表明鋁合金及其材料加工的重要性,嚴格按照航空制造的規范,把控鋁合金及其材料的加工過程。

參考文獻

[1]張新明,劉勝膽.航空鋁合金及其材料加工[J].中國材料進展,2013(1):39-55.

篇(4)

材料的一次性成型技藝雖然類別繁雜,但究其當今主流技術有以下幾種,沖擊壓力下的材料擠壓,模具里放置金屬性質的材料,坯料通過被高壓重復不斷地擠壓,其物理形態在被發生改變,塑造成于模具的模孔一致的大小尺寸,這種方法能夠有效地塑造產品的形狀,避免變形開裂的情況發生。而拉撥則是其另一種不得不提及的方法,模具內的金屬坯料邊緣位置被施以拉力,材料的形狀硬生生地發生了改變,迫使其于模型器具形態相同。此法在變形拉伸的過程中,受到來自多方面的力量,而擠壓的力量強于阻力,因此對金屬坯料有著較高的塑形要求。軋制也是一種行之有效的加工方法,材料在受到軋錕的用力轉動下,隨著軋錕的漸漸壓縮而發生塑形過程。

2.加工材料技術成型的前景

市場競爭越來越劇烈當下,過時的理論成果正在一次又一次地經受著實踐的沖擊和實際情景的考驗,對精益求精材料加工技術孜孜不倦的追求一直是各大生產供應者的目標,在社會和時代快速發展的同時,此類技術也正不斷地在改進中成長成熟,現如今,不管是國內還是國外,在材料加工方面都被精確材料加工所取代,而廣泛的應用范圍內,諸如汽車制造業這種全球熱門的經濟產業,也離不開這種技術,甚至于說是滲透到細致入微的細節處,可以說使用到無處不在。經濟高速發展的全球化經濟模式廣泛覆蓋下,伴隨的是市場競爭的與日俱增,世界各地的材料供應商正在絞盡腦汁地跟上同行業者腳步,并將產品研發視為企業安身立命之本,人們絞盡腦汁地尋求著一種更為高效完善的材料加工技術,紛紛聚焦在具有自由成型快速特點的加工技術上。是否能跟上時代的發展速度是檢驗企業韌性的最好標尺,實驗性的理論成果如果不在實際操作中應用實踐的話,無異于是紙上談兵,因此,科研人員更注重在生產制作過程中拉近與真實環境的距離,基于現實意義的研究才能有效地啟發促進企業技術的更新換代。

3.非金屬材料的初步制作和控制工程模具再次加工工藝

(1)制作非金屬的材料和控制技術并不是一蹴而就的

究其分門別類就有好幾種,有一種是由其注射成型的,專用的注射機器升溫加熱,使里面預留的基礎坯料發生形態變化,致使其成為液態,然后以一種具有高壓性的材料做輔助,助力融化后的坯料注入模具塑形的整體型腔之內,等待片刻,直到其發涼后冷卻,就可以由此得到需求的相關元器件。這樣一種看似倒來倒去的技術方法,實則在產量高效率的同時,還有快速生產的突出特點,尤其適用于低人力消耗的自動化操作,可以生產制作結構內部復雜的零部件,對于大型廠房內的流水線生產再合適不過了。

(2)還有一種方法是通過物理方式的擠出成型

旋塞和螺桿在此起到了至關重要的作用,旋塞的擠壓效用以及螺桿的切割效用,它們一起作用在形態固定的坯料上,并對其經行融化和再次融合的過程,施加相應壓力穿過模具,等待其冷卻凝固以后,就能夠獲取所需元件,這種方式可以簡稱為擠出成型,而它與眾不同的是可以連續不斷地提供生產動力,生產的效率也高于普通技術,更為難得的一點在于在“量”的滿足上還可以保證“質”,可以說是一種保質保量的方法,其使用的覆蓋面也不單一,對設備器材沒有太多嚴苛的限制,如果企業從事相關產業,這種技藝是一種投資相對較少,而成效立竿見影的選擇,“性價比”不俗。

(3)還有一種不同于以上兩種技術的方式

是把需要的材料放置在密封關閉的模型器具環境里,在壓強的增加過程中,再輔以固體化的技術,遂材料完整成型。這種方法可以一個工作流程下完成制作若干數量的元器件,生產出來的成品形態較為固定,有效地克服了收縮性這個元件頑疾,還攻克了以往元器件變形的通病,性能較為優良,即使有如此不可取代的優勢,缺陷也十分明顯,生產制作的相對周期較之同類型技術而言,周期拉長了許多,生產的效率自然而言地有所降低。

4.結語

篇(5)

關鍵詞:超硬材料刀具;機械加工;材料加工;切削加工;應用

引言

超硬材料主要是指硬度可與金剛石相比擬的材料,目前使用的超硬材料主要是立方氮化硼與金剛石,除此之外,還有許多正在研發的超硬材料,如碳化硼,富硼氧化物等。金剛石目前已知的世界上最硬的物質,立方氮化硼硬度僅次于金剛石,超硬材料適于用來制造加工其它材料的工具,尤其是在加工硬質材料方面,具有無可比擬的優越性,占有不可替代的重要地位。

1.超硬材料刀具在機械加工業中的應用

1.1 超硬材料刀具在材料加工中的應用

1.1.1超硬材料刀具在金屬材料加工中的應用

超硬材料刀具在機械加工中應用廣泛,最顯著的應用是在金屬材料的加工過程中,超硬材料可以替代普通材料,可以實現鑄、鍛毛坯件的高速、高效加工,同時也可以一次性的完成粗、精細加工,其效率遠遠高出了普通材料刀具的磨削加工過程。尤其是,在成形、仿形及定尺寸的精密磨削方面,超硬材料刀具的優越性體現的更是淋漓盡致。

1.1.2超硬材料刀具在硬質合金制品及難磨材料加工中的應用

硬度合金具有硬度高、耐磨性強的特點,傳統碳化硅和剛玉磨料已經不能滿足這種硬質合金和難磨材料加工的需要,超硬材料刀具可以克服工件表面燒傷、微裂紋、缺口或變質層過深等缺陷,提高磨削效率和磨削質量,節約磨削成本。復合式漸開線跳齒內孔拉刀是一種質量、經濟都比較好的拉刀,這種技刀的制造質量高,但成本與普通拉刀成本相同,而且其可以實現各種形式的硬質合金的磨削。

1.2 超硬材料刀具在切削加工中的應用

切削加工,是指利用切削工具(包括刀具)將坯料或工件上多余的材料切去成為碎屑,使工件得到規定的形狀、尺寸及標準質量的加工方法。切削加工必須具備三個條件,即切削工具、切削運動和工件,進行切削的方法包括車削、鉆削、鏜削、銑削、刨削、拉削和鋸切等。接下來詳細介紹超硬材料道具在各種切削方法中的應用。

1.2.1在車削加工中的應用

在車削加工中,超硬材料道具可以車削鋼件、車削鑄鐵件、車削合金工件及車削其他材料。用超硬材料刀具加工淬硬鋼時,其切削深度比磨削要高十幾倍,效率可提高4倍之上,其加工成本即可下降為原來的五分之一。其中用PCBN刀具加工剛性好、刃口鋒利、精度高,可達到數控磨床加工水平。在加工鑄硬鐵時,只要硬度達到中等硬度水平,利用超硬材料刀具加工就能取得良好的加工效果,廣泛應用于汽車加工行業。此外,利用PCD超硬材料刀具切削鋁合金輪轂、電動車整流子的紫銅換向器時,加工效率也可明顯提高。

1.2.2在銑削加工中的應用

在銑削加工中,超硬材料刀具在主軸驅動下高速旋轉,在相對靜止的加工材料上走刀,發揮了其耐磨、銑削速率快的優勢。其中,利用PCBN刀具銑削灰鑄鐵時,其銑削速度可達1000-2000m/min,在銑削鋁合金時,其銑削速度達3000-4000m/min。此外,PCD刀具在銑削石墨時,充分發揮了其耐磨的特性,一次裝夾刀具可加工可加工20件石墨電極,其精度也達到精確至低于0.01mm。

1.2.3在鏜削加工中的應用

在鏜削加工中,利用超硬材料刀具擴大孔徑或圓形輪廓的內徑,常用的鏜刀有單刃鏜刀和雙刃鏜刀。利用超硬材料刀具制作鏜刀,使得刀具壽命長、加工精度高、尺寸穩定、生產效率高,目前國內多家發動機制造廠已選用PCBN刀具。據統計,一汽公司利用PCD刀具制作鏜刀,耐用度達到42500件,加工表面粗糙度由原來的1.12降為0.15,成本下降約85%,生產效率極大提高。

1.2.4在切削加工其他領域的應用

超硬材料刀具在切削加工中,除了在車削、銑削、鏜削加工領域得到了廣泛應用,在拉削、鉸削、鉆削等領域也應用廣泛。在拉削加工中,利用超硬材料拉刀加工工件孔,不僅可以保證加工表面的位置精度,而且成本低廉;在鉸削加工中,超硬材料刀具不僅契合了現代汽車變速箱對圓度、表面粗糙度、圓柱度的高精度要求,以及其在不同的加工負荷下仍具備優良的鉸削性能;在鉆削加工中,超硬材料刀具鉆削范圍廣、精度高,利用金剛石刀具可鉆削各種難加工的導電材料、可鉆削出各種孔形。

2.結論

以金剛石為首的超硬材料刀具具有極高的硬度、耐磨性和化學穩定性。與傳統的金屬刀具相比,超硬材料刀具在切削加工難磨材料方面具有高速高效、綜合成本低、應用廣泛等特點。隨著機械制造業近幾年的快速發展,超硬材料刀具將朝向標準化、專業化、高品質方向發展。此外,超硬材料的產量正逐年增長,其將形成更明確的市場定位,在機械加工各個領域的應用會越來越多元、越來越廣泛。

參考文獻:

[1]王繼明.淺談超硬材料刀具在機械加工中的應用[J].黑龍江科技信息,2011,18:31.

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[3]陳群英.硬質材料刀具在機械加工中的應用[J].科技風,2012,13:79.

[4]趙李軍.淺析超硬材料刀具在機械加工中的應用[J].機電信息,2012,27:39+41.

[5]王成勇,周玉海,余新偉.高速加工中超硬材料刀具性能及進展[J].機電工程技術,2013,04:8-14+4.

篇(6)

【關鍵詞】節約資源;機械制造;現狀;應用

中圖分類號: TD404 文獻標識碼: A

一、前言

資源和能源緊張是世界各國經濟發展的重要制約因素。機械制造行業是國民經濟的支柱行業,也是高能耗行業。隨著機械制造行業的快速發展,也面臨著資源緊張的局面。有效解決的辦法就是發展節約資源型機械制造工藝。

二、節約資源型制造工藝概述

節約資源型制造工藝是一種先進的制造工藝技術,它是在傳統的加工工藝技術的基礎上發展而來,這種技術結合了控制技術、表面技術、材料科學等技術,對需要改進的制造工藝流程進行改造,以達到提高資源利用率和降低環境污染為目標,從而使污染物的排放量和整個流程的資源消耗降到最低,對企業的組織結構和運行機制進行科學組合,從而實現環境效益、經濟效益的雙豐收,生產效率得到提高,生產成本得到降低。

節約資源型工藝技術是在產品的生產過程中,節省原材料消耗,簡化工藝系統組成的技術。在傳統的加工過程中,原材料的大量消耗,對于全社會的可持續發展是非常不利的,因此,對于減少消耗資源的綠色技術應當積極進行推廣,也就是在工藝方面,通過改進下料技術、毛坯制造技術,優化工藝方案,采取干式加工技術、準干式加工技術等先進的加工技術,使加工余量得到減少,采用廢棄物少的技術,節約資源。

三、制造工藝的發展現狀

1、制造工藝中激光技術的應用

由于激光具有單色性好、亮度高、方向好等特點,因而在很多領域都用到了激光加工工藝,激光技術是一項非常重要的技術,應用于制造業主要是以下兩個方面:

(1)快速切割成型。快速切割是激光技術在機械制造工藝中的一個重要應用,利用激光技術的CAD模塊的準確定型和快速切割是能夠非常方便地對材料進行快速切割成型。進行快速切割成型的對象主要是復雜的零件、零件的模型,由于具備獨特的優勢,已經在機械制造工藝中得到廣泛應用。

(2)激光熱處理技術。激光熱處理技術在零件加工過程中進行運用,有利于減少零件的磨損,使機器的使用性能得到大幅提升,也有利于延長零件使用期限。提高零件的耐磨性常用的方法就是涂抹耐磨材料在零件的表面。在零件加工的過程中采用激光技術會產生大量的熱,因此,利用激光技術可以對模具進行修復還可以提高零件的使用壽命。

2、械制造工藝中應用自動化控制技術

(1)自動化制造工廠

自動化制造工廠具有較高的技術含量,可以實現從原材料到產品的自動化完成,是一種綜合性很高的自動化技術。自動化制造工廠主要是由自動化制造系統組成,在高自動化物料運輸系統與計算機控制系統結合下,由于自動化制造工廠生產成本過大,技術含量較高,因此在機械制造業中自動化制造工廠還沒有真正得到廣泛應用。

(2)自動化制造生產線

自動化控制系統也就是自動化加工流水線,這種自動化控制技術在機械制造中應用還是比較多的,這種系統在較少的人工間接或者直接的干預下,將零件組裝成產品或者原材料加工成零件,在加工的過程中實現工藝過程或者管理過程的自動化。計算機系統控制著多臺加工設備,這些設備也就組成了自動化制造系統。

(3)自動化制造單元

自動化制造單元是一種小型自動化控制系統,這種系統能夠提高生產效率,降低生產成本,由于能夠獨立完成任務并且外形較小,因而在機械制造中自動化制造單元已經得到了廣泛應用。自動化制造單元可以是多臺設備,也可以是一臺設備,對于加工設備可以根據加工產品的不同進行不同的組合,例如數控機床、物料輸送機等。

3、度技術在機械制造中的應用

精密加工是現代機械制造業的發展方向,涉及到復合加工技術、研磨加工技術、超精密切削技術、微型機械等方面。目前納米技術正逐漸在納米材料、納米電子等方面得到應用,納米技術的發展推動了機械科學、光科學等高科技發展。因此,微型機械與納米技術的發展一定會成為了以后發展非常關鍵的技術,一些智能技術在機械制造工藝中正向高精度、高速率發展。

四、型機械制造工藝的主要類型

在我國的機械制造行業中,現代各企業根據不同的要求和目的主要把節約型機械制造工藝分為資源節約型、環境保護型、能源節約型三種類型。

1、節約型工藝技術

在資源節約型工藝技術中,各企業為了進一步節約原料,往往采取簡化工藝技術制造流程的方式。就一般情況來講,企業主要從以下幾個方面簡化流程:

(1)可以使用較為先進的工藝制造技術,從而減少產品對原材料的依賴程度;

(2)可以在設計上減少適量的零部件數量從而實現原料的最大化應用,當然這要在保證產品質量的基礎上。

2、保護型技術

環境保護型技術是指企業在生產制造過程中通過對自身生產技術的改良進而減少污染物的排放,把對環境的不良影響和對人體健康的危害降低到最小。

3、節約型工藝技術

能源節約型工藝技術是指企業在生產過程中多使用較為綠色的生產技術以減少對能源的損耗或者浪費,盡量達到循環利用或者二次利用的效果。

五、制造工藝技術闡述

1、少無切削加工技術

機械制造過程中需要發揮切削液的作用,它能夠零件并使其冷卻,此外還能起到清洗的目的。然而,切削液在機械加工中過量的使用也會出現一些負面效應,諸如會造成嚴重的環境污染,從而給人們的身體健康帶了巨大的威脅。所以,為緩解切削液的負面效應,減輕其帶來的嚴重環境污染,我們需要運用先進的技術,即綠色切削技術。綜觀國內在該技術方面的最新成果,主要有綠色切削、低溫切削以及干式切削。分析這幾種技術,綠色切削是最為先進的,其符合我國發展綠色制造產業的要求。這種綠色切削技術的適用范圍主要集中在形狀相異的孔類零部件、齒輪型花鍵以及一些較為相似的其他零部件,尤其在有色金屬類型零件上較為適用。這一技術與傳統工藝比較還有較為顯著的優點:大大地降低了工業生產中材料的消耗,從而使得成本也得到有效的降低。這一技術將會是未來的發展趨勢。

2、干式加工技術

切削液在傳統加工過程中發揮著重要作用,能夠零件并使其冷卻,此外還能起到清洗以及防銹的目的,因此可以在切削區大量使用這種液體。在當今社會,我國正在為建設環境保護型以及資源節約型社會進行努力,因此應該高度重視工業生產中對環境的保護力度以及各種資源的節約。切削液的大量使用必然會造成嚴重的負面影響,這需要引起廣泛的關注。具體的負面影響體現在以下方面:

(1)切削液的大量使用增加了制造成本。對汽車制造行業的成本進行統計后不難發現:在全部制造成本中,有16.9%的成本來源于切削液。在這其中,既包括切削液的購買費用,也包括其在使用過程中需要的維護及設備保養費,還包括一些其他的處理廢液的費用。

(2)切削液的大量使用造成了對環境的嚴重污染。有大量的磷、硫、氯以及礦物油等有害物質含在切削液中,如果在處理過程中稍微出現偏差,將會造成嚴重的環境污染。

(3)切削液的大量使用對工作人員身體健康造成了威脅。工作人員在生產過程中必然會經常接觸到切削液,接觸時間過長將會對工人的皮膚以及呼吸道產生不利的影響。因此,為了保護工人的身體健康,使他們免受呼吸道疾病以及皮膚病的干擾,我們需要對干式加工技術行全面的研究。干式加工技術是一種新型的技術,它轉變了傳統模式下過度依賴切削液的情形。該技術的采用能夠經過加工使得得到的切屑干凈不受污染,這在很大程度上節省了處理的費用。

3、減少加工余量

在機械加工過程中,如果采用比較粗糙的零件,將會導致較大的加工余量。這種情況不僅造成了原材料的過度消耗,而且使得生產效率發生了急劇的下降。所以,我們可以選擇條件相對好點的地方來進行毛坯專業化的加工,從而使得毛坯的強度得以增強。此外,為了提高機械加工的質量,同時縮短加工時間,我們應該引進國外更加先進的加工技術。高速切削是一種較為先進的技術,它在提高切削速度的同時,減小了切削的力度,使得工件的變形程度降到最小。

4、低溫切削加工工藝

一般情況下,低溫切削多用在材料加工中,這些材料加工的難度相對來說較大。像鈦合金、淬硬鋼、高錳鋼的加工就會用到低溫切削。低溫冷風設備的配置是必不可少的,它涉及到安裝氮氣流裝置以及低沸點冷卻裝置,這些設備的安裝必然會增加成本,也將是我們在技術改革上需要做出努力的一個方面。

六、節約型機械制造工藝的主要應用與推廣分析

目前,環境保護越來越受到人們的重視,在環境保護方面,節約資源型機械制造工藝具有很強的優勢,一些企業已經將這一技術進行運用并且取得了較好的效果。

1、干式加工技術在機械制造企業中的應用

干磨削和干切削是干式加工技術的體現,這種技術應用較為廣泛,主要應用在磨削、銑削、車削等生產環節過程中。在上述環節中,傳統的機械制造技術是需要添加切削液的,切削液主要起到清晰、排屑、、冷卻的作用,但是切削液的應用會對生態環境造成污染,還會造成機械產品的制造成本提高,另外,還會對工人的身心健康造成一定的傷害。要想解決切削液所造成的危害,在機械制造過程中采用干式加工技術能夠很好地解決這一問題,干式加工技術是一種不需要切削液的加工技術,這種技術能夠很好地保護環境,能夠有效地降低生產成本,這種技術研究和應用目前在德國還處于領先地位。

(1)干切削。干切削加工方法主要包括干式齒輪加工、干式螺紋加工、干鉆削、干銑削、干車削等。干車削是一種目前應用較為廣泛的方法。例如在對絲桿進行加工時,首先螺紋在軟的工件上加工出來,再把帶有螺紋的工件進行淬硬,最后對經過淬硬的工件進行精磨。如果選用旋風銑削加工技術進行加工,就可以使生產效率得到提高,加工時間得到縮短,金屬切除率得到了提高。

(2)干式磨削。傳統的磨削工藝技術,在生產的過程中會產生一些煙霧和油氣,造成了生產成本的增加,也對生產環境造成了污染。對于上述問題的解決可以采用干式磨削技術進行加工,這種技術就是利用熱交換器的作用,使冷卻到-110℃的空氣直接噴灑到磨削部位,這樣能夠有效地預防加工過程中工件的變形,也能夠減輕磨削過程中煙霧和油氣的產生。

2、準干式加工技術在機械制造企業中的應用

由于干式加工技術對加工機床的構造、打造刀具的材料以及相應的加工技術都有著較高的要求,目前很多企業還不能對于滿足干式加工的生產條件,應用還不是很廣泛,為了減少對環境的污染和資源的浪費,可以采取干、濕加工的優點結合起來,這樣不但很大程度上降低了切削液的費用,而且加工要求也得到了滿足,這種切削技術也就是準干式切削技術。準干式切削技術是介于濕式和純干式之間的切削技術,對切削液的消耗遠遠低于濕式切削,其切削液的消耗量在50ml/h以下。

(1)風冷卻切削技術

為了能夠同時解決冷卻和問題,在現有的加工技術條件下,可以采用風冷卻切削技術。風冷卻切削技術就是先將空氣中的水分利用除濕器除去,然后空氣被輸送到冷卻器達到-30℃以后,再將加工部位噴灑適量的植物油,同時將冷風輸送到切削部位,噴灑的無害植物油主要起到和防銹作用。

(2)“汽束”噴霧冷卻切削技術

“汽束”噴霧冷卻切削技術屬于準干式切削方式,目前在機械制造行業應用較為廣泛。“汽束”噴霧冷卻切削技術工藝方法是將空氣利用空氣壓縮機約0.3~1MPa的壓力進行壓縮,對微量的切削液進行霧化,然后再向切削部位進行噴灑切削液,切削液在高溫狀態下會瞬間汽化,這樣大量的熱量被帶走,切削部位溫度下降,從而促使切削部位溫度降低。“汽束”噴霧冷卻切削技術在使用的過程中,應當注意切削液的使用量保持在50~125ml/h之間,在這一過程要做到機床的工作狀態最佳,要確保切削、刀具、工件之間的干燥,同時還要做到回收利用切削,從而能夠節約資源降低對環境的污染。

3、減少加工余量

如果加工余量較大,零件的毛坯粗糙,不但造成生產率低下,而且還會造成較多的原料消耗。因此,為了提高毛坯精度,可以在一些有條件的地區實行專業化的毛坯制造。另外,盡可能地選用先進的制造技術,例如高速切削,高速切削技術的具有工件變形小,加工時間短,切削力下降,切削速度得到提高,從而使加工質量得到了保證。

4、低溫切削加工技術

低溫切削加工工藝主要用于材料加工難度較大的情況,例如淬硬鋼、高錳鋼、鈦合金等。由于一些低溫冷風裝置要進行配備,包括使用低沸點公質作冷媒的間接冷卻裝置、氮氣流發生裝置等,這些也就成為了改技術需要注意的一些問題,因此成本相對較高。近年來,隨著研究的不斷深入,低溫冷風切削技術已經趨于成熟,并且已經在一些機床企業被應用,目前在日本機床企業應用最為廣泛。

七、結束語

綜上所述,隨著經濟的發展,機械制造的需求也更大,對環境的影響也在不斷提高。因此,發展節約資源型機械制造是可持續發展的區域,更是發展經濟的必然要求。

參考文獻

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[2]王美,宋廣彬,張學軍.對現代機械制造企業工藝技術工作的研究[J].新技術新工藝,2011,10(2):159-160.

篇(7)

關鍵詞:純銅;材料加工;研究

中圖分類號:A715文獻標識碼: A

一、前言

在當前社會發展的過程中,純銅以其良好的導電性、導熱性、可塑性被汽車、電信、船舶等行業廣泛的采用。這就導致了純銅材料加工技術的快速發展,對純銅材料的研究也更加的深入。

二、中國銅加工業現狀

1、中國銅加工材產量與消費量

近年來,隨著國民經濟和高新技術的穩定、持續、快速發展,我國銅加工材發展十分迅速,2007年產量達628.8萬t,與2006年相比,同比增長24.1%,再創造歷史新高,

2、中國銅加工材品種

近年來,中國銅加工材品種已發生了巨大的變化,緊密結合市場和科學技術發展的需求,傳統銅加工材已經逐步完成了向現代銅加工材的轉變。其重要特點是向高精度、高性能、環保、節能方向發展,許多產品已成為國內外知名品牌,在國內外市場上享有盛譽;產品質量已穩步提高,產品標準水平已處國際先進行列,各主要銅材生產廠家除按國家標準生產外,還可以直接接受按世界主要發達國家標準要求產品的訂貨,這表明我國銅加工材生產進一步國際化。為了滿足國民經濟和科學技術對銅材的多方面需求,各銅加工企業還相應制定了許多內部供貨技術標準。中國銅加工材約有250種合金,近千個產品品種,是世界上產品品種最豐富的國家之一。在眾多的銅加工材品種中,涌現出一大批熱點產品和按國際先進標準生產的產品,代表著我國現代銅加工技術和應用的主流方向。這些產品有:空調管、超長冷凝管、高效散熱管、同步器齒環、水道管、接插元件帶、焊接帶、變壓器帶、電纜帶、水箱帶、長空芯導線、高速列車接線、環保銅材、功能材料、合金線等。

三、我國銅加工材重點應用領域的發展分析

改革開放以來,我國國民經濟持續高速發展,工業體系日臻完善,特別是近十年來,形成以電子信息、先進制造業、汽車、電力能源為支柱產業的國民經濟結構,相關產品及技術直接與國外先進水平接軌,技術升級周期縮短到半年,新產品、新技術不斷涌現,產業規模不斷擴大,已成為我國經濟可持續發展的中堅力量,是我國現代銅加工材重要消費領域,也是推動我國銅加工材品種結構不斷優化、質量不斷提高的動力源泉。在政策層面上,我國國民經濟正處于產業結構向高技術、環保、節能方向發展的調整時期,一系列轉變經濟增長方式和擴大內需的政策、措施正在逐步顯現,相關重點支柱產業仍保持了較快的增長速度。

四、純銅磨削特點

純銅在常溫下硬度很低,又有極好的絕磁性能,廣泛應用于電子元件,磨削時比淬火鋼困難得多,磨削過程中,表面易被劃傷、燒傷、熱變形及砂輪粘附磨損等問題。

1、劃傷

主要是由于砂輪脫離下來的自由磨屑落入磨削區所致。

解決辦法:精磨時選細粒度、石墨結合劑的砂輪,在冷卻液中加人一定量的皂化油(與水比例1:32),即可防止劃傷。

2、燒傷與熱變形

純銅是一種熱敏較強的材料,導熱系數為339w(/m.k),是54號鋼的7倍,線膨脹系數是54鋼的1.5倍,磨削時零件表面易發熱,產生熱變形,尤其是砂輪純化后,這種現象更為嚴重,所以磨削時冷卻液自始自終要很充足。

3、砂輪的粘附性磨損

由于純銅是一種超軟金屬,而磨粒又是一種超硬材料,純銅的磨屑易嵌人砂輪的容屑空隙,使砂輪失去磨削能力,所以粘附磨損是純銅磨削中唯一的磨損,必須合理選擇砂輪,

注意冷卻液的濃度和流量。

(1)砂輪的選擇

避免刻人性劃傷,應選用樹脂結合劑或石墨結合劑的剛玉類或碳化硅為磨料的砂輪、粗磨用粒度為06號一07號、硬度為K的砂輪,精磨用石墨砂輪最好。在無條件下也可用剛玉類陶瓷結合劑的大氣孔砂輪,冷卻液必須嚴格過濾。

(2)砂輪的修整

粗磨時的修理采用一般磨削的修整參數就可以了,精磨時,必須注意砂輪未達到全粘附磨損時,就必須進行修整。為獲得較好的刃尖等高性,采用單顆粒頂角為70一08’的金剛石筆,在小于1腳的進刀量下往返工作臺一次,再空行程一次,這樣修整后的砂輪可以磨出表面粗糙度aR=0.50一0.052腳的優質表面。為了進一步降低純鋼的磨削表面粗糙度,可選用更細粒度(小于等于Wl)的砂輪。并提高砂輪修整后的工作面等高性,采用儲、排性能和散熱性較好的大氣孔砂輪,以提高砂輪的耐用度。磨削時注意提高冷卻液的清潔度,并加大澆注量,以降低磨削溫度。

五、影響純銅加工的因素

1、影響這兩種工業純銅形變性能的主要原因在于雜質元素氧和鉛。根據對鉛的銅鉛二元相圖分析,它與銅形成共晶體,共晶溫度為326℃,共晶點成分為99.94%Pb。當銅中的含鉛量超出一定量時,銅在結晶過程中,這種低熔點共晶體最后結晶,在晶界形成極薄的膜,有時僅幾個原子層厚。熱加工時,這些薄膜熔化,使金屬晶粒間結合力降低,因而發生晶界破裂。故銅中雜質鉛的含量限制很嚴。

2、雜質氧對銅的塑性變形性能的影響也很大。

根據二元相圖,氧于銅的共晶體為CuZO,由于其共晶溫度很高,對熱變形性能不產生影響。但共晶中的化合物CuZO硬而脆,以粒狀形態分布于銅晶粒內或晶界上,致使金屬發生“冷脆”,冷變形產生困難。因此,銅中的氧含量要嚴格控制,一般最大允許含量為0.02一0.1%。銅含氧量受到較嚴格的限制還有一個重要的原因,就是氧會引起銅的“氫病”。所謂氫病就是含氧銅在還原性氣氛(如含H:、CO、CH;等氣體的介質)中退火時會發生自動變脆或開裂的現象。當含氧銅在這些氣氛中加熱時,氫及一氧化碳等氣體會擴散滲入銅中于氧起反應,形成不溶于銅的水蒸汽或二氧化碳,在局部地區產生很大的壓力,而造成顯微裂紋,使銅在隨后的加工或使用過程中發生破裂。

六、中國銅加工的技術創新

節能、環保、提高產品質量和成品率、增加品種、降低生產成本、減少在建項目投入、提高經濟效益、實現生產過程的連續化、自動化、智能化、精細化等是銅加工技術創新的重要方向和目標。生產方法的變革在銅加工中占有突出地位,傳統經典的銅加工方法是三段式,即熔煉鑄錠―熱加工-冷加工,其中熱加工有熱擠、熱軋、熱鍛等這些工序導致能耗高、污染嚴重、成品率低、增加生產成本和設備投資。因此,壓縮熱加工、縮短工藝流程,成為我國銅加工業技術創新的重要奮斗方向。

近期,中國銅加工在生產方法的創新中取得了重大進展,其中3大技術創新為中國銅加工工藝的變革提供了有力的技術支持。

1、連續鑄造技術

我國連續鑄造技術主要有上引和水平連鑄,可以生產銅及合金上引管、桿、棒型、線坯料;水平連鑄帶卷、棒、型、線坯料,

2、行星軋制技術

行星軋制是互成120°角配置的三軋輥自轉、同時又繞軋制線公轉,從而形成對管坯復合軋制的技術。其特點是管材冷軋時,依靠變形熱自身加熱,變形區溫度可達700~850℃,此時相當于熱加工狀態,從而實現了動態再結晶。行星軋制后的管材質量與熱擠壓相同,而且軋制產品具有表面不氧化、大長度、成卷,可直接進行冷加工。行星軋制為管材盤式生產奠定了基礎,而且已成為鑄造管坯直接冷加工的關鍵技術,并在改變鑄造組織方面起到了不可替代的作用,

3、連續擠壓技術

這種技術在國外又稱康夫姆法,此法實質是特長的金屬線坯在摩擦輪的強迫送進之下,金屬從模孔中塑性變形流出,變形熱使金屬本身加熱,變形區溫度高達600~800℃,從而實現了金屬動態再結晶。中國對該項技術進行了消化、吸收、再創新,從而實現了銅及合金棒、型、線、帶多品種連續擠壓。特別是完成了擴展連續擠壓的技術創新,形成了以銅線桿為坯料的銅材生產新技術,導致了銅及合金棒型線帶生產方法的重大變革。目前中國該項銅加工技術和裝備已居世界領先水平。

七、結束語

隨著純銅材料使用的范圍在不斷的擴大,在加工的過程中我們要根據純銅的特點采取正確的加工方式,提高加工的質量。

參考文獻

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