塑性成形工艺与模具设计第3版高锦张电子课件教学课件 第十七章 冷锻用原材料及制坯.ppt

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1、第十七章冷锻用原材料与制坯冷锻用原材料冷锻坯料的制备冷锻毛坯的软化和表面处理与润滑返回第一节冷锻用原材料一、冷锻件用原材料的类型冷锻所采用的原材料品种主要有：线材、棒材和板材。以线材、棒材为主。这些原材料从采购到用于冷锻前的准备工序一般需经以下加工和处理的工艺流程：线材→拉丝→退火→表面处理及润滑处理→剪切→冷锻棒材→拉拔→剪切→退火→表面处理及润滑处理→冷锻板材→冲裁→退火→表面处理及润滑处理→冷锻冷锻前的精拉，对提高冷锻坯料的表面质量很有好处，冷锻车间常附设拉丝、拉拔工段。１.线材　主要用作镦挤螺栓之类零件的原材料。２

2、.棒料　主要用作形状复杂尺寸较大零件的原材料。３.板料　当毛坯的厚度较小时，可选用板料。二、冷锻用钢材冷锻常用钢材种类有：纯铁碳素钢（Ｑ１９５、Ｑ２１５、Ｑ２３５、Ｑ２５５、０８、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０等）低合金钢（１５Ｃｒ、２０Ｃｒ、２０ＭｎＢ、１６Ｍｎ、３０ＣｒＭｎＳｉＡ、１２ＣｒＮｉＴｉ、３５ＣｒＭｎＳｉ等）不锈钢（１Ｃｒ１３、２Ｃｒ１３、１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ等）。为了获得优质的冷锻件，延长模具的使用寿命，冷锻用钢材应具有如下一些性能：较低的变形抗力　变形抗力越小，加工时所需的单位挤压力

3、也越小。较高的塑性　塑性越高，材料的变形能力就越好，越能承受较大的变形。均匀的金相组织　晶粒大小和状态对于冷锻变形能力的影响较大。良好的表面质量　原材料表面的斑痕、裂缝、缩孔、划伤、气泡等缺陷，都会直接影响锻件的质量。三、冷锻用有色金属冷锻的有色金属主要有铝、铜、镍、钛及其合金等。纯铝（如１０７０Ａ、１０６０、１０５０Ａ、１０３５、１２００）变形铝合金　冷锻用变形铝合金主要有防锈铝（如３Ａ２１）、硬铝（如２Ａ１１、２Ａ１２）和锻铝（如ＬＤ１０）纯铜　纯铜有紫铜和无氧铜等。黄铜　黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两类。青铜　青铜的种

4、类较多，如锡青铜、铝青铜等。其他有色金属　纯镍可以进行冷锻，但容易与模具粘附。纯钛可以进行冷锻，但所需的单位挤压力较高。锌合金如锌镉合金的冷挤压广泛应用于干电池制造业。镁及其合金不适宜在室温下进行冷锻。第二节　冷锻坯料的制备一、毛坯的形状与计算１.毛坯的形状　冷锻毛坯的形状，基本上都是轴对称形的。其断面的具体形状，可以根据冷锻零件的相应断面形状来确定。对于形状复杂，需要进行多次冷锻工序成形的零件，其毛坯的形状应按中间工序的断面形状来确定。生产中常采用的毛坯形状有以下几种：（１）板形　毛坯如图17-1a所示。（２）圆柱形　毛

5、坯如图17-1b所示，用的最广。（３）管形毛坯　图17-1c所示的管形毛坯。（４）盂形坯料　图17-1d所示。２.毛坯的计算方法有两种：（１）体积法　根据冷锻前后体积不变条件及考虑冷锻后必要的切削余量而给予修正的原则来确定，即:毛坯体积确定后，它的高度也就确定了，即:（２）重量法　当冷锻件的形状很复杂，计算比较麻烦时，可采用重量法计算。先称出零件的重量，然后确定毛坯的重量。二、下料方法常用的下料方法:切削　在批量不大时常用车削、铣削、锯切法加工毛坯。剪切　剪切下料是在专用的棒料剪切机或冲剪机上进行的。冲裁　对于板形坯料，宜

6、用冲裁方法加工。拉深、反挤压　用于杯形毛坯加工。第三节　冷锻毛坯的软化和表面处理与润滑一、毛坯的软化目的：减小材料的硬度和强度提高塑性得到良好的金相组织，以利于冷锻变形的进行。常用材料的软化处理规范如表17-1所示。二、坯料的表面处理与润滑润滑对冷锻是非常重要的。冷锻时摩擦不仅影响到金属的变形及挤压件的质量，而且也直接影响到单位挤压力的大小、模具的寿命。所以要采用良好且可靠的润滑方法。润滑剂有液态的（如动物油、植物油、矿物油等），也有固态的（如硬脂酸锌、硬脂酸钠、二硫化钼、石墨等），它们可以单独使用，也可以混合使用。有色金

7、属常用这些润滑剂。对于钢的冷锻，需要对钢的表面进行磷化处理及润滑处理。冷挤压的毛坯进行表面处理可获得下列效果：降低毛坯与模具间的外摩擦阻力；避免毛坯表面与模具直接摩擦而引起的粘结现象；提高挤压件的表面质量，提高模具的寿命；减低挤压时的变形力及变形功的消耗。表面处理主要包括：去除表面缺陷；清洁、去脂、洗涤；去除表面氧化层；在毛坯表面形成特殊的支承层；润滑处理。