锻压生产新工艺

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1、锻压生产新工艺随着工业的不断发展，人们对金属塑性成形加工生产提出了越来越高的要求，不仅要求生产各种毛坯，而且要求能直接生产出更多的具有较高精度与质量的成品零件。其它塑性成形方法在生产实践中也得到了迅速发展和广泛的应用，例如挤压、拉拔、辊轧、精密模锻、精密冲裁等。现代塑性加工正向着高科技、自动化和精密成形的方向发展。一、挤压挤压是对挤压模具中的金属锭坯施加强大的压力作用，使其发生塑性变形从挤压模具的模口中流出，或充满凸、凹模型腔，而获得所需形状与尺寸制品的塑性成形方法。按挤压时金属流动与凸模运动方向的关系分为以下几种（图5-41）：坯料轴向流动与凸模运动方

2、向一致的为正挤压；坯料轴向流动与凸模运动方向相反的为反挤压；上述两种挤压同时存在的为正反复合挤压；坯料径向流动与凸模运动方向垂直的为径向挤压。按毛坯温度不同有冷挤压、温挤压和热挤压，常用于制造零件的是冷挤压。冷挤压又称冷锻，属于少、无切削的精密成形方法之一。其材料利用率高达90%，成形件的表面质量及尺寸精度高，工艺控制较严格，挤压力大，模具寿命较低，适用于塑性较好的材料。冷挤压广泛用于机械、仪表、电器、轻工、航空航天、船舶、军工等工业部门。（a）正挤压（b）反挤压（c）复合挤压（d）径向挤压图5-41挤压成形挤压在专用挤压机上进行，也可在油压机及经过适当

3、改进后的通用曲柄压力机或摩擦压力机上进行。二、拉拔拉拔是在拉力作用下，迫使金属坯料通过拉拔模孔，以获得相应形状与尺寸制品的塑性加工方法，如图5-42所示。拉拔是管材、棒材、异型材以及线材的主要生产方法之一。图5-42拉拔示意图1-坯料；2-拉拔模；3-制品拉拔方法按制品截面形状可分为实心材拉拔与空心材拉拔。实心材拉拔主要包括棒材、异型材及线材的拉拔。空心材拉拔主要包括管材及空心异型材的拉拔。拉拔制品的尺寸精确，表面粗糙度小，设备简单、维护方便，最适合于连续高速生产断面较小的长制品，例如丝材、线材等。拉拔一般在冷态下进行，但是对一些在常温下塑性较差的金属材

4、料则可以采用加热后温拔。采用拉拔技术可以生产直径大于500mm的管材，也可以拉制出直径仅0.002mm的细丝，而且性能符合要求，表面质量好。三、轧制成型金属坯料在旋转轧辊的作用下产生连续塑性变形，从而获得所要求截面形状并改变其性能的加工方法，称为轧制成型。可以用来生产各种型材（图5-43所示）、板材、管材等原材料，也可用来生产各种零件。根据轧辊轴线与坯料轴线方向的不同，轧制分为纵轧、横轧、斜轧、楔横轧等。1.纵轧使坯料通过装有圆弧形模块的一对相对旋转的轧辊，受压产生塑性变形，从而获得所需形状的锻件或锻坯的锻造工艺方法，包括型材轧制和辊锻轧制等，图5-44

5、所示为辊锻轧制过程。目前，成形辊锻适用于扁断面的长杆件（如扳手、活动扳手、链环等）、带有头部、沿长度方向横截面递减的锻件（如叶片等）、连杆件等。用辊锻工艺锻制连杆生产率高，工艺过程得以简化，但需进行后续的精整工艺。图5-43各种型钢图5-44辊轧示意图1-轧辊；2-模块；3-坯料；4-模块；5-轧辊2.横轧轧辊轴线与轧件轴线互相平行，且轧辊与轧件作相对转动的轧制方法，如齿轮轧制等。齿轮轧制是一种少、无切屑加工齿轮的新工艺，直齿轮和斜齿轮均可用横轧方法制造，齿轮的横轧如图5-45所示。在轧制前，齿轮坯料外缘被高频感应加热，然后将带有齿形的轧辊作径向进给，迫

6、使轧辊与齿轮坯料对辗。在对辗过程中，毛坯上一部分金属受轧辊齿顶挤压形成齿谷，相邻的部分被轧辊齿部“反挤”而上升，形成齿顶。图5-45热轧齿轮过程示意图1-主轧轮；2-毛坯；3-感应加热器3.斜轧斜轧又称螺旋斜轧。斜轧时，两个带有螺旋槽的轧辊相互倾斜配置，轧辊轴线与坯料轴线相交成一定角度，以相同方向旋转。坯料在轧辊的作用下绕自身轴线反向旋转，同时还作轴向向前运动，即螺旋运动，坯料受压后产生塑性变形，最终得到所需制品。例如钢球轧制、周期性杆件轧制均采用了斜轧方法，如图5-46所示。斜轧还可直接热轧出带有螺旋线的高速钢滚刀、麻花钻、自行车后闸壳以及冷轧丝杠等。

7、（a）轧制周期性杆件（b）斜轧钢球图5-46螺旋斜轧示意图4.楔横轧带有楔形模具的两（或三个）轧辊，向相同的方向旋转，棒料在它的作用下反向旋转的轧制方法，如图5-47所示。其变形过程主要是靠两个楔形凸块压缩坯料，使坯料径向尺寸减小，长度增加。楔横轧主要用于加工阶梯轴、锥形轴等各种对称的零件或毛坯。图5-47楔横轧示意图1-导板；2-轧件；3-带楔形凸块的轧辊四、精密模锻精密模锻是指在模锻设备上锻造出形状复杂、高精度锻件的模锻工艺。如精密模锻伞齿轮，其齿形部分可直接锻出而不必再经过切削加工。精密模锻件尺寸精度可达IT12~IT15，表面粗糙度Ra值为3.2

8、μm~1.6μm。精密模锻工艺特点：（1）精确计算原始坯料的尺寸，严格按坯料质量