【工程材料成型】塑性成形工艺内容.ppt

第三节 塑性成形工艺设计 介绍自由锻、模锻、冲压的基本工艺内容与主要参数一、自由锻 1、绘制锻件图 是制定锻造工艺过程和锻件检验的依据 为了简化形状（余块）加工余量公差画图（双点划线为零件轮廓）2、计算坯料质量与尺寸 确定原材料质量 m料=m锻件m烧损m料头确定坯料尺寸：坯料横截面积、直径或边长等 3、选择变形工序（锻造）应根据工序特点和锻件形状来确定 例：小齿轮（盘类镦粗和冲孔等）下料镦粗挤台阶（胎模）冲孔滚圆平整 传动轴（杆类拔长、切肩等）下料拔长镦法兰拔长 利用锻造比控制变形量。主要考虑材料、性能（各向异性）。4、选择锻造设备 根据作用在坯料上力的性质：锻锤和液压机 锻锤：冲击力使坯料变形，以落下部分的 质量表示 液压机：静压力使坯料变形 5、确定锻造温度范围 终锻始锻的选择 考虑原则：良好的塑性、较低的变形抗力，保证质量与效率。6、确定加热、冷却及热处理规范 7、填写工艺卡片二、模锻 1、绘制模锻件图 A、确定分模面（大、浅、平、检、省）应选在锻件最大尺寸的截面上；应选在模膛深度的最浅处；分模面最好为一个平面，上下模的模膛深度基本一致，以便于均匀充型；应使上下模沿分模面的模膛轮廓一致；选定的分模面应使所加的余块最少；B、确定加工余量及公差 模锻件比自由锻件小 C、设定模锻斜度 为了便于从模膛中取出锻件，垂直于分模面的表面所设定的斜度 D、设定圆角半径 避免锻件变形时应力集中开裂、纤维组织被拉断，增加变形过程流动性，减少模具磨损。E、确定冲孔连皮：终煅后孔内留有的金属薄层 F、锻件图 2、材料质量计算 V料V锻V连V飞 V氧 3、确定模锻工序 A、制坯与模锻 根据不同形状零件以某种成形为主。最后都进入终锻。B、切断与精整 切边、冲孔，校正、精压 4、确定设备（吨位）5、确定锻造温度及热规范三、冲压 1、分析工艺性 确定是否有难成形部分（间距、精度、塑性与板厚是否能达到变形要求等）。2、制定冲压方案 根据形状、变形程度等制定冲压工序。3、计算坯料尺寸 A、弯曲：l=l1+l2+l0 =l1+l2+(r+ks)/180 B、拉深（考虑切边）4、确定排样及材料利用率 A、排样方式 单排、双排 斜排、直排 对排 B、利用率计算（落料个数冲裁件面积/条料面积）100 5、计算中间工序次数及尺寸 每一次变形受材料抗拉极限限制时，需分步完成总变形。拉深系数 m=d/D（d：本次，D：前次）6、选择冲压设备 根据冲裁力、拉深力确定 利用拉深系数确定各次拉深直径举例 圆形坯料直径153，板厚1，成形圆桶直径52 计算m查表确定各次变形系数判断总变形系数是否小于计算m计算各次拉深直径余块自由锻锻件图模锻1模锻2零件图绘制锻件图（坯料质量和尺寸的计算下料确定工序加热温度设备加热坯料、锻打）检验锻件锻件类别 图 例 锻造工序 盘类零件 镦粗（或拔长镦粗），冲孔等 轴类零件 拔长（或镦粗拔长），切肩，锻台阶等 筒类零件 镦粗（或拔长镦粗），冲孔，在芯轴上拔长等 环类零件 镦粗（或拔长镦粗），冲孔，在芯轴上扩孔等 弯曲类零件 拔长，弯曲等材料类型 锻造温度/始 锻 终 锻 10、15、20、25、30、35、40、45、50 1200 800 15CrA、16Cr2MnTiA、38CrA、20MnA、1200 800 12CrNi3A、12CrNi4A、38CrMoAlA1180 850 40CrMnA 1150 800 铜合金 800900 650700 铝合金 450500 350380 锻件名称 半 轴 坯料质量 25kg 坯料尺寸 130240 材 料 18CrMnTi 工 序 图 例 锻出头部 拔长 拔长及修整台阶 拔长并留出台阶 锻出凹档及拔长端部并修整 模锻圆角半径