自由鍛工藝過(guò)程PPT課件

1、七、自由鍛工藝過(guò)程七、自由鍛工藝過(guò)程 自由鍛工藝過(guò)程實(shí)質(zhì)是利用簡(jiǎn)單的工具逐步改變坯自由鍛工藝過(guò)程實(shí)質(zhì)是利用簡(jiǎn)單的工具逐步改變坯料形狀、尺寸和狀態(tài)，以獲得所需形狀、尺寸和性能料形狀、尺寸和狀態(tài)，以獲得所需形狀、尺寸和性能（組織）的鍛件的加工工序。（組織）的鍛件的加工工序。 自由鍛工藝的特點(diǎn)及其用途：自由鍛工藝的特點(diǎn)及其用途： 特點(diǎn)特點(diǎn):工具簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、靈活性大、所需設(shè)備噸工具簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、靈活性大、所需設(shè)備噸位較位較 模鍛小。模鍛小。 用途用途 : 單件、小批量生產(chǎn)；大鍛件。單件、小批量生產(chǎn)；大鍛件。 應(yīng)注意的主要問(wèn)題：應(yīng)注意的主要問(wèn)題： 中小鍛件為成形問(wèn)題。應(yīng)掌握金屬流動(dòng)規(guī)律，靈活中小鍛

2、件為成形問(wèn)題。應(yīng)掌握金屬流動(dòng)規(guī)律，靈活運(yùn)用各種變形工序。運(yùn)用各種變形工序。 大鍛件為質(zhì)量問(wèn)題。應(yīng)提高材料冶金質(zhì)量，采取合大鍛件為質(zhì)量問(wèn)題。應(yīng)提高材料冶金質(zhì)量，采取合理的工藝措施。理的工藝措施。第1頁(yè)/共24頁(yè)1、自由鍛件的分類 按照工藝特點(diǎn)進(jìn)行分類，即將形狀特征相同、變形過(guò)程類似的鍛件歸為一類。第2頁(yè)/共24頁(yè)第3頁(yè)/共24頁(yè)2 2、自由鍛件變形方案的確定、自由鍛件變形方案的確定影響因素：影響因素： 技術(shù)要求、操作經(jīng)驗(yàn)、生產(chǎn)管理水平、車間設(shè)備條技術(shù)要求、操作經(jīng)驗(yàn)、生產(chǎn)管理水平、車間設(shè)備條件、工具輔具情況、坯料供應(yīng)狀態(tài)、生產(chǎn)批量大小等。件、工具輔具情況、坯料供應(yīng)狀態(tài)、生產(chǎn)批量大小等。 應(yīng)全面考慮

3、實(shí)現(xiàn)工藝方案的可能性、鍛件質(zhì)量的應(yīng)全面考慮實(shí)現(xiàn)工藝方案的可能性、鍛件質(zhì)量的可靠性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。可靠性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。 經(jīng)驗(yàn)積累的一些典型鍛件的工藝方案。經(jīng)驗(yàn)積累的一些典型鍛件的工藝方案。第4頁(yè)/共24頁(yè)第5頁(yè)/共24頁(yè)第6頁(yè)/共24頁(yè)第7頁(yè)/共24頁(yè)第8頁(yè)/共24頁(yè)第9頁(yè)/共24頁(yè)3 3 自由鍛工藝過(guò)程的制定自由鍛工藝過(guò)程的制定 自由鍛工藝過(guò)程制定的內(nèi)容：自由鍛工藝過(guò)程制定的內(nèi)容：o 依據(jù)零件圖繪制鍛件圖依據(jù)零件圖繪制鍛件圖o 確定坯料重量和尺寸確定坯料重量和尺寸o 確定變形工藝和鍛比、選用工具確定變形工藝和鍛比、選用工具o 選擇設(shè)備選擇設(shè)備o 確定鍛造溫度范圍、加熱和冷卻規(guī)范確定鍛造溫

4、度范圍、加熱和冷卻規(guī)范o 確定熱處理規(guī)范確定熱處理規(guī)范o 提出技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求提出技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求o 填寫工藝卡片填寫工藝卡片第10頁(yè)/共24頁(yè)一、一、 鍛件圖制定鍛件圖制定 基于零件圖且考慮機(jī)械加工余量、鍛件公差、鍛造余塊、檢基于零件圖且考慮機(jī)械加工余量、鍛件公差、鍛造余塊、檢 驗(yàn)試樣及工藝卡頭等繪制而成。驗(yàn)試樣及工藝卡頭等繪制而成。 機(jī)械加工余量機(jī)械加工余量 鍛件表面留有供機(jī)械加工用的金屬層。鍛件表面留有供機(jī)械加工用的金屬層。 鍛件公稱尺寸鍛件公稱尺寸 零件公稱尺寸加上機(jī)械加工余量。零件公稱尺寸加上機(jī)械加工余量。 鍛件公差鍛件公差 鍛件公稱尺寸的允許變化范圍。鍛件公稱尺寸的允許變化范圍

5、。 鍛造余塊鍛造余塊 為簡(jiǎn)化鍛件外形或工藝需要，對(duì)難鍛造處所為簡(jiǎn)化鍛件外形或工藝需要，對(duì)難鍛造處所 填滿的金屬。填滿的金屬。 試樣余塊試樣余塊 為進(jìn)行檢驗(yàn)鍛件內(nèi)部組織和力學(xué)性能的試驗(yàn)為進(jìn)行檢驗(yàn)鍛件內(nèi)部組織和力學(xué)性能的試驗(yàn) 所需填加的金屬。所需填加的金屬。 工藝卡頭工藝卡頭 熱處理或機(jī)加工所需的夾持部位。熱處理或機(jī)加工所需的夾持部位。 鍛件圖繪制的一些特殊規(guī)定：鍛件圖繪制的一些特殊規(guī)定： 鍛件形狀用粗實(shí)線繪制而零件形狀由假想線（雙點(diǎn)劃線）鍛件形狀用粗實(shí)線繪制而零件形狀由假想線（雙點(diǎn)劃線） 繪制；鍛件尺寸和公差標(biāo)注在尺寸線上面，零件尺寸標(biāo)注在尺繪制；鍛件尺寸和公差標(biāo)注在尺寸線上面，零件尺寸標(biāo)注在尺

6、 寸線下面；檢驗(yàn)試樣和熱處理夾頭應(yīng)注明其尺寸和位置；無(wú)法寸線下面；檢驗(yàn)試樣和熱處理夾頭應(yīng)注明其尺寸和位置；無(wú)法 表示的條件可在技術(shù)條件中說(shuō)明。表示的條件可在技術(shù)條件中說(shuō)明。第11頁(yè)/共24頁(yè)第12頁(yè)/共24頁(yè)第13頁(yè)/共24頁(yè)二、確定坯料重量和尺寸二、確定坯料重量和尺寸 1、重量計(jì)算、重量計(jì)算G坯坯 = (G鍛鍛 +G芯芯+G切切)(1+%) kg 2、尺寸計(jì)算、尺寸計(jì)算 坯料體積確定：坯料體積確定：V坯坯 = G坯坯 / 截面尺寸確定（與所采用的鍛造工序有關(guān)）：截面尺寸確定（與所采用的鍛造工序有關(guān)）： 第一道工序采用第一道工序采用鐓粗鐓粗時(shí)時(shí) 為避免彎曲和便于下料，高徑比應(yīng)滿足下式為避免彎曲

7、和便于下料，高徑比應(yīng)滿足下式1.25 H0 / D0 圓截面坯料圓截面坯料 D0 = （1.0) V坯坯1/3 方截面坯料方截面坯料 a0 = （0.9) V坯坯1/3 第一道工序采用第一道工序采用拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)時(shí)時(shí)D0 = 1.13(KLS鍛鍛)1/2 a0 = (KLS鍛鍛)1/2 第14頁(yè)/共24頁(yè) 鍛比鍛比 表示變形程度的一種方法。表示變形程度的一種方法。 KL = S0 / S1 = D02 / D12 拔長(zhǎng)拔長(zhǎng) KL = H0 / H1 鐓粗鐓粗 鍛比鍛比KL對(duì)組織和力學(xué)性能的影響：對(duì)組織和力學(xué)性能的影響： 過(guò)小，鑄態(tài)狀枝晶未破碎，力學(xué)性能惡化；過(guò)小，鑄態(tài)狀枝晶未破碎，力學(xué)性能惡化； 過(guò)

8、大，形成纖維組織使橫向塑性、韌性急劇下降。過(guò)大，形成纖維組織使橫向塑性、韌性急劇下降。 鋼材，經(jīng)過(guò)了大變形，不需考慮鍛比鋼材，經(jīng)過(guò)了大變形，不需考慮鍛比 鋼錠，必須考慮鍛比。鋼錠，必須考慮鍛比。 3 3、鋼錠規(guī)格的選擇、鋼錠規(guī)格的選擇 首先，確定各種金屬損耗，求出（或按經(jīng)驗(yàn)和資料得到）首先，確定各種金屬損耗，求出（或按經(jīng)驗(yàn)和資料得到）鋼錠鋼錠利用率利用率；然后，求出鋼錠重量，選取鋼錠規(guī)格。；然后，求出鋼錠重量，選取鋼錠規(guī)格。 = 1- (冒口冒口+ 錠底錠底+燒損燒損)*100% G錠錠 =（G鍛鍛+ G損損) /第15頁(yè)/共24頁(yè)三、三、 確定變形工藝和鍛造比確定變形工藝和鍛造比 選擇工序，

9、確定工序順序，設(shè)計(jì)工藝尺寸等。選擇工序，確定工序順序，設(shè)計(jì)工藝尺寸等。 工序包括基本工序、輔助工序和修整工序。工序包括基本工序、輔助工序和修整工序。 工藝尺寸的設(shè)計(jì)原則：工藝尺寸的設(shè)計(jì)原則： 必須符合工藝特點(diǎn)；必須符合工藝特點(diǎn)； 必須保證各部分有足夠的體積；必須保證各部分有足夠的體積； 必須注意中間各火次加熱的可能性；必須注意中間各火次加熱的可能性； 必須預(yù)計(jì)軸向修整時(shí)的伸長(zhǎng)必須預(yù)計(jì)軸向修整時(shí)的伸長(zhǎng)(軸向尺寸精確且不能鐓軸向尺寸精確且不能鐓粗時(shí)粗時(shí))。第16頁(yè)/共24頁(yè)鍛比的確定鍛比的確定第17頁(yè)/共24頁(yè)鍛比的確定鍛比的確定第18頁(yè)/共24頁(yè)四、確定鍛造設(shè)備噸位四、確定鍛造設(shè)備噸位 1 1、

10、目的、目的 內(nèi)部鍛透，提高生產(chǎn)率；節(jié)省動(dòng)力，降低成本。內(nèi)部鍛透，提高生產(chǎn)率；節(jié)省動(dòng)力，降低成本。 2 2、影響因素、影響因素 變形面積、鍛件材質(zhì)、變形溫度等。變形面積、鍛件材質(zhì)、變形溫度等。 通常以鐓粗力大小進(jìn)行選擇。通常以鐓粗力大小進(jìn)行選擇。 3 3、確定方法、確定方法 理論計(jì)算法理論計(jì)算法 - 根據(jù)塑性成形原理建立的公式，算出鍛件成形所需根據(jù)塑性成形原理建立的公式，算出鍛件成形所需的最大的變形力，以此選取設(shè)備噸位。的最大的變形力，以此選取設(shè)備噸位。 鐓粗鐓粗 經(jīng)驗(yàn)類比法經(jīng)驗(yàn)類比法 -在統(tǒng)計(jì)分析生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，整理出經(jīng)驗(yàn)公在統(tǒng)計(jì)分析生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，整理出經(jīng)驗(yàn)公式、表格或圖線，根據(jù)

11、鍛件某些主要參數(shù)（重量，尺寸，接觸面積），式、表格或圖線，根據(jù)鍛件某些主要參數(shù)（重量，尺寸，接觸面積），直接通過(guò)公式、表格或圖線選定所需的設(shè)備噸位。直接通過(guò)公式、表格或圖線選定所需的設(shè)備噸位。第19頁(yè)/共24頁(yè)例題例題第20頁(yè)/共24頁(yè)1 1、繪制鍛件圖、繪制鍛件圖第21頁(yè)/共24頁(yè) 2 2、確定變形工藝和工具（由、確定變形工藝和工具（由D/d, H/d, H/DD/d, H/d, H/D且依據(jù)于圖且依據(jù)于圖5-95-9進(jìn)進(jìn) 行）行）第22頁(yè)/共24頁(yè)基本概念：基本概念： 機(jī)械加工余量、鍛造余塊、試樣余塊、鍛件工稱尺寸、機(jī)械加工余量、鍛造余塊、試樣余塊、鍛件工稱尺寸、鍛造比鍛造比思考題：思考題： 1、自由鍛工藝的特點(diǎn)及其主要用途是什么？不同材、自由鍛工藝的特點(diǎn)及其主要用途是什么？不同材料自由鍛面臨主要問(wèn)題是什么？為什么？料自由鍛面臨主要問(wèn)題是什么？為