塑形成型方法

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1、WuhanUniversityofTechnology金属工艺学METALTECHNOLOGY机电工程学院金工学部2012-5-10武汉理工大学金工学部1上次课内容的回顾模膛锻造成型工艺（自学）塑性变形理论及假设塑性变形机理：晶体内部产生滑移的结果，（位错运动）造成晶体的塑性变形金属变形过程中的组织与性能获得细化的再结晶组织；气孔、缩松等被压合；形成纤维组织；特点：各个方向上的力学性能不相同冷变形及热变形冷变形：只有加工硬化而无回复与再结晶现象热变形：变形温度在再结晶温度以上，无任何加工硬化影响塑性变形的因数塑性和变形抗力内因：化学成分的影响；金属组织的影响外因：变形温度的影响；变形速度的

2、影响；应力状态的影响2012-5-10武汉理工大学金工学部213.3金属塑性成型方法及工艺金属塑性成型方法金属塑性成型方法主要分为无模自由成型(也称为自由锻)和模膛塑性成型(也称为模锻)。3.3.1自由锻自由锻造优点：1.使用的工具简单、通用；2.生产准备周期短，灵活性大，所以使用范围广，特别适用于单件、小批量生产。3.自由锻是大型件唯一的锻造方法。自由锻造缺点：1.生产效率低，对操作工人的技艺要求高，工人的劳动强度大；2.锻件精度差，后续机械加工量大；自由锻工序：基本工序；辅助工序国外工业发达国家的中小型自由锻件在其锻件（在前）；精整工序（在后）总产量的比重只有20％～40％。2012-

3、5-10武汉理工大学金工学部33.3.1.1自由锻工序分类镦粗;拔长;冲孔;基本工序弯曲;错移;切割;芯轴拨长;芯轴扩孔;自由锻压钳把;工序辅助工序倒棱;压痕;校正精整工序滚圆平整2012-5-10武汉理工大学金工学部42基本工序：使坯料达到所需形状和尺寸要求的主变形工序镦粗：使坯料横截面面积增大，高度减小的锻造工序，若使坯料局部截面增大则为局部镦粗。适用：1）锻造高度小截面大的盘类工件2）空心锻件冲孔前的端面平整；3）增加杆类零件拔长时的锻造比；4）破碎粗大碳化物，减少各向异性。注意：1）为防止镦粗时产生弯曲，坯料高径比为：1.5≤H/D≤2.52）每次的镦粗量应小于材料塑性允许范围。2

4、012-5-10武汉理工大学金工学部5当镦粗的高径比H/D＞2.5～3时:拔长：使坯料横截面面积减小，长度增加的锻造工序。适用于锻制长轴类工件。拔长时将坯料沿轴向送进连续锻压，一次变形量为：3/4方坯边长或0.4－0.8砧宽规则：拔长矩形坯料时，要不断将坯料翻转90°，以免偏心与弯曲；拔长园形坯料时，最好使用V形垫铁。2012-5-10武汉理工大学金工学部63冲孔：用冲头在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。规则：孔径Ф<25㎜,不冲出。实心冲头双面冲孔1.坯料；2.冲垫；3.冲头；4.芯料空心冲头冲孔1.坯料；2.冲垫；3.冲头；4.芯料2012-5-10武汉理工大学金工学部7弯曲将坯料弯

5、成所规定外形的锻造工序，用于锻造各种弯曲件。坯料在弯曲时，外侧金属被拉缩，园形截面可能变成椭园，方形截面可能变成梯形。芯轴拔长拔长套筒类空心锻件时，要使用一定锥度的芯棒，称为芯轴拔长。2012-5-10武汉理工大学金工学部84芯轴扩孔减小空心坯料的壁厚而增大其内、外径的锻造工序。适用于环类零件2012-5-10武汉理工大学金工学部9切割将坯料分开的锻造工序，如切头、切尾、劈缝及切割成所需要的形状。（ａ）切入；（ｂ）翻转切；（ｃ）切开；（ｄ）去毛刺错移将坯料的一部分相对于另一部分产生位移（其轴线仍保持平行）的锻造工序，用以锻造曲轴、麻花钻等。2012-5-10武汉理工大学金工学部105辅助工

6、序：基本变形之前的预变形工序压钳把倒棱压痕2012-5-10武汉理工大学金工学部11精整工序：提高锻件精度的最终工序校正滚圆平整2012-5-10武汉理工大学金工学部1263.3.1.2自由锻件结构工艺性1.不能锻打锥体或斜面锻件工艺性差的结构工艺性好的结构工艺性差的结构2.锻件应由简单的几何体组成。工艺性差的结构工艺性好的结构2012-5-10武汉理工大学金工学部133.在自由锻锻件的设计上应避免出现加强筋、凸台等结构。工艺性差工艺性好4.避免锻打横截面有急剧变化或形状复件的锻件。工艺性差工艺性好2012-5-10武汉理工大学金工学部1473.3.2模膛锻造成型工艺3.3.2.1胎模锻造

7、成型工艺及应用胎模锻造成型是在自由锻设备上，使用可移动的胎模具生产锻件的锻造方法。胎模成型与自由成型相比，具有较高的生产率，锻件质量好，节省金属材料，降低锻件成本。与固定模膛成型相比，不需要专用锻造设备，模具简单，容易制造。锻件质量不如固定模膛成型的锻件高，工人劳动强度大，胎模寿命短，生产率低。胎模成型只适用于小批量生产，多用在没有模锻设备的中小型工厂中。2012-5-10武汉理工大学金工学部15扣模结构示意图（ａ）单扣