常用治具材料性能及应用.ppt
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1、关于常用治具材料性能及应用现在学习的是第1页,共28页常用治具材料常用治具材料金属材料金属材料非金属材料非金属材料碳素结构钢碳素结构钢铜合金铜合金铝合金铝合金不锈钢不锈钢电木电木玻纤玻纤亚克力亚克力赛钢赛钢常用治具材料分类现在学习的是第2页,共28页碳素结构钢(一)45#钢综述:综述:45#45#钢,是国标(钢,是国标(GBGB)中)中的叫法;日本国家标准的叫法;日本国家标准(JISJIS)称之为)称之为S45CS45C;美国;美国材料与实验协会(材料与实验协会(ASTMASTM)称之为称之为10451045;德国国家标准;德国国家标准(DINDIN)称之为)称之为C45C45。45#45#钢
2、钢属优质碳素结构钢,冷热加属优质碳素结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能良工性能都不错,机械性能良好,价格低,来源广,应用好,价格低,来源广,应用广泛。广泛。现在学习的是第3页,共28页碳素结构钢(二)45#钢性能参数性能参数:含碳量万分之:含碳量万分之42504250;屈服强度;屈服强度355MPa355MPa;抗拉强度;抗拉强度600MPa600MPa;伸长率;伸长率1717;材料硬度;材料硬度HBS241HBS241;退火后硬度;退火后硬度HBS197HBS197;淬火后表面硬度;淬火后表面硬度4552HRC4552HRC;密度;密度7.85g/7.85g/立方厘立方厘米米.应用应用:4
3、5#45#钢因其加工性能良好,价格低而广泛应用于治具轴类;钢因其加工性能良好,价格低而广泛应用于治具轴类;重要连接类;支承类及结构类零件重要连接类;支承类及结构类零件.热处理热处理:45#45#钢淬火性能并不好,通常采用调质处理钢淬火性能并不好,通常采用调质处理.推荐处理温度推荐处理温度为正火为正火850850;淬火;淬火840840;回火;回火600600.一般处理后表面硬度为一般处理后表面硬度为HRC4246HRC4246,特殊要求可表面渗碳淬火,可达成表面硬度,特殊要求可表面渗碳淬火,可达成表面硬度HRC5862.HRC5862.表面防锈处理:表面防锈处理:通常有表面发黑及表面电镀两种通
4、常有表面发黑及表面电镀两种.现在学习的是第4页,共28页综述:综述:Q235Q235冷轧板在治具行业主冷轧板在治具行业主要应用于钣金件要应用于钣金件.因其采用常因其采用常温轧制,表面无氧化皮,加温轧制,表面无氧化皮,加之退火处理,其机械性能及之退火处理,其机械性能及工艺性能都优于热轧板工艺性能都优于热轧板.通常通常其含碳量为万分之其含碳量为万分之14221422;屈服强度屈服强度235MPa235MPa;抗拉强;抗拉强375500MPa.375500MPa.表面硬度表面硬度HBS165HBS165;通常成型后不做;通常成型后不做热处理,表面防锈处理一般采热处理,表面防锈处理一般采用电镀或喷粉或
5、烤漆用电镀或喷粉或烤漆.常用厚常用厚度度4MM.4MM.碳素结构钢(三)Q235冷轧板现在学习的是第5页,共28页 铜合金综述:综述:纯铜呈紫红色,又称紫铜,纯铜呈紫红色,又称紫铜,密度密度8.96g/8.96g/立方厘米,熔点立方厘米,熔点10831083.铜合金按外观形态可铜合金按外观形态可分为黄铜(铜锌合金);青分为黄铜(铜锌合金);青铜(铜锡合金);白铜(铜铜(铜锡合金);白铜(铜镍合金)镍合金).由于铜合金具有色泽由于铜合金具有色泽美观;导电导热性能优异;耐磨美观;导电导热性能优异;耐磨耐蚀性良好;易于机械加工常用耐蚀性良好;易于机械加工常用于治具轴套类;接线端子类;导于治具轴套类;
6、接线端子类;导热器件类;外观装饰类及重要防热器件类;外观装饰类及重要防锈防蚀零件锈防蚀零件.现在学习的是第6页,共28页铝合金(一)概述:概述:以铝为基材的合金总称铝合金以铝为基材的合金总称铝合金.主要元素有铜;硅;镁;锌;主要元素有铜;硅;镁;锌;锰次要元素则有镍;铁;钛铬;锰次要元素则有镍;铁;钛铬;锂等锂等.分类:分类:按加工方法可分铸造铝合金和按加工方法可分铸造铝合金和变形铝合金变形铝合金.铸造铝合金主要用于各铸造铝合金主要用于各类铝铸件,变形铝合金包括不可热处类铝铸件,变形铝合金包括不可热处理强化型铝合金(纯铝);可热处理理强化型铝合金(纯铝);可热处理强化型铝合金(可通过淬火和时效
7、处强化型铝合金(可通过淬火和时效处理提高机械性能,又可分硬铝;锻铝;理提高机械性能,又可分硬铝;锻铝;超硬铝和特殊铝合金等超硬铝和特殊铝合金等.现在学习的是第7页,共28页铝合金(二)基本特性:基本特性:铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性;导热性和抗蚀性,工业应用广可加工成各种型材,具有优良的导电性;导热性和抗蚀性,工业应用广泛,使用量仅次于钢,常见材料型式有板;带;箔;管;棒;线;型材泛,使用量仅次于钢,常见材料型式有板;带;箔;管;棒;线;型材等等.常用型号及性能:常用型号及性能:6
8、0616061铝合金,主要合金元素为镁和硅,因铝合金,主要合金元素为镁和硅,因Mg2SiMg2Si可固可固溶于铝中,使合金具有人工时效硬化功能溶于铝中,使合金具有人工时效硬化功能.6061.6061铝合金具有加工性能铝合金具有加工性能极佳,良好的抗腐蚀性能,韧性高及加工后不变形,上色膜容易,氧化效极佳,良好的抗腐蚀性能,韧性高及加工后不变形,上色膜容易,氧化效果极佳等特性果极佳等特性.硬度硬度HB=95HB=95;密度;密度2.75g/2.75g/立方厘米;受拉屈服强度立方厘米;受拉屈服强度55.2MPa55.2MPa;抗拉强度;抗拉强度124MPa124MPa;疲劳强度;疲劳强度62.1MP
9、a62.1MPa;熔点;熔点607650607650.应用:应用:60616061铝合金因其密度低;强度高;氧化色泽可选而广泛应用于铝合金因其密度低;强度高;氧化色泽可选而广泛应用于治具架构类;支承连接类;加强类,拉杆手柄类及外观装饰类零件治具架构类;支承连接类;加强类,拉杆手柄类及外观装饰类零件.表面处理:表面处理:一般采用阳极化处理成黑;白;金等防氧化表面一般采用阳极化处理成黑;白;金等防氧化表面.现在学习的是第8页,共28页 不锈钢(一)概述:概述:不锈耐酸钢简称不锈钢不锈耐酸钢简称不锈钢.它由不锈钢和耐酸钢两它由不锈钢和耐酸钢两大部分组成,能抵抗大气腐蚀的钢叫不锈钢;能抵大部分组成,能
10、抵抗大气腐蚀的钢叫不锈钢;能抵抗化学介质腐蚀的叫耐酸钢,通常而言,含抗化学介质腐蚀的叫耐酸钢,通常而言,含CrCr量量大于大于1212的钢就具有了不锈钢的特点的钢就具有了不锈钢的特点.分类:分类:按合金成分可分为按合金成分可分为CrCr系(系(SUS400SUS400););Cr-Cr-NiNi(SUS300SUS300););Cr-Mn-NiCr-Mn-Ni系(系(SUS200SUS200);及);及析出硬化系(析出硬化系(SUS600SUS600)常用牌号:常用牌号:SUS304SUS304(0Cr18Ni90Cr18Ni9)奥氏体基本钢种,)奥氏体基本钢种,耐蚀性和耐热性优良;低温强度和
11、机械性能优良;耐蚀性和耐热性优良;低温强度和机械性能优良;单相奥氏体组织,无热处理硬化现象单相奥氏体组织,无热处理硬化现象.应用:应用:治具销轴类;耐酸碱类;耐热类;恶劣环境使治具销轴类;耐酸碱类;耐热类;恶劣环境使用类零件用类零件.现在学习的是第9页,共28页不锈钢(二)不锈钢铣加工:不锈钢铣加工:铣削不锈钢的特点是:不锈钢的粘附铣削不锈钢的特点是:不锈钢的粘附性及熔着性强,切屑容易粘附在铣刀刀齿上,使切削性及熔着性强,切屑容易粘附在铣刀刀齿上,使切削条件恶化;逆铣时,刀齿先在已经硬化的表面上滑行,条件恶化;逆铣时,刀齿先在已经硬化的表面上滑行,增加了加工硬化的趋势;铣削时冲击、振动较大,使
12、增加了加工硬化的趋势;铣削时冲击、振动较大,使铣刀刀齿易崩刃和磨损铣刀刀齿易崩刃和磨损.铣削不锈钢时,切削刃既要铣削不锈钢时,切削刃既要锋利又要能承受冲击,容屑槽要大锋利又要能承受冲击,容屑槽要大 ;适宜制作不;适宜制作不锈钢铣刀的硬质合金牌号有锈钢铣刀的硬质合金牌号有YG8YG8、YW2YW2、813813、798798、YS2TYS2T、YS30YS30、YS25YS25等;铣削不锈钢时,等;铣削不锈钢时,应尽可能采用顺铣法加工应尽可能采用顺铣法加工 ;如用一般;如用一般10%10%乳乳化液冷却,应保证切削液流量达到充分冷却化液冷却,应保证切削液流量达到充分冷却 ;硬质合金铣刀铣削不锈钢时
13、,取硬质合金铣刀铣削不锈钢时,取Vc=70Vc=70150 150 m/minm/min,Vf=37.5Vf=37.5150 mm/min 150 mm/min,高速钢铣,高速钢铣刀铣削时,取刀铣削时,取Vc=2040m/minVc=2040m/min,Vf=1870mm/min.Vf=1870mm/min.现在学习的是第10页,共28页金属热处理小常识概念:概念:热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的组织结构,来控制其性能的一种综合工艺过程材料表面或内部的组织结构,来控制其性能的一种综合工艺过程.工艺:
14、工艺:热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断两个过程。这些过程互相衔接,不可间断.分类:分类:一般包括退火;正火;淬火;回火一般包括退火;正火;淬火;回火.退火:退火:退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织衡状态,获得良好的
15、工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备准备.正火:正火:正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理不高的零件作为最终热处理.淬火:淬火:淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆.
16、回火:回火:为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650650摄摄氏度的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为氏度的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火回火 现在学习的是第11页,共28页发黑处理小常识概述:概述:钢制件的表面发黑处理,也有被钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的称之为发蓝的.发黑处理现在常用的发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种较晚的常温发黑两种.但常温发黑工但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好艺对于低碳钢的效果不太
17、好.A3.A3钢用钢用碱性发黑好一些碱性发黑好一些.碱性发黑细分出碱性发黑细分出来,又有一次发黑和两次发黑的来,又有一次发黑和两次发黑的区别区别.发黑液的主要成分是氢氧发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。化钠和亚硝酸钠。.发黑时所需温发黑时所需温度的宽容度较大,大概在度的宽容度较大,大概在135135摄氏摄氏度到度到155155摄氏度之间都可以得到摄氏度之间都可以得到不错的表面,只是所需时间有些不错的表面,只是所需时间有些长短而已长短而已.实际操作中,需要注意的实际操作中,需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量,是工件发黑前除锈和除油的质量,以及发黑后的钝化浸油以及发黑后的钝化浸油.发黑质量
18、的发黑质量的好坏往往因这些工序而变化好坏往往因这些工序而变化 .现在学习的是第12页,共28页阳极化小常识概述:概述:金属材料在电解质溶液中,通过外施阳极电金属材料在电解质溶液中,通过外施阳极电流使其表面形成氧化膜的一种材料保护技术流使其表面形成氧化膜的一种材料保护技术.又称又称表面阳极氧化表面阳极氧化.金属材料或制品经过表面阳极化处金属材料或制品经过表面阳极化处理后,其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热理后,其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性等均有大幅度提高性等均有大幅度提高.实施阳极化处理最多的金属实施阳极化处理最多的金属材料是铝材料是铝.铝的阳极氧化一般在酸性电解液中进铝的阳极氧化一
19、般在酸性电解液中进行,以铝为阳极行,以铝为阳极.在电解过程中,氧的阴离子与铝在电解过程中,氧的阴离子与铝作用产生氧化膜作用产生氧化膜.这种膜初形成时不够细密,虽这种膜初形成时不够细密,虽有一定电阻,但电解液中的负氧离子仍能到达有一定电阻,但电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度增大,电铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度增大,电阻也变大,从而电解电流变小阻也变大,从而电解电流变小.这时,与电解液这时,与电解液接触的外层氧化膜发生化学溶解接触的外层氧化膜发生化学溶解.当铝表面形成当铝表面形成氧化物的速度逐渐与化学溶解的速度平衡时,氧化物的速度逐渐与化学溶解的速度平衡时,这一氧化膜
20、便可达到这一电解参数下的最大这一氧化膜便可达到这一电解参数下的最大厚度厚度.铝的阳极氧化膜外层多孔,容易吸附铝的阳极氧化膜外层多孔,容易吸附染料和有色物质,因而可进行染色,提高其染料和有色物质,因而可进行染色,提高其装饰性装饰性.现在学习的是第13页,共28页金属零件表面处理规范零件零件零件零件材材材材质质质质优先方优先方优先方优先方案案案案次选方次选方次选方次选方案案案案备用备用备用备用方方方方案案案案备备备备注注注注45454545钢钢钢钢镀黑锌镀黑锌镀硬镀硬CrCr(白色)白色)表面表面发发黑黑Q235Q235Q235Q235板板板板喷粉喷粉(电(电脑白脑白/电电脑灰)脑灰)镀锌(彩镀锌
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