成型工艺新材料

成型工艺新材料第1页，共62页，2023年，2月20日，星期一锻造锻造方法（自由锻和模锻）自由锻概念：利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁之间产生变形，从而获得具有所需形状、尺寸及力学性能的毛坯、锻件或原材料的工艺方法。

第2页，共62页，2023年，2月20日，星期一特点：

（1）工具简单、通用。（2）工艺灵活，适应性广。（3）工件尺寸不限，大型和特大型工件的唯一生产方法。（4）工人技术要求高，劳动强度大，生产率低。（5）锻件精度差，加工余量大。应用：单件、小批生产，或维修方面应用较广。第3页，共62页，2023年，2月20日，星期一1、自由锻工序

（1）基本工序镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割等。（2）辅助工序<基本工序之前，预变形工序>压钳口、倒棱、压肩等。（3）精整工序基本工序之后，提高锻件精度。第4页，共62页，2023年，2月20日，星期一模锻概念：

使金属材料在冲击力或压力作用下，在模膛内变形，从而获得锻件的工艺方法。特点：锻件尺寸精确、加工余量小、结构可以较复杂、生产率高。第5页，共62页，2023年，2月20日，星期一（缺点）模锻设备复杂，模膛制造难度较大，成本高。因此只适用于大批量生产。分类：模锻根据使用的设备分为：锤上模锻、曲柄压力机上模锻、摩擦压力机上模锻、胎模锻等。第6页，共62页，2023年，2月20日，星期一锤上模锻锻模：

上模：固定在锤头上，有分模面、飞边槽（增加金属向外流动的阻力，促使金属充满模膛；容纳多余金属；提高模具寿命）。下模：固定在模垫上。模膛分类：根据功用的不同分为：模锻模膛和制坯模膛。第7页，共62页，2023年，2月20日，星期一第8页，共62页，2023年，2月20日，星期一模锻模膛1、终锻模膛：作用：使坯料最终成形。形状与锻件相似，尺寸比锻件大一个收缩量（1.5％）模膛四周有飞边槽1（增加金属向外流动的阻力，促使金属充满模膛；容纳多余金属；提高模具寿）冲孔连皮（自由锻没有）第9页，共62页，2023年，2月20日，星期一预锻模膛：作用：使坯料预变形，以接近锻件形状和尺寸；减少终锻模膛的磨损，延长锻模的使用寿命。模锻圆角及模锻斜度较大。没有飞边槽。形状简单、批量不大时可不设。第10页，共62页，2023年，2月20日，星期一区别：

定义：

终锻模膛：使坯料最终成形的模膛。

预锻模膛：使坯料预变形，以接近锻件尺寸的模膛。

第11页，共62页，2023年，2月20日，星期一区别：

结构尺寸和工艺：

终锻模膛：形状、尺寸与锻件相似，尺寸比锻件大一个收缩量。沿模膛四周有飞边槽。通孔应留有冲孔连皮。

预锻模膛：形状接近模锻件，模锻圆角及模锻斜度较大，没有飞边槽。第12页，共62页，2023年，2月20日，星期一拔长模膛——用来减小坯料某部分的横截面积，以增加该部分的长度。主要用于沿横截面相差较大的锻件。制坯模膛第13页，共62页，2023年，2月20日，星期一滚压模膛——用来减小坯料某部分的横截面积，以增大另一部分的横截面积。主要是使金属按模锻件形状来分布。第14页，共62页，2023年，2月20日，星期一弯曲模膛——对于弯曲的杆类模锻件，需用弯曲模膛来弯曲坯料。第15页，共62页，2023年，2月20日，星期一切断模膛——上模与下模的角部组成的一对刃口，用来切断金属。

第16页，共62页，2023年，2月20日，星期一第17页，共62页，2023年，2月20日，星期一锤上模锻具有设备投资较少，锻件质量较好适应性强可以实现多种变形工步锻制不同形状的锻件等特点特点第18页，共62页，2023年，2月20日，星期一但由于锤上模锻震动大、噪声大，完成一个变形工步往往需要经过多次锤击，故难以实现机械化和自动化，生产率在模锻中相对较低。第19页，共62页，2023年，2月20日，星期一曲柄压力机用的锻模

（1）工作时无震动，噪声小；（2）滑块的行程固定，每个变形工步在滑块的一次行程中即可完成；（3）具有良好的导向装置和自动顶杆机构，锻件的余量、公差和斜度都比锤上模锻的小；

第20页，共62页，2023年，2月20日，星期一

（4）所用的锻模设计成镶块式模具，这种组合模具结构简单，更换容易，节省贵重的模具材料；（5）坯料表面的氧化皮不易被清除掉，影响锻件的质量。总上，这种锻造方法具有锻件精度高，生产率高、劳动条件好＆节省金属等优越性，故适合于大批量生产条件下锻制中、小型锻件。但是由于其造价高，故应用受到限制。第21页，共62页，2023年，2月20日，星期一摩擦压力机上模锻具有锻锤和压力机的双重工作特性。（1）滑块行程不固定，并具有一定的冲击作用，因而可实现轻打、重打，可在一个模膛内对金属进行多次锤击。（2）滑块运动速度较低，金属变形过程中的再结晶可充分进行。但也因此生产率较低。

第22页，共62页，2023年，2月20日，星期一（3）由于滑块打击速度不高，设备本身具有顶料装置，故可以采用整体式锻模，也可采用特殊结构的组合式模具，使模具设计和制造简化、节省材料、降低成本。同时可锻出形状更为复杂、敷料和模锻斜度都较小的锻件。（4）承受偏心载荷的能力差，通常只适用于单膛锻模进行模锻。对于形状复杂的锻件，需要在自由锻设备或其他设备上制坯。总上，这种锻造方法具有结构简单、造价低、投资少、使用及维修方便、基建要求不高、工艺用途广泛等优点。故适合于中小锻件的小批或中批量生产，如铆钉、螺钉、螺母等。第23页，共62页，2023年，2月20日，星期一胎模锻概念：在自由锻上使用胎模生产模锻件的工艺方法。一般先采用自由锻方法制坯，然后在胎模中成形。第24页，共62页，2023年，2月20日，星期一特点：胎模结构较简单，可提高锻件的精度，可生产较复杂的零件，不需昂贵的设备，扩大了自由锻生产范围。但胎模易损坏，较其他方法生产的锻件精度度低，劳动强度大，故其只适用于没有模锻设备中小型工程中生产中小批量锻件。分类：胎模分为扣模、筒模及合模三种。第25页，共62页，2023年，2月20日，星期一第26页，共62页，2023年，2月20日，星期一第27页，共62页，2023年，2月20日，星期一第28页，共62页，2023年，2月20日，星期一第二节锻造工艺规程的制定绘制锻件图

锻件图是在零件图的基础上，结合锻造工艺特点绘制的工艺文件。是组织锻造生产、规定操作规范、控制和检查产品质量的依据。第29页，共62页，2023年，2月20日，星期一主要内容如下：1、敷料、余量及公差敷料：为了简化零件形状和结构，便于锻造而增加的金属。余量：在零件加工表面上为切削加工而增加的尺寸。公差：锻件公差是锻件名义尺寸允许的跳动量。第30页，共62页，2023年，2月20日，星期一双点划线：零件轮廓。粗实线：锻件形状。括弧内标出零件尺寸。第31页，共62页，2023年，2月20日，星期一2、分模面

分模面即是上下锻模在模锻件上的分界面。制订模锻锻件图时，必须按以下原则确定分模面位置：要保证模锻件从模膛中取出，分模面应选在模锻件最大尺寸的截面上。按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致，以便在安装锻模和生产中容易发现错模现象，及时调整锻模位置。第32页，共62页，2023年，2月20日，星期一最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处。这样可使金属很容易充满模膛，便于取出锻件，并有利于锻模的制造。选定的分模面应使零件上所加的敷料最少。最好使分模面为一个平面，使上下锻模的模膛深度基本一致，差别不宜过大，以便于制造锻模。第33页，共62页，2023年，2月20日，星期一3.模锻斜度为便于取出锻件，在垂直于分模面的表面上应留有斜度。对于锤上模锻，模锻斜度一般为5º～15º；当模膛深度与宽度的比值h/b值越大时，取较大的斜度值；内壁斜度α2比外壁斜度α1大2º～5º。

第34页，共62页，2023年，2月20日，星期一4.模锻圆角半径模锻件上所有两平面的交角均需做成圆角。

目的：方便金属流动，易于充满模膛，保持纤维连续；避免尖角处产生裂纹；减缓外尖角处的磨损；提高锻件的强度。第35页，共62页，2023年，2月20日，星期一

外圆角半径（r）：1.5～12mm；内圆角半径（R）：比r大2～3倍；模膛越深，圆角越大。第36页，共62页，2023年，2月20日，星期一5.冲孔连皮

由于模锻件无法锻出通孔，故应留有冲孔连皮。

模锻件大于25mm的通孔应予冲出。孔径为25～80mm时，连皮厚度为4～8mm。第37页，共62页，2023年，2月20日，星期一但由于锤上模锻震动大、噪声大，完成一个变形工步往往需要经过多次锤击，故难以实现机械化和自动化，生产率在模锻中相对较低。第38页，共62页，2023年，2月20日，星期一锻造工步（序）的确定（依据：工序的特点和锻件类型）

长轴类锻件，长度与宽度之比较大，如台阶轴、曲轴、连杆、弯曲摇臂等(图3-30)；一般为拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻成型。对于小型长轴类锻件，常采用一根棒料同时锻造出几个锻件的办法。第39页，共62页，2023年，2月20日，星期一第40页，共62页，2023年，2月20日，星期一（2）短轴类锻件在分模面上的投影为圆形或长度接近于宽度或直径的锻件。如齿轮、法兰盘等。一般常选用镦粗、预锻、终锻等工步。对于形状简单的，只选用终锻工步成形。对于形状复杂、有深孔或高筋结构的模锻件，应增加镦粗工步。第41页，共62页，2023年，2月20日，星期一第42页，共62页，2023年，2月20日，星期一

模锻工步确定以后，再根据已确定的工步选择相应的制坯模膛和模锻模膛。第43页，共62页，2023年，2月20日，星期一锻造工艺规程中的其它内容

采用热变形进行锻造时，必须按照锻件材质及其合金状态图确定始锻温度、终锻温度、加热工艺规范、冷却工艺规范、加热设备、锻造设备、辅助工序、精整工序等。第44页，共62页，2023年，2月20日，星期一锻件结构的工艺性自由锻件的结构工艺性1.避免斜面、锥体及圆台结构;第45页，共62页，2023年，2月20日，星期一2.避免空间曲面相交；第46页，共62页，2023年，2月20日，星期一

3.避免设计出加强筋、凸台、异形截面(工字形、空间曲面等)。

第47页，共62页，2023年，2月20日，星期一4、避免截面急剧变化或形状复杂的结构；应设计成几个简单件构成的组合体，每个简单件锻制成形后，再用焊接或机械连接方式构成整体。第48页，共62页，2023年，2月20日，星期一模锻件的结构工艺性1.模锻零件必须具有一个合理的分模面，以保证模锻件易于从锻模中取出、敷料最少、锻模容易制造。2.零件上与锤击方向平行的非加工表面，应设计出模锻斜度。非加工表面所形成的角都应按模锻圆角设计。第49页，共62页，2023年，2月20日，星期一3.为了使金属容易充满模膛和减少工序，零件外形力求简单、平直和对称，尽量避免零件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等结构。截面相差过大过扁、过薄薄壁冷却快，变形抗力增加，损坏模具，难以充满模膛。第50页，共62页，2023年，2月20日，星期一在零件结构允许的条件下，设计时尽量避免有深孔或多孔结构。第51页，共62页，2023年，2月20日，星期一整体结构应力求简单。在可能条件下，应采用锻-焊组合工艺，以减少敷料，简化模锻工艺。第52页，共62页，2023年，2月20日，星期一全章节复习第53页，共62页，2023年，2月20日，星期一穿越回唐朝（中国历史上最强大的朝代）

生活篇返回长安

别看了赶紧躲起来吧！第54页，共62页，2023年，2月20日，星期一

犯夜禁

隔一会儿就有城管骑着马一队一队过来到处巡查抓人。你就算躲过了在明处的，还有在暗处探访的片儿警呢，当时叫武侯的那群家伙。落到他们手里，给您一顿耳光打落几颗牙齿，那算赶上人家心情好、下手轻。要遇上个刚

跟娘子吵完架

跪完骰子盆

一时发狠把你乱棍打死甚至乱刀砍死，都算正常执行公务，没准儿还能立个小功得点赏钱。第55页，共62页，2023年，2月20日，星期一逛街

一种印象是从近代城镇集市或者《清明上河图》里得来

临街不许开店，商业集中在东西市，而二市又是入夜关门，那么长安就是一座没有夜生活的城市。居民区也没有什商店城里冷清枯燥得很

第56页，共62页，2023年，2月20日，星期一东市西市（CBD的概念）

只有每天敲了中午鼓才能开业，日落必须关门停业。各坊都有自己的小型商业服务业设施，相当于各社区的便利店、食堂、裁缝铺、洗衣店、菜市场等等

第57页，共62页，2023年，2月20日，星期一饮料

由于北方胡人传统，唐朝最流行的饮料是奶制品。第58页，共62页，2023年，2月20日，星期一饮茶

是神马，能吃吗？西汉前，中国饮茶地区只有四川，其他地区，茶叶是中医中的一味药。第59页，共62页，2023年，2月20日，星期一煮茶（北方地区从寺庙开始