塑性成形工艺与模具设计第十章自由锻造工艺.ppt

第十章自由锻造工艺,自由锻的特点：,所用工具简单、通用性强、灵活性大，适合单件和小批量锻件生产；自由锻属于局部连续变形；能锻造出多种多样、变形程度相差很大的锻件；自由锻是靠人工操作来控制锻件形状和尺寸，对工人操作技术要求高，同时效率低、劳动强度大。,第十章自由锻造工艺,自由锻工艺所包含的内容包括锻件的成形规律和提高锻件的质量两个方面。,小型锻件碳钢、低合金钢；大型锻件、高合金锻；,自由锻设备主要有锻锤和水压机。,第一节自由锻工序分类,可分为基本工序、辅助工序和修整工序：,基本工序主要有：镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转、锻接,辅助工序：为了完成基本工序而使毛坯预先产生某一变形的工序。,修整工序：用来精整锻件尺寸和形状，消除锻件表面不平、歪曲等，使锻件达到锻件图的要求。,第二节自由锻基本工序分析,一、镦粗,镦粗的变形程度,1.平砧镦粗,第二节自由锻基本工序分析,一、镦粗,镦粗的变形规律,高径比对镦粗变形的影响,第二节自由锻基本工序分析,一、镦粗,提高锻件变形均匀的措施,变形不均匀对锻件的影响,1.引起锻件开裂,2.晶粒大小不均匀,第二节自由锻基本工序分析,一、镦粗,提高锻件变形均匀的措施,第二节自由锻基本工序分析,一、镦粗,2.垫环镦粗,垫环镦粗金属的流动规律,第二节自由锻基本工序分析,一、镦粗,2.垫环镦粗,环孔斜度对流动的影响,第二节自由锻基本工序分析,一、镦粗,毛坯直径的选取,3.局部镦粗,第二节自由锻基本工序分析,二、拔长,改善锻件内部质量,成形轴杆锻件；,第二节自由锻基本工序分析,二、拔长,1.拔长的变形特点,第二节自由锻基本工序分析,二、拔长,2.影响拔长质量的工艺因素,1）送进量的影响,第二节自由锻基本工序分析,二、拔长,2.影响拔长质量的工艺因素,1）送进量的影响,综合考虑送进量对拔长效率和锻件质量的影响一般认为，l0/h0=0.50.8，l=(0.40.8)B,第二节自由锻基本工序分析,二、拔长,2.影响拔长质量的工艺因素,2）压下量的影响,3）砧子形状的影响,第二节自由锻基本工序分析,二、拔长,2.影响拔长质量的工艺因素,3）砧子形状的影响,第二节自由锻基本工序分析,二、拔长,2.影响拔长质量的工艺因素,4）拔长操作的方法,第二节自由锻基本工序分析,三、冲孔,常有实心冲孔、空心冲子冲孔、在垫环上冲孔。,1.实心冲孔,第二节自由锻基本工序分析,三、冲孔,1.实心冲孔,第二节自由锻基本工序分析,三、冲孔,2.空心冲子冲孔,3.在垫环上冲孔,第二节自由锻基本工序分析,四、扩孔,1.冲子扩孔,2.芯轴扩孔,第二节自由锻基本工序分析,五、芯轴拔长,第三节自由锻工艺的制定,主要内容,1.根据零件图绘制锻件图；,2.决定毛坯的质量和尺寸；,3.制定变形工艺及选用工具；,4.选择锻压设备；,5.确定锻造温度范围、加热和冷却规范；,6.确定热处理规范；,7.提出锻件的技术条件和检验要求；,8.填写工艺卡片等。,第三节自由锻工艺的制定,一、绘制锻件图,锻件图是根据零件图绘制的；它是在零件图的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成的。它是计算毛坯、设计工具和检验件的依据。,1.加工余量；,2.锻件公差；,第三节自由锻工艺的制定,一、绘制锻件图,锻件图是根据零件图绘制的；它是在零件图的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成的。它是计算毛坯、设计工具和检验件的依据。,3.锻造余块；,第三节自由锻工艺的制定,二、确定毛坯质量和尺寸,1.毛坯质量的计算,2.毛坯尺寸的确定,镦粗：1.25D0=H0=2.5D0,拔长：应按锻件最大截面积，考虑锻比、修整量要求等选取毛坯尺寸。,G坯G锻+G损,第三节自由锻工艺的制定,三、变形工艺与锻比,1.制定变形工艺的内容：,确定锻件成形必需的基本工序、辅助工序和修整工序，决定工序顺序，设计工序尺寸。,常见锻件的分类及所需锻造工序,第三节自由锻工艺的制定,确定工序尺寸时应注意要点：,1）工序尺寸必须符合各工序的规则；,3）应保证锻件各部分有适当的体积；,4）在锻造最后精整时要有一定的修整余量；,5）多火次锻造大型锻件时应注意中间各火次加热的可能性；,2）必须估计到各工序变形时毛坯尺寸的变化；,6）对长度方向尺寸要求准确的长轴锻件，在设计工序尺寸时，要考虑到修整时长度尺寸会略有增长。,第三节自由锻工艺的制定,三、变形工艺与锻比,2.锻比,锻比是表示锻件在锻造成形时变形程度的一种方法，反映了锻造对锻件组织和力学性能的影响。锻比是衡量锻件质量的一个重要指标。,第三节自由锻工艺的制定,四、设备吨位的选取,1.理论计算法,2.经验类比法,第三节自由锻工艺的制定,五、制定自由锻工艺规程卡,锻造工艺卡上需填写工艺规程制定的所有内容：,下料方法、工序安排、火次、加热设备、加热及冷却规范、锻造设备、锻件锻后处理等。,第三节自由锻工艺的制定,五、制定自由锻工艺规程卡,第三节自由锻工艺的制定,五、制定自由锻工艺规程卡,第三节自由锻工艺的制定,五、制定自由锻工艺规程卡,第四节胎模锻造,一、胎模锻造及工艺特点,在自由锻锤上采用活动模具成形锻件的方法称为胎模锻造，其主要工艺特点是：,1.与自由锻相比，可以得到较高的锻件精度和较高的生产效率；,2.与模锻相比，不需要专用的模锻设备，