精整工段实习小结报告
实习时间:20__年9月1—20__年9月30实习地点:模具分厂
实习目标:
模具钳工的基本知识,设备性能,模具在钳工加工的生成工艺。热处理的基本知识,设备性能,模具在热处理的工艺。
指导老师:周、吴、王
实习生:刘
第一章钳工实习钳工是由切削加工、机械装配和修理作业中的手工作业,因常在钳工台上用虎钳夹持工件操作而得名。
钳工的主要任务包括(1)加工零件:一些采用机械方法不适宜或不能解决的加工,都可由钳工来完成。如:零件加工过程中的划线,精密加工(如,挫削样板和制作模具等等)以及检验及修配等。装配:把零件按机械设备的装配技术要求进行组件,部件装配和总装配,并经过调整,检验和试车等,使之成为合格的机械设备。(2)设备维修:当机械在使用过程中产生故障,出现损坏或长期使用后精度降低,影响使用时,也要通过钳工进行维护和修理。(3)工具的制造和修理:制造和修理各种工具,卡具,量具,模具和各种专业设备。
第一节钳工基础知识
钳工是用手工工具对金属工件进行划线、凿削、锉削、锯割、钻削、攻丝、套丝、铰削、刮削和研磨等。
钳工的常用设备:钳桌台、台虎钳(包括固定式和回转式二种)
(一)划线
1、划线就是在工件上按图纸和其它要求确定出加工所需要的界线
2、划线常用的工具:划针、划针盘、划线平板、规划线、直角尺、V形铁、直角铁和C字夹头、千斤顶、万能角度尺、样冲。
3、划线基准:基准就是依据的意思,划线时,选择一个或几个平面(或线)作为划线的依据划其余的尺寸都从这些面或线开始,这样的面或线称为划线基准。
4、划线基准常见有三种类型:A以两个互相垂直的平面为基准B以一个平面和一个中心面为基准C以两个互相垂直的中心面为基准。
5、基本线条的划法:划平行线划垂直线划圆弧线
(二)锉削
1、锉刀的粗细按锉齿的间距大小而定。通常有粗齿、中齿、细齿和油光锉齿之分。
2、锉刀分为普通锉。什锦锉和特种锉三类。其中特种锉有大肚方锉、刀锉、椭圆锉、单面齿三角锉等。
3、大锉刀的握法分为手掌压锉、手指扣锉、手指按锉三类;小锉刀的
握法分为掰锉、牵锉、推锉三类。
4、平面锉削分为顺向锉和交叉锉两类;曲面锉削的方法是顺着圆弧锉削,锉刀绕圆弧中心摆动,从而锉出光滑的曲面。
5、锉刀的保养:A、应尽量先用一面,尽量用足整个锉刀面;B、新锉刀先锉削较软的金属;C、不可以用锉刀锉毛坯见的硬皮,硬皮可先用砂轮磨掉;D、细齿锉刀不要用来锉软金属;E、及时消除齿纹上嵌入的铁屑;F、锉刀应避免沾油,防止锉削时打滑;G、不要用锉刀来敲击或撬动其他物件,以防止损坏锉刀和造成事故。
(三)锯割
1、钢锯由钢锯架和锯条组成,根据锯齿见的距离,锯条分为粗齿(齿距为1.8毫米),中齿(齿距为1.4毫米)和细齿(齿距为1.1毫米)。
2、起锯在锯割中是相当重要的。起锯的方法有前起锯和后起锯两种。起锯时,锯条与工件表面之间夹角要小一些,以防止崩齿。起锯时的锯割行程要短些,压力要小些。收锯时,可用单手进行锯割,左手拿住没有夹住的那段材料。
3、锯割的注意事项:(1)要充分利用锯条的全部锯齿;(2)锯条断了,换上新的锯条时可从反方向重新开始锯割。小心地把原先的锯缝锯宽些,使新锯条能顺利通过;(3)必要时在锯割中可适当加些冷却润滑液。
(四)钻孔和铰孔
1、钻孔就是钻头与工件作相对的回转和进给运动,从而在实心工件上加工出圆孔。铰孔是在预先钻过孔的工件上用铰刀切去较薄的金属层,从而提高孔的精度和减小表面粗糙度。
2、麻花钻材料一般麻花钻直径大于13毫米时柄部用中铁钢,小于13毫米的麻花钻用高速钢整体只制成
3、麻花钻的五条切削刃主切削刃A.起切削作用B横刃起定心的作用C副切削刃起修光孔壁的作用。
4、麻花钻的五个角度A顶角麻花钻两主切削刃之间的夹角。标准麻花钻的顶角=118度2度,顶角大,钻尖强度高,轴向抗力也大,一般在硬料上钻孔时,顶角磨的大些,反之相反。B螺旋角C前角D后角钻芯处的后角约20度到26度,这样能改善主切削刃上各出的刀刃强度和钻芯处切削条件。
5、麻花钻的刃磨使右手高于左手,以形成麻花钻外缘处的后角。
6、钻床的种类有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床三种。
7、工件的夹装:1、在平整工件上钻孔,一般用平口钳装夹;2、在圆
柱形工件上钻孔,一般用V字形铁装夹工件;3、在较大的工件上钻孔,利用压板把工件直接固定在钻床台。
8、钻孔:1、钻通孔时,在将要钻穿的工件的时候要减小进给力,容易使麻花钻折断,甚至使工件随麻花钻一起转动,严重时会造成安全事故。钻不通孔时,做好深度标记或调整好钻床上的刻度值。2、钻半圆孔,要与另一工件材料成分相同的一块材料,把它和工件并在一起加工。3、圆柱件上钻与轴线垂直并过中心的孔,工件放在V形铁上后,可用直尺使所钻孔的中心线与麻花钻轴线处于同一直线上。钻出的坑为规则的椭圆,说明位置正确,如果椭圆的一边较平,一边较尖,则说明麻花钻的中心线偏向椭圆较尖的一边,这时就要用借正法进行借正。4、钻深孔时,要经常退出麻花钻,这样能把切屑带出,同时切削液能起来更好的作用。
9、钻削安全知识:在使用钻床时不准戴手套,手中不允许拿棉纱头和抹布。不准用手清除切屑和用嘴吹切屑,应使用钩子和刷子,并尽量在停机时清除切屑。钻孔时工件应稳妥夹持,防止工件在钻孔过程中移位,或在将要钻孔时,因为进给量过大而使工件甩出。台面上不准放置量具和其他无关的工具夹。钻通孔时应采用相应措施防止钻坏台面。钻床主轴未停妥时,不准用手握住钻夹头。松紧钻夹头必须用锥形钥匙,不准用其他工具乱敲。
(五)攻丝和套丝
1、攻丝就是用丝锥在圆孔的表面上加工出内螺纹;套丝是用扳牙在圆柱体的圆周表面上加工出外螺纹。
2、螺纹要素:(1)牙形:有三角形、方形、梯形、圆角形和锯齿形。
(2)大径指外螺纹的牙顶直径或内螺纹的牙底直径。(3)线数,有单线和多线螺纹。(4)螺距和导程(5)旋向,分为右旋螺纹和左旋螺纹。(6)精度,粗牙有三个精度,细牙有四个精度。
3、攻丝工具:(1)普通螺纹丝锥有手用和机用两种,手用丝锥用合金工具钢制成,机用丝锥用高速钢制成。(2)常用铰手有普通铰手和丁字铰手。
4、攻丝前底孔直径的确定,底孔的直径很重要,若直径太大,则螺纹浅,螺纹的连接强度就降低;若直径太小,则会使丝锥卡在孔中并容易折断;加工钢件和韧性材料;加工铸件和脆性材料。
5、攻丝步骤(1)按要求钻好底孔,并在孔口倒角,使攻丝方便而且不产生毛刺和翻边。(2)用头锥起攻,一般用目测方法看丝锥是否与工件表面垂直,也可以用直角尺等工具校正。(3)把丝锥倒转1/4~1/2圈,使
切屑断碎。(4)头锥攻完后,如要用二锥再攻,三锥的攻法与二锥相同。
6、攻丝注意事项:(1)在韧性材料上攻丝时,要加切削液。攻钢件上的孔时,加机油或乳化液,这样能减少切削阻力,延长丝锥寿命,提高2质量。在铸铁上攻丝一般不加切削液,可加煤油。(2)对于难加工的材料,分段交替攻丝。(3)攻不通孔要注意攻丝深度,做好标记。可用带磁性的划针把切屑取出。
7、套丝工具有圆扳牙、圆锥管螺纹扳牙、扳牙铰手。
圆杆直径的确定
d杆=D—0.13pd杆——圆杆直径(毫米)D——螺纹公称直径
P——螺距(毫米)
8、套丝常见问题的产生原因和防止
产生问题:螺纹烂牙(乱扣)螺纹歪斜、螺纹形状不完整
螺纹烂牙(乱扣)产生的原因:A、圆杆直径太大。防止方法:按套丝要求选择圆杆直B、螺杆套歪严重,强行借正。防止方法:套丝时板牙端面要与圆杆轴线垂直C在韧性好的材料上套丝,未加切削液,套丝时不倒转断屑防止方法:套丝时,根据材料选用适当的切削液。要经常倒转,保证断屑
螺纹歪斜产生的原因:A:圆杆端部倒角不良。防止方法:圆杆端部最好按要求倒角B两手用力当。防止方法:经常查看扳牙端面与圆杆是否垂直,及时调整两手用力。
螺纹形状不完整产生原因A圆杆直径太小防止方法:按要求选择圆杆直径B扳牙铰手经常摇摆进行措正防止方法:扳牙铰手要握稳当C扳牙切入圆杆后,继续用压力防止方法:扳牙切入圆杆2~3牙后,不要再施加压力,只要均匀用力转动铰手。(六)抛光
利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度,而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的,有时也用以消除光泽(消光)。经抛光后的表面粗糙度Ra=0.8~0.1μm。抛光有手工操作和机械操作。
1.抛光使用的工具
目前常用的抛光工具有锉刀、油石、砂纸、抛光膏和抛光粉等。用锉刀的目的在于去掉机加工后的切削痕迹,而不是打光。只要刀痕消失,就改用油石研磨,否则锉修量过大,工件尺寸就要超差。油石的粗度用“目”
数表示,即筛子的孔数表示,目数越多,砂粒越细。油石抛光后的模具表面还没有出现光泽,再继续用砂纸抛光。抛光用的砂纸一般从150号开始,使用到2000号砂纸后,基本上粗糙度可达到Ra=2μm,若要想成为镜面,必须使用抛光剂。使用油石抛光时,由于油石没有弹性,全凭手的压力加压。如果压力太大,不但不能把刀痕抛光,反而留下更深或更密的切削痕。因此,在用油石时一要不断加油以冲去磨屑,二要轻轻用力,手有摩擦到工件的感觉,三要沿一定的路线运动。砂纸的颗粒大小不匀,其硬度和耐磨性都不适合用于需要高度抛光的模具。ISO规定的模具型腔表面的粗糙度是按照金刚石抛光后确定的。金刚石磨粒大小均匀、粒数多、硬度高。这样每个磨粒在受力基本相等时产生的磨削效果就基本相同。此外高的硬度可以持久地保持磨削刃口的锋利,对提高效率也很重要。
2.正确的抛光方法
(1)抛光的纹路
抛光的纹路有以下几种:1)直线形,磨料在同一方向来回打磨,一般用于最后工序,沿塑件脱模方向运动,使塑件容易脱模。2)螺旋形,用于一定面积上(包括平面、圆弧面)的初步抛光。3)交错形,磨料先向一个方向交错运动,到终点后再反过来向另一个方向交错运动。4)圆环形,以一个点为圆心作圆形移动,用于模腔局部是圆形而且要求纹路呈同心圆的特殊情况。
(2)抛光的顺序
抛光的顺序要先从凹槽、凹角起,后抛平面。这是因为凹槽、凹角处很不好打磨,如果先打磨平面,等平面打好以后再打磨凹槽、凹角处,就会二次磨削平面的一部,使平面的平面度被破坏。模具型腔中的凸起嵌件和凹入嵌件,应该在嵌入之前先把主要面抛光,只留下和模具型腔本体相邻近的部分(抛到中途为止),等嵌入后和模具型腔体同时抛光,否则容易在相邻处抛出塌角。如果嵌件嵌入后再抛光,便无从下手。
模具窄槽、凹圆槽处的抛光,最好用羊皮或法兰绒包在木片或竹片上进行抛光。
(3)保持抛光环境清洁
抛光工作不要和其他工作混在一起。在各抛光工序之间,必须用软纸、软布或煤油彻底清除研磨下来的细小粒子,从而避免将模具表面刮伤。3.常用的抛光工序分为:
(1)粗抛
一般由黄色抛光膏配合布质粘砂轮使用,为抛光的首道工序,目的是打掉工件表面的砂眼,毛刺,起到一定的润滑作用;
(2)中抛
一般由紫色抛光膏配合麻轮使用,为抛光的第二道工序,目的是平整工件表面深度清除工件表面残留的砂眼或砂印。
(3)细抛
一般由绿色抛光膏或白色抛光膏配合纯棉布轮使用,为抛光的尾道工序,抛后工件呈镜面或高光效果。区别为前者带青光,后者带白光。如果要求不高的,可以使用白色抛光膏即可,因为它的价位通常较低。
(七)装配1.装配的概念
任何一台机器设备都是有许多零件所组成,将若干合格的零件按规定的技术要求组合成部件,或将若干个零件和部件组合成机器设备,并经过调整、试验等成为合格产品的工艺过程称为装配。例如一辆自行车有几十个零件组成,前轮和后轮就是部件。
装配是机器制造中的最后一道工序,因此它是保证机器达到各项技术要求的关键。装配工作的好坏,对产品的质量起着重要的作用。
2.我企业钳工的装配工作
我模具分厂钳工的装配工作分三类:热装(阴模和钢套)、胶装(冲头和钢套)、间隙装配(冲头和阴模)。
第二节模具钳工所使用的工具状况
我们分厂钳工所使用的工具具体如下:YJCS-5型超声波模具抛光机、YJCS-6乐泰自动超声波模具抛光强化机、平口虎钳(100mm)、油石(用于抛光合金钢)、金刚石粉末(用于抛光合金)、抛光膏(用于精抛)、回转抛光机(回转直径约为250mm)、台式钻床(Z4012,最大钻直径12mm;Z4018,最大钻直径18mm)、大小手动压力机、抛光挤压珩磨机、500T压力设备、木筷、锉刀等。
1.常用油石牌号
油石是用于抛光合金钢的,标记如下及其形状用途如下:
油石标记:SF10_80GCW40M8V
SF-形状代号10_80-正方边长和长度尺寸GC-磨料代号W40-粒度号
M-硬度8-组织号V-结合剂代号
2.常用的四种抛光膏:
(1)白色抛光膏。由硬脂酸、脂肪酸、氧化铝粉、单甘脂、石蜡、羊毛脂等配合而成。主要成分是氧化铝。适用于任何材质的精细抛光。
(2)黄色抛光膏。由硬化油、凡士林、松香、石英粉、氧化铁黄等配合而成。主要成分是长石。适用于金属或非金属的粗抛。
(3)绿色抛光膏。由硬脂酸、单甘脂、蜂蜡、石蜡、羊毛脂、适量氧化铬绿和出光较好的氧化铝粉等配合而成。主要成分是氧化铬绿和氧化铝。适用于任何工件的镜面抛光。
(4)紫色抛光膏。由松香、凡士林、石蜡、棕刚玉微粉或磨削力较强氧化铝粉、氧化铁红等配合而成。主要成分是棕刚玉微粉或氧化铝粉。适用于任何金属或非金属件的中磨等。
第三节钳工在模具制造中的工艺(一)常用的抛光工序分为:
1.粗抛
一般由黄色抛光膏配合布质粘砂轮使用,为抛光的首道工序,目的是打掉工件表面的砂眼,毛刺,起到一定的润滑作用;
2.中抛
一般由紫色抛光膏配合麻轮使用,为抛光的第二道工序,目的是平整工件表面深度清除工件表面残留的砂眼或砂印。
3.细抛
一般由绿色抛光膏或白色抛光膏配合纯棉布轮使用,为抛光的尾道工序,抛后工件呈镜面或高光效果。区别为前者带青光,后者带白光。如果要求不高的,可以使用白色抛光膏即可,因为它的价位通常较低。
(二)三种装配的配合
1.热装(阴模和钢套)双边过盈量一般为0.04~0.07,用压力机进行装配。
2.胶装(冲头和钢套)一般间隙为0.2~0.3然后采用无机胶粘剂连接。
3.间隙配合(冲头和阴模)冲头与阴模的装配,使用锉刀先修阴模,再修冲头,配合间隙一般为0.015~0.3。
第四节分厂重点产品加工的注意事项
(一)关于旋压头加工注意事项及措施
1.认真仔细确认上工序加工工件是否完整及有无缺陷,如:顶槽是否缺块,形位公差,表面粗糙度是否达到工艺要求,工件外表面是否有刮伤痕迹。
2.仔细阅读图纸,工艺加工要求,专检出具的顶槽数据,外圆表面粗糙度为0.4,顶槽粗糙度为0.2及各R尺寸,为确保顶槽加工达图纸工艺要求,一定要确认电脉冲加工表面粗糙度是否达工艺要求(表面粗糙度为0.4),以避免抛光引起尺寸变形。
3.在抛光机装夹工件时一定要用铜方(或软布)垫好工件表面并找正,以确保顶槽与外圆的垂直度,圆跳动,同轴度,用修正好的抛光工具粘细抛光膏精细修整细抛,不得使用粗抛光膏,因顶槽抛光余量只有0.01左右,
在抛光过程中,一定要多频次送半检检测直达工艺图纸要求,加工过程中一定要轻拿轻放。
4.加工完成后要确认工件刻字要求,对外销产品一定要审图仔细,是否需要刻字,刻在工件什么位置,采用激光刻,还是手工刻。
5.最后修整倒棱,防锈处理,自检合格后送专检。
(二)关于弯整(或成型)凹模的注意事项
1.首先一定要确认弯整凹模的合金内孔表面是否完好,并确认凹模合金与模体是否相符,发现问题及时反馈半检与专检人员确认。
2.粘接前,特别注意:擦干合金内孔表面和凹模粘接处。粘接时,一定要将合金和凹模研好后才能粘接,特别注意:合金内孔和凹模端面的垂直度和平行度是否达到工艺要求,先用,先用少量粘结剂按粘接缝口经烘干后送半检检测合金内孔和凹模端面的垂直度和平行度是否达到工艺要求,合格后才能粘接;粘接前先用胶布密封合金内孔,保护好合金内孔表面,在粘接填满缝口,烘干后去除凹模表面粘结剂,并撕下胶布,转下工序。
3.修整抛光凹模倒角加工方法:先修丝痕及倒角,修整倒角注意要圆滑过度且相交,最后抛光用粘子抛光倒角,加工过程千万不能伤到合金已加工凹处,用胶布先作保护,在进行加工。
4.按工艺要求确认刻字,型号、日期、代号及刻字要求等,最后修整工件外圆表面并倒棱等,自检合格后专检。
(三)关于外销产品合金扎辊加工及注意事项
1.加工前,检查合金扎辊外形是否有质量缺陷,尤其要检查尺寸390.01口子是否有掉块现象、发现问题及时反馈半检专检人员确认,在加工过程中一定要轻拿轻放、防止磕缺。
2.在抛光机上加工工件时一定要用工装芯轴装夹,先在抛光机上夹紧芯轴并用表找正,再装上合金扎辊,再次用表找正尺寸39端面和外圆,确保端面↗≤0.01、外圆↗≤0.02、⊙≤0.01、Ra0.05,加工抛光台阶尺寸
5.5、外圆390.01,在加工抛光机过程中一定要边抛光边进行检测,细心精抛,先用金刚粉粗抛,再用细抛光膏和7抛光膏精抛,(抛光39外圆尺寸时,尽可能控制在尺寸公差0~+0.05范围内,以该尺寸公差为抛光加工控制基准,这样不易超差),加工自检达技术工艺要求合格后,修整轧辊非工作表面、倒棱等,送专检。
(四)关于冲模加工注意事项及措施
1.首先检查冲模合金是否相符,工艺技术要求,刻字位置要求等。
2.确认检查冲模合金是否完好,发现问题及时反馈半检专检人员确认,
不得盲目加工。
3.钳工主要是加工冲模R1倒角。
4.加工前用工装在抛光机上装夹好冲模,先用表找正并夹紧工件后,才能加工R,在加工过程中用R规多频次进行检测,抛光倒角注意要圆滑过度,特别要求:(一般情况属于批量生产)加工后必须对工件进行首检,合格后才能继续对其他冲模进行加工。
5.加工合格后,清理工件表面质量,如:倒棱、工件表面除绣斑等,按工艺要要求确定是否刻字等,送专检。
(五)关于齿型模(精整模)加工注意事项及措施
1.首先检查转入的齿型模(精整模)工件,齿形和合金是否完好,外表面是否有伤痕等质量缺陷。
2.对照图纸工艺与实物,确认技术和加工要求,不得盲目加工。
3.加工时,先修丝痕,检查每一齿跟部丝痕是否都修到,再用半园金刚锉倒R1,用R规多频次检测R加工大小,特别注意:不要碰缺齿形,到R1时要圆滑过度,因工件较大,在工件翻面时,特别注意安全,不要掉下扎伤手脚等。
4.加工完后,按工艺要求认真确认刻字,型号、日期、代号及刻字方位等,不清楚时,请相关技术人员确认,最后修整工件外表面倒棱等,自检合格后送专检。
(六)关于PZ系列喷嘴加工注意事项及措施
XXX系列喷嘴需加工具有互换性,除芯杆外其他零件全部互换,淬火前,套筒、芯杆、必须按工艺要求确认刻字。
2.加工前,检查工件外形是否有质量缺陷,发现问题及时反馈半检专检人员确认,操作者认真确认看懂图纸工艺及特殊技术要求,实物是否与图纸工艺相符。
3.特别注意:工件表面粗糙度要求达0.1~0.15,上一冲数控铣铣顶槽,抛光顶槽时,装夹要特别注意,冲头壁较薄,要轻嘉轻放,加工中保证顶槽平行度,顶槽R不得有翻反边现象,低垫90度与0度20分交接处2抛光按图纸工艺要求抛光过度,低垫与套筒配合间隙严密,内孔按芯杆配做,间隙八婆正0.02~0.04。
4.上一冲外形按上二冲配做,内孔按芯杆配做,内孔按芯杆配做间隙加工保证0.04~006.
5.未标注倒角,空刀,按工艺要求加工。
6.全套加工完后,工件之间一定要进行互配,达技术要求后送专检。
(七)关于钻衬套加工注意事项及措施
1.首先检查确认衬套外观是否完整,发现问题及时反馈半检专检人员确认,不得盲目加工。
2.衬套内套分为三瓣,加工中特别注意配合间隙。
3.衬套内套,经线切割加工后易产生少量腐蚀点,操作者在加工中先抛腐蚀层后,确认腐蚀点是否抛完或深度如何,达要求后才能继续加工,否者送专检进行检查确认,衬套上研磨机研磨孔时,因工件较长较高,要特别注意安全。
4.加工衬套内套时一定要注意内套各面平行度,精抛衬套内孔后,再用粘子粘细抛光膏抛光抛亮,确保表面粗糙度达0.2,加工完后,修整工件外表面倒棱、倒角等,特别注意:对衬套内套三瓣各方位做好标记,装配自检合格后送专检。
(八)关于多孔模和外销双孔模加工
1.首先抛阴模孔,先修丝痕,确认线切割加工后的腐蚀点是否抛完或深度如何,达要求后才能继续加工,否则送专检进行进行检查确认,抛孔时,注意各孔加工尺寸一致,控制好模孔尺寸精度、垂直度、平行度及表面粗糙度。
2.配冲头时,先自检各冲头尺寸是否达要求,尤其注意冲头空刀尺寸,合格后再加工,配时先检查各冲头与模孔的咬合情况,在倒冲各R,精心修配抛光各冲头,在互配过程中不得用力敲打冲头,避免冲头敲断,一定要精心细配,不得急于求成,互配后,按工艺要求刻字,刻型号、日期、代号等,最后修整工件外表面、倒棱等,自检合格后送专检。
(九)关于外销型号981、Z101、153(二次、三次、四次)等系列拉模加工注意事项及措施
1.加工难点:型号981、926等拉模尺寸外径较大,需上车床加工拉模合金模R3、R5,倒角要求高,内孔与与倒角处需相交,而不是相切,工件加工表面要求高。
2.加工前,首先细致确认上工序转入工件外表面是否有伤痕,合金内孔是否有刮伤等质量缺陷,发现问题及时反馈半检专检人员确认。
3.认真审核图纸、工艺技术要求。
4.上车床加工,先用铜片垫好工件表面夹紧处并用表找正,可避免伤及工件表面和产生抛光波痕,难以消除。
5.车工先粗车倒角,再由钳工用金刚锉修整R,加工过程中手一定要稳,否者易产生抛光波纹,精抛时不易消除,特别注意安全:由车工人员监护
在现场加工,修整倒角R过程中特别要用R规多频次检测R加工大小,不要急于求成盲目加工。
6.倒角R修整完后,抛光倒角时注意要圆滑过渡,用金刚粉抛光R与内孔相交处,最后用7细抛光膏精抛达技术工艺要求。
7.加工完后,请专检人员到现场检测达技术要求合格后,才不能从车床上取下工件。
8.加工合格后,清理工件表面质量,如:倒棱、工件表面除锈斑等,按工艺要求确认刻字,型号、日期、代号及刻字方位等,送检。
(十)关于珩磨杆加工注意事项及措施
1.首先细致确认上工序转入工件外表面是否有刮痕等质量缺陷,特别注意:珩磨杆在线切割切割处是否有掉块等质量缺陷,发现问题及时反馈半检专检人员确认。
2.加工前,看懂图纸工艺需要加工的部位,确认工件是否与图纸工艺要求相符后再加工。
3.加工时,先修线切割加工丝痕,不得伤到切割槽口,端面倒R时,在抛光机上装夹工件一定要用铜片垫好工件表面并找正,倒R过程中特别要用R规多频次检测R加工大小,千万不要急于求成盲目加工,抛光珩磨杆外圆时,特别注意表面粗糙度加工精抛,最后用粘子抛光、抛亮,加工过程中一定要轻拿轻放。
4.加工完后,清理工件表面质量,如:倒棱、工件表面除锈斑等,按工艺要求确认刻字,型号、日期、代号及刻字方位等,送检。
(十一)关于外销产品型号10.077M3.07C下二冲加工注意事项及措施
1.型号10.077M3.07C下二冲工件尺寸较大较长,工件材质一般为Cr12MoV,材质较绵,相应给钻孔增加了难度,工件大,材料成本高,应一次加工成功。
2.加工前,按工艺图纸要求准备好钻头、钻孔夹具、量具等。
3.首先确认图纸工艺技术要求,钻6个10的通孔,且需翻面对钻(因钻头不够长,不能一次钻到底),翻面加工,孔中心加工要一致。
4.加工时,确认钻头尺寸大小和钻头是否完好。
5.在钻床装夹工件一定要用工装夹具夹紧,钻孔时速度不应过快,用手动钻孔,加工过程中注意安全并且自检,加工完后送专检。
6.电脉冲加工后抛光顶槽时,先请专检人员检查顶槽平行度,并出具检测数据、合格后、才能加工,加工过程中,特别注意:不得碰伤、碰缺顶槽,工件加工后,顶槽不得有反边现象,抛光加工完后,自检顶槽平行度、表面粗糙度达技术要求合格后、修整工件外表等。
第二章热处理实习热处理是对固态金属或合金采用适当方式加热、保温和冷却,以获得所需要的组织结构与性能的加工方法。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
第一节热处理的基本知识
(一)热处理工艺分类
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,获得需要的金相组织,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
(二)整体热处理工艺的手段
1.退火:指金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有:再结晶退火、去应力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。
钢的退火工艺种类很多,根据加热温度可分为两大类:一类是在临界温度(Ac1或Ac3)以上的退火,又称为相变重结晶退火,包括完全退火、不完全退火、球化退火和扩散退火等;另一类是在临界温度以下的退火,包括再结晶退火及去应力退火等。
(1)完全退火和等温退火
完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。
(2)球化退火
球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具、量具、模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。
(3)去应力退火
去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。
2.正火:指将钢材或钢件加热到或(钢的上临界点温度)以上,30~50℃保持适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等。
3.淬火:指将钢件加热到Ac3或Ac1(钢的下临界点温度)以上某一温度,保持一定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等。
淬火时,最常用的冷却介质是盐水,水和油。盐水淬火的工件,容易得到高的硬度和光洁的表面,不容易产生淬不硬的软点,但却易使工件变形严重,甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。
4.回火:指钢件经淬硬后,再加热到以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有:低温回火,中温回火,高温回火和多次回火等。
(1)回火的目的:
①降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆性,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。
②获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为了满足各种工件的不同性能的要求,可以通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性、塑性。
③稳定工件尺寸
④对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火)后常采用高温回火,使钢中碳化物适当聚集,将硬度降低,以利切削加工。
(2)回火的种类及应用
根据工件性能要求的不同,按其回火温度的不同,可将回火分为以下几种:
①低温回火(150-250度)
低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件等,回火后硬度一般为HRC58-。
②中温回火(350-500度)
中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度,弹性极限和较高的韧性。因此,它主要用于各种弹簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。
③高温回火(500-650度)
高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理,其目的是获得强度,硬度和塑性,韧性都较好的综合机械性能。因此,广泛用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200-330。
5.调质:指将钢材或钢件进行淬火及高温回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。
6.渗碳:渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
7.把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
(三)表面热处理
表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
(四)化学热处理
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。
例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性;齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。
(五)一些常见的热处理概念
1.正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2.退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3.固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4.时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5.固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型。
6.时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度。
7.淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺
8.回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9.钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化,目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10.调质处理:一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。
11.钎焊:用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺。
炉型的选择
炉型应依据不同的工艺要求及工件的类型来决定
1.对于不能成批定型生产的,工件大小不相等的,种类较多的,要求工艺上具有通用性、多用性的,可选用箱式炉。
2.加热长轴类及长的丝杆,管子等工件时,可选用深井式电炉。
3.小批量的渗碳零件,可选用井式气体渗碳炉。
4.对于大批量的汽车、拖拉机齿轮等零件的生产可选连续式渗碳生产线或箱式多用炉。
5.对冲压件板材坯料的加热大批量生产时,最好选用滚动炉,辊底炉。
6.对成批的定型零件,生产上可选用推杆式或传送带式电阻炉(推杆炉或铸带炉)
7.小型机械零件如:螺钉,螺母等可选用振底式炉或网带式炉。
8.钢球及滚柱热处理可选用内螺旋的回转管炉。
9.有色金属锭坯在大批量生产时可用推杆式炉,而对有色金属小零件及材料可用空气循环加热炉。
(六)加热缺陷及控制
1.过热现象
我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。
(1)一般过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失
控或混料(常为不懂工艺发生的)。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。
(2)断口遗传:有过热组织的钢材,重新加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多,一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口,而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出,受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂。
(3)粗大组织的遗传:有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时,以慢速加热到常规的淬火温度,甚至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性,可采用中间退火或多次高温回火处理。
2.过烧现象
加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复,只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。
3.脱碳和氧化
钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。
加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质(或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。
为了防止氧化和减少脱碳的措施有:工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热(如净化后的惰性气体、控制炉内碳势)、火焰燃烧炉(使炉气呈还原性)
4.氢脆现象
高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理(如回火、时效等)也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。
第二节模具分厂热处理设备类型及其性能
预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。
(1)退火和正火退火和正火用于经过热加工的毛坯。含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢,为降低其硬度易于切削,常采用退火处理;含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢,为避免其硬度过低切削时粘刀,而采用正火处理。
退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织,为以后的热处理作准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。
(2)时效处理时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。
(3)调质调质即是在淬火后进行高温回火处理,它能获得均匀细致的回火索氏体组织,为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作准备,因此调质也可作为预备热处理。
由于调质后零件的综合力学性能较好,对某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作为最终热处理工序。
2.最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。
(1)淬火淬火有表面淬火和整体淬火。其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广,而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好,而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。为提高表面淬火零件的机械性能,常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。其一般工艺路线为:下料——锻造——正火(退火)——粗加工——调质——半精加工——表面淬火——精加工。
(2)渗碳淬火渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢,先提高零件表层的含碳量,经淬火后使表层获得高的硬度,而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施(镀铜或镀防渗材料)。由于渗碳淬火变形大,且渗碳深度一般在0.5~2mm之间,所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。其工艺路线一般为:下料—锻造—正火—粗、半精加工—渗碳淬火—精加工。
当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大余量后,切除多余的渗碳层的工艺方案时,切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后,淬火前进行。
(3)渗氮处理渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄(一般不超过0.6~0.7mm),渗氮工序应尽量靠后安排,为减小渗氮时的变形,在切削后一般需进行消除应力的高温回火。
(二)关于我公司工件热处理的顺序
1.确认淬火工件技术工艺要求及形状结构;2.用火花鉴别材质的准确性。3.用适当的铁丝捆绑。4.中温箱式炉预热。5.盐浴炉加热。6.预冷。
7.冷却。8.水煮(洗)。9.擦干净工件并标记。10.回火。11.取出工件,
并去除捆绑铁丝。
(三)关于热处理较复杂零件的加工及注意事项及措施
1.首先确认淬火工件技术工艺要求及形状结构,如:硬度、材质、带孔、壁薄等。
2.用火花鉴别材质的准确性。
3.对淬火工件依据形状结构的不同,相应采取不同的预防措施,如:对形状结构薄差易较大的工件,可采取分层加热方法,降低工件加热温差,有效降低淬火应力,对璧薄带孔工件用石棉绳堵孔,加热参数取下限、淬火冷却时采取预冷,淬火后必须及时回火等方法。
4.捆绑时,针对工件形状结构的不同,采取不同的捆绑方式,如:孔朝上、壁厚尺寸大端在下、盲孔朝上等。
5.淬火工件必须进行除应力处理,一般在500~650℃范围内保温,保温时间为1.5~2.5分钟/mm.
6.工件加热时间按18~30秒/mm,对较复杂零件一般取下限。
7.对复杂零件可采取等温淬火和淬火冷却时应采取预冷处理,并且及时回火。回火时间一定要充分,回火后,增加人工时效处理,一般时效时间为3.5~5小时。
8.在后冷加工工序加工完后,可再增加一次人工时效处理,以便更充分消除冷加工工序加工应力,如:磨工工序,线切割工序。
上半月钳工组实习,我进行了一定的动手锻炼,模具钳工主要是对机械加工的模具零件进行打标记、抛光、装配处理。实习让我不仅了解的模具钳工在模具制造中的一些工艺,更重要的是我知道模具抛光的基本步骤。下半月的热处理实习,动手的机会很少,但对热处理有了一个基本的认识,了解了热处理的操作流程等等。两小组的师傅都很好,会毫不保留的把经验传授给我们,很感谢他们。
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