汽车材料及加工 教学课件 作者 蒲永峰 主编9单元九 金属压力加工.ppt

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1、单元九金属压力加工项目内容任务1锻造过程分析任务2自由锻任务3模锻任务4冲压任务5其他压力加工思考与练习金属压力加工汽车零件的相当一部分是用压力加工方法制造的。压力加工的主要生产工艺有锻造、冲压、轧制、拉拔、挤压等。加工方法典型加工图特点及应用锻造金属坯料在上、下砧座间受冲击力或压力而变形的加工方法，适用于生产承受大载荷的机器零件或改善零件的力学性能冲压金属板料在冲模之间受压产生分离或变形的加工方法，用于生产汽车外壳、电器、日用品等金属压力加工用于锻压的材料应具有良好的塑性，常用金属材料中，铸铁塑性很差，在通常条件下不能锻压；钢和大多数有色金属如铜、铝等塑性良好，可以锻

2、压。加工方法典型加工图特点及应用轧制金属坯料在两个回转轧辊的孔隙中受压变形，以获得各种产品的加工方法，如生产钢板、型材、管材、带材拉拔将金属坯料拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法，可生产各种细线材、薄壁管、型材，如拉丝生产电缆线挤压金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加工方法，可生产复杂截面的型材或零件任务1锻造过程分析1.金属的加热金属材料通过加热，随着温度的升高，其塑性提高、强度降低，正因如此，金属在高温下锻造，可以用较小的锻造力而产生较大的塑性变形，锻后可获得良好的组织。所以金属锻造前加热可以达到提高坯料的塑性和降低其变形抗力，提高其可锻性的目的。2.锻造温度范

3、围任务1锻造过程分析材料种类始锻温度终锻温度低碳钢1200～1250700～800中碳钢1150～1200800～850合金结构钢1100～1180800～850铝合金450～500350～380铜合金800～900650～7003.加热产生的缺陷及其防止方法（1）氧化及烧损（2）脱碳（3）过热（4）过烧（5）内部裂纹任务1锻造过程分析4.加热设备根据热源的种类分为火焰炉和电炉两大类。任务1锻造过程分析5.锻后冷却(1)空冷(2)堆冷(3)坑冷(4)灰砂冷(5)炉冷任务2自由锻1.空气锤空气锤是一种小型的自由锻设备，主要用于小型锻件的镦粗、拔长、冲孔、弯曲等自由锻工序，

4、也可用于胎模锻造。图9-1空气锤a)外形图b)工作原理图1—压缩缸2—压缩缸活塞3—连杆4—上锤头5—活塞杆6—工作缸活塞7—工作缸8—转阀2.自由锻基本工序(1)拔长（3）冲孔和扩孔(5)切断(7)错移(2)镦粗(4)弯曲(6)扭转(8)锻接任务2自由锻2.自由锻基本工序(1)拔长任务2自由锻图9-2拔长a）平砧拔长b)型砧芯棒拔长2.自由锻基本工序（3）冲孔任务2自由锻2.自由锻基本工序（3）扩孔任务2自由锻2.自由锻基本工序(5)切断任务2自由锻(4)弯曲2.自由锻基本工序(7)错移(6)扭转任务2自由锻2.自由锻基本工序(8)锻接任务2自由锻3.自由锻件的结构工

5、艺性任务2自由锻锻件上应避免锥面和斜面的结构图9-10轴类锻件结构a)工艺性差b)工艺性好3.自由锻件的结构工艺性任务2自由锻图9-11连杆类锻件结构a)工艺性差b)工艺性好锻件上应避免形成空间曲线3.自由锻件的结构工艺性任务2自由锻锻件上应尽量避免加强肋、凸台、工字形截面或空间曲面图9-12盘类零件结构a)工艺性差b)工艺性好3.自由锻件的结构工艺性任务2自由锻图9-13复杂件结构a）工艺性差b)工艺性好锻件结构应避免截面尺寸的急剧变化4．制订自由锻造工艺规程任务2自由锻齿轮坯的自由锻造工艺规程锻件名称齿轮坯工艺类别机器自由锻材料45设备65kg空气锤加热火次1锻造温

6、度范围1150～800℃锻件图坯料图序号工序名称工序简图1镦粗4．制订自由锻造工艺规程任务2自由锻齿轮坯的自由锻造工艺规程序号工序名称工序简图2冲孔3整修外圆4整修平面5.自由锻的锻造缺陷任务2自由锻常见自由锻件的缺陷分析缺陷名称主要特征产生原因表面横向裂纹拔长时，锻件表面及角部出现横向裂纹1.坯料表面有缺陷,锻造时进一步扩展2.冷却速度过快，产生残余应力3.送进量过大，当相对送进量LO/ho＞1时，锻件表面和角部受拉应力过大产生裂纹内部横向裂纹拔长时，锻件内部及中心出现横向裂纹1．低温区快速加热2．送进量过小,当LO/ho＜0．5时，锻造区出现双鼓形中空纵裂拔长时，中

7、心出现较长甚至贯穿的轴向裂纹1．加热未透，内部温度过低2．未经打成方形断面，而直接由大圆形打成小圆形断面，因此变形集中于上下表面，心部出现横向拉应力，引起中心裂纹表面纵向裂纹镦粗时，锻件表面出现纵向裂纹受坯料心部大变形作用，外表面形成鼓形，存在切向拉应力而形成裂纹十字裂纹拔长时，锻件沿方形断面对角线产生十字裂纹，多见于高合金钢中当LO/ho＞1时，如果坯料在同一部位反复重击，塑性低的锻件会产生十字裂纹自行开裂锻造后或热处理后、或经长时间后发生1．锻造过程中已形成裂纹，热处理使之加剧2．锻件残留应力过大龟裂锻件表面出现龟甲状较浅裂纹1．钢中