[精选]锻压工艺设计XXXXB10304.pptx

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1、工程实践工艺设计Fundamentals of Materials Forming Process哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学工程训练中心工程训练中心12 金属塑性成形技术 金属塑性成形2 金属塑性成形技术 我国塑性加工的历史1.锻造:在加压设备及工(模)具作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。锻造通常是在高温(再结晶温度以上)下成形的，因此也称为金属热变形或热锻。锻造成形2.锻造的分类:1)按锻造温度分类:热锻、冷锻、温锻2)按生产方式分类:手工锻造；机器锻造：根据使用设备和模具不同分为-自由锻、模锻、胎模锻、特种锻造。2 金属塑性成形

2、技术 3.锻造的特点:1）改善金属组织、提高力学性能；2）生产效率高；3）材料利用率高；4）便于组织批量生产；5）适用范围广。缺点-不能加工脆性材料，生产的零件形状相对简单，易产生氧化、脱碳和烧损。CastingMachiningForgingl 锻件相对铸件和机加工零件，有更高的强度和韧性锻件相对铸件和机加工零件，有更高的强度和韧性锻造成形2 金属塑性成形技术 2.1 金属塑性加工4.锻造的应用:主要用于生产各种重要的、承受重载荷的机器零件或毛坯如机床的主轴和齿轮、内燃机的连杆、起重机的吊钩等。锻造成形自由锻 用简单的通用性工具，或在锻造设备的上下砧间直接使坯料变形从而获得所需的几何形状和尺

3、寸的锻件的方法。2.2 金属塑性加工方法 自由锻2.2 金属塑性加工方法 优点：优点：所需的工具简单，具有很强的通用性，生产准备周期短，因而应用较为广泛。采用自由锻方法既可以生产不足1千克的小锻件，也可以生产大至200300吨以上的大型锻件，而且自由自由锻是生产大型锻件的唯一方法锻是生产大型锻件的唯一方法，因此它在重型机械制造中具有特别重要的作用，常用来生产大型零件的毛坯。不足：不足：生产效率低，锻件形状简单，尺寸精度低，表面粗糙；工人劳动强度高，锻件的形状和尺寸主要取决于操作者的技术水平，不易实现机械化和自动化。1.自由锻造的主要设备自由锻2.2 金属塑性加工方法 自由锻造工序自由锻2.2

4、金属塑性加工方法 基本工序辅助工序精整工序金属坯料能产生一定程度的塑性变形，以达到所需达到所需形状和尺寸形状和尺寸的工艺过程。镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转、错移及锻接为基本工序操作方便而进行的预变形工序。压钳口、压钳口、压钢锭棱边、切肩压钢锭棱边、切肩等。减少锻件表面缺陷减少锻件表面缺陷而进行的工序。清除锻件表面凹凸不平及整形等。自由锻造工序基本工序自由锻2.2 金属塑性加工方法 制定工艺规程的目的：组织生产过程 规定操作规范 控制和检查产品质量2.3.1 自由锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 自由锻工艺规程的内容：绘制锻件工艺图计算坯料的质量和尺寸锻造工序的选择选定锻压设备、

5、确定锻造温度范围加热与冷却规范填写工艺卡片2.3.1 自由锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1.绘制锻件图-以零件图为基础2.3.1 自由锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1.绘制锻件图 1)锻件敷料：是为了简化锻件形状，便于锻造而加上去的一部分附加金属。当零件上带有较小的凹槽、台阶、凸肩、法兰和孔时，皆需增加敷料。2.3.1 自由锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1.绘制锻件图 1)锻件敷料：是为了简化锻件形状，便于锻造而加上去的一部分附加金属。当零件上带有较小的凹槽、台阶、凸肩、法兰和孔时，皆需增加敷料。带热处理夹头和试样的轴类件 2.3.1 自由锻工艺规程的

6、制定 2.3 塑性加工工艺设计 1.绘制锻件图 2)机械加工余量：一般自由锻件的尺寸精度和表面质量都较差，达不到零件图的要求，在锻件的加工表面应增加供切削加工用的余量，称之为锻件机械加工余量，简称锻件余量。材料，形状，材料，形状，尺寸，批量大小尺寸，批量大小2.3.1 自由锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1.绘制锻件图(a)带键槽轴类件(b)带孔小孔盘类件(c)带热处理夹头和试样的轴类件 锻件各种敷料和加工余量锻件各种敷料和加工余量 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1.绘制锻件图 3)锻件公差:在锻造过程中，由于各种因素的影响，如终锻温度的差异、锻压设备

7、工具的精度和操作技术水平的差异等，使得锻件实际尺寸不可能达到公称尺寸，允许其有一定的误差，称为锻件公差。典型锻件图2.3.1 自由锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 加热方式加热方式烧损率烧损率（）（）首次首次以后各次以后各次室式烧炉室式烧炉2.541.52.0油炉油炉231.52.0煤气炉煤气炉1.52.51.52.0电阻炉电阻炉11.51.52.0接触感应电加热接触感应电加热0.51.52.0 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 2.毛坯质量和尺寸的计算1）质量：2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 2.毛坯质量和尺寸的计算2）毛坯尺寸

8、：计算圆形截面毛坯直径（或方形截面边长）的公式：3.选择锻造工序1)1)盘类件盘类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔镦粗（拔长、镦粗）、冲孔2)2)轴类件轴类件:拔长（镦粗、拔长）、切肩、锻台阶拔长（镦粗、拔长）、切肩、锻台阶3)3)筒类件筒类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上拔长镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上拔长4)4)环类件环类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上扩孔镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上扩孔6)6)弯曲类件弯曲类件:拔长（镦粗、拔长）、弯曲拔长（镦粗、拔长）、弯曲5)5)曲轴类件曲轴类件:拔长（镦粗、拔长）、错移、锻台阶、扭转拔长（镦粗、拔长）、错移、锻台阶、扭转 2.3 塑性加

9、工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 1)盘类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 1)盘类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔下料 镦粗 镦挤台阶 冲孔滚圆 平整齿轮坯的锻造过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 1)盘类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 2)轴类件:拔长（镦粗、拔长）、切肩、锻台阶 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 2)轴类件:

10、拔长（镦粗、拔长）、切肩、锻台阶下料 拔长镦台阶 拔长传动轴的锻造过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 2)轴类件:拔长（镦粗、拔长）、切肩、锻台阶 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 3)筒类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上拔长 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 3)筒类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上拔长 下料镦粗 冲孔心轴拔长 锻件圆筒的锻造过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 4)环类件:镦粗（拔长、镦

11、粗）、冲孔、心轴上扩孔 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 4)环类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上扩孔下料 镦粗 冲孔心轴扩孔 平整端面圆环的锻造过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 5)曲轴类件:拔长（镦粗、拔长）、错移、锻台阶、扭转 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 6)弯曲类件:拔长（镦粗、拔长）、弯曲 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 齿轮零件自由锻工艺过程零件材料为45钢，生产数量为20件。2.3 塑性加工工艺设计 2.3

12、.1 自由锻工艺规程的制定 (a)正面 (b)背面 齿轮零件三维模型 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 齿轮零件图齿轮零件自由锻工艺过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 齿轮零件自由锻工艺过程 1）设计、绘制锻件图齿轮锻件图齿轮坯锻件三维模型 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 齿轮零件自由锻工艺过程 2）确定变形工序 垫环局部镦粗冲孔冲子扩孔1下料；2镦粗；3垫环局部镦粗；4冲孔；5冲子扩孔（三次）；6修整齿轮锻造工艺过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 齿轮零件自由锻工艺过程 3）计算

13、原始坯料体积与尺寸 （1）原始坯料体积（2）原坯料直径和高度 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 齿轮零件自由锻工艺过程4.选择锻造设备 锻锤吨位可按下式进行近似计算，G=（0.0020.003）KS K可由文献查得，为安全起见，取最大值13，镦粗后锻件的横截面积S最大不超过锻件的横截面积，可按锻件的最大横截面积计算，为716cm2。经计算，所需锻锤最大吨位为G=0.00313716=28kg，因此可选0.25以上吨自由锻锤。5.确定锻造温度范围 45钢的始锻温度为1200，终锻温度为800。2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 齿轮零件自由锻工艺

14、过程6.填写工艺卡片 锻件名称齿轮坯工艺类别自由锻材料45设备0.5t空气锤加热火次1锻造温度范围1200800锻件图坯料图齿轮零件自由锻工艺过程序号工序名称工序简图使用工具操作要点1自由镦粗火钳镦粗后的高度为90mm 2局部镦粗火钳和镦粗漏盘控制镦粗后的高度为62mm 3冲孔火钳、镦粗漏盘、冲子和冲孔漏盘1注意冲子对中；2采用双面冲孔，左图为工件翻转后将孔冲透的情况 4一次扩孔火钳、镦粗漏盘、冲子和扩孔漏盘注意冲子对中齿轮零件自由锻工艺过程5二次扩孔火钳、镦粗漏盘、冲子和扩孔漏盘注意冲子对中6三次扩孔火钳、镦粗漏盘、冲子和扩孔漏盘注意冲子对中7修整外圆火钳和冲子边轻打边旋转锻件，使外圆消除弧

15、形并达到直径为3025mm8修整平面火钳和镦粗漏盘轻打（如砧面不平还要打边转动锻件），使锻件厚度达到624mm 摇杆轴自由锻工艺过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 摇杆轴自由锻工艺过程锻件名称摇杆轴毛坯工艺类别自由锻材料40Cr设备150kg空气锤加热火次2锻造温度范围1180-850锻 件 图 坯 料 图 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 摇杆轴自由锻工艺过程火次序号工序名称工序简图使用工具操作要点11压肩圆嘴钳压肩摔子边轻打边旋转锻件2拔长圆嘴钳将压肩一端拔长至直径41mm 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定

16、摇杆轴自由锻工艺过程火次序号工序名称工序简图使用工具操作要点13摔圆及修整圆嘴钳摔子边轻打边旋转锻件；将拔长部分摔圆至401mm24压肩圆嘴钳压肩掉头；边轻打边旋转锻件 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 摇杆轴自由锻工艺过程火次序号工序名称工序简图使用工具操作要点25拔长圆嘴钳边轻打边旋转锻件；将压肩一端拔长至直径41mm6摔圆及修整圆嘴钳摔子边轻打边旋转锻件；将拔长部分摔圆至401mm 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 例题9、静夜四无邻，荒居旧业贫。3月-233月-23Monday,March 20,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。

17、19:07:4419:07:4419:073/20/2023 7:07:44 PM11、以我独沈久，愧君相见频。3月-2319:07:4419:07Mar-2320-Mar-2312、故人江海别，几度隔山川。19:07:4419:07:4419:07Monday,March 20,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。3月-233月-2319:07:4419:07:44March 20,202314、他乡生白发，旧国见青山。20 三月 20237:07:44 下午19:07:443月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。三月 237:07 下午3月-2319:07March 20,202

18、316、行动出成果，工作出财富。2023/3/20 19:07:4419:07:4420 March 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。7:07:44 下午7:07 下午19:07:443月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。3月-233月-23Monday,March 20,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。19:07:4419:07:4419:073/20/2023 7:07:44 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。3月-2319:07:4419:07Mar-2320-Mar-2312、世间

19、成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。19:07:4419:07:4419:07Monday,March 20,202313、不知香积寺，数里入云峰。3月-233月-2319:07:4519:07:45March 20,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。20 三月 20237:07:45 下午19:07:453月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。三月 237:07 下午3月-2319:07March 20,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/3/20 19:07:4519:07:4520 March 202317、空山新雨后，天气晚来

20、秋。7:07:45 下午7:07 下午19:07:453月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。3月-233月-23Monday,March 20,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。19:07:4519:07:4519:073/20/2023 7:07:45 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。3月-2319:07:4519:07Mar-2320-Mar-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。19:07:4519:07:4519:07Monday,March 20,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。3月-233月-2319:07:4519:07:

21、45March 20,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。20 三月 20237:07:45 下午19:07:453月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。三月 237:07 下午3月-2319:07March 20,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/3/20 19:07:4519:07:4520 March 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。7:07:45 下午7:07 下午19:07:453月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉