C6儀器儀表元器件的成型工藝

1、l金屬元器件的精密成型工藝金屬元器件的精密成型工藝l非金屬元器件的精密成型工藝非金屬元器件的精密成型工藝l儀器儀表元器件的連接成型工藝儀器儀表元器件的連接成型工藝l刻劃技術(shù)刻劃技術(shù)l電子組裝技術(shù)電子組裝技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容6.1 金屬元器件的精密成型工藝金屬元器件的精密成型工藝l金屬元器件的精密成型金屬元器件的精密成型-是指零件成型后僅需少量加工是指零件成型后僅需少量加工或不必加工，即可作為機械構(gòu)件使用的成型技術(shù)?；虿槐丶庸ぃ纯勺鳛闄C械構(gòu)件使用的成型技術(shù)。l精密鑄造：熔模鑄造、壓力鑄造精密鑄造：熔模鑄造、壓力鑄造l精密鍛造：精密模鍛、冷擠壓精密鍛造：精密模鍛、冷擠壓l精密沖壓：精密沖裁、成型

2、工序精密沖壓：精密沖裁、成型工序1.精密鑄造精密鑄造l特種鑄造：熔模鑄造、壓力鑄造特種鑄造：熔模鑄造、壓力鑄造1）熔模鑄造：）熔模鑄造： （失蠟鑄造）（失蠟鑄造）l先用易熔材料（如蠟料）制成實體模樣，然后在模樣表先用易熔材料（如蠟料）制成實體模樣，然后在模樣表面涂掛數(shù)層耐火材料制成型殼，待型殼硬化、干燥后，面涂掛數(shù)層耐火材料制成型殼，待型殼硬化、干燥后，加熱使殼內(nèi)易熔的實體模樣熔化失掉，得到空心型殼，加熱使殼內(nèi)易熔的實體模樣熔化失掉，得到空心型殼，再經(jīng)高溫焙燒后進行澆注，從而獲得鑄件。再經(jīng)高溫焙燒后進行澆注，從而獲得鑄件。熔模鑄造工藝過程：熔模鑄造工藝過程：制作母模、用母模制作壓型制作母模、用

3、母模制作壓型-制造壓型、向壓制造壓型、向壓型中壓蠟型中壓蠟-制造熔模、熔模組合、結(jié)殼、脫制造熔模、熔模組合、結(jié)殼、脫蠟、焙燒、造型澆注。蠟、焙燒、造型澆注。l制作母模制作母模l熔模的制造熔模的制造l型殼的成型型殼的成型l脫模、型殼焙燒脫模、型殼焙燒l澆注、落砂、清理澆注、落砂、清理熔模鑄造廣泛用于儀器儀表、航空航天、機械、熔模鑄造廣泛用于儀器儀表、航空航天、機械、汽車等。汽車等。特點：特點：（1）精度高于普通鑄造；尺寸精度達）精度高于普通鑄造；尺寸精度達IT11-IT13；表面粗糙度表面粗糙度 Ra12.5-1.6um。是近凈成型方法。是近凈成型方法。 （2）可鑄造結(jié)構(gòu)形狀非常復(fù)雜，并難于用其

4、他）可鑄造結(jié)構(gòu)形狀非常復(fù)雜，并難于用其他方法加工成型的零件。方法加工成型的零件。 鑄件重量小至幾克；壁厚小至鑄件重量小至幾克；壁厚小至0.5mm；鑄出孔徑鑄出孔徑小至小至1mm以下。以下。（3）適用于各種合金，特別是難加工材料，如）適用于各種合金，特別是難加工材料，如不銹鋼、耐熱鋼、硬質(zhì)合金。不銹鋼、耐熱鋼、硬質(zhì)合金。（4）單件、小批、大量生產(chǎn)均可。）單件、小批、大量生產(chǎn)均可。（5）工藝過程較復(fù)雜、生產(chǎn)周期長。）工藝過程較復(fù)雜、生產(chǎn)周期長。-多用于多用于小型零件。重量小于小型零件。重量小于25公斤公斤 。蠟?zāi)Ｄ＞呱a(chǎn)現(xiàn)場司母戊鼎鳥尊2）壓力鑄造）壓力鑄造-是將液態(tài)或半液態(tài)的金屬或合金，在高壓下

5、是將液態(tài)或半液態(tài)的金屬或合金，在高壓下高速充填金屬鑄型，并在壓力下凝固成型的鑄造方法。高速充填金屬鑄型，并在壓力下凝固成型的鑄造方法。l常用壓力：幾常用壓力：幾Pa-幾十幾十Pa；充型時間：充型時間：0.05-0.2s；充型速度：充型速度：10-120m/s；設(shè)備：壓鑄機設(shè)備：壓鑄機l壓力鑄造工藝過程（壓力鑄造工藝過程（P185-圖圖6-3）l特點：特點：（1）精度高；尺寸精度達）精度高；尺寸精度達IT11-IT13；表面粗糙度表面粗糙度 Ra3.2-0.8um。是近凈成型方法。是近凈成型方法。（2） 鑄件在壓力下凝固結(jié)晶、冷卻速度快。鑄件在壓力下凝固結(jié)晶、冷卻速度快。-其鑄件組織其鑄件組織致

6、密，提高鑄件強度和表面硬度。致密，提高鑄件強度和表面硬度。（3）壓鑄件中便于嵌鑄其他材料的零件?？珊喕に嚒p少）壓鑄件中便于嵌鑄其他材料的零件?？珊喕に?、減少裝配工時。裝配工時。（4）壓鑄提高充型能力，可鑄出形狀復(fù)雜的零件。最小壁厚）壓鑄提高充型能力，可鑄出形狀復(fù)雜的零件。最小壁厚達達0.3mm,小孔達小孔達0.7mm。（5）生產(chǎn)效率高。生產(chǎn)效率高。2.精密鍛造精密鍛造-塑性體積成型工藝塑性體積成型工藝l鍛造按坯料成型溫度分鍛造按坯料成型溫度分l熱鍛熱鍛 、溫鍛、冷鍛、等溫鍛、溫鍛、冷鍛、等溫鍛 鍛造特點：鍛造特點：l材料利用率高；材料利用率高；l精度高，尺寸一致性好。精度高，尺寸一致性好

7、。l尺寸精度尺寸精度（0.4-0.2）mm（熱鍛熱鍛 ）l （0.2-0.1）mm（溫鍛溫鍛）l （0.1-0.01）mm（冷鍛冷鍛）l粗糙度粗糙度 Ra1.6-0.4uml可獲得更細密的晶?？色@得更細密的晶粒-提高材料的力學(xué)性能。提高材料的力學(xué)性能。l生產(chǎn)率高。生產(chǎn)率高。l模具成本高模具成本高-適用大批量生產(chǎn)。適用大批量生產(chǎn)。1）精密模鍛）精密模鍛 （機械壓力機）（機械壓力機）l通過壓力迫使金屬流動，使金屬充滿鍛模模膛通過壓力迫使金屬流動，使金屬充滿鍛模模膛（型腔），而生產(chǎn)鍛件的方法。模鍛占鍛件數(shù)的（型腔），而生產(chǎn)鍛件的方法。模鍛占鍛件數(shù)的70%以上以上 。l保證精密模鍛制品質(zhì)量的工藝措施：

8、保證精密模鍛制品質(zhì)量的工藝措施：l（1）采用多級鍛造，使用兩套（或以上）不同的）采用多級鍛造，使用兩套（或以上）不同的模鍛。模鍛。l（2）對毛坯有較高要求：需精確計算原始坯料的）對毛坯有較高要求：需精確計算原始坯料的體積，公差為體積，公差為（0.3-0.8）%。l（3）采用少無表面氧化加熱）采用少無表面氧化加熱-防止表面氧化。防止表面氧化。l（4）嚴(yán)格控制溫度，并對模具潤滑。）嚴(yán)格控制溫度，并對模具潤滑。l行星齒輪鍛件圖？行星齒輪鍛件圖？l導(dǎo)柱式齒輪鍛造模結(jié)構(gòu)圖？導(dǎo)柱式齒輪鍛造模結(jié)構(gòu)圖？l？l冷擠壓冷擠壓-是在冷態(tài)（室溫）下，使金屬是在冷態(tài)（室溫）下，使金屬坯料在擠壓模膛內(nèi)受壓而被擠出，從而坯

9、料在擠壓模膛內(nèi)受壓而被擠出，從而獲得所需形狀、尺寸以及一定力學(xué)性能獲得所需形狀、尺寸以及一定力學(xué)性能的成型制品。的成型制品。l冷擠壓分為：正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠冷擠壓分為：正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓、徑向擠壓壓、徑向擠壓 。l？l特點：特點：l工件三向受壓工件三向受壓-提高坯料的塑性成型能力。多提高坯料的塑性成型能力。多用于深孔、薄壁、異型斷面的空心件或杯形件。用于深孔、薄壁、異型斷面的空心件或杯形件。l精度高。尺寸精度達精度高。尺寸精度達IT6-IT7，纖維組織連續(xù)。纖維組織連續(xù)。l材料冷作硬化材料冷作硬化-提高制品的強度和硬度。提高制品的強度和硬度。l效率高。效率高。3）其他精密鍛造方法）其

10、他精密鍛造方法（1）精壓）精壓-鍛造后續(xù)工序。尺寸精度（鍛造后續(xù)工序。尺寸精度（0.25-0.1）mm；粗糙度粗糙度 鋼件鋼件 Ra3.2-1.6um 鋁件鋁件 Ra0.8-0.4um 。（2）閉塞式模鍛）閉塞式模鍛-精密模鍛和擠壓工藝的結(jié)合與精密模鍛和擠壓工藝的結(jié)合與發(fā)展。發(fā)展。（3）粉末鍛造）粉末鍛造-是將金屬粉末冶金和精密模鍛是將金屬粉末冶金和精密模鍛相結(jié)合的新工藝。相結(jié)合的新工藝。l-將金屬粉末燒結(jié)的預(yù)成型坯，經(jīng)加熱后在將金屬粉末燒結(jié)的預(yù)成型坯，經(jīng)加熱后在閉式鍛模中實現(xiàn)無飛邊精密模鍛，從而獲得與閉式鍛模中實現(xiàn)無飛邊精密模鍛，從而獲得與普通模鍛件相同密度、形狀復(fù)雜的精密金屬鍛普通模鍛件相

11、同密度、形狀復(fù)雜的精密金屬鍛件的方法。件的方法。l特點：特點：l精度高。精度高。IT6-IT9；模具壽命高?？商岣吣＞邏勖?。可提高0-20倍。倍。l工藝過程：工藝過程：l金屬粉末金屬粉末預(yù)成型預(yù)成型燒結(jié)燒結(jié)鍛造鍛造機加工機加工熱處理熱處理l3.精密沖壓精密沖壓 （機械壓力機）（機械壓力機）l沖壓是通過模具使板料塑性成型以獲得零件制品的工藝方?jīng)_壓是通過模具使板料塑性成型以獲得零件制品的工藝方法。法。l板厚板厚4mm，一般是冷態(tài)（室溫）加工。一般是冷態(tài)（室溫）加工。l分類：分離工序分類：分離工序-主要是精密沖裁；主要是精密沖裁；l 成型工序成型工序-塑性成型。塑性成型。l主要加工對象：低碳鋼、銅

12、、鋁、鎂合金及高塑性合金鋼主要加工對象：低碳鋼、銅、鋁、鎂合金及高塑性合金鋼等。等。l特點：特點：l板材沖壓件壁薄、重量輕、又具有高強度和剛度；板材沖壓件壁薄、重量輕、又具有高強度和剛度；l精密沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，多數(shù)可直接使用。精密沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，多數(shù)可直接使用。l操作簡單，加工成本低。操作簡單，加工成本低。 l沖模復(fù)雜，制造成本高沖模復(fù)雜，制造成本高-適用大批量生產(chǎn)。適用大批量生產(chǎn)。1）精密沖裁精密沖裁l剪切面粗糙度達剪切面粗糙度達 Ra3.2-0.2um 。問題：精密沖裁與普通沖裁的異同？問題：精密沖裁與普通沖裁的異同？2）成型工序成型工序l使坯料產(chǎn)生塑性變形而不破裂的工

13、序，包括：使坯料產(chǎn)生塑性變形而不破裂的工序，包括：彎曲、拉深、翻邊、縮口、脹形等。彎曲、拉深、翻邊、縮口、脹形等。l拉深件高度尺寸精度：拉深件高度尺寸精度：IT8-IT10l 直徑尺寸精度：直徑尺寸精度：IT9-IT10l 彎曲尺寸精度：彎曲尺寸精度：IT9-IT10l 厚度尺寸精度：厚度尺寸精度：IT9-IT104.彈性元件的精密成型彈性元件的精密成型 l彈性元件彈性元件-是利用材料的彈性特性來完成各是利用材料的彈性特性來完成各種功能的元件。種功能的元件。l特點：特點：l常見的彈性元件：常見的彈性元件：l螺旋彈簧、彈簧管、簧片、波紋管螺旋彈簧、彈簧管、簧片、波紋管l1）螺旋彈簧）螺旋彈簧-用

14、圓形彈簧絲繞制而成。用圓形彈簧絲繞制而成。l l2）彈簧管）彈簧管-是一種彎成圓形的空心扁管。是一種彎成圓形的空心扁管。6.2 儀器儀表非金屬元器件的精密成型工藝儀器儀表非金屬元器件的精密成型工藝l主要非金屬材料：塑料、陶瓷主要非金屬材料：塑料、陶瓷l補充：補充：l塑料材料塑料材料-以合成樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下以合成樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下可塑制成型的高分子合成材料。可塑制成型的高分子合成材料。l組成：由合成樹脂和添加劑組成。組成：由合成樹脂和添加劑組成。l合成樹脂：占合成樹脂：占40%-100%；決定塑料的主要性能。由聚合反；決定塑料的主要性能。由聚合反應(yīng)獲得。常為粘稠

15、狀液體或固體。應(yīng)獲得。常為粘稠狀液體或固體。l添加劑：為了改變塑料的性能。添加劑：為了改變塑料的性能。l填充劑：占填充劑：占20%-50%；如加入玻璃纖維；如加入玻璃纖維提高強度；加入提高強度；加入石棉石棉提高耐熱性；加入云母提高耐熱性；加入云母提高絕緣性。提高絕緣性。l增塑劑：提高塑料的可塑性和柔軟性。增塑劑：提高塑料的可塑性和柔軟性。l防老劑：防老劑：l與金屬材料相比工程材料的特點：與金屬材料相比工程材料的特點：l密度小；比強度高；耐腐性好；優(yōu)良的電絕緣性；工藝性密度??；比強度高；耐腐性好；優(yōu)良的電絕緣性；工藝性好；好；l耐熱性差。耐熱性差。l常見的工程塑料：常見的工程塑料： （P95 表

16、表3-6）l（1）熱塑性塑料）熱塑性塑料l聚乙烯聚乙烯PE、聚丙烯聚丙烯PP、聚氯乙烯聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯聚苯乙烯PS、ABS塑料塑料ABS、聚酰胺（尼龍）聚酰胺（尼龍）PA、聚甲醛聚甲醛ROM、聚碳酸酯聚碳酸酯PC、聚砜聚砜PSU、聚四氟乙烯（塑料王）聚四氟乙烯（塑料王）F-4、聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸甲脂（有機玻璃）甲脂（有機玻璃）PMMA； l（2）熱固性塑料）熱固性塑料l酚醛塑料酚醛塑料PF、環(huán)氧塑料環(huán)氧塑料EP、有機硅塑料、聚氨酯塑料。有機硅塑料、聚氨酯塑料。1.塑料零件的精密成型塑料零件的精密成型l按塑料受熱時所呈現(xiàn)的性質(zhì)不同，分為：按塑料受熱時所呈現(xiàn)的性質(zhì)不同，分為：l（1）

17、熱固性塑料）熱固性塑料l（2）熱塑性塑料）熱塑性塑料l塑料零件的成型方法：塑料零件的成型方法：l1）注射成型）注射成型-主要用于熱塑性塑料成型。主要用于熱塑性塑料成型。l 80%以上都采用注射成型方法生產(chǎn)。以上都采用注射成型方法生產(chǎn)。l-在注射成型機上進行。在注射成型機上進行。l注射成型原理：注射成型原理：l工藝流程：工藝流程：l特點：特點：l可以制造各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精密、或帶有金屬嵌件的成型可以制造各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精密、或帶有金屬嵌件的成型零件。零件。l對各種塑料的成型適應(yīng)性強。對各種塑料的成型適應(yīng)性強。l成型周期短，可多腔成型。成型周期短，可多腔成型。l易于實現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)。易于實現(xiàn)

18、自動化連續(xù)生產(chǎn)。l注射成型的精度以及元件的性能：主要取決于注射模的精度注射成型的精度以及元件的性能：主要取決于注射模的精度（成型精度），注射時的溫度、壓力和時間（元件的性能）（成型精度），注射時的溫度、壓力和時間（元件的性能）。2）壓縮成型及壓注成型）壓縮成型及壓注成型-主要用于熱固性塑料主要用于熱固性塑料 l壓縮成型壓縮成型l壓注成型壓注成型3）擠壓成型）擠壓成型-主要用于熱塑性塑料，主要用于主要用于熱塑性塑料，主要用于成型各種塑料型材。成型各種塑料型材。l擠壓成型擠壓成型l可制成各種截面的板材、管材、棒材、異型材、可制成各種截面的板材、管材、棒材、異型材、以及細絲、薄膜、電線電纜涂層等制品

19、。以及細絲、薄膜、電線電纜涂層等制品。4）塑料零件的結(jié)構(gòu)工藝性）塑料零件的結(jié)構(gòu)工藝性（與金屬鑄造的結(jié)構(gòu)工藝性相（與金屬鑄造的結(jié)構(gòu)工藝性相似）似）l脫模斜度脫模斜度 脫模方向脫模方向 斜度大小斜度大小l壁厚壁厚-是塑料制品結(jié)構(gòu)設(shè)計的最基本要素。是塑料制品結(jié)構(gòu)設(shè)計的最基本要素。 強度、剛度、均勻強度、剛度、均勻l加強筋加強筋 筋厚、筋方向筋厚、筋方向l支撐面支撐面 凸起的邊框、底腳凸臺凸起的邊框、底腳凸臺l圓角圓角l孔的要求孔的要求 孔間距、孔間距、l塑料成型螺紋塑料成型螺紋 強度、長度、直徑、螺距、滾花強度、長度、直徑、螺距、滾花l鑲嵌件鑲嵌件 2.陶瓷零件的精密成形與精密加工陶瓷零件的精密成形

20、與精密加工l陶瓷是一種硬而脆的材料，其原料大多是粉料。陶瓷是一種硬而脆的材料，其原料大多是粉料。-是是以天然或人工合成的無機非金屬物質(zhì)為原料，經(jīng)過成以天然或人工合成的無機非金屬物質(zhì)為原料，經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)而制成的固體材料和制品。形和高溫?zé)Y(jié)而制成的固體材料和制品。l普通陶瓷普通陶瓷-是利用天然硅酸鹽礦物為原料制成的陶瓷。是利用天然硅酸鹽礦物為原料制成的陶瓷。l特種陶瓷特種陶瓷-是采用高純度的人工合成原料制成的具有是采用高純度的人工合成原料制成的具有各種獨特的力學(xué)、物理或化學(xué)性能的陶瓷。各種獨特的力學(xué)、物理或化學(xué)性能的陶瓷。l陶瓷的性能：陶瓷的性能：l力學(xué)性能：彈性模量大，硬而脆；力學(xué)性能：彈

21、性模量大，硬而脆；l物化性能：熱膨脹、導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性；化學(xué)穩(wěn)定性；物化性能：熱膨脹、導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性；化學(xué)穩(wěn)定性；導(dǎo)電性。導(dǎo)電性。l陶瓷應(yīng)用：陶瓷應(yīng)用：l氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷-高速切削刀具、量規(guī)、火花塞高速切削刀具、量規(guī)、火花塞l敏感陶瓷敏感陶瓷-制作敏感元件（傳感器）制作敏感元件（傳感器）l陶瓷制造方法：陶瓷制造方法：l采用成形后再燒結(jié)采用成形后再燒結(jié)1）陶瓷零件的精密成型技術(shù)）陶瓷零件的精密成型技術(shù)l干壓成形（金屬模成型）干壓成形（金屬模成型）l等靜壓成形等靜壓成形l注射成形注射成形2）陶瓷零件的精密加工技術(shù)）陶瓷零件的精密加工技術(shù)l由于陶瓷硬而脆由于陶瓷硬而脆-常采用磨削、研磨、拋光常

22、采用磨削、研磨、拋光等加工方法。等加工方法。l（1）陶瓷零件的磨削）陶瓷零件的磨削l用普通外圓、內(nèi)圓、無心、平面磨床；用普通外圓、內(nèi)圓、無心、平面磨床；l砂輪采用金剛石砂輪。砂輪采用金剛石砂輪。l金剛石砂輪結(jié)構(gòu)：金剛石砂輪結(jié)構(gòu)：l磨料層磨料層 金剛石磨料、結(jié)合劑金剛石磨料、結(jié)合劑l基體基體 骨架（鋁制成）骨架（鋁制成）l過渡層過渡層 保證磨料層與基體的牢固結(jié)合保證磨料層與基體的牢固結(jié)合金剛石砂輪主要參數(shù)：金剛石砂輪主要參數(shù)：l粒度粒度l濃度濃度-磨料層單位體積內(nèi)金剛石的含量；磨料層單位體積內(nèi)金剛石的含量； 150% 100% 75% 50% 25%五種五種l磨料層厚度磨料層厚度 1.5，2，3

23、，5mm（2）陶瓷零件的其他加工方法陶瓷零件的其他加工方法超聲波加工超聲波加工線切割加工線切割加工電子束加工電子束加工6.3 儀器儀表元器件的連接成形儀器儀表元器件的連接成形l三大連接成形技術(shù)：焊接、膠接、機械連接三大連接成形技術(shù)：焊接、膠接、機械連接（螺紋連接、鉚接）（螺紋連接、鉚接）1.焊接成形焊接成形l 焊接是利用局部加熱（有時還要加壓）的方法將兩焊接是利用局部加熱（有時還要加壓）的方法將兩個或兩個以上的金屬焊件在聯(lián)接處形成分子間的結(jié)個或兩個以上的金屬焊件在聯(lián)接處形成分子間的結(jié)合而構(gòu)成的一種聯(lián)接。由于焊接結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、合而構(gòu)成的一種聯(lián)接。由于焊接結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、施工簡便、生產(chǎn)率高和成本

24、低等優(yōu)點施工簡便、生產(chǎn)率高和成本低等優(yōu)點 。l分為：熔焊、壓焊、釬焊分為：熔焊、壓焊、釬焊1）熔焊）熔焊-l分為：手工電弧焊、氣焊、埋弧自動焊、分為：手工電弧焊、氣焊、埋弧自動焊、氣體保護焊、電渣焊。氣體保護焊、電渣焊。2）壓焊）壓焊-l分為：電阻焊、摩擦焊、擴散焊、超聲分為：電阻焊、摩擦焊、擴散焊、超聲波焊波焊l適用于薄件的焊接。適用于薄件的焊接。3）釬焊）釬焊-l分為：硬釬焊、軟釬焊分為：硬釬焊、軟釬焊l特點：特點：l溫度低，變形小，可用與精密連接；溫度低，變形小，可用與精密連接；l可以連接異種材料；可以連接異種材料；l連接強度不高；連接強度不高；l使用材料廣。使用材料廣。l如：印刷電路的

25、制作如：印刷電路的制作-鉛錫合金釬焊。鉛錫合金釬焊。l注意：選用合適的釬料和釬焊劑。注意：選用合適的釬料和釬焊劑。l釬焊劑的作用釬焊劑的作用-進一步清除釬焊表面的氧化物，并在進一步清除釬焊表面的氧化物，并在釬焊中保護釬焊接頭面。（焊錫膏、松香）釬焊中保護釬焊接頭面。（焊錫膏、松香）4）高能量密度焊接）高能量密度焊接l激光焊接、電子束焊接激光焊接、電子束焊接l瞬時功率達瞬時功率達1051012 W/cm2，比一般焊弧高比一般焊弧高103108 倍。倍。l特點：特點：l能量束束徑小，熱影響區(qū)?。荒芰渴鴱叫?，熱影響區(qū)??；l焊接速度快，焊縫深度比大。焊接速度快，焊縫深度比大。 粘接（又稱膠接）長期以

26、來用于木材、橡膠、塑料粘接（又稱膠接）長期以來用于木材、橡膠、塑料等材料的聯(lián)接。由于近四十年來粘膠劑和粘接技術(shù)的發(fā)等材料的聯(lián)接。由于近四十年來粘膠劑和粘接技術(shù)的發(fā)展，粘接已用于輕金屬、鋼、鐵等材料的聯(lián)接。展，粘接已用于輕金屬、鋼、鐵等材料的聯(lián)接。1）特點：）特點：l適用范圍廣；（多種材料）適用范圍廣；（多種材料）l連接處應(yīng)力分布均勻；（無熱變形）連接處應(yīng)力分布均勻；（無熱變形）l接頭密封性好；接頭密封性好；l成本低，易實現(xiàn)機械化、自動化加工。成本低，易實現(xiàn)機械化、自動化加工。l2）膠接工藝）膠接工藝l選擇膠粘劑選擇膠粘劑-接頭設(shè)計接頭設(shè)計-接頭表面處理接頭表面處理-膠膠粘劑涂敷粘劑涂敷-膠接裝

27、配膠接裝配-固化（加熱、光照）固化（加熱、光照）l3）接頭的結(jié)構(gòu)形式）接頭的結(jié)構(gòu)形式lP213 圖圖6-53l4）膠粘劑的選擇）膠粘劑的選擇l常用膠粘劑：改性環(huán)氧樹脂膠、改性丙烯樹脂常用膠粘劑：改性環(huán)氧樹脂膠、改性丙烯樹脂膠（膠（502）、聚氨酯膠、紫外固化膠、無極膠；）、聚氨酯膠、紫外固化膠、無極膠；l不同材料膠接要選擇不同的膠粘劑不同材料膠接要選擇不同的膠粘劑lP214 表表6-46 61 螺紋的基本知識螺紋的基本知識6 62 螺紋連接的基本類型及應(yīng)用螺紋連接的基本類型及應(yīng)用6 63 螺紋連接的預(yù)緊和防松螺紋連接的預(yù)緊和防松6 64 其他連接其他連接第第6章章 連接連接一、螺紋的類型和應(yīng)用

28、一、螺紋的類型和應(yīng)用6 61 1 螺紋螺紋的基本知識的基本知識d2螺旋線螺旋線-一動點在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線一動點在一圓柱體的表面上，一邊繞軸線等速旋轉(zhuǎn)，同時沿軸向作等速移動的軌跡。等速旋轉(zhuǎn)，同時沿軸向作等速移動的軌跡。螺紋螺紋-一平面圖形沿螺旋線運動，運動時保持該圖一平面圖形沿螺旋線運動，運動時保持該圖形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。形通過圓柱體的軸線，就得到螺紋。螺紋螺紋按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺

29、紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋螺紋的牙型螺紋的牙型矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋1530330按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋潘存云教授研制按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分 按回轉(zhuǎn)體

30、的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋 一般一般: n 4雙線螺紋雙線螺紋單線螺紋單線螺紋PSPh = 2PPPhPPh =Pn線螺紋線螺紋: Ph = n P潘存云教授研制潘存云教授研制按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分 按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分 按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋

31、三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋螺紋副螺紋副內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋外螺紋外螺紋按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分 按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋連接螺紋連接螺紋傳動螺紋傳動螺紋螺旋傳動螺旋傳動連接螺紋連接螺紋傳動

32、螺紋傳動螺紋按螺紋的牙型分按螺紋的牙型分螺螺紋紋的的分分類類按螺紋的旋向分按螺紋的旋向分按螺旋線的根數(shù)分按螺旋線的根數(shù)分 按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母體形狀分按母體形狀分矩形螺紋矩形螺紋三角形螺紋三角形螺紋梯形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋右旋螺紋右旋螺紋左旋螺紋左旋螺紋單線螺紋單線螺紋多線螺紋多線螺紋外螺紋外螺紋內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋連接螺紋連接螺紋傳動螺紋傳動螺紋圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋圓柱螺紋圓柱螺紋圓錐螺紋圓錐螺紋管螺紋管螺紋(3)中徑中徑d2 也是一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線上牙型溝槽和凸起寬度相等。d1d2d(1)大徑大徑d （為為公

33、稱直徑公稱直徑） 與外螺紋牙頂(或內(nèi)螺紋牙底)相重合的假想圓柱體的直徑。(2) 小徑小徑 d1 與外螺紋牙底(或內(nèi)螺紋牙頂)相重合的假想圓柱體的直徑。(4) 螺距螺距P 相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。(5) 導(dǎo)程導(dǎo)程Ph(6) 螺紋升角螺紋升角 中徑d2圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角 (7)牙型角牙型角 軸向截面內(nèi)螺紋牙型相鄰兩側(cè)邊的夾角。牙型側(cè)邊與螺紋軸線的垂線間的夾角。tg=d2 nP 牙側(cè)角牙側(cè)角 d2SPh = nP同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距P二、螺紋要素（主要參數(shù)）二、螺紋要素（主要參數(shù)）SPP/2P/2三角形三角形螺紋螺紋普通普

34、通螺紋螺紋 = 60管管螺紋螺紋 = 55普通螺紋以大徑普通螺紋以大徑d為為公稱直徑公稱直徑，同一公稱直徑可以有多，同一公稱直徑可以有多種螺距，其中螺距最大的稱為種螺距，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋粗牙螺紋，其余的統(tǒng)稱為，其余的統(tǒng)稱為細牙螺紋。細牙螺紋。60Pd粗牙粗牙dP細牙細牙dP細牙細牙粗牙螺紋應(yīng)用最廣粗牙螺紋應(yīng)用最廣細牙螺紋的優(yōu)點：細牙螺紋的優(yōu)點：升角小、小徑大、自鎖性好、強度高，升角小、小徑大、自鎖性好、強度高，缺點：缺點：不耐磨易滑扣。不耐磨易滑扣。應(yīng)用：應(yīng)用：薄壁零件、受動載荷的連接和微調(diào)機構(gòu)。薄壁零件、受動載荷的連接和微調(diào)機構(gòu)。三、螺紋標(biāo)記梯形梯形螺紋：螺紋：梯梯 形形鋸齒形鋸齒

35、形30330為了減少摩擦和提高效率，這兩種螺紋的牙側(cè)角比三角形螺紋的要小得多。用于剖分螺母時，梯形螺紋可消除因摩擦而產(chǎn)生的間隙，應(yīng)用較廣。鋸齒形螺紋的效率比矩形螺紋高，但只適合單向傳動。鋸齒形螺紋鋸齒形螺紋:常用于傳動。常用于傳動。= 15= 3標(biāo)記示例：標(biāo)記示例：M24M24X40( (粗牙普通螺紋、公稱直徑粗牙普通螺紋、公稱直徑2424mmmm、螺距螺距3 3mmmm、長度長度4040mm) mm) M24M24X1.51.5X40 ( (細牙普通螺紋細牙普通螺紋, ,公稱公稱直徑直徑24,24,螺距螺距1.5 1.5 、長度、長度4040mm) mm) Tr48Tr48X8 (8 (梯形

36、螺紋，梯形螺紋，公稱公稱直徑直徑4848，螺距，螺距8)8) 通常采用簡化標(biāo)記，由螺紋種類代號和螺紋的公稱直徑、螺距、長度組成，粗牙螺紋不標(biāo)螺距。潘存云教授研制潘存云教授研制 6 62 螺紋連接的基本類型螺紋連接的基本類型一、一、 螺紋連接的基本類型螺紋連接的基本類型螺栓連接螺栓連接基基本本類類型型潘存云教授研制eaal1 1l1 1可承受橫向載荷。鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓孔與螺桿之孔與螺桿之間留有間隙間留有間隙用于經(jīng)常拆裝易磨損之處。潘存云教授研制潘存云教授研制dd潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制一、一、 螺紋連接的基本類型螺紋連接的基本類型螺栓連接螺栓連接基基本本類類型型螺釘連接螺釘

37、連接ae ee e雙頭螺柱連接雙頭螺柱連接 連接件厚，允許拆裝。l1 1l1 1H HH HH H1 1H H1 1H H2 2H H2 2結(jié)構(gòu)簡單，省了螺母，不宜經(jīng)常拆裝，以免損壞螺孔而修復(fù)困難。d 6 62 螺紋連接的基本類型螺紋連接的基本類型潘存云教授研制一、一、 螺紋連接的類型螺紋連接的類型螺栓連接螺栓連接類類型型螺釘連接螺釘連接雙頭螺柱連接雙頭螺柱連接緊定螺釘連接緊定螺釘連接緊定螺釘緊定螺釘 6 62 螺紋連接的類型及應(yīng)用螺紋連接的類型及應(yīng)用潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制二、二、螺紋緊固件螺紋緊固件螺栓螺栓螺螺紋紋緊緊固固件件螺栓的結(jié)構(gòu)形式螺栓的結(jié)構(gòu)形式LL0d六角頭六角

38、頭LdL0小六角頭小六角頭dL0L1LL1 -座端長度座端長度L0 -螺母端長度螺母端長度二、二、螺紋緊固件螺紋緊固件螺螺紋紋緊緊固固件件雙頭螺柱雙頭螺柱螺栓螺栓二、二、螺紋緊固件螺紋緊固件螺螺紋紋緊緊固固件件末端末端結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)頭部頭部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)螺釘、緊定螺釘螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱雙頭螺柱螺栓螺栓潘存云教授研制二、二、螺紋緊固件螺紋緊固件螺螺紋紋緊緊固固件件潘存云教授研制地腳螺栓地腳螺栓 潘存云教授研制起吊螺釘起吊螺釘 螺釘、緊定螺釘螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱雙頭螺柱螺栓螺栓專用螺紋連接專用螺紋連接T 型螺栓型螺栓 六角螺母六角螺母六角扁螺母六角扁螺母六角厚螺母六角厚螺母圓螺母圓螺母二、二、螺紋緊固件

39、螺紋緊固件螺螺紋紋緊緊固固件件用于經(jīng)常拆裝易磨損之處。用于尺寸受限制之處。國標(biāo)羅列有六十余種不同結(jié)構(gòu)的螺母螺母螺母螺釘、緊定螺釘螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱雙頭螺柱螺栓螺栓專用螺紋連接專用螺紋連接潘存云教授研制其它螺母：其它螺母：其它螺母：其它螺母：其它螺母：其它螺母：墊圈墊圈平墊圈平墊圈薄平墊圈薄平墊圈A型平墊圈型平墊圈B型平墊圈型平墊圈螺母螺母螺釘、緊定螺釘螺釘、緊定螺釘雙頭螺柱雙頭螺柱二、二、螺紋緊固件螺紋緊固件螺栓螺栓螺螺紋紋緊緊固固件件斜墊圈斜墊圈彈簧墊圈彈簧墊圈圓螺母用止動墊圈圓螺母用止動墊圈作用：作用：增加支撐面積以減增加支撐面積以減小壓強，避免擰緊螺母擦小壓強，避免擰緊螺母擦傷表面、

40、防松。傷表面、防松。二、螺紋聯(lián)接的應(yīng)用實例1.1.螺栓連接螺栓連接 用螺栓緊固缸蓋與缸體 用螺栓緊固兩板 螺栓聯(lián)接壓力機橫梁、立柱、底座 2.2.螺釘連接螺釘連接 用螺釘調(diào)整雙螺母間隙用螺釘調(diào)整雙螺母間隙 調(diào)整斜鐵間隙調(diào)整斜鐵間隙 用螺釘緊固導(dǎo)軌用螺釘緊固導(dǎo)軌 3.3.緊定螺釘連接緊定螺釘連接 螺釘、鋼球定位 6 63 螺紋連接的預(yù)緊和防松螺紋連接的預(yù)緊和防松預(yù)緊力：預(yù)緊力：大多數(shù)螺紋連接在裝配時都需要擰緊，使之大多數(shù)螺紋連接在裝配時都需要擰緊，使之在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用，這個預(yù)加在承受工作載荷之前，預(yù)先受到力的作用，這個預(yù)加作用力稱為預(yù)緊力。作用力稱為預(yù)緊力。預(yù)緊的目的：預(yù)緊的

41、目的：增強連接的可靠性和緊密性，以防止受增強連接的可靠性和緊密性，以防止受載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對移動。載后被連接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對移動。 一、一、螺紋連接的預(yù)緊螺紋連接的預(yù)緊一般螺紋連接在裝配時都必須擰緊，這時螺紋連接受到預(yù)緊力的作用。對于重要的螺紋連接，應(yīng)控制其預(yù)緊力，因為的大小對螺紋連接的可靠性，強度和密封均有很大影響。潘存云教授研制測力矩扳手測力矩扳手預(yù)緊力控制方法預(yù)緊力控制方法: :連接用三角形螺紋都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫度變化不大時，不會自動松脫。但在沖擊、振動和變載條件下，預(yù)緊力可能在某一瞬時消失，連接仍有可能松動。高溫下的螺栓連接，由于溫度變形差異等，也可能發(fā)

42、生松脫現(xiàn)象（如高壓鍋），因此設(shè)計時必須考慮防松。即防止相對轉(zhuǎn)動。F F定力矩扳手定力矩扳手通常螺紋連接擰緊是憑工人的經(jīng)驗來決定的，重要螺栓則必須預(yù)緊力進行精確控制。L LS S1)1)憑手感經(jīng)驗；憑手感經(jīng)驗；2)2)測力矩扳手；測力矩扳手；3)3)定力矩扳手；定力矩扳手；4)4)測定伸長量。測定伸長量。L LM ML LS S潘存云教授研制連接用三角形螺紋都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫度變化不大時，不會自動松脫。但在沖擊、振動和變載條件下，預(yù)緊力可能在某一瞬時消失，連接仍有可能松動而失效。高溫下的螺栓連接，由于溫度變形差異等，也可能發(fā)生松脫現(xiàn)象（如高壓鍋），因此設(shè)計時必須考慮防松，即防止相對轉(zhuǎn)

43、動。防松的方法：防松的方法： 1. 利用附加摩擦力防松利用附加摩擦力防松尼龍圈鎖緊螺母尼龍圈鎖緊螺母彈簧墊圈彈簧墊圈對頂螺母對頂螺母二、二、螺紋連接的防松螺紋連接的防松防松防松-防止螺旋副相對轉(zhuǎn)動。防止螺旋副相對轉(zhuǎn)動。 潘存云教授研制潘存云教授研制開口銷與六開口銷與六角開槽螺母角開槽螺母串連鋼絲串連鋼絲2. 采用專門防松元件防松采用專門防松元件防松圓螺母用止動墊圈圓螺母用止動墊圈潘存云教授研制止動墊圈止動墊圈3. 其他方法防松其他方法防松11.5P用沖頭沖用沖頭沖23點點沖點防松法沖點防松法粘合法防松粘合法防松涂粘合劑涂粘合劑潘存云教授研制6 64 其他連接其他連接作用：作用：用來實現(xiàn)軸和軸上

44、零件的周向固定以傳遞扭矩，用來實現(xiàn)軸和軸上零件的周向固定以傳遞扭矩，或?qū)崿F(xiàn)零件的軸向固定或移動?；?qū)崿F(xiàn)零件的軸向固定或移動。一、鍵連接的類型一、鍵連接的類型類型：類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。1. 平鍵平鍵連接連接工作面工作面特點：特點：定心好、裝拆方便定心好、裝拆方便。種類種類普通平鍵普通平鍵導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵間隙間隙軸軸普通平鍵結(jié)構(gòu)普通平鍵結(jié)構(gòu)1.圓頭圓頭(A型型)用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽應(yīng)力集中大。A型型盤銑刀盤銑刀 3.單圓頭單圓頭(C型型)2.方頭方頭(B型型)用盤銑刀加工，軸的應(yīng)力集中小。用盤銑刀加工

45、，軸的應(yīng)力集中小。用于軸端用于軸端普通平鍵應(yīng)用最廣。普通平鍵應(yīng)用最廣。B型型C型型起鍵螺孔起鍵螺孔導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵固定螺釘固定螺釘零件可以在軸上移動，構(gòu)成動連接。零件可以在軸上移動，構(gòu)成動連接?；凭嚯x較大時，平鍵過長，制造困難，故可采用滑鍵。結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：長度較長，需用螺釘固定。長度較長，需用螺釘固定。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。為便于裝拆，制有起鍵螺孔。潘存云教授研制起鍵螺孔起鍵螺孔固定螺釘固定螺釘表表9-7 普通平鍵和鍵槽尺寸（普通平鍵和鍵槽尺寸（GB1095-79、GB1096-79） A型型B型型C型型bhR=b/2C 45或或r1LLLbhbtd- -tbt1d+t1標(biāo)記實例：

46、標(biāo)記實例： 圓頭普通平鍵圓頭普通平鍵(A型型): 鍵鍵16100 GB1096-79 方頭普通平鍵方頭普通平鍵(B型型): 鍵鍵B16100 GB1096-79單圓頭普通平鍵單圓頭普通平鍵(C型型) : 鍵鍵C16100 GB1096-79d2. 半圓鍵半圓鍵連接連接優(yōu)點：優(yōu)點：定心好，裝配方便。定心好，裝配方便。因半圓鍵能在軸槽中擺動以適應(yīng)輪轂槽底面。缺點：缺點：對軸的削弱較大，只適對軸的削弱較大，只適 用于輕載連接。用于輕載連接。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制特別適用于錐形軸端的連接。特別適用于錐形軸端的連接。工作面工作面工作面工作面3. 楔鍵楔鍵連接和切向鍵連接連接和切向鍵連

47、接結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：鍵的上表面有鍵的上表面有1:100的斜度，的斜度， 輪轂槽的底面也有輪轂槽的底面也有1:100的斜度。的斜度。缺點：缺點：定心精度不高。定心精度不高。應(yīng)用：應(yīng)用：只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷 平穩(wěn)和低速的連接。平穩(wěn)和低速的連接。安裝時用安裝時用力打入力打入dd類型：類型：普通楔鍵、鉤頭楔鍵。普通楔鍵、鉤頭楔鍵。鉤頭是用來拆卸用的拆卸空間拆卸空間斜度斜度1：100120 130 在重型機械中常采用在重型機械中常采用切向鍵切向鍵-一對楔鍵組成。一對楔鍵組成。裝配時將兩楔鍵楔緊，鍵的窄面是工作面，所產(chǎn)生的壓力沿切向方向分布，當(dāng)雙向傳遞扭矩時，需要兩對切向鍵分布成120130 。窄面窄面工作面工作面4、花鍵連接、花鍵連接結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：沿周向均布多個鍵齒。齒側(cè)為工作面。沿周向均布多個鍵齒。齒側(cè)為工作面。優(yōu)點：優(yōu)點：承載能力高、對軸的削弱程度小、定心好、承載能力高、對軸的削弱程度小、定心好、 導(dǎo)向性好。導(dǎo)向性好。類型：類型：矩形花鍵、鍵開線花鍵、三角形花鍵。矩形花鍵、鍵開線花鍵、三角形花鍵。制造容易制造容易最