第五章自由锻工艺.ppt

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1、第五章自由锻工艺规程第一节自由锻件的分类一、锻件的分类第一类：光滑的实心圆柱体和有台阶的实心圆柱体。包括各种传动轴、推力轴、机车轴及螺栓等。第二类：各种实心的矩形断面锻件，例如方杆、砧块、锤头模块、方铁及各类连杆。第三类：曲轴和曲柄轴第四类：带孔和不带孔的盘形锻件。例如圆盘、突缘盘、汽轮机叶轮、齿轮等。第五类：空心锻件。例如圆环、空心容器、圆筒、炮筒、气缸、空心轴等。第六类：各种弯曲锻件。例如各种吊钩、弯杆、铁锚、船尾架等。第七类：各种复杂形状锻件。例如高压容器封头、十字头、羊角、吊环螺钉等。二、自由锻件变

2、形方案的确定对于第一、二类锻件：镦粗、拔长和变形工艺这两类锻件主要采用拔长工序，当直接拔长不能满足锻比要求时，或锻件要求横向力学性能较高时，以及锻件带有台阶尺寸相差较大的法兰时，采用镦粗-拔长-变形工艺。对于第三类锻件：拔长、错移和扭转对于第四类锻件：镦粗当锻件带有凸肩时，可以根据凸肩尺寸，选取垫环镦粗或局部镦粗。如锻件有孔还需采用冲孔工序。对于第五类锻件：镦粗、冲孔、扩孔对于第六类锻件：拔长、弯曲编制自由锻工艺规程的内容和步骤：1）根据零件图绘制锻件图；2）确定坯料的重量和尺寸；3）确定变形工艺和锻造比；

3、4）选择锻压设备；5）确定锻造温度范围、加热和冷却规范；6）确定热处理规范；7）填写工艺卡片。第三节自由工艺过程的制定一、锻件图的制定锻件图是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据，也是联系其它后续加工工艺的重要技术资料。锻件图是根据零件图考虑了加工余量，锻件公差、锻造余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成的。锻件表面留有供机械加工用的金属层，称为机械加工余量。加工余量主要取决于零件的形状尺寸和加工精度、表面粗糙度要求及生产条件有关。零件的公称尺寸加上加工余量即为锻件的公称尺寸。在锻造生产中，由于

4、锻造时终锻温度的差异，锻压设备工具的精度和工人操作技术上的差异，锻件实际尺寸不可能达到公称尺寸，允许有一定的误差，称为锻造公差。1、确定加工余量和锻件公差锻件图的绘制过程：为了简化锻件外形或者锻造工艺需要，零件上的较小的孔、狭窄的凹档、直径差较小而长度不大的台阶等难于锻造的地方，通常都需填满金属，这部分附加的金属叫锻造余块。是否加放余块，应根据零件形状、锻造技术水平、加工成本等综合考虑确定。2、简化锻件形状3、对于有特殊要求的锻件，需在锻件的适当位置添加试样余块（供检验锻件内部组织和力学性能试验用）、热处理

5、或机械加工用夹头。4、当余量、公差和余块等确定之后，便可绘制锻件图。锻件图上的锻件形状用粗实线绘出。为了便于了解零件的形状和检查锻后的实际余量，在锻件图内用假想线画出零件简单形状。5、锻件的尺寸和公差标注在尺寸线上面，零件的尺寸加括号标注在尺寸线下面。6、如锻件带有检验试样、热处理夹头时，在锻件图上应标明其尺寸和位置，在图上无法表示的某些条件，可以技术条件方式加以说明。二、确定坯料的重量和尺寸1、坯料重量的计算坯料重量包括锻件重量和各种消耗重量：G坯料=（G锻+G芯+G切）（1+δ）δ—钢料加热烧损率G芯—

6、冲孔芯料损失G切—锻件拔长端部由于不平整而应切除的料头重量。2、坯料尺寸的计算三、确定变形工艺和锻造比1、变形工艺的内容包括：确保锻件成形必需的工序、决定工序顺序、设计工艺尺寸等。2、确定工序尺寸应注意的问题：1）工序尺寸必须符合工艺特点。例如镦粗时毛坯高径比应小于2.5~3。2）必须估计到各工序变形时毛坯尺寸的变化。例如冲孔时毛坯高度有所减小，扩孔时毛坯高度有所增大。3）应保证锻件各个部分有适当的体积。如拔长采用压痕或压肩进行分段时。4）多火次锻造大件时必须注意中间各火次加热的可能性。（各火次有烧损）5）

7、有些长轴类锻件轴向尺寸要求精确，且轴向又不能镦粗必须考虑到轴向在休整时会略有伸长。3、锻造比1）锻造比是表示锻件在锻造成形时变形程度的一种方法，是衡量锻件质量的一个重要指标。2）锻造比：拔长或镦粗前后锻件的截面比或高度比。3）锻造比的大小反映了锻造对锻件组织和力学性能的影响。锻造比增大，锻件内部孔隙焊合，铸态树枝晶被打碎，锻件的纵向和横向性能均得到明显提高。当锻造比超过一定数值后，由于形成纤维组织，横向力学性能急剧下降，导致锻件出现各向异性。4、确定锻造设备吨位1）自由锻常用设备为锻锤和水压机。2）若设备吨

8、位选的过小，则锻件内部锻不透，而且生产率低，反之，若设备吨位选的过大，不仅浪费动力，而且由于大设备工作速度低，同样也影响生产率和锻件成本。3）锻造所需设备吨位，主要与变形面积、锻件材质、变形温度等因素有关。