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1、第二章金属塑性成形(P66)第一节 概述第二节 金属塑性变形原理第三节 常用锻造方法第四节 板料冲压第五节 其它塑性成形方法第一节 概述(P66)n塑性成形(塑性成形(Plasticity Deformation)(锻)(锻造成形)造成形):指固态金属在外力作用下产生塑性变形,获得所需形状、尺寸及力学性能的毛坯或零件的加工方法。n塑性变形不仅可以改变原坏料的形状和尺寸改变原坏料的形状和尺寸,更重要的是能够提高其机械性能提高其机械性能。塑性成形加工的优点(P66)1、改善金属的组织,提高金属的力学性能;1)消除气孔、缩孔;2)通过再结晶可细化晶粒;3)形成纤维组织。2、节约金属材料和切削加工工时
2、,提高金属材料的利用率和经济效益;3、具有较高的劳动生产率。塑性成形加工的缺点(P66)1、锻件的结构工艺性要求较高,内腔复杂零件难以锻造;2、锻造毛坯的尺寸精度不高,一般需切削加工;3、需重型机器设备和较复杂模具,设备费用与周期长;4、生产现场劳动条件较差。常用的锻压加工方法n常用的锻压加工方法有:1)自由锻造,2)模型锻造,3)挤压,4)拉拔,5)轧锻,6)板料冲压。如P82图2-1所示。n塑性成形主要用于主轴、曲轴、连杆、齿轮、叶轮、炮筒、枪管、吊钩、飞机和汽车零件等力学性能要求高的重要零部件。汽车零件成形视频。第二节金属塑性成形原理(第二节金属塑性成形原理(P67P67)具有一定塑性的
3、金属坯料在外力作用下,当内应力达到一定的条件,就会发生塑性变形;由于金属材料都是晶体,故要说明塑性变形的实质,必须从其晶体结构来说明。一、金属塑性变形的实质一、金属塑性变形的实质1 1、单晶体的塑性变形(、单晶体的塑性变形(P73P73)单晶体的塑性变形有两种方式:滑移变形和双晶变形。(1)滑移变形:晶体内的一部分相对另一部分,沿原子排列紧密的晶面作相对滑动。其变形过程如P68图2-3 所示。n晶体在晶面上的滑移,是通过位错的不断运动来实现的。如P68图2-4所示。n晶体滑移后,外表形状发生变化,体积保持不变,晶格位向一致。一、金属塑性变形的实质一、金属塑性变形的实质1 1、单晶体的塑性变形(
4、、单晶体的塑性变形(P67P67)(2)双晶:亦叫孪晶双晶:亦叫孪晶:晶体在外力作用下,晶体内一部分原子晶格相对于另一部分原子晶格发生转动。如P75图2-5所示。n双晶变形时,未变形部分和变形部分的交界面称为双晶面,并在双晶面两侧形成镜面对称。产生双晶变形的切应力一般都要高于产生滑移的切应力;双晶变形量很小,但改变了晶格的位向,有利于进一步产生滑移。双晶变形一般发生在滑移系少的金属,如六方晶格。双晶动画演示 一、金属塑性变形的实质一、金属塑性变形的实质2 2、多晶体的塑性变形(、多晶体的塑性变形(P69P69)n多多晶晶体体是是由由大大量量的的大大小小、形形状状、晶晶格格排排列列位位向向各各不
5、不相相同同的的晶晶粒粒所所组组成成,故故它它的的的的塑塑性性变变形形很很复复杂杂,可可分分为为晶晶内内变变形形和和晶晶间间变变形形。晶晶粒粒内内部部的的塑塑性性变变形形称称为为晶晶内内变变形形;晶晶粒粒之之间间相相互互移移动动或或转转动动称称为为晶晶间间变变形形。如如P69P69图图2-62-6所示。所示。n多多晶晶体体的的晶晶内内变变形形方方式式和和单单晶晶体体一一样样,也也是是滑滑移移和和双双晶晶;但但各各个个晶晶粒粒所所处处的的塑塑性性变变形形条条件件不不同同,即即晶晶粒粒内内晶晶格格排排列列的的方方向向性性决决定定了了其其变变形形的的难难易易,与与外外力力成成4545度度的的滑滑移移面
6、面最最易易变变形形。因因为为其其产产生生的的切切应应力力最最大大。P75P75图图2-72-7反映了晶粒位向与受力变形的关系。反映了晶粒位向与受力变形的关系。一、金属塑性变形的实质一、金属塑性变形的实质2 2、多晶体的塑性变形(、多晶体的塑性变形(P69P69)n同同时时在在多多晶晶体体的的晶晶界界处处,由由于于相相邻邻晶晶粒粒间间的的位位向向差差别别,产产生生晶晶格格的的畸畸变变,并并有有杂杂质质的的存存在在,以以及及晶晶粒粒间间犬犬牙牙交交错错状状态态,对对多多晶晶体体的的变变形形造造成成很很大大障障碍碍。低低温温时时,晶晶界界强强度度高高于于晶晶粒粒内内部部强强度度,变变形形抗抗力力大大
7、不不易易变变形形;高高温温时时,晶晶界界强强度度降降低低,晶晶粒粒易易于于相相互互移移动动。所所以以多多晶晶体体由由于于存存在在晶晶界界和和各各晶晶粒粒的的位位向向差差别别,其其变变形形抗抗力力要远高于同种金属的单晶体。要远高于同种金属的单晶体。二、塑性变形对金属组织及二、塑性变形对金属组织及性能的影响(性能的影响(P69P69)金金属属塑塑性性变变形形时时,在在不不同同的的温温度度下下,对对金金属属组组织织和和性性能能产产生生不不同同的的影影响响。主主要讨论要讨论加工硬化加工硬化、回复回复和和再结晶再结晶。1 1、冷变形强化(加工硬化)(、冷变形强化(加工硬化)(P69P69)n指指金金属属
8、在在低低温温下下进进行行塑塑性性变变形形时时,金金属属的的强强度度和和硬硬度度升高,塑性和韧性下降的现象。如升高,塑性和韧性下降的现象。如P70P70图图2-72-7所示;所示;n冷冷变变形形强强化化的的原原因因是是:在在塑塑性性变变形形过过程程中中,在在滑滑移移面面上上产产生生了了许许多多晶晶格格方方向向混混乱乱的的微微小小碎碎晶晶,滑滑移移面面附附近近的的晶晶格格也也产产生生了了畸畸变变,增增加加了了继继续续滑滑移移的的阻阻力力,使使继继续变形困难。如续变形困难。如图图2-92-9所示。所示。n对对某某些些不不能能通通过过热热处处理理来来强强化化的的金金属属,可可用用低低温温变变形形来提高
9、金属强度。如变形铝合金、奥氏体不锈钢。来提高金属强度。如变形铝合金、奥氏体不锈钢。n但但在在塑塑性性加加工工中中,冷冷变变形形强强化化使使塑塑性性变变形形困困难难,故故采采用加热的方法使金属再结晶,而获得好的塑性。用加热的方法使金属再结晶,而获得好的塑性。2 2、回复和再结晶、回复和再结晶(1 1)回复)回复(P70P70)n指指当当温温度度升升高高时时,金金属属原原子子获获得得热热能能,使使冷冷变变形形时时处处于于高高位位能能的的原原子子回回复复到到正正常常排排列列,消消除除由由于于变变形形而而产产生的晶格扭曲的过程,可使内应力减少。生的晶格扭曲的过程,可使内应力减少。n回回复复温温度度较较
10、低低,对对于于纯纯金金属属,可可用用下下式式计计算算:T T回回(0.250.250.300.30)T T熔熔n回回复复作作用用不不改改变变晶晶粒粒的的形形状状及及晶晶粒粒变变形形时时所所构构成成的的方方向向性性,也也不不能能使使晶晶粒粒内内部部的的破破坏坏现现象象及及晶晶界界间间物物质质的的破破坏坏现现象象得得到到恢恢复复,只只是是逐逐渐渐消消除除晶晶格格的的扭扭曲曲程程度度。故故回回复复作作用用可可以以降降低低内内应应力力,但但机机械械性性能能变变化化不不大大,强度稍降低,塑性稍提高。强度稍降低,塑性稍提高。2 2、回复和再结晶、回复和再结晶(2 2)再结晶)再结晶(P70P70)n指当温
11、度升高到一定程度时,金属原子获得更高的热能,通过金属原子的扩散,使冷变形强化的结晶构造进行改变,成长出许多正常晶格的新晶粒,新晶粒代替原变形晶粒的过程即为再结晶再结晶。如图2-8所示。n再结晶使内应力全部消除,强度降低,塑性增加。如图所示。n再结晶的最低温度称为再结晶温度,一般为:T T再再(0.350.350.40.4)T T熔熔 n利用金属再结晶过程可以消除变形后的冷变形强化,以利于后续的冷变形加工。冷变形和热变形(冷变形和热变形(P71P71)(1 1)冷冷变变形形:指金属在其再结晶温度以下进行 塑性变形。如冷冲压、冷弯、冷挤、冷镦、冷轧和冷拔。有加工硬化现象。(2 2)热热变变形形:指
12、金属在其再结晶温度以上进行塑性变形。如锻造、热挤和轧制等;能消除冷变形强化的痕迹,保持较低的塑性变形抗力和良好的塑性。(1)锻造比:是锻造生产中代表金属变形大小的一个参数,一般用锻造过程中的典型工序的变形程度来表示:镦粗锻造比为:拔长锻造比为:3 3、纤维组织、锻造流线和锻造比(、纤维组织、锻造流线和锻造比(P71P71)A0、H0分别为变形前坏料的横截面积和高度;A、H。分别为变形后坏料的横截面积和高度。A0、L0分别为变形前坏料的横截面积和长度;A、L分别为变形后坏料的横截面积和长度。3 3、纤维组织、锻造流线和锻造比(、纤维组织、锻造流线和锻造比(P71P71)(1 1)锻造流线的形成)
13、锻造流线的形成:在金属铸锭中含有夹杂物多分布在晶界上,在金属塑性变形时,晶粒沿变形方向伸长,塑性夹杂物也随着变形一起被拉长,呈带状分布;脆性夹杂物被打碎呈碎粒状或链状分布;通过再结晶过程,晶粒细化,而夹杂物却依然呈条状和链状被保留下来,形成锻造流线。如图2-9所示。锻造流线使金属的机械性能呈现各向异性,平行于纤维方向塑性和韧性增加,垂直于纤维方向则下降。n一般情况下,增加锻造比,可使金属组织细密化,提高锻件的力学性能,但当锻造比过大,力学性能不再升高,而增加各向异性。锻造比越大,锻造流线越明显,其力学性能的方向性越明显;如图210所示。n锻造流线的稳定性很高,而且用热处理不能消除。故在设计和制
14、造易受冲击载荷的零件时:必须考虑锻造流线的方向,使最大正应力与流线方向一致,切应力或冲击应力与流线方向垂直;使锻造流线的分布与零件的外形轮廓相符合,而不被切断。如图所示的拖钩,如P72图2-11所示的螺钉。锻造比对金属的组织和性能的影响(锻造比对金属的组织和性能的影响(P72P72)三、金属的塑性成形性能(P73)n金属的锻造性能是用来衡量金属材料利用锻压加工方法成形的难易程度,是金属的工艺性能指标之一。n常用金属的塑性(Plasticity)和变形抗力(Resistance of Deformation)两个因素来综合衡量,塑性越好,变形抗力越小,则锻造性能越好。影响金属锻造性能的因素有:金
15、属的本质和金属的变形条件。影响金属锻造性能的因素(P73)1、金属的本质:金属的本质:(1)金属的化学成分;(2)金属的组织状态,单一固溶体组成的合金,塑性好,锻造性能好;2、金属的变形条件:(1)变形温度:温度升高,塑性上升,易于锻造;(2)变形速度:指金属在锻压加工过程中单位时间内的相对变形量。如图213所示。(3)变形时的应力状态:不同压力加工方法,金属内部的应力状态是不同的;如图212所示。第三节第三节 常用锻造方法(常用锻造方法(P74P74)一、自由锻一、自由锻n自由锻指将金属坯料放在锻造设备的上下抵铁之间,施加冲击力或压力,使之产生自由变形而获得所需形状的成形方法。n坯料在锻造过
16、程中,除与上下抵铁或其它辅助工具接触的部分表面外,都是自由表面,变形不受限制,锻件的形状和尺寸靠锻工的技术来保证,所用设备与工具通用性强。n主要用于单件、小批生产,也是生产大型锻件的唯一方法。1 1、自由锻的特点(、自由锻的特点(P75P75)自由锻使用工具简单,不需要造价昂贵的模具;可锻造各种重量的锻件,对大型锻件,它是唯一方法;由于自由锻的每次锻击坯料只产生局部变形,变形金属的流动阻力也小,故同重量的锻件,自由锻比模锻所需的设备吨位小。自由锻的缺点(自由锻的缺点(P75P75)1、锻 件 的 形 状 和 尺 寸 靠 锻 工 的 操 作 技 术 来 保 证,故尺寸精度低,加工余量大,金属材料
17、消耗多;2、锻件形状比较简单,生产率低,劳动强度大。故自由锻只是用于单件或小批量生产。自由锻的主要自由锻的主要变形工步(P76P76)1)基本工序基本工序:改变坯料的形状和尺寸以达到锻件基本成形的工序;包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转、错移等。最常用的是:镦粗(镦粗(Compression)拔长(拔长(Drawing out)冲孔(冲孔(Punching)2)辅助工序辅助工序:为了方便基本工序的操作,而使坯料预先产生某些局部变形的工序。如压肩、倒棱。3)精整工序精整工序:修整锻件的最后尺寸和形状,消除表面的不平和歪扭,使锻件达到图纸要求的工序。如修整鼓形,平整端面、校直弯曲。自由锻设备1
18、)空气锤:它由电动机直接驱动,打击速度快,锤击能量小,适用于小型锻件;其结构与原理如图所示。2)蒸汽空气锤:利用蒸汽或压缩空气作为动力,构造及工作原理如图所示,适用于中小型锻件。3)水压机:以压力代替锤锻时的冲击力,适用于锻造大型锻件;其工作过程包括空程、工作行程、回程、悬空。其原理和结构如图所示。水压机生产录像 2、自由锻工艺规程的制定(P75)(1)绘制锻件图(2)确定变形工步(3)计算坯料的质量和尺寸(4)选定设备(5)确定锻造温度范围(1)绘制锻件图(P75)n锻件图是根据零件图,并考虑加工余量,锻造公差和余块等绘制而成。它是计算坯料、确定变形工艺、设计工具和检验锻件的依据。n加工余量
19、,锻造公差和余块及典型锻件图的画法如图214所示。n粗实线表示锻件的形状,有时还用双点划线表示零件的基本形状,并将零件尺寸注在锻件相应尺寸下面的括号内。(2)确定变形工步(P75)n确定变形工步的依据是锻件的形状特征、尺寸、技术要求、生产批量的生产条件等。n确定变形工步包括确定成形所必须的基本工序、辅助工序和精整工序的工步,以及完成这些工步所使用的工具,确定工步顺序和工步尺寸等。n各类自由锻件基本的变形工步方案见P76表21。(3)计算坯料重量和尺寸(P84)n锻造用坯料有两类,一类是钢材和钢坏,用于中小型锻件;另一类是钢锭,用于大中型锻件。计算步骤如下:1)计算坯料的重量:G坯G锻G损 G锻
20、G烧G芯G切G坯坯料质量G锻锻件质量G烧坯料加热时因氧化而烧损质量,常取锻件的2.5%G芯冲孔时的芯料质量G切锻造中被切掉部分的质量2)计算坯料尺寸:首先根据坯料质量计算出坯料体积,然后考虑锻造比和变形方式等因素确定坯料截面尺寸,最后计算出长度尺寸或钢锭尺寸。例如:n饼块类和空心类锻件,通常采用镦粗法锻造:此时有:n算出坯料的计算直径后,再参照有关表格,确定实际直径D0。(3)计算坯料重量和尺寸(P76)D计(0.81.0)V坯3n选定锻造设备的依据是锻件的材料、尺寸和重量,同时要适当考虑车间两用现有的设备条件。n对于中小型锻件自由锻一般采用自由锻锤锻造;大型锻件采用水压机锻造。n锻造性能较差
21、的合金钢只能采用压力机锻造。(4)选择锻造设备(P78)(5)锻造温度范围的确定(P78)n锻造温度范围:是指始锻温度与终锻温度间的温度范围,以合金状态图为依据。对始锻温度,原则是在不出现过热和过烧的前提下,尽量提高始锻温度,碳钢在AE线下150250。终锻温度即停止锻造的温度,对于锻件质量有很大影响,太高,停锻后晶粒会重新长大,降低锻件机械性能;太低,再结晶困难,冷变形强化现象严重,变形抗力太大,甚至产生锻造裂纹,也易损坏设备和工具。碳钢在加热时奥氏体晶粒长大示意图如图所示,锻造温度见P78图215所示。坯料的加热(P78)n坯料的加热1)加热的目的:是改善金属的锻造性能,即提高塑性,降低变
22、形抗力。2)常见的加热缺陷有:氧化、脱碳、裂纹、过热和过烧。3)过热:加热温度过高或保温时间过长,使晶粒剧烈长大的现象。4)过烧:当坯料加热温度接近熔化温度时,其晶间的低熔点物质开始熔化,同时在晶界上形成氧化层,破坏了晶粒间的联系,使金属失出锻造性能,这种现象称为过烧。锻件的冷却n锻件的冷却也是锻造生产中不可忽视的环节,冷却不当,会造成表面硬度太高,严重时会产生变形和开裂。n常见的冷却方法有:空冷、坑冷和炉冷。钢中的碳及合金元素越高,锻件尺寸越大,形状越复杂,冷却速度要求越慢。n中、小型碳素结构钢及普通低合金钢锻件,通常采用空冷;大型锻件、高碳钢和成分复杂的合金钢锻件,则采用坑冷或炉冷。锻件的
23、热处理n锻后热处理的目的:是调整硬度,便于切削加工;消除内应力,防止切削加工时变形;细化晶粒等。n常用热处理方法:1)一般结构钢锻件采用退火、正火处理;2)工具钢锻件则采用正火球化退火,以消除网状碳化物,获得球化体组织;3)对于切削加工中不再进行最终热处理的中碳钢或合金结构钢锻件,可进行调质处理。现以P79图216(a)所示齿轮为例,制定其毛坯自由锻工艺如下:1)绘制锻件图:齿轮锻件图如P79图218(b)所示;2)确定变形工步:此锻件的主要变形工步应是镦粗和冲孔。因锻件带有凸肩还应采用垫环局部镦粗,工艺过程如P80图217所示;3)计算坯料的重量和尺寸;根据有关公式计算,最后确定坯料尺寸为1
24、20210mm;4)选定设备吨位为0.5吨自由锻锤;5)填写工艺卡片,齿轮坯锻造工艺卡如表所示。二、自由锻工艺实例1 1、齿轮的自由锻工艺(、齿轮的自由锻工艺(P78P78)(2)阶梯轴的自由锻工艺(P80)(2)阶梯轴的自由锻工艺(P81)(2)(2)阶梯轴的自由锻工艺(阶梯轴的自由锻工艺(P81P81)n由于锻件是在固态下成形,锻件所能达到的复杂程度远不如铸件。n对自由锻零件结构工艺性总的要求是在满足使用要求的前提下,零件形状应尽量简单和规则,具体要求见P82表211。4、自由锻零件的结构工艺性(P81)二、模锻(Die ForgingDie Forging)(P82)n模锻是将加热好的坯
25、料放在锻模模膛内,在锻压力的作用下迫使坯料变形而获得锻件的一种加工方法。n坯料变形时,金属的流动受到模膛的限制和引导,从而获得与模膛形状一致的锻件。n模锻生产录像演示1、模锻的特点与应用(P83)与自由锻相比,模锻的优点是:1、由于有模膛引导金属的流动,锻件的形状可以比较复杂;2、锻件内部的锻造流线比较完整,从而提高了零件的机械性能和使用寿命。3、锻件表面光洁,尺寸精度高,节约材料和切削加工工时。4、生产率较高;5、操作简单,易于实现机械化;6、生产批量越大成本越低。模锻的缺点(P83)1、模锻是整体成形,摩擦阻力大,故模锻所需设备吨位大,设备费用高;2、锻模加工工艺复杂,制造周期长,费用高。
26、故只适用于中小型锻件的成批或大批生产。典型模锻件如图所示。模锻广泛应用于国防工业和机械制造业,按质量计算模锻件在飞机上占85%,坦克占70%,汽车占80%,机车占60%。2、模锻锤上模锻(P83)(1)模锻锤n锤上模锻即在模锻锤上的模锻,模锻锤的构造如图219所示,模锻过程如图2-18所示,由带有燕尾的上模和下模组成。运动过程动画演示。n是我国目前模锻生产中应用最多的一种锻造方法,但工作时振动和噪音大,生产率低,一个变形工步要经过多次锤击。(2)模锻及锤上模锻的变形工步(P83)n模锻的变形工步分为制坯工步和模锻工步。制坯工步实现坯料的初步成形,模锻工步完成锻件的最终成形。nP86图222为弯
27、曲连杆的模锻过程,其中的拨长、滚挤和弯曲等变形属制坯工步,预锻和终锻属模锻工步。生产过程演示n各变形工步及相应的模膛见P96表26。变形工步的确定(P86)n短轴类锻件:是在分模面上的投影为圆形或长宽尺寸相近的零件,终锻时,金属沿高度、宽度及长度方向均发生流动,这类锻件的变形工步通常是镦粗制坯和终锻成形。P86图221所示为高毂锻件的变形工艺实例。n长轴类锻件:长度明显大于其宽度和高度的零件,终锻时金属沿高度和宽度方向流动,长度方向流动不显著,这类锻件需采用拔长、滚挤、弯曲、预锻、终锻等工步。P86图222和为长轴类锻件的变形工艺实例。模锻件图的制定(P85)锻件图是生产和检验锻件及设计锻模的
28、依据。制订锻件图时应考虑如下问题:(1)选定分模面:分模面即是上下锻模在模锻件上的分界面,其位置影响锻件成形、锻件出模、模具加工、工步安排、金属材料消耗和锻件质量。n选定的原则有:1)锻件从模膛中能顺利取出;2)金属易于充满模膛(模膛深度最浅);3)简化模具制造;4)能用时发现错模;5)减少余块。选定分模面举例模锻件图的制定(P85)2、确定加工余量、锻造公差:比自由锻要小得多,参照有关标准确定。3、模锻斜度:为便于金属充满模膛及从模膛中取出锻件,锻件上与分模面垂直的锻件表面附加的斜度。4、圆角半径:锻件上所有面与面的相交处,都必须采取圆角过渡。使锻造时金属易于充填模膛,避免裂纹,减轻锻模磨损
29、。5、冲孔连皮:锤上模锻不能直接锻出通孔,孔内必须留有一定厚度的金属层,称为冲孔连皮。其厚度一般为48mm。最后绘制锻件图,图226为齿轮坯的模锻件图。(3)模锻件的精整(P85)终锻并不是模锻过程的终结,只是完成了锻件最主要的成形过程,尚需一系列精整工序,才能得到合格的锻件。1、切边和冲孔:切边是切除锻件分模面四周的飞边,冲孔是冲除冲孔连皮;如P87图223所示。2、校正:在切边、冲孔及其它工序和运转中都可能引起锻件的变形,因此在切边和冲孔后锻件大多还要进行校正。3、精压:精压是提高锻件精度和降低表面粗糙度的一种加工方法,可大大减少机械加工工时,提高生产效率。精压在精压机上进行,分平面精压和
30、整体精压两种。如图所示。模锻完整生产过程演示3、热模锻压力机上模锻(P87)连杆式热模锻压力机的结构与传动原理如图2-24所示,吨位一般为2001200kN;与锤上模锻比,具有下述优点:1)锻造时滑块的行程不变,每个变形工步在一次行程中即可完成,便于实现机械化和自动化,具有很高生产率;2)锻造力是压力,坯料的变形速度较低,可锻造较低塑性合金;3)振动和噪音较小,劳动条件改善。4)滑块运动精度高,并有锻件顶出装置,使模锻斜度、加工余量、锻造公差减小,锻件精度比锤上模锻高。曲柄压力机上模锻的缺点(P88)1)设备费用高,模具结构复杂;2)滑块行程和压力不能在锻造过程中调整,因此不能进行拔长、滚压等
31、制坯。热模锻曲柄压力机生产过程演示热模锻曲柄压力机生产过程演示4、平锻机上模锻(P88)平锻机相当于卧式的曲柄压力机,他沿水平方向对坯料施加锻造压力。结构和原理如P89图225所示。其特点是:1)坯料都是棒料或管材,并且只进行局部(一端)加热和局部变形加工,因此可锻造立式锻压设备上不能锻造的某些长杆类锻件。平锻机上锻件如图227所示。2)锻模有两个分模面,锻件出模方便,可以锻出在其它设备上难以完成的在不同方向上有凸台或凹槽的锻件。3)需配备对棒料局部加热的专用加热炉。4)是高效率、高质量、容易实现机械化的锻造方法,但设备结构复杂,价格贵,适用于大批量生产。平锻机上模锻生产演示平锻机上模锻生产演
32、示5、摩擦压力机上模锻(P90)n摩擦压力机是将飞轮旋转所积蓄的能量转化成金属的变形能进行锻造的,属锻锤类锻压设备。其结构与传动原理如P91图2-28所示。n摩擦压力机上模锻的特点如下:1)滑块运动速度低,适合锻造再结晶速度较低的塑性材料,如铜合金;2)承受偏心载荷能力差,仅适合单膛模锻;3)由于采用磨擦传动,磨擦压力机的传动效率低,打击速度低,只适用于小型锻件的批量生产。6、模锻零件的结构工艺性(P91)设计模锻件时,应根据模锻特点和工艺要求,使零件结构符合下列原则:1、模锻件应具备合理的分模面;2、锻件上与锤击方向平行的非加工面应有结构斜度,连接面应有圆角。3、零件外形应力求简单,尤其应避
33、免高肋、薄壁、凸起等不利于成形的结构。P102图249所示为结构不合理的模锻件。4、应避免窄沟、深槽、深孔及多孔结构;以利于充填和模具制造。三、胎模锻(P92)n胎模锻是在自由锻设备上使用简单的非固定模具(胎模)生产模锻件的一种工艺方法。其特点是,与自由锻相比,生产率和锻件精度较高,粗糙度低,节约金属材料。与模锻相比,节约了设备投资,简化了模具制造。但生产率和锻件质量比模锻低,劳动强度大,安全性差,模具寿命低。适用于小型锻件的中小批量生产。n胎模结构可分为以下几类:如图所示。1)摔模,用于锻造回转体锻件;2)扣模,用于平整侧面;3)套筒模,用于镦粗锻件;4)合模,用锻造比较复杂锻件。胎模锻生产演示胎模锻生产演示第四节 板料冲压(P93)n本节为自学内容,不作为考试范围。n板料冲压视频第六节 其它塑性成形方法(P120)n作为自学内容,不作为考试范围n金属压力加工n压力加工新工艺碾环示意图热轧齿轮示意图螺旋斜轧示意图a)轧制钢球;b)轧制周期性杆件螺钉的锻造流线与使用性能的关系(P72)齿轮胚自由锻的工艺过程(P80)常用的锻压加工方法(常用的锻压加工方法(P73P73)
限制150内