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文檔簡介

1、鍛造工藝培訓(xùn)目錄鍛造工藝培訓(xùn)目錄一、鍛材加熱規(guī)范一、鍛材加熱規(guī)范二、自由鍛工藝二、自由鍛工藝三、胎模鍛工藝三、胎模鍛工藝四、模鍛工藝四、模鍛工藝五、環(huán)形件輾軋五、環(huán)形件輾軋 六、模具的使用六、模具的使用 第一章第一章 鍛材加熱規(guī)范鍛材加熱規(guī)范 1-1、鍛前加熱的目的及方法 鍛前加熱的目的:提高金屬塑性,降低變形抗力,即增加金屬的可鍛性,從而使金屬易于流的成形,并使鍛件獲得良好的鍛后組織和力學(xué)性能。 鍛材加熱分為燃料加熱與電加熱。1、燃料加熱是利用固體(煤、焦炭等)、液體(柴油等)或氣體(煤氣、天然氣等)燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能對坯料進行加熱。燃料加熱成本低,但是爐內(nèi)氣氛、爐溫及加熱質(zhì)量比較難控制。

2、2、電加熱是將電能轉(zhuǎn)換為熱能對金屬坯料進行加熱。電加熱速度快、爐溫控制準(zhǔn)確、加熱質(zhì)量好、氧化少,但是成本高。 電加熱又分為電阻加熱和感應(yīng)加熱。電阻加熱有電阻爐加熱、接觸電加熱、鹽浴爐加熱等。 感應(yīng)加熱是在感應(yīng)器通入交變電流產(chǎn)生的交變磁場作用下,坯料內(nèi)部產(chǎn)生交變電勢并形成交變渦流,由于毛坯電阻引起的渦流發(fā)熱和磁滯損失發(fā)熱,使坯料得到加熱。根據(jù)電流頻率不同,感應(yīng)加熱通常分為:工頻加熱(f=50Hz),中頻加熱(f=50-1000Hz),高頻加熱(f1000Hz),鍛造加熱多采用中頻加熱。 1-2 鍛造溫度范圍坯料開始鍛造的溫度(始鍛溫度)和終止鍛造的溫度(終鍛溫度)之間的溫度間隔,稱為鍛造溫度范圍

3、(見表2-1)。在保證不出現(xiàn)加熱缺陷的前提下,始鍛溫度應(yīng)取得高一些,以便有較充裕的時間鍛造成形,減少加熱次數(shù)。在保證坯料還有足夠塑性的前提下,終鍛溫度應(yīng)定得低一些,以便獲得內(nèi)部組織細密、力學(xué)性能較好的鍛件,同時也可延長鍛造時間,減少加熱火次。但終鍛溫度過低會使金屬難以繼續(xù)變形,易出現(xiàn)鍛裂現(xiàn)象和損傷鍛造設(shè)備。 表1-1 常用鋼材的鍛造溫度范圍:鋼 類始鍛溫度終鍛溫度鋼 類始鍛溫度終鍛溫度碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼合金工具鋼1200-12501150-12001050-11501050-1150800800-850750-800800-850高速工具鋼耐 熱 鋼彈 簧 鋼軸 承 鋼1100-1

4、1501100-11501100-11501080900800-850800-8508001-3. 1-3. 鍛造溫度的控制方法鍛造溫度的控制方法(1) (1) 溫度計法溫度計法 通過加熱爐上的熱電偶溫度計,顯示爐內(nèi)溫度,可知道鍛件的溫通過加熱爐上的熱電偶溫度計,顯示爐內(nèi)溫度,可知道鍛件的溫度;也可以使用光學(xué)高溫計觀測鍛件溫度。度;也可以使用光學(xué)高溫計觀測鍛件溫度。(2) (2) 目測法目測法 實習(xí)中或單件小批生產(chǎn)的條件下可根據(jù)坯料的顏色和明亮度不同來實習(xí)中或單件小批生產(chǎn)的條件下可根據(jù)坯料的顏色和明亮度不同來判別溫度,即用火色鑒別法。見表判別溫度,即用火色鑒別法。見表1-21-2 表表1-21

5、-2碳鋼溫度與火色的關(guān)系碳鋼溫度與火色的關(guān)系火色 黃白 淡黃 黃淡紅 櫻紅 暗紅 赤褐溫度/1300 1200 1100 900800700600表1-3 碳鋼常見的加熱缺陷名稱實 質(zhì)危 害防止(減少)措施氧化坯料表面鐵元素氧化 燒損材料;降低鍛件精度和表面質(zhì)量;減少模具壽命在高溫區(qū)減少加熱時間;采用控制 爐氣成分的少無氧化加熱或電加熱等脫碳坯料表面碳分氧化降低鍛件表面硬度,表層易產(chǎn)生龜裂過熱加熱溫度過高,停留時間長造成晶粒大鍛件力學(xué)性能降低,須再經(jīng)過鍛造或熱處理才能改善控制加熱溫度,減少高溫加熱時間過燒加熱溫度接近材料熔化溫度,造成晶粒界面雜質(zhì)氧化坯料一鍛即碎,只得報廢裂紋坯料內(nèi)外溫差太大,

6、組織變化不勻造成材料內(nèi)應(yīng)力過大坯料產(chǎn)生內(nèi)部裂紋,報廢某些高碳或大型坯料,開始加熱時應(yīng)緩慢升溫1-4 碳鋼常見的加熱缺陷由于加熱不當(dāng),碳鋼在加熱時可出現(xiàn)多種缺陷,碳鋼常見的加熱缺陷見表1-3。1-5 鍛件的冷卻 鍛件冷卻是保證鍛件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。通常,鍛件中的碳及合金元素含量越多,鍛件體積越大,形狀越復(fù)雜,冷卻速度越要緩慢,否則會造成表面過硬不易切削加工、變形甚至開裂等缺陷。常用的冷卻方法有三種。(1)空冷 鍛后在無風(fēng)的空氣中,放在干燥的地面上冷卻。常用于低、中碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼的小型鍛件。(2)坑冷 鍛后在充填有石灰、砂子或爐灰的坑中冷卻。常用于合金工具鋼鍛件,而碳素工具鋼鍛件應(yīng)先空冷至6507

7、00,然后再坑冷。(3)爐冷 鍛后放入500700的加熱爐中緩慢冷卻。常用于高合金鋼及大型鍛件 。方 式特 點適 用 場 合空 冷鍛后置空氣中散放,冷速快,晶粒細化低碳、低合金中小件或鍛后不直接切削加工件坑冷(堆冷)鍛后置干沙坑內(nèi)或箱內(nèi)堆在一起,冷速稍慢一般鍛件,鍛后可直接切削爐 冷鍛后置原加熱爐中,隨爐冷卻,冷速極慢含碳或含合金成分較高的中、大件,鍛后可切削表1-3 鍛件常用的冷卻方式 第二章第二章 自由鍛造自由鍛造 自由鍛造是利用沖擊力或壓力使金屬在上下砧面間各個方向自由變形,不受任何限制而獲得所需形狀及尺寸和一定機械性能的鍛件的一種加工方法,簡稱自由鍛。自由鍛造分手工自由鍛和機器自由鍛兩

8、種。一、自由鍛的特點 應(yīng)用設(shè)備和工具有很大的通用性,且工具簡單,所以只能鍛造形狀簡單的鍛件,操作強度大,生產(chǎn)率低; 自由鍛可以鍛出質(zhì)量從不到1kg到20000t的鍛件。對大型鍛件,自由鍛是唯一的加工方法,因此自由鍛在重型機械制造中有特別重要的意義; 自由鍛依靠操作者控制其形狀和尺寸,鍛件精度低,表面質(zhì)量差,金屬消耗也較多。 所以,自由鍛主要用于品種多,產(chǎn)量不大的單件小批量生產(chǎn),也可用于模鍛前的制坯工序。工序是指在一個工作地點對一個工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。 無論是手工自由鍛、錘上自由鍛以及水壓機上自由鍛,其工藝過程都是由一些鍛造工序所組成。根據(jù)變形的性質(zhì)和程度不同,自由錘工序可分為:基本

9、工序,如鐓粗、拔長、沖孔、擴孔、芯軸拔長、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯移、鍛接等,其中鐓粗、拔長和沖孔三個工序應(yīng)用得最多;輔助工序,如切肩、壓痕等;精整工序,如平整、整形等三類。二、自由鍛的基本工序二、自由鍛的基本工序1. 鐓粗鐓粗是使坯料的截面增大,高度減小的鍛造工序。鐓粗有完全鐓粗、局部鐓粗和墊環(huán)鐓粗等三種方式。局部鐓粗按其鐓粗的位置不同又可分為端部鐓粗和中間鐓粗兩種。如圖2-1所示。鐓粗主要用來鍛造圓盤類(如齒輪坯)及法蘭等鍛件,在鍛造空心鍛件時,可作為沖孔前的預(yù)備工序,鐓粗可作為提高鍛造比的預(yù)備工序。鐓粗的一般規(guī)則、操作方法及注意事項如下: 被鐓粗坯料的高度與直徑(或邊長)之比應(yīng)小于2.53,

10、否則會鐓彎(圖2-2a)。工件鐓彎后應(yīng)將其放平,輕輕錘擊矯正(圖2-2b)。局部鐓粗時,鐓粗部分坯料的高度與直徑之比也應(yīng)小于2.53。 鐓粗的始鍛溫度采用坯料允許的最高始鍛溫度,并應(yīng)燒透。坯料的加熱要均勻,否則鐓粗時工件變形不均勻,對某些材料還可能鍛裂。 圖2-1 鐓粗 圖2-2 鐓彎的產(chǎn)生和矯正a)完全鐓粗 b)局部鐓粗 a)鐓彎的產(chǎn)生 b)鐓彎的矯正 鐓粗的兩端面要平整且與軸線垂直,否則可能會產(chǎn)生鐓歪現(xiàn)象。矯正鐓歪的方法是將坯料斜立,輕打鐓歪的斜角,然后放正,繼續(xù)鍛打(圖2-3)。如果錘頭或抵鐵的工作面因磨損而變得不平直時,則鍛打時要不斷將坯料旋轉(zhuǎn),以便獲得均勻的變形而不致鐓歪。 錘擊應(yīng)力

11、量足夠,否則就可能產(chǎn)生細腰形,如圖2-4a所示。若不及時糾正,繼續(xù)鍛打下去,則可能產(chǎn)生夾層,使工件報廢,如圖2-4b所示。 (a) (b) (c) (a) (b)圖2-3 鐓歪的產(chǎn)生和矯正 圖2-4 細腰形及夾層的產(chǎn)生 a)細腰形 b)夾層2. 拔長 拔長是使坯料長度增加,橫截面減少的鍛造工序,又稱延伸或引伸,如圖2-5所示。拔長用于鍛制長而截面小的工件,如軸類、桿類和長筒形零件。圖2-5 拔長a)拔長 b)局部拔長 c)心軸拔長 (a) (b) (c)拔長的一般規(guī)則,操作方法及注意事項: 拔長過程中要將毛坯料不斷反復(fù)地翻轉(zhuǎn)90,并沿軸向送進操作,如圖2-6a所示。螺旋式翻轉(zhuǎn)拔長如圖2-6b所

12、示,是將毛坯沿一個方向作90翻轉(zhuǎn),并沿軸向送進的操作。單面順序拔長如圖2-6c所示,是將毛坯沿整個長度方向鍛打一遍后,再翻轉(zhuǎn)90,同樣依次沿軸向送進操作。用這種方法拔長時,應(yīng)注意工件的寬度和厚度之比不要超過2.5,否則再次翻轉(zhuǎn)繼續(xù)拔長時容易產(chǎn)生折疊。(a) (b) (c)圖2-6 拔長時鍛件的翻轉(zhuǎn)方法a)反復(fù)翻轉(zhuǎn)拔長 b)螺旋式翻轉(zhuǎn)拔長 c)單面順序拔長 拔長時,坯料應(yīng)沿抵鐵的寬度方向送進,每次的送進量應(yīng)為抵鐵寬度的0.30.7倍(圖2-7a)。送進量太大,金屬主要向?qū)挾确较蛄鲃?,反而降低延伸效率(圖2-7b)。送進量太小,又容易產(chǎn)生夾層(圖2-7c)。另外,每次壓下量也不要太大,壓下量應(yīng)等于

13、或下于送進量,否則也容易產(chǎn)生夾層。(a) (b) (c)圖2-7 拔長時的送進方向和進給量a)送進量合適 b)送進量太大、拔長率降低 c)送進量太小、產(chǎn)生夾層 鍛件拔長后須進行修整,修整方形或矩形鍛件時,應(yīng)沿下抵鐵的長度方向送進,如圖2-8a所示,以增加工件與抵鐵的接觸長度。拔長過程中若產(chǎn)生翹曲應(yīng)及時翻轉(zhuǎn)180輕打校平。圓形截面的鍛件用型錘或摔子修整。如圖2-8b所示。 (a) (b)圖2-8 撥長后的修整a)方形、矩形面的修整 b)圓形截面的修整 由大直徑的坯料拔長到小直徑的鍛件時,應(yīng)把坯料先鍛成正方形,在正方形的截面下拔長,到接近鍛件的直徑時,再倒棱,滾打成圓形,這樣鍛造效率高,質(zhì)量好。

14、鍛制臺階軸或帶臺階的方形、矩形截面的鍛件時,在拔長前應(yīng)先壓肩。壓肩后對一端進行局部拔長即可鍛出臺階。(6)拔長時易產(chǎn)生的缺陷及防止措施表面橫向裂紋與角裂 這類缺陷常在鍛造低塑性材料時出現(xiàn),其開裂部位主要是受拉應(yīng)力作用,而造成這種拉應(yīng)力的原因是由于送進量過大,同時壓縮量過大引起。而角裂除了變形原因外,因角部溫度散失快,產(chǎn)生溫度應(yīng)力,增加了拉應(yīng)力的附加值。 防止措施:操作時主要控制送進量和一次壓下變形量;對角部還應(yīng)及時進行倒角,以減少溫降,改變角部的應(yīng)力狀態(tài)。表面折疊 表面折疊分為橫向折疊與縱向折疊。折疊屬于表面缺陷,一般經(jīng)打磨后可去除,但較深的折疊會使鍛件報廢。 表面橫向折疊的產(chǎn)生主要是送進量與

15、壓下量不合適引起,當(dāng)送進量小于壓下量的一半時易產(chǎn)生這種折疊。 防止措施:使每次送進量與單邊壓縮量之比大于1-1.5. 表面縱向折疊是在采用單面壓縮法拔長時,毛坯壓縮的太扁(寬度b與高度h之比大于2.5),翻轉(zhuǎn)90再壓,坯料發(fā)生彎曲,繼續(xù)壓縮時形成的。 防止措施:減小壓縮量,使每次壓縮后的坯料b與h之比小于2-2.5。內(nèi)部橫向裂紋 主要是由于相對送進量太小,拔長時變形區(qū)出現(xiàn)雙鼓形,而軸心部位受到軸向拉應(yīng)力的作用,從而引起中心裂紋。 防止措施:適當(dāng)增大相對送進量,控制一次壓下量。內(nèi)部縱向裂紋 主要是在平砧上拔長圓截面坯料時,拔長進給量很大,壓下量相對較小,金屬沿軸向流動小,而橫向流動大。 防止措施

16、:選擇合理的進給量,使金屬沿軸向流動大于橫向流動。對角線裂紋 這類裂紋常發(fā)生在塑性較差的材料中,或溫度已降到終鍛溫度以下的方截面坯料拔長過程中。 防止措施:嚴格控制鍛造溫度、進給量的大小。圖2-9 單面沖孔 圖2-10 雙面沖孔 3. 沖孔沖孔是用沖子在坯料沖出透孔或不透孔的鍛造工序。一般規(guī)定:錘的落下部分重量在0.155t之間,最小沖孔直徑相應(yīng)為30100mm;孔徑小于100mm,而孔深大于300mm的孔可不沖出;孔徑小于150mm,而孔深大于500mm的孔也不沖出。根據(jù)沖孔所用的沖子的形狀不同,沖孔分實心沖子沖孔和空心沖子沖孔。實心沖子沖孔分單面沖孔和雙面沖孔。 單面沖孔:對于較薄工件,即

17、工件高度與沖孔孔徑之比小于0.125時,可采用單面沖孔(圖2-9)。沖孔時,將工件放在漏盤上,沖子大頭朝下,漏盤的孔徑和沖子的直徑應(yīng)有一定的間隙,沖孔時應(yīng)仔細校正,沖孔后稍加平整。 雙面沖孔:其操作過程為:鐓粗;試沖(找正中心沖孔痕);撒煤粉;沖孔,即沖孔到鍛件厚度的2/33/4;翻轉(zhuǎn)180找正中心;沖除連皮;如圖2-10所示。修整內(nèi)孔;修整外圓。沖孔前的鐓粗是為了減少沖孔深度并使端面平整。由于沖孔鍛件的局部變形量很大,為了提高塑性,防止沖裂,沖孔應(yīng)在始鍛溫度下進行。沖孔時試沖的目的是為了保證孔的位置正確,即先用沖子輕沖出孔位的凹痕,并檢查孔的位置是否正確,如果有偏差,可將沖子放在正確的位置上

18、再試沖一次,加以糾正??孜粰z查或修正無誤后,向凹痕內(nèi)撒放少許煤粉或焦炭粒,其作用是便于拔出沖子,因可利用煤粉受熱后產(chǎn)生的氣體膨脹力將沖子頂出,但要特別注意安全,防止沖子和氣體沖出傷人,對大型鍛件不用放煤粉,而是沖子沖入坯料后,立即帶著沖子滾外圓,直到?jīng)_子松動脫出。沖子拔出后可繼續(xù)沖深,此時應(yīng)注意保持沖子與砧面垂直,防止沖歪,當(dāng)沖到一定深度時,取出沖子,翻轉(zhuǎn)鍛件,然后從反面將孔沖透??招臎_子沖孔:當(dāng)沖孔直徑超過400mm時,多采用空心沖子沖孔。對于重要的鍛件,將其有缺陷的中心部分沖掉,有利于改善鍛件的機械性能。4. 擴孔擴孔是空心坯料壁厚減薄而內(nèi)徑和外徑增加的鍛造工序。其實質(zhì)是沿圓周方向的變相拔

19、長。擴孔的方法有沖頭擴孔、馬杠擴孔和劈縫擴孔等三種。擴孔適用于鍛造空心圈和空心環(huán)鍛件。5. 錯移將毛坯的一部分相對另一部分上、下錯開,但仍保持這兩部分軸心線平行的鍛造工序,錯移常用來鍛造曲軸。錯移前,毛坯須先進行壓肩等輔助工序,如圖2-11所示。 (a) (b) (c)圖2-11 錯移a)壓肩 b)鍛打 c)修整6. 切割切割是使坯料分開的工序,如切去料頭、下料和切割成一定形狀等。用手工切割小毛坯時,把工件放在砧面上,鏨子垂直于工件軸線,邊鏨邊旋轉(zhuǎn)工件,當(dāng)快切斷時,應(yīng)將切口稍移至砧邊處,輕輕將工件切斷。大截面毛坯是在鍛錘或壓力機上切斷的,方形截面的切割是先將剁刀垂直切入鍛件,至快斷開時,將工件

20、翻轉(zhuǎn)180,再用剁刀或克棍把工件截斷,如圖2-12a所示。切割圓形截面鍛件時,要將鍛件放在帶有圓凹槽的剁墊上,邊切邊旋轉(zhuǎn)鍛件,如圖2-12b所示。 (a) (b)圖2-12 切割a)方料的切割 b)圓料的切割7. 彎曲使坯料彎成一定角度或形狀的鍛造工序稱為彎曲。彎曲用于鍛造吊鉤、鏈環(huán)、彎板等鍛件。彎曲時鍛件的加熱部分最好只限于被彎曲的一段,加熱必須均勻。在空氣錘上進行彎曲時,將坯料夾在上下砥鐵間,使欲彎曲的部分露出,用手錘或大錘將坯料打彎,如圖2-13a所示?;蚪柚诔尚蛪|鐵、成型壓鐵等輔助工具使其產(chǎn)生成型彎曲,如圖2-13b所示。(a) (b)圖2-13 彎由a)角度彎曲 b)成形彎曲8.

21、扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)是將毛坯的一部分相對于另一部分繞其軸心線旋轉(zhuǎn)一定角度的鍛造工序,稱為扭轉(zhuǎn),如圖2-14所示。鍛造多拐曲軸、連桿、麻花鉆等鍛件和校直鍛件時常用這種工序。扭轉(zhuǎn)前,應(yīng)將整個坯料先在一個平面內(nèi)鍛造成形,并使受扭曲部分表面光滑,然后進行扭轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)時,由于金屬變形劇烈,要求受扭部分加熱到始鍛溫度,且均勻熱透。扭轉(zhuǎn)后,要注意緩慢冷卻,以防出現(xiàn)扭裂。 圖2-14 扭轉(zhuǎn)9. 鍛接 鍛接是將兩段或幾段坯料加熱后,用鍛造的方法連接成牢固整體的一種鍛造工序,又稱鍛焊。鍛接主要用于小鍛件生產(chǎn)或修理工作,如:錨鏈的鍛焊;刃具的夾鋼和貼鋼,它是將兩種成份不同的鋼料鍛焊在一起。典型的鍛接方法有搭接法、咬接法和對接法。

22、搭接法是最常用的,也易于保證鍛件質(zhì)量,而交錯搭接法操作較困難,用于扁坯料。咬接法的缺點是鍛接時接頭中氧化溶渣不易擠出。對接法的鍛接質(zhì)量最差,只在被鍛接的坯料很短時采用。鍛接的質(zhì)量不僅和鍛接方法有關(guān),還與鋼料的化學(xué)成分和加熱溫度有關(guān),低碳鋼易于鍛接,而中、高碳鋼則困難,合金鋼更難以保證鍛接質(zhì)量。第三章 胎膜鍛圖3-1 胎模1-上模塊 2-手柄 3-下模塊4-模膛 5-導(dǎo)銷 6-銷孔 胎模鍛是在自由鍛設(shè)備上使用簡單的模具(稱為胎模)生產(chǎn)鍛件的方法。胎模的結(jié)構(gòu)形式較多,如圖3-1為其中一種,它由上、下模塊組成,模塊上的空腔稱為模膛,模塊上的導(dǎo)銷和銷孔可使上、下模膛對準(zhǔn),手柄供搬動模塊用。 胎模鍛的模

23、具制造簡便,在自由鍛錘上即可進行鍛造,不需模鍛錘。成批生產(chǎn)時,與自由鍛相比較,鍛件質(zhì)量好,生產(chǎn)效率高,能鍛造形狀較復(fù)雜的鍛件,在中小批生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。但勞動強度大,只適于小型鍛件。 胎模鍛造所用胎模不固定在錘頭或砧座上,按加工過程需要,可隨時放在上下砥鐵上進行鍛造。鍛造時,先把下模放在下砥鐵上,再把加熱的坯料放在模膛內(nèi),然后合上上模,用鍛錘鍛打上模背部。待上、下模接觸,坯料便在模膛內(nèi)鍛成鍛件。胎模鍛時,鍛件上的孔也不能沖通,留有沖孔連皮;鍛件的周圍亦有一薄層金屬,稱為毛邊。因此,胎模鍛后也要進行沖孔和切邊,以去除 連皮和毛邊。其過程如圖3-2所示。 常用的胎模結(jié)構(gòu)形式主要套筒模和合模兩種。套筒

24、模有開式筒模、閉式筒模和組合式筒模,主要用于鍛造齒輪、法蘭盤等回轉(zhuǎn)體鍛件。合模主要用于鍛造連桿、叉形件等形狀較復(fù)雜的非回轉(zhuǎn)體鍛件。圖3-2 胎模鍛的生產(chǎn)過程a)用胎模鍛出的鍛件 b)用切邊模切邊 c)沖掉連皮 d)鍛件二:胎模鍛工藝二:胎模鍛工藝1、胎模鍛工序大致分為制坯、成形和修整三類;制坯主要采用摔模、墊模、或合模,2、胎膜鍛基本工步有:鐓粗(鐓粗、局部鐓粗) 拔長(拔長、芯軸拔長) 摔形、扣形 沖孔 擴孔 彎曲 翻邊 剁切 劈形 擠壓 燜形 沖切。3、胎膜鍛變形工序特點1)鐓粗整體鐓粗:當(dāng)生產(chǎn)批量較大時,可采用漏盤內(nèi)整體鐓粗;空芯鐓粗時,金屬流動存在一個分流面,大于分流直徑的金屬向外流,

25、小于分流直徑的金屬向內(nèi)流。局部鐓粗必須遵守鐓粗規(guī)則 鐓粗比應(yīng)降為1.5-1.2;有芯軸的空芯坯料,坯料高與厚度的比以不大于2.5-3.0為宜。2)拔長:當(dāng)毛坯直徑與坯料直徑相差不大時可采用光摔直接拔長;當(dāng)鍛件桿部位于中部且拔長長度小于錘砧寬度時應(yīng)采用卡摔拔長;3)摔形:分為制坯摔形和修整摔形,如下圖,當(dāng)d/D=0.6-0.9時,可用坯料直接 摔形,當(dāng)d/D0.6時,應(yīng)預(yù)先壓肩再摔形。4)扣形坯料在扣模中不進行旋轉(zhuǎn)而重新分配金屬體積的工步叫扣形,扣形后一般均需旋轉(zhuǎn)90在平砧上拍平 5)翻邊)翻邊將薄壁筒筒壁翻為凸緣或平面毛坯翻為薄壁杯筒形鍛件,切厚度變化不大的將薄壁筒筒壁翻為凸緣或平面毛坯翻為薄

26、壁杯筒形鍛件,切厚度變化不大的工序。胎模鍛中的翻邊用的是熱態(tài)毛坯。工序。胎模鍛中的翻邊用的是熱態(tài)毛坯。6)擠壓)擠壓胎模鍛中的擠壓變形方式有鐓擠、沖擠、翻擠、拉擠、劈擠等胎模鍛中的擠壓變形方式有鐓擠、沖擠、翻擠、拉擠、劈擠等7)燜形:與錘上模鍛終鍛類似燜形:與錘上模鍛終鍛類似工藝要點有:工藝要點有:長桿類鍛件應(yīng)仔細制坯,務(wù)使金屬分配最大限度地接近外形;長桿類鍛件應(yīng)仔細制坯,務(wù)使金屬分配最大限度地接近外形;燜形前再次加熱并迅速清除氧化皮燜形前再次加熱并迅速清除氧化皮對比較復(fù)雜的叉形,十字軸類鍛件,可采用預(yù)鍛和終鍛兩副胎模,依次在一對比較復(fù)雜的叉形,十字軸類鍛件,可采用預(yù)鍛和終鍛兩副胎模,依次在一

27、火中燜形?;鹬袪F形。當(dāng)設(shè)備能力不足時,可采用燜形當(dāng)設(shè)備能力不足時,可采用燜形-切飛邊切飛邊-燜形燜形對形狀簡單的旋轉(zhuǎn)體短軸胎模鍛件,在設(shè)備能力足夠時,應(yīng)盡量一火成形;對形狀簡單的旋轉(zhuǎn)體短軸胎模鍛件,在設(shè)備能力足夠時,應(yīng)盡量一火成形;在設(shè)備能力不足時,盡量以鐓粗成形代替擠壓成形。在設(shè)備能力不足時,盡量以鐓粗成形代替擠壓成形。8)沖切:用剪切變形分離金屬的方法。)沖切:用剪切變形分離金屬的方法。第四章第四章 模型鍛造模型鍛造圖4-1 模鍛工作示意圖1-上模用鍵 2-下模用鍵 3-砧座4-模座用楔 5-模座 6-下模用楔7-下楔 8-上模 9-上模用楔 10-錘頭 將加熱后的坯料放到鍛模的模腔內(nèi),經(jīng)

28、過鍛造,使其在模腔所限制的空間內(nèi)產(chǎn)生塑性變形,從而獲得鍛件的鍛造方法叫做模型鍛造,簡稱模鍛。如圖4-1所示。模鍛的生產(chǎn)率高,并可鍛出形狀復(fù)雜、尺寸準(zhǔn)確的鍛件,適宜在大批量生產(chǎn)條件下,鍛造形狀復(fù)雜的中、小型鍛件。 目前常用的模鍛設(shè)備有蒸汽-空氣模鍛錘、摩擦壓力機等。蒸汽-空氣模鍛錘的規(guī)格也以落下部分的重量來表示,常用的為110t。一、模鍛可分為開式模鍛和閉式模鍛。1、開式模鍛 開式模鍛過程大致可分為四個階段: (1)自由變形或稱鐓粗變形階段; (2)形成飛邊階段; (3)充滿型槽階段; (4)鍛足或稱打靠階段;2、閉式模鍛 在變形過程中,金屬始終被封閉在型腔內(nèi)不能排出, 迫使金屬充滿型槽而不形成

29、毛邊。 閉式模鍛過程大致分為三個階段: (1)基本成形階段; (2)充滿型槽階段; (3)形成縱向毛刺階段; 閉式模鍛利于金屬成形,并且省去了毛邊材料的消耗,但是對坯料體積要求準(zhǔn)確,并需要頂出裝置,使鍛模結(jié)構(gòu)復(fù)雜,同時應(yīng)用范圍也比較窄。二、錘上模鍛工序包括三類工步 1、模鍛工步:包括預(yù)鍛和終鍛工步,其作用是使經(jīng)制坯的坯料得到冷鍛件圖所要求的形狀和尺寸。 2、制坯工步:包括鐓粗、拔長、滾擠、卡壓、成形、彎曲等工步。制坯工步的作用是改變毛坯的形狀,合理分配坯料體積,以適應(yīng)鍛件橫截面形狀和尺寸的要求,使金屬較好的充滿型槽。 3、切斷工步:切斷工步的作用主要是當(dāng)采用一料多件模鍛時,切斷已鍛好的鍛件,以

30、便繼續(xù)鍛造下一個;或是用來切斷鉗口。三、鍛模使用中的技術(shù)規(guī)定1、使用中技術(shù)檢查 模具在使用前需檢查其制造質(zhì)量(允許錯移量0.2-0.4mm);在模具使用期間需要抽查鍛件是否超差;在模具用完后,需對模具作最后檢查,檢查鍛件是否超差,模具是否損壞,以備回收再用。2、裝卡 模具在裝卡時必須注意裝正和裝緊,模具上的裝卡面尺寸及水平度應(yīng)符合規(guī)定的允許偏差 ;上下模燕尾基面應(yīng)互相平行;上下模分模面應(yīng)互相平行。燕尾斜面與錘頭支撐斜面間不平度及鍥子兩面的不平行度,均大于0.06毫米/300毫米;燕尾高度必須大于燕尾槽深度。模具裝卡完畢后,需進行鍛打?qū)嶒灒嚧虺龅腻懠仨毞襄懠D要求。3、預(yù)熱 鍛打前模具必須

31、預(yù)熱,預(yù)熱溫度通常為150-3504、終鍛溫度 終鍛溫度不得低于鍛造工藝的要求,終鍛溫度過低時模具磨損增大,直接影響模具壽命。 5、冷卻 模具工作溫度不允許超過400 ,為此,在鍛打過程中必須進行冷卻。6、潤滑 為減少工作中坯料與模膛的摩擦力,應(yīng)對鍛模及時地潤滑。7、清除氧化皮 氧化皮對鍛件質(zhì)量和模具壽命都有很大影響,生產(chǎn)時必須清除氧化皮,在一般模鍛生產(chǎn)中,多采用壓縮空氣吹除氧化皮。 第五章 環(huán)形件輾軋 1、工作原理:將加熱后的毛坯套在支撐芯棍上,然后使旋轉(zhuǎn)的碾壓輪下行并碾壓工件,工件壁厚逐漸減薄而圓周方向伸長 輾環(huán)時常見的缺陷及排除措施 見下表序號名稱原因排除措施1橢圓導(dǎo)向輥位置低或?qū)蜉伨?/p>

32、毛坯近導(dǎo)向輥機構(gòu)剛性差精輾機構(gòu)調(diào)整不當(dāng)控制系統(tǒng)動作遲緩調(diào)整導(dǎo)向輥位置增加導(dǎo)向輥機構(gòu)剛性調(diào)整精輾機構(gòu)清理氣路系統(tǒng)和修復(fù)電磁鐵2毛刺輾壓輪軸向跳動模具間隙大托料板位置高毛坯形狀不合適,碾壓開始時接觸不良毛坯圓角或倒角小調(diào)整碾壓輪調(diào)整模具間隙或更換芯棍調(diào)整托料板改善毛坯形狀5、增大毛坯圓角或倒角3斷面凹坑碾壓比大碾壓時間長毛坯圓角或倒角小增大毛坯孔徑提高碾壓溫度或碾壓力改進毛坯形狀及碾壓端面4錐度輾壓輪、芯輪及導(dǎo)向輥軸線不平行芯輥鋼性差托料板位置高毛坯金屬分布不好在模具上作倒錐度進行修正在芯輥支承座下加墊調(diào)整托料板改進毛坯形狀5壁厚差輾壓輪徑向跳動毛皮加熱不均勻修正碾壓輪改善加熱條件第六章 胎模的正確使用與維護 1、鍛模使用前必須均勻預(yù)熱,預(yù)熱溫度范圍為150350之間。2、模具使用過程中必須隨時冷卻,模溫以不超過400為宜,否則會產(chǎn)生局部回火使模具出現(xiàn)軟化、塌陷、龜裂等現(xiàn)象。常用的冷卻方法有:水冷,即用冷水冷卻,但5CrMnMo需用40-60的熱水冷卻;壓縮空氣吹冷或加食鹽水噴霧冷卻;空氣冷卻,即用多副胎模輪換使用。3、潤滑:潤滑可以提高胎模壽命和鍛件表面質(zhì)量。潤滑劑可用廢機油或廢機油與石墨調(diào)成的湖狀混合物,也可以用飽和鹽水或石墨潤滑劑。4、操作:鍛坯入模前要清除氧化皮,減少氧化皮對模膛表面的磨損;動作要迅速

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