汽车材料与金属加工 教学课件 作者 高美兰 第12章 锻压.ppt

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1、汽车材料与金属加工Automotive materials and metalprocessing第12章锻压12.1锻造12.2冲压锻压概述定义：锻压是锻造和冲压的总称。是在外力作用下，通过工具或模具，使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。应用：受力复杂、承受重载荷及冲击载荷的重要零件。如汽车上的十字轴、变速齿轮、连杆、半轴等均为锻件。锻压概述图12-1常见的汽车锻压加工零件十字轴钢板吊耳轿车侧围保险杠半轴12.1锻造12.1.1自由锻造12.1.2模型锻造锻造概述定义：对加热的金属

2、坯料，施加冲击力或压力，使之产生塑性变形，从而获得所需锻件的加工方法。优点：1）锻造能改善金属组织，提高金属的力学性能。2）可以节省金属材料，提高经济效益；3）具有较高的生产率。缺点：①成型相对困难；②适应性差：只适用于塑性好的材料分类：分为自由锻造和模型锻造两类。定义：利用锻造设备的冲击力或压力，使加热的金属坯料在两个抵铁之间产生变形，从而获得所需锻件的加工方法。种类：手工锻造和机器锻造两种。特点：①工具简单，操作灵活②可锻小自几克，大至几百吨的锻件，是生产大型锻件的唯一方法。③锻件精度差，生产率低、劳动强度大。④适用于单件、小

3、批生产。12.1.1自由锻造12.1.1自由锻造——手工自由锻造12.1.1自由锻造——机器自由锻造12.1.1自由锻造——自由锻造设备空气锤蒸汽-空气锤吨位：用落下部分质量表示（上抵铁、锤头、锤杆、活塞）空气锤：50-1000㎏蒸汽-空气锤：1-5吨12.1.1自由锻造——自由锻造设备12.1.1自由锻造——自由锻造常用手工工具图11-3自由锻造常用手工工具12.1.1自由锻造——自由锻造的基本工序镦粗——坯料的高度减小，截面积增大的工序。有整体镦粗图和局部镦粗。A.齿轮坯、圆饼类锻件；用于B.作为冲孔前的准备工序；C.增加以后

4、拔长的锻造比。镦粗时，由于坯料两端与上、下抵铁间产生摩擦，具有阻碍金属流动的作用，所以，圆柱形坯料镦粗后呈鼓形。为防止镦粗时坯料弯曲，其高径比h/d≤2.5-312.1.1自由锻造——自由锻造的基本工序拔长——坯料的横截面积减小，长度增加的工序。用于轴类、杆类等长而截面小的锻件。A.在平砧上拔长B.在芯轴上拔长C.芯轴上扩孔。12.1.1自由锻造——自由锻造的基本工序冲孔——利用冲头，在镦粗后的坯料上，冲出通（盲）孔的工序。单面冲孔——用于厚度较小的坯料分为双面冲孔——用于厚度较大的坯料12.1.1自由锻造——自由锻造的基本工序弯

5、曲——将坯料弯成一定曲率或一定角度的锻造工序。汽车上的弯板、拖钩以及角尺、吊钩都是利用弯曲工序成型的。工序名称图例应用镦粗镦粗是减少坯料高度，增大坯料横截面的锻造工序。常用于齿轮、法兰等锻件加工，也可作为冲孔前的准备拔长拔长是减小坯料横截面，增加其长度的锻造工序，也可用于扩孔。通常用于长而截面小的工件，以及圆环、套筒等，还常用于改善锻件内部质量冲孔冲孔是利用冲头在镦粗后的坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。通常薄坯料采用单面冲，厚坯料采用双面冲。冲孔也常作为锻造圆环、套筒零件的准备工序弯曲弯曲是将坯料弯成所需形状的锻造工序。汽车上的

6、弯板和拖钩都是利用弯曲工序成型的错移错移是将坯料的一部分相对另一部分平行错开一段距离的锻造工序。常用于锻造曲轴类零件。错移时先对坯料进行局部切割，然后在切口两侧分别施加大小相等、方向相反且垂直于轴线的冲击力或压力，使坯料实现错移。扭转扭转是将坯料的一部分相对另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序。常用于锻造多拐曲轴、麻花钻和某些需要校正的锻件。小型坯料在扭转角度不大时，可采用锤击方法扭转。表12-1自由锻造主要工序图例及应用有锤上模锻和胎模锻模型锻造——用模具对坯料进行加工的锻造方法。12.1.2模型锻造设备——蒸汽-空气模锻锤。

7、与自由锻锤在结构上的最大区别在于砧座与锤身连接，形成封闭结构，锤头与导轨的间隙较小，使锤头上下运动更精确，以保证锻件的精度。吨位：1~16吨，可生产150㎏以下的锻件。图12-4蒸汽-空气模锻锤12.1.2模型锻造——锤上模锻坯料在模膛中经拔长、滚压、弯曲等三个工步,使毛坯接近于锻件，然后经预锻和终锻制成有毛边的锻件，切除毛边即得到合格的锻件。图12-5弯曲连杆锤上模锻示意图12.1.2模型锻造——锤上模锻特点Ⅰ能加工形状比较复杂的锻件。12.1.2模型锻造——锤上模锻12.1.2模型锻造——锤上模锻特点Ⅱ锻件表面质量高，加工余量

8、小，可节省金属材料和加工工时，生产效率高。特点Ⅲ受到模锻设备的限制，锻件重量不能太大（＜150㎏）。特点Ⅳ制造锻模的成本较高，通常适合小型锻件的大批量生产。在自由锻造设备上，使用可移动的简单模具（胎模）生产锻件的锻造方法。通常采用自由锻方法使坯料成