工程材料基础 教学课件 作者 张文灼 赵振学 主编 10.3锻压.ppt

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1、锻压概述锻压是一种对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变其尺寸、形状，用于制造机械零件或毛坯成形的方法。锻压包括锻造和冲压锻造：一般是将轧制圆钢、方钢（中、小锻件）或钢锭（大锻件）加热到高温状态后进行加工。板料冲压：是在冲床上用冲模使金属或非金属板料产生分离或变形而获得制件的加工方法。板料冲压通常在室温下进行，所以又叫冷冲压。（用于冲压的材料必须具有良好的塑性，常用的有低碳钢、高塑性合金钢、铝和铝合金、铜和铜合金等金属材料以及皮革、塑料、胶木等非金属材料。）锻造（1）锻造的作用及应用消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松

2、等缺陷，优化微观组织结构，同时保存完整的金属流线。（2）始锻温度指开始锻造的温度，一般始锻温度应尽可能高一些，一方面可以提高金属的塑性，另一方面又可延长锻造的时间。但加热温度过高，金属将产生过热或过烧的缺陷，使金属塑性急剧降低，可锻性变差。通常将变形允许加热达到的最高温度定为始锻温度。一般金属材料的始锻温度应比其熔点低100～200℃。（3）终锻温度指终止锻造的温度，一般终锻温度应尽可能低一些，这样可延长锻造时间，减少加热次数。但温度过低，金属塑性降低，变形抗力增大，可锻性同样变差，金属还会产生加工硬化，甚至发生开裂

3、。通常将变形允许的最低温度定为终锻温度锻压的特点(2)节约金属材料比如在热轧钻头、齿轮、齿圈及冷轧丝杠时节省了切削加工设备和材料的消耗。(1)改善金属组织、提高力学性能锻压的同时可消除铸造缺陷，均匀成分，形成纤维组织，从而提高锻件的力学性能。(3)较高的生产率比如在生产六角螺钉时采用模锻成形就比切削加工效率约高50倍。（4）锻压主要生产承受重载荷零件的毛坯，如机器中的主轴、齿轮等，但不能获得形状复杂的毛坯或零件。自由锻1、自由锻的分类、特点及应用自由锻分手工锻和机器锻两种,适应性强，灵活性大，生产周期短，成本低。缺点

4、是锻件尺寸精度低，加工余量大，金属材料消耗多，生产率低，劳动强度大、条件差，要求操作者的技术水平较高。自由锻适合于单件、小批和大型锻件的生产。自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下两个砧铁（砧座与锤头）之间产生变形，从而获得所需形状及尺寸的锻件。2、自由锻设备１）自由锻常用设备空气锤液压机利用压缩空气推动锻锤进行工作。以落下部分质量来表示锻造能力；常用吨位为65—750千克，用于锻造小型锻件。利用高压水为动力进行工作。靠静压力工作。常用吨位为5~150吨，用于锻造大型锻件，是大型锻件的唯一设备。2）自由锻常用工具3

5、、自由锻工序自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序。基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割等；辅助工序包括压钳口、倒棱、压肩等；精整工序是对已成形的锻件表面进行平整，清除毛刺、校直弯曲、修整鼓形等。3、自由锻工序使毛坯高度减小、横断面积增大的锻造工序镦粗应用：一般用来制造齿轮坯或盘饼类毛坯;为拔长工序增大锻造比;为冲孔工序作准备等a）完全墩粗b）端部墩粗c）端部墩粗d）中间墩粗3、自由锻工序使毛坯横截面积减小、长度增加的锻造工序拔长用来制造轴杆类毛坯a）平砧拔长b）反复90°翻转锤击c）沿螺旋线翻转锤击d）心轴

6、拔长冲孔：在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。冲孔常用于制造带孔齿轮、套筒、圆环及重要的大直径空心轴等锻件。为减小冲孔深度和保持端面平整，冲孔前通常先将坯料镦粗。冲孔后大部分锻件还需芯棒拔长、扩孔或修整。冲孔分双面冲孔和单面冲孔两种3、自由锻工序弯曲：采用特定的模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序弯曲方法主要有锻锤压紧弯曲法和用垫模弯曲法两种切割：把板材或型材等切成所需形状和尺寸的坯料或工件的锻造工序。4、自由锻工艺规程的制订工艺规程是指导生产的基本技术文件。编制自由锻工艺规程应遵循设计自由锻零件时，必须考虑锻造工艺

7、是否方便、经济和可能；零件的形状应尽量简单和规则。自由锻的工艺规程绘制锻件图计算坯料质量和尺寸选择锻造工序选择锻造设备选择坯料加热、锻件冷却和热处理的方法1、绘制锻件图锻件图是根据零件图绘制的。自由锻件的锻件图是在零件图的基础上考虑了工艺余块、加工余量、锻造公差等之后绘制的图。2、选择锻造工序通常，自由锻件的成形过程是由一系列锻造工序组合而成的，工序的选择主要是根据锻件的形状和工序的特点来确定。1）盘类圆环类锻件包括各种圆盘、叶轮、齿轮、模块等，其特点是横向尺寸大于高度尺寸，或者二者相近。锻造基本工序是镦粗，其中带孔

8、的件需冲孔。2）空心类锻件包括各种圆环、齿圈、轴承环和各种圆筒、缸体、空心轴等，锻造空心件的基本工序有镦粗、冲孔、马杠扩孔、芯棒拔长等。3）轴杆类锻件包括各种圆形截面实心轴，如传动轴、轧辊、立柱、拉杆等，还有矩形方形、工字形截面的杆件如摇杆、杠杆、推杆、连杆等，锻造轴杆件的基本工序是拔长，但对于截面尺寸相差大的铸件，为满足锻造比的要求，则需采取