3-2 鍛造技術(shù).ppt

1、2 鍛造技術(shù),鍛造：利用沖擊力或靜壓力使加熱后的坯料在鍛壓設(shè)備上、下砧之間產(chǎn)生塑性變形，以獲得所需尺寸、形狀和質(zhì)量的鍛件。 常用鍛造方法：自由鍛、模鍛、胎模鍛。,一、金屬塑性變形的流動(dòng)規(guī)律,金屬的塑性變形是通過(guò)內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。掌握金屬變形的規(guī)律，才能合理制訂工藝規(guī)程，正確使用鍛造工藝，達(dá)到預(yù)期變形效果。 最小阻力定律 體積不變定律,最小阻力定律,定律內(nèi)容：在塑性成形中，當(dāng)金屬質(zhì)點(diǎn)有向幾個(gè)方向移動(dòng)的可能時(shí) ，它首先向阻力最小的方向流動(dòng)。 例：圖3-11 不同截面的質(zhì)點(diǎn)流動(dòng) 柱形坯料沿軸向變形時(shí)，不同部位變形不均勻。圖3-12,金屬質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)方向,體積不變定律,定律內(nèi)容：V后 = V前 定律

2、依據(jù)：金屬塑性變形的過(guò)程實(shí)際是通過(guò)金屬流動(dòng)而使坯料體積進(jìn)行再分配的過(guò)程，因而遵循體積不變定律。 應(yīng)用：由鍛件尺寸計(jì)算所需原始材料的尺寸。,二、自由鍛,定義：加熱后的坯料放在上、下兩個(gè)鐵砧之間，通過(guò)上鐵砧向下運(yùn)動(dòng)施加沖擊力或壓力，從而使坯料向四周產(chǎn)生自由的塑性變形的鍛造方法。 設(shè)備：鍛錘和液壓機(jī) 鍛錘：空氣錘和蒸汽-空氣錘，中小型鍛件 液壓機(jī)：以液體產(chǎn)生的靜壓力使坯料變形，是生產(chǎn)大型鍛件（500t）的唯一方式。,1.自由鍛特點(diǎn),金屬自由流動(dòng)，自由變形； 形狀、尺寸精度依賴(lài)于操作者的操作技術(shù)； 生產(chǎn)率低，產(chǎn)品精度低，用于單件、小批量生產(chǎn)； 通用性強(qiáng)，小到大型鍛件均可生產(chǎn)，是大型鍛件的唯一鍛造方法。

3、,2.自由鍛工序,基本工序：鍛造過(guò)程中使金屬產(chǎn)生一定程度的塑性變形，以達(dá)到鍛件所需形狀和尺寸的工藝過(guò)程。 鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔等。 輔助工序：為基本工序操作方便而進(jìn)行的預(yù)先變形工序。倒棱、壓肩等。 精整工序 ：為減少鍛件表面缺陷、提高尺寸精度而進(jìn)行的修整工序。整形、精壓等。,自由鍛常見(jiàn)的基本工序：鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔,拔 長(zhǎng),沖 孔,3.自由鍛的工藝規(guī)程,鍛件生產(chǎn)前需根據(jù)鍛件的批量、技術(shù)要求、尺寸、結(jié)構(gòu)等條件，并結(jié)合實(shí)際情況制定相應(yīng)的鍛造工藝規(guī)程。主要包括以下內(nèi)容： 1）繪制鍛件圖 2）選擇鍛造工序 3）計(jì)算坯料質(zhì)量與尺寸,1）鍛件圖的繪制,定義：在零件圖的基礎(chǔ)上，考慮切削加工余量、鍛件公差、工藝余塊

4、等所繪制的圖樣。 余量：鍛件上凡需切削加工的表面，應(yīng)留有加工余量。零件基本尺寸+余量=鍛件基本尺寸 公差：鍛件實(shí)際尺寸與基本尺寸之間所允許的偏差。 余塊（敷料）：為簡(jiǎn)化鍛件形狀而在零件的某些部位添加的一部分金屬。,鍛件圖的繪制,粗實(shí)線：鍛件圖的外形 雙點(diǎn)劃線：零件的外形 例圖（補(bǔ)充）,2）鍛造工序的選擇,選擇依據(jù)：鍛件的形狀、尺寸、技術(shù)要求、生產(chǎn)數(shù)量等。 一般原則：盤(pán)類(lèi)：以鐓粗為主； 軸類(lèi)件：以拔長(zhǎng)為主。 表3-3 常見(jiàn)形狀鍛件的鍛造工序,3）坯料質(zhì)量與尺寸的計(jì)算,M坯=M鍛+M燒+M料頭 其中： M鍛可由鍛件形狀、尺寸得出； M燒：加熱時(shí)坯料表面氧化而燒損的質(zhì)量；（2%3%加熱金屬） M料頭

5、：鍛造過(guò)程中沖掉或切掉的金屬的質(zhì)量；如沖孔時(shí)坯料中部的料芯，修切端部產(chǎn)生的料頭等。,坯料質(zhì)量與尺寸的計(jì)算,由M坯可計(jì)算出坯料尺寸。還需對(duì)照鋼材規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)加以修正，選用與計(jì)算坯料尺寸一致的標(biāo)準(zhǔn)尺寸或相鄰的較大尺寸。 鍛造比=原始坯料尺寸/鍛件尺寸 軋制碳鋼鍛造比：1.31.5,三、模鍛,定義：將加熱好的金屬坯料放在一定形狀（與鍛件形狀一致）的鍛模模膛里，施加外力時(shí)坯料發(fā)生塑性變形而充滿模膛，從而獲得鍛件的方法。 方法：錘上模鍛、壓力機(jī)上模鍛 圖3-14、3-15 鍛造過(guò)程及各組成作用,蒸汽空氣模鍛錘是普遍應(yīng)用的模鍛錘，其結(jié)構(gòu)如圖。,模鍛,1.模鍛特點(diǎn)（與自由鍛比較）,優(yōu)點(diǎn)：形狀可復(fù)雜，尺寸精確，生

6、產(chǎn)率高； 缺點(diǎn)：制造鍛模成本高，鍛件質(zhì)量受生產(chǎn)規(guī)模影響。 適用：中小型復(fù)雜鍛件的大批量生產(chǎn)。 飛邊槽的作用 沖孔連皮,2.鍛模模膛分類(lèi),制坯模膛：對(duì)于形狀復(fù)雜的鍛件，需先將金屬坯料在制坯模膛內(nèi)初步鍛成近似鍛件的形狀，（確保金屬變形均勻，合理分布并順利充滿模膛），再放入模鍛模膛終鍛。 eg: 拔長(zhǎng)、滾壓、彎曲、切斷等 模鍛模膛：包括預(yù)鍛模膛和終鍛模膛。,模鍛模膛和制坯模膛,預(yù)鍛模膛：減小終鍛模膛磨損，保證鍛坯最后成形。 終鍛模膛：與鍛件形狀和尺寸基本一致，有飛邊槽，最后飛邊切去。,3.模鍛工藝規(guī)程的制定,選擇分模面 確定余量、公差、沖孔連皮 模鍛斜度與模鍛圓角 繪制模鍛件圖,1）選擇分模面原則,

7、為保證鍛件順利出模，應(yīng)選在鍛件最大水平截面上； 使分模面上下模膛外形一致，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)模，保證合模準(zhǔn)確。 應(yīng)使模膛淺而寬，以利于金屬坯料充滿模膛； 使模鍛件敷料最少。,例題,2）確定余量、公差、沖孔連皮,余量、公差：相關(guān)手冊(cè)，一般余量14mm,公差0.33mm。 d25mm,孔不鍛出；d25mm需鍛出但需留沖孔連皮，其厚度取決于孔徑，孔徑3080mm時(shí)，厚度48mm。,3）模鍛斜度與模鍛圓角,模鍛斜度：為便于從模膛中順利取出鍛件，平行于錘擊方向的側(cè)面（垂直于分模面方向）應(yīng)具有的斜度。（圖3-17，內(nèi)外側(cè)斜度） 模鍛圓角：為利于金屬液流動(dòng)而充滿模膛，避免鍛模凹入尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中而造成裂紋，在凸起尖角處阻礙金屬流動(dòng)而產(chǎn)生磨損，需把鍛件轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)為圓角。,4）繪制模鍛件圖,外圍實(shí)線：鍛件輪廓（包括余塊、加工余量、公差、圓角等） 雙點(diǎn)劃線：零件輪廓,四、胎模鍛簡(jiǎn)介,在自由鍛設(shè)備上使用簡(jiǎn)單模具（胎模）生產(chǎn)鍛件的工藝方法。 一般用自由鍛方法制坯，然后在胎模中終鍛成形。,1、特點(diǎn)：,胎模鍛的生產(chǎn)效率、鍛件精度、允許的鍛件復(fù)雜程度介于自由鍛和模鍛之間，它的靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)，不需昂貴的模鍛設(shè)備，模具