C6仪器仪表元器件成型工艺课件

C6:仪器仪表元器件的成型工仪器仪表元器件的成型工艺及特殊工艺艺及特殊工艺l金属元器件的精密成型工艺金属元器件的精密成型工艺l非金属元器件的精密成型工艺非金属元器件的精密成型工艺l仪器仪表元器件的连接成型工艺仪器仪表元器件的连接成型工艺l刻划技术刻划技术l电子组装技术电子组装技术主要内容主要内容6.1 金属元器件的精密成型工艺金属元器件的精密成型工艺l金属元器件的精密成型金属元器件的精密成型-是指零件成型后仅需少量加是指零件成型后仅需少量加工或不必加工，即可作为机械构件使用的成型技术。工或不必加工，即可作为机械构件使用的成型技术。l精密铸造：熔模铸造、压力铸造精密铸造：熔模铸造、压力铸造l精密锻造：精密模锻、冷挤压精密锻造：精密模锻、冷挤压l精密冲压：精密冲裁、成型工序精密冲压：精密冲裁、成型工序1.精密铸造精密铸造l特种铸造：熔模铸造、压力铸造特种铸造：熔模铸造、压力铸造1）熔模铸造：）熔模铸造：（失蜡铸造）（失蜡铸造）l先用易熔材料（如蜡料）制成实体模样，然后在模样表先用易熔材料（如蜡料）制成实体模样，然后在模样表面涂挂数层耐火材料制成型壳，待型壳硬化、干燥后，面涂挂数层耐火材料制成型壳，待型壳硬化、干燥后，加热使壳内易熔的实体模样熔化失掉，得到空心型壳，加热使壳内易熔的实体模样熔化失掉，得到空心型壳，再经高温焙烧后进行浇注，从而获得铸件。再经高温焙烧后进行浇注，从而获得铸件。熔模铸造工艺过程：熔模铸造工艺过程：制作母模、用母模制作压型制作母模、用母模制作压型-制造压型、向压制造压型、向压型中压蜡型中压蜡-制造熔模、熔模组合、结壳、制造熔模、熔模组合、结壳、脱蜡、焙烧、造型浇注。脱蜡、焙烧、造型浇注。l制作母模制作母模l熔模的制造熔模的制造l型壳的成型型壳的成型l脱模、型壳焙烧脱模、型壳焙烧l浇注、落砂、清理浇注、落砂、清理熔模铸造广泛用于仪器仪表、航空航天、机械、熔模铸造广泛用于仪器仪表、航空航天、机械、汽车等。汽车等。特点：特点：（1）精度高于普通铸造；尺寸精度达）精度高于普通铸造；尺寸精度达IT11-IT13；表面粗糙度表面粗糙度 Ra12.5-1.6um。是近净成型方法。是近净成型方法。（2）可铸造结构形状非常复杂，并难于用其他）可铸造结构形状非常复杂，并难于用其他方法加工成型的零件。方法加工成型的零件。铸件重量小至几克；壁厚小至铸件重量小至几克；壁厚小至0.5mm；铸出孔径铸出孔径小至小至1mm以下。以下。（3）适用于各种合金，特别是难加工材料，如）适用于各种合金，特别是难加工材料，如不锈钢、耐热钢、硬质合金。不锈钢、耐热钢、硬质合金。（4）单件、小批、大量生产均可。）单件、小批、大量生产均可。（5）工艺过程较复杂、生产周期长。）工艺过程较复杂、生产周期长。-多用多用于小型零件。重量小于于小型零件。重量小于25公斤公斤。蜡模模具生产现场司母戊鼎鸟尊2）压力铸造）压力铸造-是将液态或半液态的金属或合金，在高压是将液态或半液态的金属或合金，在高压下高速充填金属铸型，并在压力下凝固成型的铸造方法。下高速充填金属铸型，并在压力下凝固成型的铸造方法。l常用压力：几常用压力：几Pa-几十几十Pa；充型时间：充型时间：0.05-0.2s；充型速度：充型速度：10-120m/s；设备：压铸机设备：压铸机l压力铸造工艺过程（压力铸造工艺过程（P185-图图6-3）l特点：特点：（1）精度高；尺寸精度达）精度高；尺寸精度达IT11-IT13；表面粗糙度表面粗糙度 Ra3.2-0.8um。是近净成型方法。是近净成型方法。（2）铸件在压力下凝固结晶、冷却速度快。铸件在压力下凝固结晶、冷却速度快。-其铸件组织其铸件组织致密，提高铸件强度和表面硬度。致密，提高铸件强度和表面硬度。（3）压铸件中便于嵌铸其他材料的零件。可简化工艺、减少）压铸件中便于嵌铸其他材料的零件。可简化工艺、减少装配工时。装配工时。（4）压铸提高充型能力，可铸出形状复杂的零件。最小壁厚）压铸提高充型能力，可铸出形状复杂的零件。最小壁厚达达0.3mm,小孔达小孔达0.7mm。（5）生产效率高。生产效率高。2.精密锻造精密锻造-塑性体积成型工艺塑性体积成型工艺l锻造按坯料成型温度分锻造按坯料成型温度分l热锻热锻、温锻、冷锻、等温锻、温锻、冷锻、等温锻 锻造特点：锻造特点：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。l尺寸精度尺寸精度（0.4-0.2）mm（热锻热锻）l （0.2-0.1）mm（温锻温锻）l （0.1-0.01）mm（冷锻冷锻）l粗糙度粗糙度 Ra1.6-0.4uml可获得更细密的晶粒可获得更细密的晶粒-提高材料的力学性能。提高材料的力学性能。l生产率高。生产率高。l模具成本高模具成本高-适用大批量生产。适用大批量生产。1）精密模锻）精密模锻 （机械压力机）（机械压力机）l通过压力迫使金属流动，使金属充满锻模模膛通过压力迫使金属流动，使金属充满锻模模膛（型腔），而生产锻件的方法。模锻占锻件数的（型腔），而生产锻件的方法。模锻占锻件数的70%以上以上。l保证精密模锻制品质量的工艺措施：保证精密模锻制品质量的工艺措施：l（1）采用多级锻造，使用两套（或以上）不同的）采用多级锻造，使用两套（或以上）不同的模锻。模锻。l（2）对毛坯有较高要求：需精确计算原始坯料的）对毛坯有较高要求：需精确计算原始坯料的体积，公差为体积，公差为（0.3-0.8）%。l（3）采用少无表面氧化加热）采用少无表面氧化加热-防止表面氧化。防止表面氧化。l（4）严格控制温度，并对模具润滑。）严格控制温度，并对模具润滑。l行星齿轮锻件图？行星齿轮锻件图？l导柱式齿轮锻造模结构图？导柱式齿轮锻造模结构图？l？l冷挤压冷挤压-是在冷态（室温）下，使金是在冷态（室温）下，使金属坯料在挤压模膛内受压而被挤出，从属坯料在挤压模膛内受压而被挤出，从而获得所需形状、尺寸以及一定力学性而获得所需形状、尺寸以及一定力学性能的成型制品。能的成型制品。l冷挤压分为：正挤压、反挤压、复合挤冷挤压分为：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压压、径向挤压。l？l特点：特点：l工件三向受压工件三向受压-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、异型断面的空心件或杯形件。用于深孔、薄壁、异型断面的空心件或杯形件。l精度高。尺寸精度达精度高。尺寸精度达IT6-IT7，纤维组织连续。纤维组织连续。l材料冷作硬化材料冷作硬化-提高制品的强度和硬度。提高制品的强度和硬度。l效率高。效率高。3）其他精密锻造方法）其他精密锻造方法（1）精压）精压-锻造后续工序。尺寸精度锻造后续工序。尺寸精度（0.25-0.1）mm；粗糙度粗糙度 钢件钢件 Ra3.2-1.6um 铝件铝件 Ra0.8-0.4um。（2）闭塞式模锻）闭塞式模锻-精密模锻和挤压工艺的结合精密模锻和挤压工艺的结合与发展。与发展。（3）粉末锻造）粉末锻造-是将金属粉末冶金和精密模是将金属粉末冶金和精密模锻相结合的新工艺。锻相结合的新工艺。l-将金属粉末烧结的预成型坯，经加热后在将金属粉末烧结的预成型坯，经加热后在闭式锻模中实现无飞边精密模锻，从而获得与闭式锻模中实现无飞边精密模锻，从而获得与普通模锻件相同密度、形状复杂的精密金属锻普通模锻件相同密度、形状复杂的精密金属锻件的方法。件的方法。l特点：特点：l精度高。精度高。IT6-IT9；模具寿命高。可提高模具寿命高。可提高0-20倍。倍。l工艺过程：工艺过程：l金属粉末金属粉末预成型预成型烧结烧结锻造锻造机加工机加工热处理热处理l3.精密冲压精密冲压 （机械压力机）（机械压力机）l冲压是通过模具使板料塑性成型以获得零件制品的工艺方冲压是通过模具使板料塑性成型以获得零件制品的工艺方法。法。l板厚板厚4mm，一般是冷态（室温）加工。一般是冷态（室温）加工。l分类：分离工序分类：分离工序-主要是精密冲裁；主要是精密冲裁；l 成型工序成型工序-塑性成型。塑性成型。l主要加工对象：低碳钢、铜、铝、镁合金及高塑性合金钢主要加工对象：低碳钢、铜、铝、镁合金及高塑性合金钢等。等。l特点：特点：l板材冲压件壁薄、重量轻、又具有高强度和刚度；板材冲压件壁薄、重量轻、又具有高强度和刚度；l精密冲压件质量稳定，互换性好，多数可直接使用。精密冲压件质量稳定，互换性好，多数可直接使用。l操作简单，加工成本低。操作简单，加工成本低。l冲模复杂，制造成本高冲模复杂，制造成本高-适用大批量生产。适用大批量生产。1）精密冲裁精密冲裁l剪切面粗糙度达剪切面粗糙度达 Ra3.2-0.2um。问题：精密冲裁与普通冲裁的异同？问题：精密冲裁与普通冲裁的异同？2）成型工序成型工序l使坯料产生塑性变形而不破裂的工序，包括：使坯料产生塑性变形而不破裂的工序，包括：弯曲、拉深、翻边、缩口、胀形等。弯曲、拉深、翻边、缩口、胀形等。l拉深件高度尺寸精度：拉深件高度尺寸精度：IT8-IT10l 直径尺寸精度：直径尺寸精度：IT9-IT10l 弯曲尺寸精度：弯曲尺寸精度：IT9-IT10l 厚度尺寸精度：厚度尺寸精度：IT9-IT104.弹性元件的精密成型弹性元件的精密成型 l弹性元件弹性元件-是利用材料的弹性特性来完成各是利用材料的弹性特性来完成各种功能的元件。种功能的元件。l特点：特点：l常见的弹性元件：常见的弹性元件：l螺旋弹簧、弹簧管、簧片、波纹管螺旋弹簧、弹簧管、簧片、波纹管l1）螺旋弹簧）螺旋弹簧-用圆形弹簧丝绕制而成。用圆形弹簧丝绕制而成。l l2）弹簧管）弹簧管-是一种弯成圆形的空心扁管。是一种弯成圆形的空心扁管。6.2 仪器仪表非金属元器件的精密成型工艺仪器仪表非金属元器件的精密成型工艺l主要非金属材料：塑料、陶瓷主要非金属材料：塑料、陶瓷l补充：补充：l塑料材料塑料材料-以合成树脂为主要成分，在一定温度和压力下以合成树脂为主要成分，在一定温度和压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组成：由合成树脂和添加剂组成。组成：由合成树脂和添加剂组成。l合成树脂：占合成树脂：占40%-100%；决定塑料的主要性能。由聚合反；决定塑料的主要性能。由聚合反应获得。常为粘稠状液体或固体。应获得。常为粘稠状液体或固体。l添加剂：为了改变塑料的性能。添加剂：为了改变塑料的性能。l填充剂：占填充剂：占20%-50%；如加入玻璃纤维；如加入玻璃纤维提高强度；加入提高强度；加入石棉石棉提提高耐热性；加入云母高耐热性；加入云母提提高绝缘性。高绝缘性。l增塑剂：提高塑料的可塑性和柔软性。增塑剂：提高塑料的可塑性和柔软性。l防老剂：防老剂：l与金属材料相比工程材料的特点：与金属材料相比工程材料的特点：l密度小；比强度高；耐腐性好；优良的电绝缘性；工艺性好；密度小；比强度高；耐腐性好；优良的电绝缘性；工艺性好；l耐热性差。耐热性差。l常见的工程塑料：常见的工程塑料：（P95 表表3-6）l（1）热塑性塑料）热塑性塑料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（尼龙）聚酰胺（尼龙）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、聚甲基丙烯酸甲脂聚甲基丙烯酸甲脂（有机玻璃）（有机玻璃）PMMA；l（2）热固性塑料）热固性塑料l酚醛塑料酚醛塑料PF、环氧塑料环氧塑料EP、有机硅塑料、聚氨酯塑料。有机硅塑料、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按塑料受热时所呈现的性质不同，分为：按塑料受热时所呈现的性质不同，分为：l（1）热固性塑料）热固性塑料l（2）热塑性塑料）热塑性塑料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-主要用于热塑性塑料成型。主要用于热塑性塑料成型。l 80%以上都采用注射成型方法生产。以上都采用注射成型方法生产。l-在注射成型机上进行。在注射成型机上进行。l注射成型原理：注射成型原理：l工艺流程：工艺流程：l特点：特点：l可以制造各种结构复杂、尺寸精密、或带有金属嵌件的成型可以制造各种结构复杂、尺寸精密、或带有金属嵌件的成型零件。零件。l对各种塑料的成型适应性强。对各种塑料的成型适应性强。l成型周期短，可多腔成型。成型周期短，可多腔成型。l易于实现自动化连续生产。易于实现自动化连续生产。l注射成型的精度以及元件的性能：主要取决于注射模的精度注射成型的精度以及元件的性能：主要取决于注射模的精度（成型精度），注射时的温度、压力和时间（元件的性能）（成型精度），注射时的温度、压力和时间（元件的性能）。2）压缩成型及压注成型）压缩成型及压注成型-主要用于热固性塑主要用于热固性塑料料 l压缩成型压缩成型l压注成型压注成型3）挤压成型）挤压成型-主要用于热塑性塑料，主要用主要用于热塑性塑料，主要用于成型各种塑料型材。于成型各种塑料型材。l挤压成型挤压成型l可制成各种截面的板材、管材、棒材、异型材、可制成各种截面的板材、管材、棒材、异型材、以及细丝、薄膜、电线电缆涂层等制品。以及细丝、薄膜、电线电缆涂层等制品。4）塑料零件的结构工艺性）塑料零件的结构工艺性（与金属铸造的结构工艺性相（与金属铸造的结构工艺性相似）似）l脱模斜度脱模斜度 脱模方向脱模方向 斜度大小斜度大小l壁厚壁厚-是塑料制品结构设计的最基本要素。是塑料制品结构设计的最基本要素。强度、刚度、均匀强度、刚度、均匀l加强筋加强筋 筋厚、筋方向筋厚、筋方向l支撑面支撑面 凸起的边框、底脚凸台凸起的边框、底脚凸台l圆角圆角l孔的要求孔的要求 孔间距、孔间距、l塑料成型螺纹塑料成型螺纹 强度、长度、直径、螺距、滚花强度、长度、直径、螺距、滚花l镶嵌件镶嵌件 2.陶瓷零件的精密成形与精密加工陶瓷零件的精密成形与精密加工l陶瓷是一种硬而脆的材料，其原料大多是粉料。陶瓷是一种硬而脆的材料，其原料大多是粉料。-是以天然或人工合成的无机非金属物质为原料，经过是以天然或人工合成的无机非金属物质为原料，经过成形和高温烧结而制成的固体材料和制品。成形和高温烧结而制成的固体材料和制品。l普通陶瓷普通陶瓷-是利用天然硅酸盐矿物为原料制成的陶是利用天然硅酸盐矿物为原料制成的陶瓷。瓷。l特种陶瓷特种陶瓷-是采用高纯度的人工合成原料制成的具是采用高纯度的人工合成原料制成的具有各种独特的力学、物理或化学性能的陶瓷。有各种独特的力学、物理或化学性能的陶瓷。l陶瓷的性能：陶瓷的性能：l力学性能：弹性模量大，硬而脆；力学性能：弹性模量大，硬而脆；l物化性能：热膨胀、导热性和热稳定性；化学稳定性；物化性能：热膨胀、导热性和热稳定性；化学稳定性；导电性。导电性。l陶瓷应用：陶瓷应用：l氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷-高速切削刀具、量规、火花塞高速切削刀具、量规、火花塞l敏感陶瓷敏感陶瓷-制作敏感元件（传感器）制作敏感元件（传感器）l陶瓷制造方法：陶瓷制造方法：l采用成形后再烧结采用成形后再烧结1）陶瓷零件的精密成型技术）陶瓷零件的精密成型技术l干压成形（金属模成型）干压成形（金属模成型）l等静压成形等静压成形l注射成形注射成形2）陶瓷零件的精密加工技术）陶瓷零件的精密加工技术l由于陶瓷硬而脆由于陶瓷硬而脆-常采用磨削、研磨、抛光常采用磨削、研磨、抛光等加工方法。等加工方法。l（1）陶瓷零件的磨削）陶瓷零件的磨削l用普通外圆、内圆、无心、平面磨床；用普通外圆、内圆、无心、平面磨床；l砂轮采用金刚石砂轮。砂轮采用金刚石砂轮。l金刚石砂轮结构：金刚石砂轮结构：l磨料层磨料层 金刚石磨料、结合剂金刚石磨料、结合剂l基体基体 骨架（铝制成）骨架（铝制成）l过渡层过渡层 保证磨料层与基体的牢固结合保证磨料层与基体的牢固结合金刚石砂轮主要参数：金刚石砂轮主要参数：l粒度粒度l浓度浓度-磨料层单位体积内金刚石的含磨料层单位体积内金刚石的含量；量；150%100%75%50%25%五种五种l磨料层厚度磨料层厚度 1.5，2，3，5mm（2）陶瓷零件的其他加工方法陶瓷零件的其他加工方法超声波加工超声波加工线切割加工线切割加工电子束加工电子束加工6.3 仪器仪表元器件的连接成形仪器仪表元器件的连接成形l三大连接成形技术：焊接、胶接、机械连接三大连接成形技术：焊接、胶接、机械连接（螺纹连接、铆接）（螺纹连接、铆接）1.焊接成形焊接成形l 焊接是利用局部加热（有时还要加压）的方法将两焊接是利用局部加热（有时还要加压）的方法将两个或两个以上的金属焊件在联接处形成分子间的结个或两个以上的金属焊件在联接处形成分子间的结合而构成的一种联接。由于焊接结构具有质量轻、合而构成的一种联接。由于焊接结构具有质量轻、施工简便、生产率高和成本低等优点施工简便、生产率高和成本低等优点 。l分为：熔焊、压焊、钎焊分为：熔焊、压焊、钎焊1）熔焊）熔焊-l分为：手工电弧焊、气焊、埋弧自动焊、分为：手工电弧焊、气焊、埋弧自动焊、气体保护焊、电渣焊。气体保护焊、电渣焊。2）压焊）压焊-l分为：电阻焊、摩擦焊、扩散焊、超声分为：电阻焊、摩擦焊、扩散焊、超声波焊波焊l适用于薄件的焊接。适用于薄件的焊接。3）钎焊）钎焊-l分为：硬钎焊、软钎焊分为：硬钎焊、软钎焊l特点：特点：l温度低，变形小，可用与精密连接；温度低，变形小，可用与精密连接；l可以连接异种材料；可以连接异种材料；l连接强度不高；连接强度不高；l使用材料广。使用材料广。l如：印刷电路的制作如：印刷电路的制作-铅锡合金钎焊。铅锡合金钎焊。l注意：选用合适的钎料和钎焊剂。注意：选用合适的钎料和钎焊剂。l钎焊剂的作用钎焊剂的作用-进一步清除钎焊表面的氧化物，并进一步清除钎焊表面的氧化物，并在钎焊中保护钎焊接头面。（焊锡膏、松香）在钎焊中保护钎焊接头面。（焊锡膏、松香）4）高能量密度焊接）高能量密度焊接l激光焊接、电子束焊接激光焊接、电子束焊接l瞬时功率达瞬时功率达1051012 W/cm2，比一般焊弧高比一般焊弧高103108 倍。倍。l特点：特点：l能量束束径小，热影响区小；能量束束径小，热影响区小；l焊接速度快，焊缝深度比大。焊接速度快，焊缝深度比大。2.胶接成形胶接成形 粘接（又称胶接）长期以来用于木材、橡胶、塑粘接（又称胶接）长期以来用于木材、橡胶、塑料等材料的联接。由于近四十年来粘胶剂和粘接技术的料等材料的联接。由于近四十年来粘胶剂和粘接技术的发展，粘接已用于轻金属、钢、铁等材料的联接。发展，粘接已用于轻金属、钢、铁等材料的联接。1）特点：）特点：l适用范围广；（多种材料）适用范围广；（多种材料）l连接处应力分布均匀；（无热变形）连接处应力分布均匀；（无热变形）l接头密封性好；接头密封性好；l成本低，易实现机械化、自动化加工。成本低，易实现机械化、自动化加工。l2）胶接工艺）胶接工艺l选择胶粘剂选择胶粘剂-接头设计接头设计-接头表面处理接头表面处理-胶粘剂涂敷胶粘剂涂敷-胶接装配胶接装配-固化（加热、固化（加热、光照）光照）l3）接头的结构形式）接头的结构形式lP213 图图6-53l4）胶粘剂的选择）胶粘剂的选择l常用胶粘剂：改性环氧树脂胶、改性丙烯树脂常用胶粘剂：改性环氧树脂胶、改性丙烯树脂胶（胶（502）、聚氨酯胶、紫外固化胶、无极胶；）、聚氨酯胶、紫外固化胶、无极胶；l不同材料胶接要选择不同的胶粘剂不同材料胶接要选择不同的胶粘剂lP214 表表6-4661 螺纹的基本知识螺纹的基本知识662 螺纹连接的基本类型及应用螺纹连接的基本类型及应用663 螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松664 其他连接其他连接第第6章章 连接连接一、螺纹的类型和应用一、螺纹的类型和应用661 1 螺纹螺纹的基本知识的基本知识d2螺螺旋旋线线-一一动动点点在在一一圆圆柱柱体体的的表表面面上上，一一边边绕绕轴轴线线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。螺螺纹纹-一一平平面面图图形形沿沿螺螺旋旋线线运运动动，运运动动时时保保持持该该图图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹螺纹按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹螺纹的牙型螺纹的牙型矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹1530330按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹潘存云教授研制按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹 一般一般:n 4双线螺纹双线螺纹单线螺纹单线螺纹PSPh=2PPPhPPh=Pn线螺纹线螺纹:Ph=n P潘存云教授研制潘存云教授研制按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分 按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹螺纹副螺纹副内螺纹内螺纹外螺纹外螺纹按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹螺旋传动螺旋传动连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹按螺纹的牙型分按螺纹的牙型分螺螺纹纹的的分分类类按螺纹的旋向分按螺纹的旋向分按螺旋线的根数分按螺旋线的根数分 按回转体的内外表面分按回转体的内外表面分按螺旋的作用分按螺旋的作用分按母体形状分按母体形状分矩形螺纹矩形螺纹三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹右旋螺纹右旋螺纹左旋螺纹左旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹外螺纹外螺纹内螺纹内螺纹连接螺纹连接螺纹传动螺纹传动螺纹圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹圆柱螺纹圆柱螺纹圆锥螺纹圆锥螺纹管螺纹管螺纹(3)中径中径d2 也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。d1d2d(1)大径大径d（为为公称直径公称直径）与外螺纹牙顶(或内螺纹牙底)相重合的假想圆柱体的直径。(2)小径小径 d1 与外螺纹牙底(或内螺纹牙顶)相重合的假想圆柱体的直径。(4)螺距螺距P 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。(5)导程导程Ph(6)螺纹升角螺纹升角 中径d2圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角(7)牙型角牙型角 轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角。牙型侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。tg=d2 nP 牙侧角牙侧角 d2SPh=nP同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距P二、螺纹要素（主要参数）二、螺纹要素（主要参数）SPP/2P/2三角形三角形螺纹螺纹普通普通螺纹螺纹=60管管螺纹螺纹=55普通螺纹以大径普通螺纹以大径d为为公称直径公称直径，同一公称直径可以有多，同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹粗牙螺纹，其余的统称为，其余的统称为细牙螺纹。细牙螺纹。60Pd粗牙粗牙dP细牙细牙dP细牙细牙粗牙螺纹应用最广粗牙螺纹应用最广细牙螺纹的优点：细牙螺纹的优点：升角小、小径大、自锁性好、强度高，升角小、小径大、自锁性好、强度高，缺点：缺点：不耐磨易滑扣。不耐磨易滑扣。应用：应用：薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。薄壁零件、受动载荷的连接和微调机构。三、螺纹标记梯形梯形螺纹：螺纹：梯梯 形形锯齿形锯齿形30330为了减少摩擦和提高效率，这两种螺纹的牙侧角比三角形螺纹的要小得多。用于剖分螺母时，梯形螺纹可消除因摩擦而产生的间隙，应用较广。锯齿形螺纹的效率比矩形螺纹高，但只适合单向传动。锯齿形螺纹锯齿形螺纹:常用于传动。常用于传动。=15=3标记示例：标记示例：M24M24X40(粗牙普通螺纹、公称直径粗牙普通螺纹、公称直径2424mmmm、螺距螺距3 3mmmm、长度长度4040mm)mm)M24M24X1.51.5X40(细牙普通螺纹细牙普通螺纹,公称公称直径直径24,24,螺距螺距1.5 1.5、长度、长度4040mm)mm)Tr48Tr48X8 (8 (梯形螺纹，梯形螺纹，公称公称直径直径4848，螺距，螺距8)8)通常采用简化标记，由螺纹种类代号和螺纹的公称直径、螺距、长度组成，粗牙螺纹不标螺距。潘存云教授研制潘存云教授研制 6 62 螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型一、一、螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型螺栓连接螺栓连接基基本本类类型型潘存云教授研制eaal1 1l1 1可承受横向载荷。铰制孔螺栓铰制孔螺栓孔与螺杆之孔与螺杆之间留有间隙间留有间隙用于经常拆装易磨损之处。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、螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型螺栓连接螺栓连接基基本本类类型型螺钉连接螺钉连接ae ee e双头螺柱连接双头螺柱连接 连接件厚，允许拆装。l1 1l1 1H HH HH H1 1H H1 1H H2 2H H2 2结构简单，省了螺母，不宜经常拆装，以免损坏螺孔而修复困难。d 6 62 螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型潘存云教授研制一、一、螺纹连接的类型螺纹连接的类型螺栓连接螺栓连接类类型型螺钉连接螺钉连接双头螺柱连接双头螺柱连接紧定螺钉连接紧定螺钉连接紧定螺钉紧定螺钉 6 62 螺纹连接的类型及应用螺纹连接的类型及应用潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺栓螺栓螺螺纹纹紧紧固固件件螺栓的结构形式螺栓的结构形式LL0d六角头六角头LdL0小六角头小六角头dL0L1LL1-座端长度座端长度L0-螺母端长度螺母端长度二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺螺纹纹紧紧固固件件双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺螺纹纹紧紧固固件件末端末端结构结构头部头部结构结构螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓潘存云教授研制二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺螺纹纹紧紧固固件件潘存云教授研制地脚螺栓地脚螺栓 潘存云教授研制起吊螺钉起吊螺钉 螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓专用螺纹连接专用螺纹连接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圆螺母圆螺母二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺螺纹纹紧紧固固件件用于经常拆装易磨损之处。用于尺寸受限制之处。国标罗列有六十余种不同结构的螺母螺母螺母螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱螺栓螺栓专用螺纹连接专用螺纹连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：垫圈垫圈平垫圈平垫圈薄平垫圈薄平垫圈A型平垫圈型平垫圈B型平垫圈型平垫圈螺母螺母螺钉、紧定螺钉螺钉、紧定螺钉双头螺柱双头螺柱二、二、螺纹紧固件螺纹紧固件螺栓螺栓螺螺纹纹紧紧固固件件斜垫圈斜垫圈弹簧垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母用止动垫圈作用：作用：增加支撑面积以减增加支撑面积以减小压强，避免拧紧螺母擦小压强，避免拧紧螺母擦伤表面、防松。伤表面、防松。二、螺纹联接的应用实例1.1.螺栓连接螺栓连接 用螺栓紧固缸盖与缸体 用螺栓紧固两板 螺栓联接压力机横梁、立柱、底座 2.2.螺钉连接螺钉连接 用螺钉调整双螺母间隙用螺钉调整双螺母间隙 调整斜铁间隙调整斜铁间隙 用用螺螺钉钉紧紧固固导导轨轨 3.3.紧定螺钉连接紧定螺钉连接 螺钉、钢球定位 663 螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松预紧力：预紧力：大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧，使之大多数螺纹连接在装配时都需要拧紧，使之在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加在承受工作载荷之前，预先受到力的作用，这个预加作用力称为预紧力。作用力称为预紧力。预紧的目的：预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密性，以防止受增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对移动。载后被连接件间出现缝隙或发生相对移动。一、一、螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧一般螺纹连接在装配时都必须拧紧，这时螺纹连接受到预紧力的作用。对于重要的螺纹连接，应控制其预紧力，因为的大小对螺纹连接的可靠性，强度和密封均有很大影响。潘存云教授研制测力矩扳手测力矩扳手预紧力控制方法预紧力控制方法:连接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，连接仍有可能松动。高温下的螺栓连接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松。即防止相对转动。F F定力矩扳手定力矩扳手通常螺纹连接拧紧是凭工人的经验来决定的，重要螺栓则必须预紧力进行精确控制。L LS S1)1)凭手感经验；凭手感经验；2)2)测力矩扳手；测力矩扳手；3)3)定力矩扳手；定力矩扳手；4)4)测定伸长量。测定伸长量。L LM ML LS S潘存云教授研制连接用三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时，不会自动松脱。但在冲击、振动和变载条件下，预紧力可能在某一瞬时消失，连接仍有可能松动而失效。高温下的螺栓连接，由于温度变形差异等，也可能发生松脱现象（如高压锅），因此设计时必须考虑防松，即防止相对转动。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龙圈锁紧螺母尼龙圈锁紧螺母弹簧垫圈弹簧垫圈对顶螺母对顶螺母二、二、螺纹连接的防松螺纹连接的防松防松防松-防止螺旋副相对转动。防止螺旋副相对转动。潘存云教授研制潘存云教授研制开口销与六开口销与六角开槽螺母角开槽螺母串连钢丝串连钢丝2.采用专门防松元件防松采用专门防松元件防松圆螺母用止动垫圈圆螺母用止动垫圈潘存云教授研制止动垫圈止动垫圈3.其他方法防松其他方法防松11.5P用冲头冲用冲头冲23点点冲点防松法冲点防松法粘合法防松粘合法防松涂粘合剂涂粘合剂潘存云教授研制664 其他连接其他连接作用：作用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，或实现零件的轴向固定或移动。或实现零件的轴向固定或移动。一、键连接的类型一、键连接的类型类型：类型：平键、半圆键、楔键、切向键等。平键、半圆键、楔键、切向键等。1.平键平键连接连接工作面工作面特点：特点：定心好、装拆方便定心好、装拆方便。种类种类普通平键普通平键导向平键导向平键间隙间隙轴轴普通平键结构普通平键结构1.圆头圆头(A型型)用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。用指状铣刀加工，固定良好，轴槽应力集中大。A型型盘铣刀盘铣刀 3.单圆头单圆头(C型型)2.方头方头(B型型)用盘铣刀加工，轴的应力集中小。用盘铣刀加工，轴的应力集中小。用于轴端用于轴端普通平键应用最广。普通平键应用最广。B型型C型型起键螺孔起键螺孔导向平键导向平键固定螺钉固定螺钉零件可以在轴上移动，构成动连接。零件可以在轴上移动，构成动连接。滑移距离较大时，平键过长，制造困难，故可采用滑键。结构特点：结构特点：长度较长，需用螺钉固定。长度较长，需用螺钉固定。为便于装拆，制有起键螺孔。为便于装拆，制有起键螺孔。潘存云教授研制起键螺孔起键螺孔固定螺钉固定螺钉表表9-7 普通平键和键槽尺寸（普通平键和键槽尺寸（GB1095-79、GB1096-79）A型型B型型C型型bhR=b/2C 45或或r1LLLbhbtd-tbt1d+t1标记实例：标记实例：圆头普通平键圆头普通平键(A型型):键键16100 GB1096-79 方头普通平键方头普通平键(B型型):键键B16100 GB1096-79单圆头普通平键单圆头普通平键(C型型):键键C16100 GB1096-79d2.半圆键半圆键连接连接优点：优点：定心好，装配方便。定心好，装配方便。因半圆键能在轴槽中摆动以适应轮毂槽底面。缺点：缺点：对轴的削弱较大，只适对轴的削弱较大，只适 用于轻载连接。用于轻载连接。潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制特别适用于锥形轴端的连接。特别适用于锥形轴端的连接。工作面工作面工作面工作面3.楔键楔键连接和切向键连接连接和切向键连接结构特点：结构特点：键的上表面有键的上表面有1:100的斜度，的斜度，轮毂槽的底面也有轮毂槽的底面也有1:100的斜度。的斜度。缺点：缺点：定心精度不高。定心精度不高。应用：应用：只能应用于定心精度不高，载荷只能应用于定心精度不高，载荷 平稳和低速的连接。平稳和低速的连接。安装时用安装时用力打入力打入dd类型：类型：普通楔键、钩头楔键。普通楔键、钩头楔键。钩头是用来拆卸用的拆卸空间拆卸空间斜度斜度1：100120 130 在重型机械中常采用在重型机械中常采用切向键切向键-一对楔键组成。一对楔键组成。装配时将两楔键楔紧，键的窄面是工作面，所产生的压力沿切向方向分布，当双向传递扭矩时，需要两对切向键分布成120130 。窄面窄面工作面工作面4、花键连接、花键连接结构特点：结构特点：沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。优点：优点：承载能力高、对轴的削弱程度小、定心好、承载能力高、对轴的削弱程度小、定心好、导向性好。导向性好。类型：类型：矩形花键、键开线花键、三角形花键。矩形花键、键开线花键、三角形花键。制造容易制造容易最常用最常用用于高强用于高强度连接度连接用于薄壁用于薄壁零件连接零件连接二、二、销连接销连接作用：作用：固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。固定零件之间的相对位置，并可传递不大的载荷。类型类型圆柱销圆柱销圆锥销圆锥销-经多次拆装后，定位精度会降低；经多次拆装后，定位精度会降低；有有1:501:50的锥度，可反复多次拆装。的锥度，可反复多次拆装。拆装方便拆装方便用于盲孔用于盲孔螺母锁紧螺母锁紧抗冲击抗冲击不易松动，不易松动，能承受振动能承受振动和变载荷和变载荷,不铰孔，可不铰孔，可多次装拆。多次装拆。带槽圆柱销带槽圆柱销装配前、后 铆接铆接铆接是利用铆钉将两个或两个以上的被联接件（如钢板、铆接是利用铆钉将两个或两个以上的被联接件（如钢板、型钢等）联接在一起的一种方法。型钢等）联接在一起的一种方法。（1 1）实心铆钉）实心铆钉 常用的有半圆头铆钉；沉头铆钉；常用的有半圆头铆钉；沉头铆钉；半沉头铆钉半沉头铆钉 （2 2）空心铆钉或管状铆钉）空心铆钉或管状铆钉 用在需要通过电路接线用在需要通过电路接线或其它零件的地方或其它零件的地方 l铆接结构质量大，铆接时噪声很大，影响工人健康，同铆接结构质量大，铆接时噪声很大，影响工人健康，同时由于焊接和粘接技术的发展，铆接已逐渐被焊接和粘时由于焊接和粘接技术的发展，铆接已逐渐被焊接和粘接代替。接代替。l6.4 刻划技术刻划技术l-在零件表面加工出成组的线条、字母、在零件表面加工出成组的线条、字母、数字、指标及各种形式的图案的工艺。数字、指标及各种形式的图案的工艺。l零件基体零件基体-玻璃、金属玻璃、金属l各种类型的刻度、分划元件各种类型的刻度、分划元件lP214 图图6-54常用刻划工艺常用刻划工艺：l机械刻划、机械机械刻划、机械-化学刻划、机械化学刻划、机械-物理刻划、照相复物理刻划、照相复制、光刻、电子束刻划、激光刻划制、光刻、电子束刻划、激光刻划l刻划精度刻划精度l取决于线纹宽度取决于线纹宽度B与刻度间距与刻度间距b或分度角或分度角的公差值，一的公差值，一般取般取B/b=1/10。l 刻划公差等级刻划公差等级 公差种类精度等级直线尺寸公差/mm角度公差高精度0.001-0.010.11 l1.机械刻划机械刻划l长度刻划机长度刻划机l圆度刻划机圆度刻划机l2.机械机械-化学法与机械化学法与机械-物理法物理法l3.照相复制法刻划照相复制法刻划l4.激光刻划激光刻划6.6 电子组装技术电子组装技术1.印制电路板印制电路板PCB-1）种类种类以基板材料分：以基板材料分：l环氧玻璃纤维敷铜板环氧玻璃纤维敷铜板l环氧纸质敷铜板环氧纸质敷铜板l酚醛玻璃布敷铜板酚醛玻璃布敷铜板l聚四氟乙烯玻纤布敷铜板聚四氟乙烯玻纤布敷铜板以导电层分：以导电层分：l单层板、双层板、多层板单层板、双层板、多层板以性能分：以性能分：l硬印刷板硬印刷板l柔性印刷板（聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、氟碳乙烯薄柔性印刷板（聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、氟碳乙烯薄膜）膜）l结构及工艺结构及工艺lPCB的结构要素：主要有焊盘、孔、印的结构要素：主要有焊盘、孔、印刷导线刷导线l？l常用的双面印刷板生产工艺流程常用的双面印刷板生产工艺流程l？l2.电子组装技术电子组装技术l1）发展历史）发展历史l第一代以电子管为代表；第一代以电子管为代表；l第二代以晶体管为代表；第二代以晶体管为代表；l第三代通孔插装技术第三代通孔插装技术THT；l第四代表面组（贴）装技术第四代表面组（贴）装技术SMT；l第五代微组装技术第五代微组装技术MPT。l2）焊接技术焊接技术l钎料钎料-常用锡铅合金；常用锡铅合金；l助焊剂助焊剂-松香和复合助焊剂。松香和复合助焊剂。l方法：手工锡钎焊、浸焊、波峰焊、再流焊。方法：手工锡钎焊、浸焊、波峰焊、再流焊。作业 P238l6-4、5、6