金屬工藝學(xué)項(xiàng)目教學(xué)模塊九鍛壓成形.ppt

,模塊九 鍛壓成形 教學(xué)目的要求： 1.掌握鍛壓成形的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用。 2.理解影響金屬可鍛性的因素。 3.了解鍛造溫度范圍、鍛件的冷卻。 4.熟悉自由鍛 設(shè)備、基本工序及其操作。 5.了解自由鍛工藝規(guī)程。 6.了解模鍛及其胎模鍛簡(jiǎn)介。 7.熟悉板料沖壓的特點(diǎn)及其應(yīng)用。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 鍛壓成形的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用；自由鍛 設(shè)備、基本工序及其操作；板料沖壓的特點(diǎn)及其應(yīng)用。,項(xiàng)目一 鍛壓成形的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用 活動(dòng)一 鍛壓成形的分類,鍛壓成形,鍛造,自由鍛造,模型鍛造,胎模鍛造,板料沖壓,鍛壓生產(chǎn)示意圖,活動(dòng)二 鍛壓成形的特點(diǎn)和應(yīng)用,特點(diǎn),改善金屬的內(nèi)部組織,節(jié)省金屬,生產(chǎn)率高,適應(yīng)性光,應(yīng)用:,在機(jī)械、交通、電力、電子、國(guó)防等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。,項(xiàng)目二 金屬壓力加工工藝基礎(chǔ) 活動(dòng)一金屬的可鍛性 金屬的可鍛性是衡量材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)制品難以程度的工藝程度。 影響金屬可鍛性的因素：,1.化學(xué)成分的影響,純金屬的可鍛性比合金的可鍛性好。 鋼中合金元素含量越多，合金成分越復(fù)雜，其塑性越差，變形抗力越大。 例如純鐵、低碳鋼和高合金鋼，它們的可鍛性是依次下降的。,2.金屬組織的影響,純金屬及固溶體(如奧氏體)的可鍛性好。而碳化物(如滲碳體)的可鍛性差。 鑄態(tài)柱狀組織和粗晶粒結(jié)構(gòu)不如晶粒細(xì)小而又均勻的組織的可鍛性好,在一定的變形溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，原子動(dòng)能升高，從而塑性提高，變形抗力減小，有效改善了可鍛性。,3.變形溫度的影響,4.變形速度的影響,一方面由于變形速度的增大，回復(fù)和再結(jié)晶不能及時(shí)克服加工硬化現(xiàn)象，金屬則表現(xiàn)出塑性下降、變形抗力增大，可鍛性變壞。 另一方面，金屬在變形過程中，消耗于塑性變形的能量有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，使金屬溫度升高(稱為熱效應(yīng)現(xiàn)象)。變形速度越大，熱效應(yīng)現(xiàn)象越明顯，使金屬的塑性提高、變形抗力下降(圖中a點(diǎn)以后)，可鍛性變好。,5.應(yīng)力狀態(tài)的影響,擠壓時(shí)為三向受壓狀態(tài)。 拉拔時(shí)為兩向受壓一向受拉的狀態(tài)。 壓應(yīng)力的數(shù)量愈多，則其塑性愈好，變形抗力增大；拉應(yīng)力的數(shù)量愈多，則其塑性愈差。,活動(dòng)二 坯料的加熱和鑄件的冷卻 1.加熱的目的和鍛造溫度范圍 常用材料鍛造溫度范圍,2.加熱爐及其操作,項(xiàng)目三 自由鍛 只用簡(jiǎn)單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上、下砧件直接使坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的方法稱為自由鍛。 活動(dòng)一 自由鍛設(shè)備 1.空氣錘 2.蒸汽空氣錘 3.水壓機(jī),活動(dòng)二 自由鍛的基本工序及其操作 1.鐓粗 （1）坯料的高徑比應(yīng)不大于2.5。 （2）為防止鐓歪，坯料的端面應(yīng)平整并與坯料的中心線垂直。 （3）鐓粗過程中如發(fā)現(xiàn)鐓歪、鐓彎或出現(xiàn)雙鼓形應(yīng)及時(shí)進(jìn)行矯正。 （4）局部鐓粗時(shí)要采用具有相應(yīng)尺寸的漏盤。,2.拔長(zhǎng) （1）鍛打過程中，坯料沿抵鐵寬度方向送進(jìn)。 （2）拔長(zhǎng)過程中要不斷翻轉(zhuǎn)坯料。 （3）鍛制臺(tái)階或凹擋時(shí)，要先在截面分界處壓出凹槽。 （4）拔長(zhǎng)后要進(jìn)行修整，以使截面形狀規(guī)則，校直中心線的彎曲，并減小表面的錘痕。,3.沖孔 （1）沖孔前，坯料應(yīng)先鐓粗，以盡量減小沖孔深度。 （2）為保證孔位正確，應(yīng)先試沖。 （3）沖孔過程中應(yīng)保持沖子的軸線與錘桿中心線平行，以防將孔沖歪。 （4）一般鍛件的透孔采用雙面沖孔法沖出。 （5）為防止沖孔過程中坯料開裂，一般限制沖孔孔徑要小于坯料直徑的1/3。,4.彎曲 將坯料彎成一定角度或弧度的工序。,彎 曲,5.切割 將鍛件從坯料上分割下來或切除鍛件余料的工序。,切 割,活動(dòng)三 自由鍛造的工藝規(guī)程 1.繪制鍛造圖 （1）敷料 （2）余量 （3）鍛造公差 2.計(jì)算坯料質(zhì)量及尺寸 m坯料m鍛件m燒損m料頭 3.確定鍛造工序 鍛件的分類及相應(yīng)的鍛造工序見表94,項(xiàng)目四 模型鍛造 利用模具使毛坯變形而獲得鍛件的鍛造方法。 優(yōu)點(diǎn)： （1）鍛件形狀和精度由模膛保證，對(duì)工人的技術(shù)要求不高，所以生產(chǎn)率高。 （2）鍛件尺寸精確、表面光潔，因而加工面的加工余量可以減少。 （3）可鍛出形狀復(fù)雜的鍛件，而且敷料少。 缺點(diǎn)： （1）所用鍛模價(jià)格較高。 （2）需要能力較大的專用設(shè)備。,活動(dòng)一 錘上模鍛 最常用的設(shè)備是蒸汽空氣模鍛錘。 活動(dòng)二 胎模鍛簡(jiǎn)介 常用胎模有摔模、扣模、墊模、套模、合模、彎曲模、跳模等。 活動(dòng)三 壓力機(jī)上模鍛 1.曲柄壓力機(jī)上模鍛 2.摩擦壓力機(jī)上模鍛,項(xiàng)目五 沖壓 用壓力機(jī)通過模具對(duì)金屬毛坯加壓使其產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸的零件的加工方法。 活動(dòng)一 沖壓設(shè)備,1.沖模,簡(jiǎn)單沖模,連續(xù)沖模,復(fù)合沖模,2.沖床,（1）簡(jiǎn)單沖模,在沖床的一次沖程中只完成一個(gè)工序的沖模，稱為簡(jiǎn)單沖模。模具簡(jiǎn)單,造價(jià)低。,沖床的一次沖程中，在模具不同部位上同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為連續(xù)模。生產(chǎn)率高，要求定位精度高。,（2） 連續(xù)沖模（級(jí)進(jìn)模）,沖床的一次沖程中，在模具同一部位上同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為復(fù)合模。精度高，模具復(fù)雜。,（3） 復(fù)合沖模,活動(dòng)二 板料沖壓的工序 1.分離工序,分離工序是使坯料的一部分與另一部分相互分離的工序。如落料、沖孔、切斷、精沖等。,（1）落料和沖孔,落料是被分離的部分為成品，而周邊是廢料；,沖孔是被分離的部分為廢料，而周邊是成品;,（2）修整,修整是利用修整模沿沖裁件外緣或內(nèi)孔刮削一薄層金屬，以切掉普通沖裁時(shí)在沖裁件斷面上存留的剪裂帶和毛刺，從而提高沖裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。,修整后沖裁件公差等級(jí) 達(dá)IT6IT7，表面粗糙度 Ra為0.81.6m。,2.變形工序 （1）彎曲,彎曲是將坯料彎成一定的角度，一定的曲率形成一定形狀零件的工序。,（2）拉深,拉深過程及變形特點(diǎn)： 拉深過程如圖示，其凸模和凹模有一定的圓角，其間隙一般稍大于板料厚度。拉深件的底部一般不變形，厚度基本不變。直壁厚度有所減小。,（3）翻邊 （4）脹形和起伏,翻邊是在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成豎立邊緣的沖壓成型方法。內(nèi)孔翻邊（圖9-15）和外緣翻邊。,脹形主要用于平板毛坯的局部脹形（或叫起伏成型），如壓制凹