《旋锻技术讲座》ppt课件

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1、冷旋锻技术讲座第一节旋锻过程及特点一、旋锻过程旋锻即旋转锻造，也叫径向锻造，常采用两个或两个以上的模具，在使其环绕坯料（棒材、线材或管材）外径周围旋转的同时，也向坯料轴心施加高频率的径向力，使坯料受径向压缩而按模具型线成形和沿轴向延伸的过程。它是一种局部而连续、无屑而且精密的金属成形加工工艺。所谓冷旋锻工艺，就是在室温下进行的旋转锻造工艺。2通常，旋转锻造有两种基本的锻造方法：一种是“进料锻造法”，其示意图如图1所示。锻造时模具绕坯料旋转，并对坯料作段冲程、高频率的锤击。坯料是直接从模具入口端送进，直至锻出所需的锻件长度为止。这种方法用在单项锻制细长台阶的场合，其台阶过渡锥锥角较小，一般最大

2、为20°。另一种是“凹进锻造法”，其示意如图2所示。锻造时，模具除可绕坯料旋转和对坯料作段冲程。高频率的锤击外，还可以作“开启”与“闭合”动作。这种方法用在锻制双向台阶和中间变细轴的场合，其两端的台阶过渡锥短而陡峭。图1进料锻造法示意图图2凹进锻造法示意图3二、旋锻工程中的材料流动旋转锻造过程中，材料的流动与旋压方法、模具的型线结构等有关。兹以图3所示的棒料进给旋转锻造为例，可以看出材料在旋锻时的一般流动趋势。图3棒料旋锻时的材料流动1—模具2--坯料A-坯料送进方向B-送进量C-轴向反流D-轴向顺流E-横向流动F-毛边G-材料的波动旋转H-打击方向41）材料流动趋势并不局限于一个方向，即在

3、旋锻过程中，沿材料轴向两端都可以有材料流出；同时在材料的横向截面上，也存在横向变宽的流动趋势，但由于受到模具内椭圆形和后角等结构的限制，材料的横向流动只是少量的。2）存在材料反流动情况，即在材料送进时，由于是对着模具锥形喇叭口送进的，所以有部分材料逆送料方向而流动，而呈现反流量大于顺流量的现象。在模具锥角过大时，送进的材料将在模具锥面部分产生滑动，从而导致送料时出现严重的轴向振动，给送进带来巨大阻力。所以，模具的锥部锥角要严格控制在20度以内。3）有绕自身轴线回转的趋势。前已述及，这是由于旋锻模在旋锻过程中不断张合，而在旋转速度就是旋转锻造机坯料夹持器所表现出来的速度就是旋转锻造机坯料夹持器

4、所表现出来的速度。送进的材料如果没有这个回旋动作，则旋转锻造只会发生在材料的一个固定位置上，在材料上引起圆度误差和毛边，甚至使材料的回转动作则是由工人手控的。51、旋转锻造的工艺优势1）经旋转锻造的锻件，具有连续的纤维流线。这一点，明显的优于切削加工件。2）旋锻件的表面粗糙度质量，随坯料横截面压缩量的增大而提高，一般都胜过切削表面。从而有利于提高机件的配合的精度。3）由于经旋转锻造后的锻件表面存在有附加压缩应力，因而也提高了此类锻件的抗弯强度；再加上表面光洁的优势，可使此类锻件的切口效应达到最小。三、旋锻的工艺优势和劣势64）由于冷击压缩的坯料的横截面伴随有加工硬化，而且加工硬化的程度取决于

5、坯料横截面的压缩率，所以在许多情况下，可因此而采用具有抗拉强度低的廉价材料通过冷旋锻来取代一些高价材料，或者可以变实心结构为空心结构，以达到节材的目的。5）旋转锻件的精度取决于坯料横截面的压缩量、旋锻模的质量和锻件直径的大小，其公差量约为±0.02~±0.2mm范围内。这一精度可与精密切削的精度相匹配。6）旋转锻造过程适用的材料品种较多。一般，只要具有一定延性的金属，都可以进行旋转锻压。7）冷转转锻造一般可达到的最大截面压缩率：高速钢为40%,、中碳钢为50%、低碳钢为70%、wc为0.2%的合金钢为50%、Wc为0.4%的合金钢为40%。8）利用旋转锻造，还可以简便地取得一些独特的工艺效果

6、：7图4用于管壁向内、外局部增厚如图4所示是用于管壁向内、外局部增厚8；a)外六角形b）内六角形c）外方形d）内外球形abcd图5用于内、外非圆形管端的成形如图5所示是用于内、外非圆形管端的成形9图6用于外形复杂短柱体的成形如图6所示是用于外形复杂短柱体的成形10图7所示是用于管件与实心轴的旋锻结合；图7管件与实心轴的旋锻结合11图8所示是用于普通电源杆接头与电缆结合；图8电源杆接头与电缆结合a）旋锻结合前b）旋锻结合后12图9所示用于电缆之间的相结合等。图9电缆之间的相互结合a）球形结合b）单臂球形结合c）双臂球形结合132、旋转锻压的劣势1）采用横断面形成的芯棒，可以旋锻出多样内形的管件

7、，这应是旋锻工艺最明显的特点之一。但是另一方面，当旋锻时锻坯的断面缩减量增大和其工具尺寸不得不趋小设计时，则工具的寿命就必然成为旋转工艺发挥的一种限制因素。因为，过快的工具消耗，有时会使旋转工艺变得不经济。142）在操作旋转锻造时，坯料送入模具出现困难的频次相对较高，特别是在旋锻件锥形部分锥角较大的场合。因为，此锥角偏大，即模具的入模角较大，从而使坯料的入模送进力增大同时会出现振动，进一步影响到旋锻件的表面质