锻造知识课件

1、：塑性变形的基础理论、金属的可锻性，塑性变形的基础理论、金属的可锻性，各种塑性成形方法的特点、应用和结构工艺设计，各种塑性成形方法的特点、应用和结构工艺设计，冲压加工的基本原理和加工方法。冲压加工的基本原理和加工方法。 轧制、挤压、拉拔轧制、挤压、拉拔 金属型材、板材、钢材、线金属型材、板材、钢材、线材等；材等；自由锻、模锻自由锻、模锻 承受重载的机械零件，如机器主承受重载的机械零件，如机器主轴、重要齿轮、连杆、炮管、枪管等；轴、重要齿轮、连杆、炮管、枪管等；板料冲压板料冲压 汽车制造、电器、仪表及日用品。汽车制造、电器、仪表及日用品。 冷变形冷变形 在在Tm的温度的温度下进行下进行的塑性变形

2、。的塑性变形。热变形热变形 在在Tm的温度下进行的塑性变形的温度下进行的塑性变形。冷变形冷变形加工硬化加工硬化冲压、冷弯、冷挤、冷轧冲压、冷弯、冷挤、冷轧塑性材料塑性材料热变形热变形加工硬化加工硬化+再结晶再结晶锻造、热挤、轧制锻造、热挤、轧制变形量大，易氧化变形量大，易氧化锻造比锻造比 变形程度的大小变形程度的大小镦粗：镦粗：y = H0 / H拔长：拔长：y = F0 / F 金属材料金属材料形成锻造流线形成锻造流线（各向异性）（各向异性）yy流线的纵向性能高于横向流线的纵向性能高于横向y 1组织紧密组织紧密晶粒细化晶粒细化塑性塑性变形抗力变形抗力塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越好

3、。塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越好。影响因素：影响因素：1、金属的本质、金属的本质 化学成分、金属的组织状态化学成分、金属的组织状态2、变形条件、变形条件 变形温度、变形速度变形温度、变形速度、应力状态应力状态可锻性是可锻性是金属材料的工艺性能指标之一金属材料的工艺性能指标之一 塑性变形区的塑性变形区的压应力压应力数目越多，合金的塑性越数目越多，合金的塑性越好。好。拉应力拉应力数目越多，塑性越差。数目越多，塑性越差。 K -锻造性判据锻造性判据。 - - -断面收缩率断面收缩率。 b -抗拉强度。抗拉强度。 级别级别 K （%/Mpa)%/Mpa) 锻造性锻造性 1 2.1 优优 利

4、用利用冲击力或压力冲击力或压力在上下砧间直接使坯料变形而获在上下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。 坯料变形时，除与上、下抵铁或其它辅助工具接坯料变形时，除与上、下抵铁或其它辅助工具接触部分表面外，都是自由表面，变形不受限制。触部分表面外，都是自由表面，变形不受限制。能生产各种大小的锻件。能生产各种大小的锻件。对于大型锻件，自由锻是唯一可能的生产方法。对于大型锻件，自由锻是唯一可能的生产方法。自由锻采用通用的设备和工具，成本低，生产准自由锻采用通用的设备和工具，成本低，生产准备周期短。备周期短。 只能锻造形状简单件，只

5、能锻造形状简单件， 生产率低，工人的劳动强度大，生产率低，工人的劳动强度大， 锻件表面质量差，锻件表面质量差， 只适用于只适用于单件小批量生产单件小批量生产。 ) 变形大、锻透深度变形大、锻透深度大、内部质量好，没大、内部质量好，没有振动，噪音小。有振动，噪音小。20MPa(200个大气压)0.40.9MPa(49个大气压）空气锤水压机蒸汽或压缩空气水压机锻件图锻件图 = 零件图零件图 + 加工余量、锻件公差和余块加工余量、锻件公差和余块轴锻件图齿轮锻件图坯料的质量：坯料的质量：G 坯料坯料 = G 锻件锻件 + G 烧损烧损+ G 切头切头 + G 芯子芯子坯料的尺寸锻件的锻造比采用的变形方

6、式轴类零件盘盖类零件轧材: y 1.3钢锭: y = 2.55镦粗(防弯):H/D2.5齿轮坯自由锻工艺过程齿轮坯自由锻工艺过程:锻件图下料镦粗垫环局部镦粗冲孔冲子冲孔修整 拔长拔长拔长及修整拔长及修整台阶台阶拔长并留出拔长并留出台阶台阶锻出凹挡及锻出凹挡及拔长端部并拔长端部并修整修整 碳钢的始锻温度低于碳钢的始锻温度低于AEAE线线150250 150250 ，终锻温度高，终锻温度高于再结晶温度于再结晶温度501050100 0 。：中小型中小型 碳钢件可以空冷。碳钢件可以空冷。成分复杂的合金钢锻件，成分复杂的合金钢锻件，锻后在地坑中冷却。锻后在地坑中冷却。高合金钢锻件必须装炉缓高合金钢锻件

7、必须装炉缓慢冷却。慢冷却。始锻始锻温度温度终终锻锻温温度度特点：特点：应用：应用：中、小型锻件的成批和大量生产中、小型锻件的成批和大量生产为什么？为什么？答案：1）受模锻设备吨位的限制； 2）锻模成本高。可以镦粗、拔长、可以镦粗、拔长、滚挤、弯曲、成形、滚挤、弯曲、成形、预锻、终锻。预锻、终锻。长长轴轴类类锻锻件件短短轴轴类类锻锻件件行程不能调节；行程不能调节；不能拔长和滚挤；不能拔长和滚挤；每个变形工步在每个变形工步在一次行程中完成。一次行程中完成。螺杆与滑块非刚性连接，螺杆与滑块非刚性连接，承受偏心能力差；承受偏心能力差；滑块行程、打击能量可滑块行程、打击能量可自动调节。自动调节。弯曲弯曲

8、连杆连杆的多的多模膛模膛锻模锻模b) b) 模锻件图的制订模锻件图的制订模锻件图包括的内容：模锻件图包括的内容：齿轮坯模锻件图齿轮坯模锻件图齿轮坯锻件分齿轮坯锻件分模面的选择模面的选择短轴类锻件：短轴类锻件： 镦粗制坯和终锻镦粗制坯和终锻 成形。成形。长轴类锻件：长轴类锻件： 拔长、滚挤、弯曲制坯和拔长、滚挤、弯曲制坯和 预断、终锻成形。预断、终锻成形。答案：胎膜锻答案：胎膜锻 特点：特点：与自由锻相比：生产率高，精度高（余量小），与自由锻相比：生产率高，精度高（余量小），与模锻相比：与模锻相比： 成本低（设备、模具）。成本低（设备、模具）。扣模扣模组组合合筒筒模模合模合模金属板料金属板料产生

9、分离、变形产生分离、变形冲压件冲压件冲模和冲床冲模和冲床冲床冲床冲压设备冲压设备冲模冲模冲压工具（分上模和下模）冲压工具（分上模和下模） 手动冲床手动冲床基本工序基本工序 ： 冲裁、弯曲、拉深和成形冲裁、弯曲、拉深和成形特点：特点：板料沿封闭轮廓分离的工序（落料和冲孔）板料沿封闭轮廓分离的工序（落料和冲孔） 。冲孔和落料有何异同？冲孔和落料有何异同？相同：相同： 模具结构；模具结构； 坯料变形过程坯料变形过程. . 落料落料 冲孔冲孔冲裁区冲裁区 各部分的各部分的尺寸比例与材尺寸比例与材料的性质、板料的性质、板厚、模具结构厚、模具结构等条件有关。等条件有关。1 1）冲裁件形状尽量简化，便）冲裁

10、件形状尽量简化，便于模具加工、热处理；于模具加工、热处理；2 2）应考虑排样，节省材料。）应考虑排样，节省材料。冲孔：冲孔： D凸凸 = D孔孔, D凹凹 = D凸凸 + 2Z模具间隙模具间隙 Z = (0.050.25) t 其中其中 t 板料厚度。板料厚度。尺寸尺寸模具间隙过小，模具寿命下降模具间隙过小，模具寿命下降模具间隙过大，冲件质量下降模具间隙过大，冲件质量下降落料：落料： D凹凹 = D落料落料, D凸凸 = D凹凹 - 2Z问题：冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度达不到问题：冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度达不到 要求时，如何处理？要求时，如何处理？外缘外缘修整修整内孔内孔修整修整连续连续模模简单模简单模弯曲问题：弯裂、回弹？弯曲问题：弯裂、回弹？拉弯拉弯弹复现象弹复现象带有顶板的双角弯曲带有顶板的双角弯曲弯曲件的弯曲部位边薄，长度变长：弯曲件的弯曲部位边薄，长度变长：)(18021ktrllL简单弯曲模压制简单弯曲