任务1锻造课件

1、任务任务1 锻造锻造一、锻造加工一、锻造加工锻造成形是通过锻造设备，把计算好的工件所需材料加热到锻造成形是通过锻造设备，把计算好的工件所需材料加热到锻造临界温度，锻打成形的工艺。锻造临界温度，锻打成形的工艺。1.特点特点1）能改善锻件的内部组织，提高锻件的力学性能。）能改善锻件的内部组织，提高锻件的力学性能。2）具有较高的劳动生产率，节约金属材料。）具有较高的劳动生产率，节约金属材料。3）适用范围广。）适用范围广。任务任务1 锻造锻造一、锻造加工一、锻造加工2常用锻压方法常用锻压方法常用的锻压方法有自由锻、模锻、板料冲压、轧制、挤压和拉常用的锻压方法有自由锻、模锻、板料冲压、轧制、挤压和拉拔等

2、。拔等。塑性变形是锻压成形的基础，钢和有色金属都具有较好的塑性，塑性变形是锻压成形的基础，钢和有色金属都具有较好的塑性，都可进行锻压加工；都可进行锻压加工；铸铁的塑性差，不能进行锻压加工。铸铁的塑性差，不能进行锻压加工。点击看轧钢板点击看轧圆钢轧制使金属坯料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续塑性轧制使金属坯料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续塑性变形，改变其性能，获得所要求的截面形状的加工方法。变形，改变其性能，获得所要求的截面形状的加工方法。挤压将金属坯料置于挤压筒中加压，使其从挤压模的模孔中挤压将金属坯料置于挤压筒中加压，使其从挤压模的模孔中挤出，横截面积减小，获得所需制品的加工方法。挤出，横

3、截面积减小，获得所需制品的加工方法。点击看冷拔加工点击看自由锻加工点击看锤上模锻加工点击看压力拉深加工3锻造温度范围。锻造温度范围。1）始锻温度。）始锻温度。是指锻件开始锻造的温度。是指锻件开始锻造的温度。2）终锻温度。）终锻温度。是指锻件终止锻造时的温度。是指锻件终止锻造时的温度。4加热速度。加热速度。指在单位时间内工件表面温度上升的度数，也可以用单位指在单位时间内工件表面温度上升的度数，也可以用单位时间内工件热透的厚度来表示。时间内工件热透的厚度来表示。5锻件的冷却方法。锻件的冷却方法。1）空冷。）空冷。将锻件单独或成堆放置于工作场地上，使其在空气中自然将锻件单独或成堆放置于工作场地上，使

4、其在空气中自然冷却。冷却。2）坑冷。）坑冷。将锻件置于坑内，上面覆盖黄沙、石灰或煤渣，使锻件缓将锻件置于坑内，上面覆盖黄沙、石灰或煤渣，使锻件缓慢冷却。慢冷却。 3）炉冷。）炉冷。将锻件放入温度为将锻件放入温度为500700 的炉内，保温一定的时间，的炉内，保温一定的时间，然后随炉冷却称为炉冷。然后随炉冷却称为炉冷。 二、自由锻。二、自由锻。自由锻是只用简单的通用性工具或在锻造设备的上、下砧座自由锻是只用简单的通用性工具或在锻造设备的上、下砧座间，直接使坯料变形而获得所需几何形状锻件的锻造工艺。间，直接使坯料变形而获得所需几何形状锻件的锻造工艺。自由锻的不足之处是锻件精度低、生产率低、操作工人

5、的工自由锻的不足之处是锻件精度低、生产率低、操作工人的工作环境差，劳动强度大。作环境差，劳动强度大。点击参观看自由锻加工过程录像1自由锻设备。自由锻设备。自由锻常用的设备有加热炉、空气锤或水压机及工具等。自由锻常用的设备有加热炉、空气锤或水压机及工具等。1）加热炉。）加热炉。锻造的金属坯料必须预先在加热炉中加热。锻造的金属坯料必须预先在加热炉中加热。点击参观看加热炉录像1自由锻设备。自由锻设备。常用的设备有加热炉、空气锤、水压机及工具等。常用的设备有加热炉、空气锤、水压机及工具等。2）空气锤。）空气锤。空气锤的规格以锤头落下部分质量来表示锻造能力，常用空空气锤的规格以锤头落下部分质量来表示锻造

6、能力，常用空气锤的规格为，适用于中小型锻件的生产。气锤的规格为，适用于中小型锻件的生产。空气锤 蒸汽空气锤液压机利用压缩空气推动锻锤进利用压缩空气推动锻锤进行工作。以落下部分质量行工作。以落下部分质量来表示锻造能力；常用吨来表示锻造能力；常用吨位为位为6575065750千克，用于千克，用于锻造小型锻件。锻造小型锻件。利用一定蒸汽或压缩空气利用一定蒸汽或压缩空气推动锻锤进行工作。常用推动锻锤进行工作。常用吨位为吨位为1515吨，用于锻造吨，用于锻造中型锻件，是模锻的主要中型锻件，是模锻的主要设备。设备。利用高压水为动力进利用高压水为动力进行工作。靠静压力工行工作。靠静压力工作。作。常用吨位为常

7、用吨位为5150吨，用于锻造中、大型吨，用于锻造中、大型锻件锻件，用于锻造大型，用于锻造大型锻件，是大型锻件的锻件，是大型锻件的唯一设备。唯一设备。1自由锻设备。自由锻设备。3）水压机。）水压机。水压机工作时利用高压水为动力进行工作，以静压力作用在水压机工作时利用高压水为动力进行工作，以静压力作用在锻件上，使锻件发生变形。常用吨位为锻件上，使锻件发生变形。常用吨位为5150吨，用于锻造中、吨，用于锻造中、大型锻件。大型锻件。点击参观看自由锻工具与设备录像4）常用工具。）常用工具。自由锻常用工具自由锻常用工具有冲子、铁锤、有冲子、铁锤、剁刀、钳子、马剁刀、钳子、马架、架、V形铁和漏盘形铁和漏盘等

8、，用于完成不等，用于完成不同的加工要求。同的加工要求。2自由锻工序自由锻工序自由锻的基本工序有镦粗、自由锻的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、拔长、冲孔、弯曲、切割、错移和扭转等错移和扭转等 。1）镦粗）镦粗镦粗是降低坯料高度，增大坯镦粗是降低坯料高度，增大坯料截面的锻造工序。料截面的锻造工序。2）拔长）拔长拨长是缩小坯料横截面积，拨长是缩小坯料横截面积，增加坯料长度的锻造工序。增加坯料长度的锻造工序。点击参观看拔长加工录像点击参观看镦粗加工录像点击参观看自由锻加工基本工序录像3）冲孔）冲孔冲孔是用冲子在冲孔是用冲子在坯料上冲出通孔坯料上冲出通孔或不通孔的锻造或不通孔的锻造工序。工序。4

9、）弯曲）弯曲弯曲是将锻件弯弯曲是将锻件弯曲成一定角度或曲成一定角度或形状的锻造工序。形状的锻造工序。点击参观看冲孔录像点击参观看弯曲录像6）错移）错移5）切割）切割切割是用剁刀切割是用剁刀将坯料切断或将坯料切断或部分割开的锻部分割开的锻造工序。造工序。7）扭转）扭转8）心轴拔长）心轴拔长9）心轴扩孔）心轴扩孔3自由锻工艺规程的制定。自由锻工艺规程的制定。一般锻件在锻造前，先根据零件图加放余量，后绘制锻件图，一般锻件在锻造前，先根据零件图加放余量，后绘制锻件图，然后确定锻件所用坯料的重量和规格，再制订锻造工艺。然后确定锻件所用坯料的重量和规格，再制订锻造工艺。自由锻工艺规程的主要内容是根据零件图

10、绘制锻件图、计算自由锻工艺规程的主要内容是根据零件图绘制锻件图、计算坯料的质量和尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定坯坯料的质量和尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定坯料加热规范和填写工艺卡片等。料加热规范和填写工艺卡片等。点击参观看自由锻造工艺录像1）绘制锻件图）绘制锻件图锻件图是制定锻造工艺过程和检验的依据，绘制时主要考虑余锻件图是制定锻造工艺过程和检验的依据，绘制时主要考虑余块、余量及锻件公差。块、余量及锻件公差。某些零件上的精细结构，键槽、齿槽、退刀槽以及小孔、不某些零件上的精细结构，键槽、齿槽、退刀槽以及小孔、不通孔、台阶等难以用自由锻锻出，必须添加一部分金属以简化通孔、台阶等难

11、以用自由锻锻出，必须添加一部分金属以简化锻件形状，这部分添加的金属称为余块锻件形状，这部分添加的金属称为余块 。自由锻的精度较低，自由锻的精度较低，表面质量差，锻件表表面质量差，锻件表面应留有加工余量，面应留有加工余量，余量大小与零件形状、余量大小与零件形状、尺寸等因素有关，数尺寸等因素有关，数值应根据生产的具体值应根据生产的具体情况确定。情况确定。锻件公差是锻件名锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量。义尺寸的允许变动量。2）确定坯料的尺寸）确定坯料的尺寸确定坯料的尺寸时，首先根据材料的密度和坯料质量计算出确定坯料的尺寸时，首先根据材料的密度和坯料质量计算出坯料的体积，然后再根据基本工序的类型计

12、算坯料横截面积、坯料的体积，然后再根据基本工序的类型计算坯料横截面积、直径、边长等尺寸。直径、边长等尺寸。例例1 图图2-2所示锻件图，求该锻件所需圆钢的最大重量为多少所示锻件图，求该锻件所需圆钢的最大重量为多少kg？解：钢的重量计算式为VW所需体积为32220212. 0128. 0142. 0362. 0234. 0282. 0123. 04mV所需重量为kgVW16578000.02123）选择锻造工序）选择锻造工序锻造工序需根据不同的形状选择，工艺规程的内容还包括所锻造工序需根据不同的形状选择，工艺规程的内容还包括所用的工装夹具、加热设备、锻造设备等用的工装夹具、加热设备、锻造设备等

13、。4）工序卡编制）工序卡编制工序卡的内容包括所用加热设备、加热规范、加热火次、冷却工序卡的内容包括所用加热设备、加热规范、加热火次、冷却规范、锻造设备、工具和锻后热处理等。规范、锻造设备、工具和锻后热处理等。4自由锻锻件的结构设计自由锻锻件的结构设计自由锻锻件的结构设计原则是在满足使用性能的条件下，锻自由锻锻件的结构设计原则是在满足使用性能的条件下，锻件形状应尽量简单，易于锻造。件形状应尽量简单，易于锻造。5自由锻锻件缺陷分析自由锻锻件缺陷分析锻件缺陷有裂纹、末端凹陷、轴心裂纹和夹层等。锻件缺陷有裂纹、末端凹陷、轴心裂纹和夹层等。裂纹是由于坯料质量不好，加热不充分，锻造温度过低，锻件冷却不当或

14、锻造方法有裂纹是由于坯料质量不好，加热不充分，锻造温度过低，锻件冷却不当或锻造方法有错误时而产生的。在锻造过程中发现细小的裂纹，可当即用气割或砂轮除去，如发现错误时而产生的。在锻造过程中发现细小的裂纹，可当即用气割或砂轮除去，如发现裂纹处于深部而无法补救时，该锻件只能报废。裂纹处于深部而无法补救时，该锻件只能报废。末端凹陷和轴心裂纹是由于坯料内部未热透或坯料整个截面未锻透，变形只产生在表末端凹陷和轴心裂纹是由于坯料内部未热透或坯料整个截面未锻透，变形只产生在表面而造成的。夹层是在拨长时，由于送进量小于压下量而产生的缺陷。面而造成的。夹层是在拨长时，由于送进量小于压下量而产生的缺陷。 三、模锻三

15、、模锻模锻是在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的模膛，模锻是在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的模膛，使坯料在模膛内受压变形，获得锻件的锻造方法。使坯料在模膛内受压变形，获得锻件的锻造方法。优点：优点：锻件的尺寸和精度较高，机械加工余量小，节省加工工时，可锻件的尺寸和精度较高，机械加工余量小，节省加工工时，可以锻造形状复杂的锻件，操作简便，劳动强度低，生产率高。以锻造形状复杂的锻件，操作简便，劳动强度低，生产率高。缺点：缺点：制造锻模的成本很高，锻模的制作工期较长，锻件质量不宜太制造锻模的成本很高，锻模的制作工期较长，锻件质量不宜太大。大。模锻类型：模锻类型：模锻可分为锤上模锻、胎

16、模锻和压力机上模锻等。模锻可分为锤上模锻、胎模锻和压力机上模锻等。点击参观看模锻录像点击参观看模锻分类录像点击参观看摩擦压力机模锻录像点击参观看齿轮坯锻造工艺录像1锤上模锻锤上模锻锤上模锻是在专用的模锻设备上进行锻造，所锤上模锻是在专用的模锻设备上进行锻造，所用的锻模紧固在锤头（或滑块）与砧座（或工用的锻模紧固在锤头（或滑块）与砧座（或工作台）上，砧座通常与模锻设备的机架连接成作台）上，砧座通常与模锻设备的机架连接成整体，而锤头在导向性好的导轨中运动。整体，而锤头在导向性好的导轨中运动。点击参观看锤上模锻录像锤上锻模示意图锤上锻模示意图1）特点与应用）特点与应用锻件尺寸精度高，表面粗糙度锻件尺

17、寸精度高，表面粗糙度值小，加工余量小，形状较复值小，加工余量小，形状较复杂和生产率高。杂和生产率高。2）组成）组成上模和下模，锻模往上模和下模，锻模往往有好几个模膛。往有好几个模膛。3）分类）分类模锻模膛和制坯模膛模锻模膛和制坯模膛 。点击参观看锤上模锻录像4）锤上模锻工艺规程的制定）锤上模锻工艺规程的制定模锻工艺规程包括绘制锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工模锻工艺规程包括绘制锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工步、选择设备及安排修正工序等。步、选择设备及安排修正工序等。5）模锻件的结构）模锻件的结构模锻件的结构应注意以下几个方面：模锻件的结构应注意以下几个方面：分模面选择分模面选择分模面应能保证

18、锻件易于从模膛中取出，分模分模面应能保证锻件易于从模膛中取出，分模面应在最大尺寸上。面应在最大尺寸上。锻件斜度锻件斜度外斜度外斜度值一般取值一般取510。内斜度要比外斜度取大一些为内斜度要比外斜度取大一些为715。垂直于分模面的锻件表面垂直于分模面的锻件表面上必须留有一定的斜度。上必须留有一定的斜度。锻造圆角锻造圆角所有的交角均需做成圆角，便于金属容所有的交角均需做成圆角，便于金属容易充满模膛，避免尖角产生应力集中，易充满模膛，避免尖角产生应力集中，减缓锻模尖角处的磨损，钢制模锻件外减缓锻模尖角处的磨损，钢制模锻件外圆角半径圆角半径r取取1.512mm，内圆角半径，内圆角半径R比外圆角半径大比

19、外圆角半径大2倍左右倍左右 。尽量避免锻件具有薄壁、高筋、凸起等结构尽量避免锻件具有薄壁、高筋、凸起等结构 应避免有深孔或多孔结构应避免有深孔或多孔结构四、胎模锻四、胎模锻胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法。使用胎模锻时胎模不固定在自由锻的锤头或砧座锻造方法。使用胎模锻时胎模不固定在自由锻的锤头或砧座上，使用时随时放在下砧上进行锻造。上，使用时随时放在下砧上进行锻造。1类型类型主要有扣模、套筒模和合模三种类型。主要有扣模、套筒模和合模三种类型。1）扣模。）扣模。由上扣模和下扣模组成，或由上扣模和下扣模组成，或只有下扣模，上砧铁代替上只有下扣模，上砧铁代替上扣模。扣模。扣模既可制坯，也可成形，扣模既可制坯，也可成形，具有平直侧面的杆状非旋转具有平直侧面的杆状非旋转体锻件。体锻件。点击参观看胎膜模锻用模具录像2）套筒模）套筒模套筒模的锻模成套筒形，主要用于锻造端面有凸台或凹坑的套筒模的锻模成套筒形，主要用于锻造端面有凸台或凹坑的齿轮、法兰盘等回转体类零件的制坯与最后成形。齿轮、法兰盘等回转体类零件的制坯与最