工程材料与机械制造基础(锻压、焊接)

《工程材料与机械制造基础(锻压、焊接)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第九章锻压本章重点：锻压的理论基础-金属的塑性变形。自由锻，锤上模锻、冲压的特点及应用。锻压件的结构工艺性。9-1概述：一、锻压的概念锻压是借助外力的作用，使金属坯料产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的原材料、毛坯或零件的方法。二、锻压的特点和应用范围既可以改变材料的形状和尺寸，又能改变材料的组织和性能。可以压合铸造组织的内部缺陷，使成分均匀，夹杂物均布，形成纤维组织，细化晶粒。所以，锻压件的机械性能好。缺点是锻压件的结构不易太复杂，成本也高。主要用于受力较大而复杂，形状较简单的零件或毛坯。9-2锻造基础一、合金的锻造性及影响因素1、合金的锻造性是衡量合金材料在利用锻造成型时的难易程度

2、。它是由合金材料的塑性和变形抗力两个因素决定。塑性好，变形抗力小的材料，锻造性能就好。2、影响合金锻造性的因素1）合金材料的本质（化学成分、组织结构）2）加工条件（变形温度、变形速度、变形方式、润滑条件和环境）二、锻件的加热与冷却1、加热缺陷与锻造温度范围常见的加热缺陷有：氧化、脱碳、过热、过烧和开裂。开始锻造温度与终止锻造温度由铁碳相图决定。锻造温度范围越宽锻造性能越好。2、冷却方式空冷：适合于低中碳钢小型锻件与铝合金锻件。坑冷：适合于低合金钢及大截面锻件。炉冷：适合于高合金钢及大锻件。三、常用合金的锻造性一般规律是：具有细小的晶粒、单相组织、面心立方结构的合金具有好的锻造性。低碳钢、低合金

3、钢及铝合金锻造性好，高合金钢的锻造性差，铸铁不能锻造。9-3自由锻造一、概述1、自由锻的概念将加热后的坯料放在铁砧上，在压力或冲击力的作用下使其自由变形获得锻件的方法。2、自由锻的分类手工自由锻和机器自由锻。3、自由锻的特点坯料的变形不受模具限制，设备和工具的通用性大，锻件的重量不受限制，是生产大型锻件的唯一方法。但是，生产率低，锻件精度低，加工余量大，只适合于单件小批量生产形状简单件。二、自由锻设备1、空气锤利用电机作动力，结构小，打击速度快，以落下部分质量为设备的吨位，只适合于小件的锻造。65~1000Kg。2、蒸汽-空气锤以6~9个大气压的蒸汽或压缩空气为动力。适合于中型锻件的锻造。3、

4、水压机利用水泵产生的高压水作动力。具有行程大，变形速度慢，工件变形均匀等优点，并且产生的是静压力，可制成大吨位的设备，适合于锻造大型锻件。缺点是结构大，供水与操作系统复杂。三、自由锻的基本工序镦粗、拔长、冲孔、扭转、切割等。四、自由锻件的结构工艺性1、避免长轴锥体结构2、避免圆柱与圆柱面相交的相贯线结构3、避免筋板与凸台结构4、形状复杂的零件可用锻焊结合方法五、自由锻工艺规程1、绘制锻件图（加工余量、锻件公差、余块）2、计算坯料质量和尺寸3、选择自由锻工序4、选择锻造设备5、确定锻造温度范围9-4模型锻造一、概述1、模锻的概念将加热后的坯料放在锻模模膛内受压变形获得锻件的方法。2、模锻的分类锤

5、上模锻和其它设备上模锻（曲柄压力机、摩擦压力机、平锻机等）3、模锻的特点生产率高，锻件形状可以较复杂，锻件尺寸精确，加工余量小，机械性能好。但是，锻模受较大的冲击力和热疲劳应力，需要专用模具钢，模具成本高，只适合于大批量生产中小件。二、锤上模锻1、模锻设备蒸汽-空气锤（与自由锻的蒸汽-空气锤结构上有三点不同）与其它模锻设备相比，模锻锤的打击速度快（6~8m/s)行程不固定，可在一副锻模的不同模膛完成多种工序。缺点是：震动大，无顶出装置，只适合于高度较小的锻件及精度要求不高的锻件的锻造。2、锻模1）单槽锻模2）多槽锻模3、模锻工艺规程的制订1）绘制锻件图（选择分模面、加工余量和模锻公差、连皮、模

6、锻斜度和圆角半径）2）计算坯料质量和尺寸3）选择模锻工序4）选择锻造设备5）确定锻造温度范围4、模锻件的结构工艺性1）模锻件应有一个合理的分模面。2）形状力求简单、对称，避免薄壁、高筋和局部凸起结构。3）应尽量避免窄沟、深槽、深孔和多孔结构。三、曲柄压力机上模锻1、与锤上模锻相比其特点：1）滑块行程固定，机身结构刚性大，导轨的导向精度高。2）设有上下顶出装置，可自动脱模，故锻件的模锻斜度小。3）变形是在滑块的一次行程中完成，变形比较均匀，力学性能均匀一致。4）对坯料产生的是静压力，这对变形速度敏感的低塑性材料的成型更有利。5）生产率高，无冲击和震动，故劳动条件好。但设备复杂，造价高，需要其它辅

7、助设备。因此主要用于具有现代化辅助设备的大厂模锻件的大批量生产。四、胎模锻是介于自由锻与锤上模锻之间的一种锻造方法，兼有两者的特点，一般先用自由锻方法使坯料预成形，然后放在胎模中终锻成型。胎模结构有：1、摔子：用于回转体锻件的锻造。2、扣模：用于非回转体锻件的锻造。3、套筒模：用于以镦粗为主要成型锻件的锻造。4、合模：用于形状复杂的非回转体锻件的锻造。9-5冲压一、概述1、冲压的概念冲压是利用冲模