机械制造基础于文强第3章锻压.pptx

《机械制造基础于文强第3章锻压.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造基础于文强第3章锻压.pptx（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Tsinghua University Press机械制造基础第3章锻压教学提示：锻压是利用外力使金属坯料产生塑性变形，获得所需尺寸、形状及性能的毛坯或零件的加工方法。锻压是锻造和冲压的总称，它是金属压力加工的主要方式，也是机械制造中毛坯生产的主要方法之一。教学目标：了解金属锻压的特点、分类及应用，理解金属塑性变形的有关理论基础，初步掌握自由锻、模锻和板料冲压的基本工序、特点及应用。3.1锻造 锻造是毛坯成形的重要手段，尤其在工作条件复杂、力学性能要求高的重要结构零件的制造中，具有重要的地位。锻造是使加热好的金属坯料，在外力的作用下，发生塑性变形，通过操作金属的流动，使其成形为所需形状、尺寸和

2、组织的方法。根据变形时金属流动的特点不同，可以分为自由锻和模锻两大类。使用模具在自由锻设备上对金属材料进行成型的加工方法，称为胎模锻。在实际生产中，通常把胎模锻划归自由锻的范畴。3.1.1 自由锻与胎模锻自由锻与胎模锻3.1.2 模锻模锻3.2冲压 板料冲压是金属塑性加工的基本方法之，它是通过装在压力机上的模具对板料施压使之产生别离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件或毛坯的加工方法。3.2.1 冲压设备冲压设备3.2.2 冲模结构与冲压基本工序冲模结构与冲压基本工序3.2.3 工程案例精解工程案例精解板料冲压与其他加工方法相比具板料冲压与其他加工方法相比具有以下特点有以下特点板料冲压所

3、用原材料必须有足够的塑性冲压件尺寸精度高，外表光洁，质量稳定，互换性好可加工形状复杂的薄壁零件生产效率高，操作简便，本钱低，工艺过程易实现机械化和自动化。可利用塑性变形的加工硬化提高零件的力学性能但冲压模具结构复杂，加工精度要求高，制造费用大，只适合大批量生产。3.2.1冲压设备冲压设备 冲压所用的设备种类有多种，冲压所用的设备种类有多种，主要设备有剪床和冲床。主要设备有剪床和冲床。1.剪床剪床是下料用的基本设备，它是将板料切成一定宽度的条料或块料，以供给冲压所用。2.冲床冲床冲床是进行冲压加工的基本设备，它可完成除剪切外的绝大多数冲压基本工序。冲床按其结构可分为单柱式和双柱式、开式和闭式等；

4、按滑块的驱动方式分为液压驱动和机械驱动两类。机械式冲床的工作机构主要由滑块驱动机构（如曲柄、偏心齿轮、凸轮等）、连杆和滑块组成。如图如图4-44所示，为开式双柱式冲床的外形和所示，为开式双柱式冲床的外形和传动简图。传动简图。3.22冲模结构与冲压基本工序冲模结构与冲压基本工序凸模和凹模导套和导柱导料板和挡料销卸料板2冲压基本工序冲压基本工序冲裁冲裁是使坯料沿封闭轮廓别离的工序。包括落料和冲孔拉伸拉伸拉伸是利用模具冲压坯料，使平板冲裁坯料变形成开口空心零件的工序，也称拉延。弯曲弯曲弯曲是利用模具或其他工具将坯料一局部相对于另一局部弯曲成一定角度和圆弧的变形工序。成型成型成型是使板料毛坯或制件产生

5、局部拉伸或压缩变形来改变其形状的冲压工艺。翻边是将内孔或外缘翻成竖直边沿的冲压工序胀形胀形胀形是利用局部变形使半成品局部内径胀大的冲压成型工艺。起伏是利用局部变形使坯料压制出各种形状的凸起或凹陷的冲压工艺。3.3拓展训练3.3.1 法兰零件的锤上自由锻造工艺法兰零件的锤上自由锻造工艺(a)法兰零件图法兰零件图 (b)法兰锻件图法兰锻件图设计锻件图计算锻件重量、确定坯料质量和尺寸确定锻造工艺方案工序尺寸确实定锻造设备和工具的选择确定锻后冷却和热处理确定工时定额填写工艺卡片3.4实践中常见问题解析3.4.1 材料加热缺陷及其防止措施材料加热缺陷及其防止措施3.4.2 自由锻件的缺陷及其产生原因自由

6、锻件的缺陷及其产生原因3.4.3 模锻件的缺陷及其产生原因模锻件的缺陷及其产生原因3.4.4 常见冲压件废品和缺陷的主要形常见冲压件废品和缺陷的主要形式及产生的原因式及产生的原因3.4.1 材料加热缺陷及其防止措施材料加热缺陷及其防止措施坯料加热时易产生的缺陷及防止方法过热过热是指金属坯料的加热温度过高，或在规定的锻造与热处理温度范围内停留时间太长，或由于热效应使温升过高而引起的晶粒粗大现象。过烧。加热温度超过始锻温度过多到接近金属的熔化温度，晶粒边界氧化及融合，使晶粒之间失去连结力，一经锻打便碎裂。裂纹裂纹在加热截面尺寸大的大钢锭和导热性差的高合金钢和高温合金坯料时，如果低温阶段加热速度过快

7、，则坯料因内外温差较大而产生很大的热应力。加之此时坯料由于温度低而塑性较差，假设热应力的数值超过坯料的强度极限，就会产生由中心向四周呈辐射状的加热裂纹，使整个断面裂开。脱碳脱碳脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化，使得表层的含碳量较内部有明显降低的现象。脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和在此温度下的保温时间有关。采用氧化性气氛加热易发生脱碳，高碳钢易脱碳，含硅量多的钢也易脱碳。脱碳使零件的强度和疲劳性能下降，磨损抗力减弱。自由锻件锻造缺陷及其产生的原因归纳自由锻件锻造缺陷及其产生的原因归纳分析如下分析如下。(1)横向裂纹。通常可见横向裂纹有外表横向裂纹和内部横向裂纹两种缺陷形式，外表横向

8、裂纹是由于原材料质量不好或拔长时进锤量过大造成；内部横向裂纹产生的原因主要是加热速度过快或拔长时进锤量太小。(2)纵向裂纹。同样也町分为外表纵向裂纹和内部纵向裂纹，外表纵向裂纹主要是由于原材料质量不好或倒棱时压下量过大自由锻件锻造缺陷及其产生的原自由锻件锻造缺陷及其产生的原因归纳分析如下。因归纳分析如下。造成的：内部纵向裂纹产生的原因一般是对钢锭拔长或二次缩孔切头缺乏或加热速度快，内外温差大造成：也可由于变形量过大或对低塑性材料进锤量过大以及同一部位反复翻转拔长所致。(3)外表龟裂。始锻温度过高造成。(4)局部粗晶。主要是由于加热温度高或变形不均匀；以及局部变形程度（锻比）太小等原因造成。自由

9、锻件锻造缺陷及其产生的原自由锻件锻造缺陷及其产生的原因归纳分析如下。因归纳分析如下。(5)外表折叠。由平砧圆角过小或进锤量小于压下量等原因产生。(6)中心偏移。由于加热温度不均或操作压下量不均所造成。(7)力学性能不能满足要求。主要是炼钢配方不符含质量要求或热处理不适当所造成的强度指标不合格，以及由于冶炼杂质太多或锻比不够所造成的横向力学性能不合格等缺陷。模锻件的缺陷及其产生的原因分析(1)锻件外表有局部凹坑。由于加热时间太长或粘上炉底熔渣、坯料在模槽中成形时氧化应未去除干净等原因所造成。(2)锻件形状不完整主要原因如下：原材料尺寸偏小：加热时间太长，火耗太大；加热温度过低，金属流动性差，模槽

10、内的润滑剂未吹掉；设备吨位缺乏，锤击力太小；锤击轻重掌握不当；制坯模槽设计不当或飞边槽阻力小：终锻模槽磨损严峻：锻件从模槽中取山不慎碰塌。(3)锻缺乏。锻件高度超差缺陷形成的主要原因包括：原毛坯质量超差、加热温度偏低、锤击力缺乏、制坯模槽设计不当或飞边槽阻力太大。(4)尺寸缺乏。表现为锻件尺寸偏差小于负公差，产牛的原因包括：终锻温度过高或设计锻模模槽时考虑收缩率缺乏、终锻模槽变形、切边模安装欠妥，锻件局部被切。(5)锻件上下局部发生错移主要原因如下：锻锤导轨间隙太大；上下模调整不当或锻模检验角有误差；锻模紧固局部磨损或锤击时错位；锻模中心与相对位置不当；导锁设计欠妥。(6)锻件局部被压伤。坯料

11、未放正或锤击中跳出模槽连击压坏；设备有故障，单击时发生连击动作。(7)翘曲。表现为锻件中心线与分模面有弯曲偏筹。锻件从模槽中撬起时变形；锻件在切边时变形。(8)锻件分模面处有剩余毛刺主要原因如下：切边模与终锻模槽尺寸不相符合；切边模磨损或锻件放置不正。(9)锻件轴向有细小裂纹。钢锭皮下气泡被轧长，在模锻和酸洗后呈现细小的长裂纹。(10)夹渣。耐火材料等杂质熔入钢液，浇注时流入钢锭中间形成夹渣。(11)夹层。即坯料外表有裂缝，主要原因如下：坯料在模槽中位置不对；操作不当；锻模设计不合理；操作时变形程度大，产生毛刺后不填将毛刺压入锻件中。常见冲压件废品和缺陷的主要形式及产生的原因1冲裁件(1)毛刺

12、太大。产生的主要原因如下：凸模或凹模的刃口变钝；凸模和凹模间的间隙值大于或小于相应材料的正常间隙值。(2)形状不正确。产生的主要原因如下：定位销安装不正确；所用材料太宽或太窄；条料发生弯曲。常见冲压件废品和缺陷的主要形式及产生的原因2弯曲件(1)尺寸不合格。由模具设计与制造时角度补偿缺乏造成。(2)外表压伤。一般为所用材料太软造成。(3)裂纹。产生裂纹的原因很多，归纳如下：弯曲半径太小；板料纤维方向与弯曲时的拉伸方向垂直板料受弯外侧面有毛刺。常见冲压件废品和缺陷的主要形式及产生的原因(4)弯曲区变薄。一般为弯曲半径太小所造成。3拉伸件(1)局部变薄太大和断裂。产生原因归纳如下：拉深系数太小；凹

13、模洞口圆角半径太小或不光滑；凸凹模间隙太小或凸凹模不同心造成其间隙不均；常见冲压件废品和缺陷的主要形式及产生的原因压边力太大或不均匀；材料本身带有缺陷。(2)起皱。产生原因归纳如下：压边力太小或不均匀；压边圈平面与凹模端而不平行；板料厚度不均。(3)外表划伤。产生外表划伤的原因较多，归纳如下：冲模或工件外表不干净；冲模工作外表不光滑；润滑剂不洁净；润滑不良。3.5本章小结 本章介绍了锻造和冲压加工，简称锻压。锻压是利用外力使金属坯料产生塑性变形，获得所需尺寸、形状及性能的毛坯或零件的加工方法。它是金属压力加工的主要方式，也是机械制造中毛坯生产的主要方法之一。通过本章的学习，读者应了解金属锻压的特点、分类及应用，理解金属塑性变形的有关理论基础。分析工程案例锻压工艺，初步掌握自由锻、模锻和板料冲压的基本工序、特点及应用。谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH