自由锻工艺ppt课件.ppt

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1、第四章自由锻工艺4.1　概述4.2　自由锻工序及自由锻件分类4.3　自由锻基本工序分析4.4　自由锻工艺规程的制订4.5　大型锻件自由锻造工艺特点.4.1　概述自由锻是利用简单的通用性工具，或在锻压设备的上下砧块之间使被加热的金属产生塑性变形，从而获得所需形状、尺寸和性能的锻件的一种加工方法。根据锻造设备的类型及作用力性质的不同，自由锻可分为手工自由锻和机器自由锻。自由锻视频适用范围：1、中小型锻件的单件小批量生产；2、大型锻件生产优点：工具简单、通用性强、灵活性大缺点：锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率低.中小型锻件，大型

2、锻件。为模锻完成制坯工序。..16000吨水压机上，重260吨的巨型钢锭4570毫米、长3450毫米的核电筒节B中国第二重型机械集团公司（以下简称中国二重或二重）.4.2.1　自由锻工序组成(1)基本工序　较大幅度地改变坯料形状和尺寸的工序，是锻件变形与变性的核心工序，也是自由锻的主要变形工序，如镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转等。表4—1自由锻工序1.表4—1自由锻工序1.表4—1自由锻工序1.预压钳把钢锭倒棱分段压痕表4—1自由锻工序2(2)辅助工序　为了配合完成基本变形工序而做的工序.(3)修整工序

3、　当锻件在基本工序完成后，需要对其形状和尺寸作进一步精整，使其达所要求的形状和尺寸的工序。鼓形滚圆端面平整弯曲校正表4—1自由锻工序3.表4-2　自由锻件分类1.实心圆柱体轴杆类锻件、2.实心矩形断面类锻件、3.盘饼类锻件、4.曲轴类锻件5.空心类锻件、6.弯曲类锻件、7.复杂形状类锻件4.2.2　自由锻件分类.表4-2　自由锻件分类.图4-1　传动轴的锻造过程1.实心圆柱体轴杆类锻件.图4-2　摇杆传动轴的锻造过程2.实心矩形断面类锻件.图4-3　盘饼类锻件的锻造过程a)齿轮的锻造过程　b)锤头的锻造过程3.盘饼类锻件.图4-4　

4、三拐曲轴的锻造过程4.曲轴类锻件.图4-5　195型单拐曲轴的全纤维锻造过程5.空心类锻件.6.弯曲类锻件图4-7　弯曲类锻件的锻造过程a)20t吊钩的锻造过程　b)卡瓦的锻造过程.7.复杂形状类锻件吊环螺钉羊角吊钩羊角锤头.4.3　自由锻基本工序分析自由锻基本工序？了解和掌握自由锻每种基本工序金属的流动规律和变形分布，对合理选择成形工序，准确分析锻件质量和制定锻件自由锻工艺规程非常重要.4.3.1　镦粗镦粗：使坯料高度减小而横截面增大的成形工序。镦粗的目的在于：1)由横截面积较小的坯料得到横截面积较大而高度较小的坯料或锻件。2)增

5、大冲孔前坯料的横截面积以便于冲孔、平整端面。3)反复镦粗、拔长，可提高下一步坯料拔长的锻造比。4)反复镦粗和拔长可使合金钢中碳化物破碎，达到均匀分布。5)提高锻件的力学性能和减小力学性能的异向性。.墩粗的分类按原材料的形状分类：1、圆形截面墩粗2、方形截面墩粗3、矩形截面墩粗按镦粗方式分类：1.平砧镦粗2.垫环镦粗3.局部镦粗图4-8　圆形截面平砧镦粗.1.平砧镦粗(1)平砧镦粗与镦粗比　坯料完全在上下平砧间或镦粗平板间进行的压制称为平砧镦粗。(2)平砧间镦粗的变形分析　圆柱坯料在平砧间镦粗，随着压下量(轴向)的增加，径向尺寸不断增

6、大。(3)减小镦粗时产生鼓肚和裂纹的措施(4)镦粗与高径比的关系(5)镦粗时应注意的事项.图4-8　平砧镦粗1.平砧镦粗1)平砧镦粗平砧镦粗：坯料完全在上下平砧间或镦粗平板间进行压制。镦粗的变形程度可以用：相对变形Ɛe，对数变形eH；镦粗比KH来表示.图4-9　平砧镦粗时变形分布与应力状态2)平砧间鐓粗的变形分析鐓粗时，坯料的变形不均匀，变形后呈鼓形。由网格法和有限元法模拟可知，在变形过程中，其应力和应变沿径向和轴向都分布不均。区域Ⅰ：难变形区；区域Ⅱ：大变形区；区域Ⅲ：小变形区，变形程度介于区域Ⅰ与区域Ⅱ之间。根据镦粗后网格的变形

7、程度分为三个变形区：.（１)坯料侧面出现鼓形，可能引起表面纵裂；(２)坯料上下两端出现粗大的铸造组织；(３)坯料内部变形不均匀，晶粒大小不均匀，锻件性能也不均匀；（４)高径比较大的坯料，易产生纵向弯曲,变形失稳。镦粗变形不均匀，坯料容易出现的缺陷：.3）为减少缺陷采取的措施１.预热模具，使用润滑剂：如玻璃粉、石墨粉等；２.凹形毛坯镦粗；图4-10　侧凹坯料镦粗时的受力情况.图4-11　铆镦与端面辗压.３.软金属垫镦粗；图4-12　软金属垫镦粗.图4-13　铆镦4、铆鐓、叠料鐓粗.图4-14　叠料镦粗过程.图4-15　套环内镦粗5、套

8、环内鐓粗适于低塑性高合金钢.图4-16　不同高径比坯料镦粗时（4）鐓粗与高径比的关系.图4-17　不同高径比坯料镦粗过（5）鐓粗时应注意事项教材P48.2.垫环镦粗图4-18　垫环镦粗坯料在单个垫环镦粗或两个垫环镦粗间进行的鐓粗，又称