第3篇压力加工精品课件

1、第3篇压力加工第1页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六轧制第2页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六挤压拉拔第3页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六自由锻第4页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六模锻第5页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六冲压第6页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六1.2金属塑性变形后组织和性能的变化一、什么叫塑性变形？1、定义：当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服极限以后，外力停止作用，金属的变形也并不消失，这种变形称为塑性变形。2、加工硬化：定义：随着

2、塑性变形程度增大，金属的强度及硬度升高，而塑性和韧性下降的现象，称为加工硬化。第7页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六1.3 材料的可锻性一、什么叫可锻性？1、定义：进行压力加工的难易程度2、两点：塑性好可锻性好变形抗力越小可锻性好二、可锻性的影响1、可锻性好，容易变形，耗能低 质量高。可锻性不好，抗力大耗能高易产生缺陷三、影响可锻性因素分析1、金属成分：C 塑性 可锻性纯金属可锻性合金元素越多可锻性第8页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六2、金属的组织：固溶体可锻性，金属化合物可锻性单晶体可锻性，多晶体可锻性3、变形条件：变形温度：T变， T变过高热应

3、力；过热粗晶；过烧破碎变形速度：不要过大，变形速度过大变形抗力增大，可锻性变坏应力状况：在三向压应力下变形，对提高金属的塑性变形最为有利第9页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六四、提高可锻性的措施1、合理选择材料与变形形式2、合理的选择变形温度T始-不产生缺陷尽量高T终-不产生缺陷尽量低例如：碳钢的始锻温度和终锻温度如下：第10页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六（1）变形温度的影响 图3.1.5 碳钢锻造温度范围第11页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六（3）应力状态的影响图3.1.7 挤压时金属应力状态 图3.1.8 拉拔时金属应

4、力状态第12页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六第3篇 压力加工 第2章 锻 造2.1 自由锻造一、什么叫自由锻？1、工艺：自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上锤、下砧之间产生塑性变形，从而得到所需锻件的锻造方法。2、特点：工艺灵活，适应性强设备简单，成本低质量人控，要求技术高精度较低，生产率低，劳动强度高第13页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六3、应用：单件，小批4、分类： 手工锻造机器锻造二、自由锻造的基本工序1、基本工序：镦粗，拔长，弯曲，冲孔，扭转，切割，错移第14页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六碳素钢的始、终锻温度始锻

5、温度：比固相线低200终锻温度：大约为800始锻过高：过热、过烧始锻过低：塑性变差终锻过高：晶粒继续长大终锻过低：塑性差难变形第15页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六类别钢号始锻温度/终锻温度/类别钢号始锻温度/终锻温度/碳素结构钢Q195Q2151300700合金结构钢20Cr40Cr1200800Q235Q255125070020CrMnTi10至351250800合金工具钢9SiCr1100800优质碳素结构钢40至60120080065MnCr121080840碳素工具钢T7、T81150800T9、T101100770高速钢W18Cr4V1150900T11T1

6、2T131050750W6Mo5Cr4V21130900第16页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六第17页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六自由锻基本工序名称、操作规则及其应用名称定 义图 例操作 规 则应 用镦粗 1.镦粗：使坯料高度减小，横截面积增大的工序 2.局部镦粗：对坯料的某一部分进行的镦粗 1.坯料原始高度h。与直径d。之比2.5,以免发生镦弯2.镦粗面应垂直于轴线3. 坯料应绕其本身轴线经常旋转，使其均匀变形1.用于制造高度小截面积大的工件,如圆盘、齿轮等2.增加以后拔长时的锻造比。3.冲孔前镦平坯料端面（c）带尾梢镦粗（d）展平镦粗（a）

7、镦粗（b）局部镦粗第18页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六名称定 义图 例操作 规 则应 用拔长 1.拔长：使坯料的横截面积减小而长度增加的工序 2.芯棒拔长:减小空心坯料的壁厚和外径尺寸，增加长度的工序 3.芯轴上扩孔:减小空心坯料的壁厚,增加内径和外径，以芯轴代替下砧铁1.经常翻转坯料，以免打得过扁造成弯折、翘曲2.每次送进量不能太大，以免影响延伸率，但也不能太小，一般l=（0.40.8）b 1.用于制造长而截面积小的工件，如曲轴、拉杆、轴等 2.制造长轴类空心件,炮筒、圆环、套筒等（a）拔长（b）芯棒拔长（c）芯轴上扩孔第19页，共48页，2022年，5月20日，9

8、点50分，星期六冲孔 冲孔：在坯料上冲出透孔或不透孔的工序 1.冲孔面应先镦平，使冲子能垂直放在坯料端面上; 2.冲孔时，坯料应经常转动，冲子要经常冷却; 3.冲子冲到离坯料底面的距离h=1520%h时，应将坯料翻转，然后再将孔冲出; 4.d25mm的孔一般不冲出; 5.对直径大于450mm的孔，可用空心冲子冲孔。 1.用于制造空心件，如齿轮毛坯、圆环等 2.锻件质量要求高的大工件，可用空心冲子去掉质量较低的铸锭中心部分。（a）实心冲头冲孔（c）板料冲孔（b）空心冲头冲孔第20页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六名称定 义图 例操作 规 则应 用弯曲 弯曲：采用一定的工模具

9、将坯料弯成规定外形的锻造工序 弯曲处的坯料截面会略有缩小,同时截面形状也有变化,因此,如果锻件要保持截面积不变,则应在弯曲前预先进行局部敦粗(见图a) 1.锻制弯曲型零件，如V形板等。 2.可以使流线方向符合锻件的外形而不被割断,锻件质量好,如吊钩等（b）胎膜中弯曲（a）弯曲第21页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六名称定 义图 例应 用错移 错移：使坯料的一部分与另一部分，平行错开一定距离的工序。 用于曲轴等偏心或不对称的锻件第22页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六自由锻锻件的分类及锻造用基本工序类别图例锻造工艺方案实例圆截面轴类 1.拔长 2.镦粗

10、拔长 3.局部镦粗拔长 传动轴、齿轮轴等方截面杆类 同上 连杆等第23页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六类别图例锻造工艺方案实例空心类1.镦粗冲孔2.镦粗冲孔扩孔3. 镦粗冲孔芯轴上拔长空心轴、法兰、圆环、套筒、齿圈等饼块类 镦粗或局部镦粗齿轮、圆盘叶轮、模块轴头等第24页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六类别图例锻造工艺方案实例弯曲类先进行轴杆类工序弯曲 吊钩、轴瓦、弯杆等曲轴类 1.拔长错移（单拐曲轴） 2.拔长错移扭转（多拐曲轴）各种曲轴、偏心轴等第25页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六齿轮坯锻造工艺卡锻件名称齿轮坯锻件图锻

11、件材料45钢坯料质量19.5kg锻件质量18.5kg坯料尺寸120221每坯锻件数1第26页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六火次温度/操作说明变形过程简图设备工具下料加热反射炉11200800镦粗750kg自由锻锤普通漏盘21200800局部镦粗第27页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六火次温度/操作说明变形过程简图设备工具31200800冲孔750kg自由锻锤冲头41200800扩孔51100800修整750kg自由锻锤第28页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六三、自由锻造工艺规程的编制:主要内容：1、绘制锻件图（注意要考虑敷料加

12、工余量锻造公差）2、计算锻件的质量与尺寸锻件的坯料质量=锻件质量+氧化损失+截料损失锻件的坯料尺寸与所用的锻造工序有关3、安排工序：盘类：镦粗，冲孔 环类：镦粗，冲孔，扩孔4、选择设备与工具 第29页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六四、自由锻件的结构工艺性一般原则：1、外形简单，平直，对称 2、避免斜面，筋条，凸台等结构 3、连接应避免曲面或高次曲线 4、对形状复杂的件，采用组合结构（分合）第30页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六第2章 锻 造2.2 模 锻 一、什么叫模锻？1、工艺：加热材料放到模膛受压变形锻件（得到与模膛形状相符的锻件的方法）。第

13、31页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六2、特点（与自由锻造相比）：生产率较高锻件尺寸精确，加工余量小可以锻造出形状比较复杂的锻件模锻生产适合小型锻件的大批大量生产操作简单，质量易控制，生产过程易实现机械化、自动化。3、应用：飞机上的锻件中模锻件占85%，汽车上等等。4、分类：按设备分： 锤上模锻：蒸汽-空气锤；无砧座锤； 高速锤 压力机上模锻：摩擦压力机；曲柄压力机第32页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六二、两种模锻1、锤上模锻（1）结构：锤上模锻用的锻模由带有燕尾的上模和下模两部分组成，下模固定在砧座上，上模安装在锤头。锻模的模膛：模锻模膛：予锻模

14、膛和终锻模膛制坯模膛：拔长模膛；弯曲模膛；切断模膛模 座模 垫下锻模 上锻模 锤头第33页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六 (2)模锻件的结构工艺性有合理的分模面,锻件斜度,圆角零件外形力求简单,平直和对称外表尽量避免薄筋,薄壁深小孔,盲孔应避免先分后合注意:锤上模锻具有一般模锻的优点，但冲击大、震动大、噪声大、效率低。一般仅用于中小吨位的锻锤。第34页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六选学：压力机上模锻在压力机上的滑块和底座上分别固定上下模，上下模经下压合拢，而获得锻件的方法。 压力机上模锻工作时冲击小、噪声小、操作安全，但生产率低。一般适用于中小批

15、量生产。摩擦压力机底 座滑 块带传动摩擦盘飞 轮丝 杠第35页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六2 、胎模锻造(1)工艺:在自由锻造的设备上用胎膜生产锻件的方法。与锤上模锻和压力机模锻不同的是，胎膜不与锤头和下模座连在一起。(2)特点:比自由锻的精度高,生产率高,省工,省料,劳动强度低与固定模锻相比:不需采用昂贵设备,可以局部成形,胎模是一种不固定在锻造设备上的模具,但胎模锻件的尺寸精度不如固定模锻件高,工人劳动强度较大,生产率不够高(3)应用:中、小批量第36页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六3、模锻和胎模锻常见的缺陷（1）错差 错差是指模锻件沿分模

16、面的上半部分相对下半部分产生了位移，位移量过大将使锻件报废。其预防措施：恢复合模锻造的定位精度；及时调整锻锤、锻模位置。（2）缺肉 缺肉是指锻件的实际尺寸在某一局部小于锻件图的相应尺寸。产生缺肉的锻件需重新锻造，严重的缺肉将使锻件报废。其预防措施是：严格控制坯料的下料尺寸；合理选用锻锤、注意坯料在模膛中的位置。 第37页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六第3章 板料冲压 3-1 概述一、什么叫板料冲压？1、工艺：是利用冲模使板料产生分离或变形的方法。这种加工方法通常是在常温条件下进行，所以又叫冷冲压。 只有当板料厚度超过 8 mm 或材料塑性较差时才采用热冲压。 第38页，

17、共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六2、板料要求：塑性好低碳钢，低合金钢，铜合金，铝合金3、特点：表面精度高，互换性能好强度高成本低操作简单4、应用：成批二、设备：1、冲床 2、剪床第39页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六冲压设备剪床将板料剪成适当的条料，供冲压之用。冲床（又称曲柄压力机）将条料冲压成型。剪 床冲 床冲模用于冲压的模具。第40页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六3-2 冷冲压的基本工序与零件的结构工艺性一、板料冲压基本工序（1）分离工序：是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序原 料刀 片工作台坯 料剪 切冲 头坯 料凹

18、 模落料、冲孔第41页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六凹 模冲 头修 整坯 料坯 料第42页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六1、落料：被分离的部分为成品，而周边是废料。2、冲孔：是被分离的部分为废料，而周边是成品。3、修整：是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺。从而提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。4、切断：是指用剪刀或冲模将板料沿不封闭轮廓进行分离的工序。第43页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六（2）变形工序：是使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序冲 头坯 料凹 模弯 曲冲 头凹 模坯 料压 板拉 深第44页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六橡 胶芯 子坯 料凹 模胀形坯 料冲 头凹 模翻 边第45页，共48页，2022年，5月20日，9点50分，星期六1、拉深：利用模具使冲裁后得到的平板毛坯变成开口空心零件的工序。2、弯曲：是坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工序。3、翻边：是在带孔