自由鍛工藝-PPT課件(PPT 152頁)

1、自由鍛工藝第1頁，共152頁。4.1概述自由鍛是利用簡單的通用性工具，或在鍛壓設備的上下砧塊之間使被加熱的金屬產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀、尺寸和性能的鍛件的一種加工方法。根據(jù)鍛造設備的類型及作用力性質的不同，自由鍛可分為手工自由鍛和機器自由鍛。自由鍛視頻適用范圍：1、中小型鍛件的單件小批量生產(chǎn)； 2、大型鍛件生產(chǎn)優(yōu)點：工具簡單、通用性強、靈活性大缺點：鍛件精度低，加工余量大，勞動強度大，生產(chǎn)率低2第2頁，共152頁。中小型鍛件，大型鍛件。為模鍛完成制坯工序。3第3頁，共152頁。4第4頁，共152頁。16000噸水壓機上，重260噸的巨型鋼錠4570毫米、長3450毫米的核電筒節(jié)B中國第二

2、重型機械集團公司（以下簡稱中國二重或二重）5第5頁，共152頁。4.2.1自由鍛工序組成(1)基本工序較大幅度地改變坯料形狀和尺寸的工序，是鍛件變形與變性的核心工序，也是自由鍛的主要變形工序，如鐓粗、拔長、沖孔、芯軸擴孔、芯軸拔長、彎曲、切割、錯移、扭轉等。 表41 自由鍛工序16第6頁，共152頁。 表41 自由鍛工序17第7頁，共152頁。 表41 自由鍛工序18第8頁，共152頁。大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流9第9頁，共152頁。 預壓鉗把鋼錠倒棱分段壓痕 表41 自由鍛工序2(2)輔助工序為了配合完成基本變形工序而做的工序10第10頁，共152頁。(3)修整

3、工序當鍛件在基本工序完成后，需要對其形狀和尺寸作進一步精整，使其達所要求的形狀和尺寸的工序。鼓形滾圓端面平整彎曲校正 表41 自由鍛工序311第11頁，共152頁。表4-2自由鍛件分類1.實心圓柱體軸桿類鍛件、2.實心矩形斷面類鍛件、3.盤餅類鍛件、4.曲軸類鍛件5.空心類鍛件、6.彎曲類鍛件、7.復雜形狀類鍛件4.2.2自由鍛件分類12第12頁，共152頁。表4-2自由鍛件分類13第13頁，共152頁。圖4-1傳動軸的鍛造過程1.實心圓柱體軸桿類鍛件14第14頁，共152頁。圖4-2搖桿傳動軸的鍛造過程2.實心矩形斷面類鍛件15第15頁，共152頁。圖4-3盤餅類鍛件的鍛造過程a)齒輪的鍛造

4、過程b)錘頭的鍛造過程3.盤餅類鍛件16第16頁，共152頁。圖4-4三拐曲軸的鍛造過程4.曲軸類鍛件17第17頁，共152頁。圖4-5195型單拐曲軸的全纖維鍛造過程5.空心類鍛件18第18頁，共152頁。6.彎曲類鍛件圖4-7彎曲類鍛件的鍛造過程a) 20t吊鉤的鍛造過程b)卡瓦的鍛造過程19第19頁，共152頁。7.復雜形狀類鍛件吊環(huán)螺釘羊角吊鉤羊角錘頭20第20頁，共152頁。4.3自由鍛基本工序分析自由鍛基本工序？了解和掌握自由鍛每種基本工序金屬的流動規(guī)律和變形分布，對合理選擇成形工序，準確分析鍛件質量和制定鍛件自由鍛工藝規(guī)程非常重要21第21頁，共152頁。4.3.1鐓粗鐓粗：使坯

5、料高度減小而橫截面增大的成形工序。鐓粗的目的在于：1)由橫截面積較小的坯料得到橫截面積較大而高度較小的坯料或鍛件。2)增大沖孔前坯料的橫截面積以便于沖孔、平整端面。3)反復鐓粗、拔長，可提高下一步坯料拔長的鍛造比。4)反復鐓粗和拔長可使合金鋼中碳化物破碎，達到均勻分布。5)提高鍛件的力學性能和減小力學性能的異向性。22第22頁，共152頁。墩粗的分類按原材料的形狀分類：1、圓形截面墩粗2、方形截面墩粗3、矩形截面墩粗按鐓粗方式分類：1.平砧鐓粗2.墊環(huán)鐓粗3.局部鐓粗圖4-8圓形截面平砧鐓粗23第23頁，共152頁。1.平砧鐓粗(1)平砧鐓粗與鐓粗比坯料完全在上下平砧間或鐓粗平板間進行的壓制稱

6、為平砧鐓粗。(2)平砧間鐓粗的變形分析圓柱坯料在平砧間鐓粗，隨著壓下量(軸向)的增加，徑向尺寸不斷增大。(3)減小鐓粗時產(chǎn)生鼓肚和裂紋的措施(4)鐓粗與高徑比的關系(5)鐓粗時應注意的事項24第24頁，共152頁。圖4-8平砧鐓粗1.平砧鐓粗1)平砧鐓粗平砧鐓粗：坯料完全在上下平砧間或鐓粗平板間進行壓制。鐓粗的變形程度可以用：相對變形e，對數(shù)變形eH；鐓粗比KH來表示25第25頁，共152頁。圖4-9平砧鐓粗時變形分布與應力狀態(tài)2)平砧間鐓粗的變形分析鐓粗時，坯料的變形不均勻，變形后呈鼓形。由網(wǎng)格法和有限元法模擬可知，在變形過程中，其應力和應變沿徑向和軸向都分布不均。區(qū)域：難變形區(qū)；區(qū)域：大變

7、形區(qū)；區(qū)域：小變形區(qū)，變形程度介于區(qū)域與區(qū)域之間。根據(jù)鐓粗后網(wǎng)格的變形程度分為三個變形區(qū)：26第26頁，共152頁。（) 坯料側面出現(xiàn)鼓形，可能引起表面縱裂；() 坯料上下兩端出現(xiàn)粗大的鑄造組織；() 坯料內(nèi)部變形不均勻，晶粒大小不均勻，鍛件性能也不 均勻；（) 高徑比較大的坯料，易產(chǎn)生縱向彎曲, 變形失穩(wěn)。鐓粗變形不均勻，坯料容易出現(xiàn)的缺陷：27第27頁，共152頁。3） 為減少缺陷采取的措施.預熱模具，使用潤滑劑：如玻璃粉、石墨粉等；.凹形毛坯鐓粗 ；圖4-10側凹坯料鐓粗時的受力情況28第28頁，共152頁。圖4-11鉚鐓與端面輾壓29第29頁，共152頁。.軟金屬墊鐓粗；圖4-12軟金

8、屬墊鐓粗30第30頁，共152頁。圖4-13鉚鐓4、鉚鐓、疊料鐓粗31第31頁，共152頁。圖4-14疊料鐓粗過程32第32頁，共152頁。圖4-15套環(huán)內(nèi)鐓粗5、套環(huán)內(nèi)鐓粗 適于低塑性高合金鋼33第33頁，共152頁。圖4-16不同高徑比坯料鐓粗時（4）鐓粗與高徑比的關系34第34頁，共152頁。圖4-17不同高徑比坯料鐓粗過（5）鐓粗時應注意事項 教材P4835第35頁，共152頁。2.墊環(huán)鐓粗圖4-18墊環(huán)鐓粗坯料在單個墊環(huán)鐓粗或兩個墊環(huán)鐓粗間進行的鐓粗，又稱鐓擠使金屬分流的界面36第36頁，共152頁。坯料高度與直徑之比（H0/D0）、環(huán)孔與坯料直徑之比(d/D0)、變形程度（H）、環(huán)

9、孔斜度（）及摩擦條件等。分流面的位置與下列因素有關：單墊環(huán)鐓粗37第37頁，共152頁。3.局部鐓粗圖4-19局部鐓粗坯料只在局部長度上產(chǎn)生鐓粗變形。剛端1、坯料局部鐓粗時， 按桿部選擇坯料直徑2、H頭/D0338第38頁，共152頁。圖4-20頭大桿細類鍛件的局部鐓粗對于頭部大桿部細小的桿件，選大于桿部直徑的坯料39第39頁，共152頁。4.3.3沖孔在坯料上用沖子沖出通孔或不通孔（盲孔）的鍛造工序。 沖孔的 作用：沖出直徑30mm的孔，或為擴孔等沖出預制孔。分類：1.實心沖頭沖孔2.空心沖頭沖孔3.墊環(huán)上沖孔40第40頁，共152頁。1.實心沖頭沖孔雙面沖孔圖4-48實心沖頭沖孔1坯料2沖

10、墊3沖子4芯料41第41頁，共152頁。圖4-49沖孔時的應力應變簡圖(1)實心沖頭沖孔時坯料變形特點由于實心沖頭沖孔時，坯料處于局部加載，整體受力和整體發(fā)生變形的狀態(tài)。42第42頁，共152頁。圖4-50沖孔時坯料形狀變化的情況沖孔坯料的形狀與坯料直徑D0與孔徑d之比有關:當D0/d23時：拉縮嚴重，外徑明顯增大；當D0/d35時：幾乎無拉縮，外徑有所增大；當D0/d5時：多余金屬擠向端面形成凸臺。43第43頁，共152頁。44第44頁，共152頁。(2)沖孔坯料尺寸計算a:沖孔后坯料直徑b:坯料高度的計算D0/d 5，H0=HD0/d 5，H0=(1.11.2)H45第45頁，共152頁。

11、圖4-51沖孔缺陷示意圖(3)沖孔時易產(chǎn)生的缺陷及防止措施 沖孔時如果操作不當、坯料尺寸不合適、坯料溫度不均勻等，可能會使鍛件形狀“走樣”，產(chǎn)生孔沖偏、斜孔、裂紋等缺陷實心沖孔的優(yōu)點？D0/d 3H0/D0 1.5增大D0/d;小錐度沖子；多次加熱H0/D0 1.546第46頁，共152頁。圖4-52空心沖頭沖孔2.空心沖頭沖孔沖直徑大于400mm的孔，芯料損失大1坯料2沖墊3沖子4芯料47第47頁，共152頁。圖4-53在墊環(huán)上沖孔1沖子2坯料3墊環(huán)4芯料3.墊環(huán)上沖孔芯料損失大，芯料高度h=（0.70.75）H，適用于H/D0.125的薄餅類鍛件48第48頁，共152頁。4.3.4擴孔分類

12、：1.沖子擴孔（脹形擴孔）2.芯軸擴孔（拔長擴孔） 3.輾壓擴孔（拔長擴孔） 擴孔：減小空心坯料壁厚而增加其內(nèi)外徑的鍛造工序，用以鍛造各種圓環(huán)鍛件。49第49頁，共152頁。圖4-54沖子擴孔1.沖子擴孔表4-4沖子擴孔每次允許的擴孔量一般用于D0/d 1.7, H 0.125D0且薄厚不太薄的鍛件鍛件質量小于30kg，沖孔后直接擴孔12次，再加熱一火，允許擴孔23次；鍛件質量大于30kg，沖孔后直接擴孔1次，再加熱一火，允許擴孔23次；利用直徑比坯料內(nèi)孔大的錐度沖子擴大坯料內(nèi)孔的直徑徑向受壓，切向受拉。軸向壓應力很小50第50頁，共152頁。2.芯軸擴孔（馬架擴孔）圖4-55芯軸擴孔1擴孔型

13、砧2鍛件3芯軸(杠)4支架(架)局部加載，整體受力，局部變形，環(huán)形坯料沿圓周方向拔長金屬向切向和寬度方向流動。切向阻力小，寬度方向阻力大，t/d越大，阻力越大。壁厚減薄，內(nèi)外徑擴大，寬度略有增加。51第51頁，共152頁。芯軸擴孔前坯料尺寸的計算方法：(1)預沖孔直徑d0 D:鍛件直徑(2)坯料外徑D0 (3)坯料高度H0因擴孔后坯料高度略有增加，則坯料高度H0應比鍛件高度略小。K:展寬系數(shù)52第52頁，共152頁。表4-5 錘上芯軸擴孔用最小芯軸直徑一次芯軸擴孔，一般可以換三次芯軸53第53頁，共152頁。3.輾壓擴孔（2）輾壓擴孔的優(yōu)點1)鍛件精度比其他自由鍛方法高，金屬流線分布均勻，零件

14、的使用壽命較長。2)材料利用率比其他自由鍛方法可提高10%20%，切削加工時間可減少15%25%。3)勞動條件好。圖4-57輾壓擴孔工作原理圖1環(huán)形坯料2芯輥3輾壓輥4導向輥5信號輥（1）如圖4-57輾壓擴孔的工作原理54第54頁，共152頁。4.3.5彎曲將坯料彎曲成規(guī)定外形的鍛造工序稱為彎曲，這種方法可用于鍛造各種彎曲類鍛件，如起重吊鉤、彎曲軸桿等。圖4-58彎曲坯料截面變化情況55第55頁，共152頁。4.3.6錯移1)在一個平面內(nèi)錯移，如圖4-59a所示。2)在兩個平面內(nèi)錯移，如圖4-59b所示。圖4-59錯移a)在一個平面內(nèi)錯移b)在兩個平面內(nèi)錯移56第56頁，共152頁。4.4自由

15、鍛工藝規(guī)程的制訂4.4.1鍛件圖的制訂與繪制4.4.2坯料質量和尺寸的確定4.4.3制訂變形工藝和確定鍛造比4.4.4選擇鍛造設備4.4.5制訂自由鍛工藝規(guī)程舉例57第57頁，共152頁。4.4.1鍛件圖的制訂與繪制1.加工余量2.鍛造公差圖4-60鍛件的各種尺寸、余量和公差的關系58第58頁，共152頁。圖4-61鍛件的各種余塊3.鍛造余塊4.檢驗試樣及工藝夾頭59第59頁，共152頁。圖4-64齒輪零件圖5.繪制鍛件圖圖4-65齒輪鍛件圖60第60頁，共152頁。4.4.2坯料質量和尺寸的確定1.坯料質量的計算2.坯料尺寸的確定3.鋼錠規(guī)格的選擇1)首先確定鋼錠的各種損耗，求出鋼錠的利用率

16、為2)根據(jù)鍛件類型，參照經(jīng)驗資料先定出概略的鋼錠利用率，然后求得鋼錠的計算質量G錠G鍛，再從有關鋼錠規(guī)格表中，選取所需的鋼錠規(guī)格。61第61頁，共152頁。表4-6不同加熱爐中加熱鋼的一次火耗率62第62頁，共152頁。4.4.3制訂變形工藝和確定鍛造比1.制訂變形工藝 主要內(nèi)容：1、確定變形工序及其順序 2、計算坯料工序尺寸63第63頁，共152頁。64第64頁，共152頁。圖4-62錘上鍛造空心鍛件的工藝方案選擇圖線65第65頁，共152頁。圖4-63水壓機鍛造空心鍛件66第66頁，共152頁。制訂變形工藝應注意的問題1) 坯料各工序的變形尺寸必須符合變形工藝規(guī)則。2)必須保持鍛件各部分有

17、足夠的體積，鍛件最后需要精整時，應留有充足的修整量。3)在多火次鍛打較大鍛件時，應考慮中間各火次加熱的可能性。4)有些長軸類鍛件的軸向尺寸要求精確，且因鍛件太長不能鐓粗(例如曲軸等)，必須預計到鍛件在精修時軸向會略有伸長。67第67頁，共152頁。2.確定鍛造比鍛造比：表示鍛件在鍛造成形時變形程度，鍛造比以金屬變形前后的橫斷面積的比值或高度的比值來表示鍛比大小。鍛造比反映了鍛造對鍛件組織和力學性能的影響，是保證鍛件品質的一個重要指標。鍛造比大：力學性能好；太大會造成力學性能各向異性68第68頁，共152頁。表4-8典型鍛件的鍛造比69第69頁，共152頁。表4-7鍛造工序鍛造比和變形過程總鍛造

18、比的計算方法70第70頁，共152頁。重要鍛件：采用鐓粗拔長聯(lián)合工藝，鍛比要求高達68。71第71頁，共152頁。4.4.4選擇鍛造設備常用設備：鍛錘和水壓機72第72頁，共152頁。1.理論計算法根據(jù)塑性成形原理建立的公式算出鍛件成形所需的最大變形力（或變形功），選取設備噸位。(1)在水壓機上鍛造(2)在鍛錘上鍛造在鍛錘上自由鍛時，由于其打擊力是不定的，所以應根據(jù)鍛件成形所需變形功來計算設備的打擊能量或噸位。73第73頁，共152頁。2.經(jīng)驗類比法(1)鐓粗時(2)拔長時74第74頁，共152頁。表4-10自由鍛錘鍛造能力75第75頁，共152頁。76第76頁，共152頁。復習1、自由鍛的基

19、本工序有哪些？鐓粗、拔長、沖孔、芯軸擴孔、芯軸拔長、彎曲、切割、錯移、扭轉等。2、按工藝特點（形狀特征相同、變形過程相似）分，自由鍛件分哪些種類？1.實心圓柱體軸桿類鍛件、2.實心矩形斷面類鍛件、3.盤餅類鍛件、4.曲軸類鍛件5.空心類鍛件、6.彎曲類鍛件、7.復雜形狀類鍛件 3、自由鍛工藝規(guī)程包含哪些內(nèi)容？1）鍛件圖的制訂與繪制2）制訂變形工藝和確定鍛造比3）坯料質量和尺寸的確定.4）選擇鍛造設備5）確定鍛造溫度范圍，制定坯料加熱和鍛件冷卻規(guī)范6）制定鍛件的熱處理規(guī)范7）制定技術條件和檢驗要求8）填寫工藝規(guī)程卡片第五次課77第77頁，共152頁。 表41 自由鍛工序11、自由鍛的基本工序有哪

20、些？78第78頁，共152頁。2、按工藝特點（形狀特征相同、變形過程相似）分，自由鍛件分哪些種類？1.實心圓柱體軸桿類鍛件3.盤餅類鍛件4.曲軸類鍛件2.實心矩形斷面類鍛件79第79頁，共152頁。5.空心類鍛件、5.空心類鍛件、6.彎曲類鍛件、80第80頁，共152頁。3、自由鍛工藝規(guī)程包含哪些內(nèi)容？ 1）鍛件圖的制訂與繪制 2）制訂變形工藝和確定鍛造比 3）坯料質量和尺寸的確定.4）選擇鍛造設備 5）確定鍛造溫度范圍，制定坯料加熱和鍛件冷卻規(guī)范 6）制定鍛件的熱處理規(guī)范 7）制定技術條件和檢驗要求 8）填寫工藝規(guī)程卡片81第81頁，共152頁。 4.4.5制定自由鍛工藝規(guī)程舉例第五次課材料

21、：45鋼，生產(chǎn)數(shù)量：20件。小批量生產(chǎn)，采用自由鍛鍛制毛坯82第82頁，共152頁。1、設計、繪制齒輪鍛件圖鍛件圖是在零件圖的基礎上考慮鍛造余塊、加工余量、鍛造公差、檢驗試樣及工藝夾頭等因素繪制而成的。它是編制鍛造工藝、設計工具、指導生產(chǎn)和驗收鍛件的主要依據(jù)。齒輪零件圖齒輪鍛件圖83第83頁，共152頁。1）鍛造余塊齒形、狹窄環(huán)槽、30小孔難于鍛造，加上余塊，簡化鍛件外形便于鍛造84第84頁，共152頁。2）加工余量和鍛造公差加工余量：由于鍛件的尺寸精度和表面粗糙度達不到零件圖要求，在零件的機械加工表面必須留有一定的金屬層以待機械加工去除，該層金屬稱為機械加工余量。 零件的公稱尺寸+加工余量=

22、鍛件公稱尺寸鍛造公差：由于各種因素的影響，鍛件的實際尺寸所允許的變動量。85第85頁，共152頁。86第86頁，共152頁。87第87頁，共152頁。88第88頁，共152頁。根據(jù)GB/T21470-2008中“圓環(huán)類自由鍛件機械加工余量和公差”查得：1）鍛件外圓的雙邊余量和公差為a=125（mm)2)鍛高度方向的的雙邊余量和公差為b=72（mm)3）鍛件內(nèi)孔的雙邊余量和公差為a=167（mm)零件的公稱尺寸+加工余量=鍛件公稱尺寸89第89頁，共152頁。3）繪制鍛件圖齒輪鍛件圖（1）鍛件形狀用粗實線繪制；（2）零件形狀用雙點畫線繪制；（3）鍛件尺寸及公差標注在尺寸線上方；（4）零件公稱尺寸

23、加括號后標注在尺寸線下方；90第90頁，共152頁。91第91頁，共152頁。2、確定變形工藝1）確定變形工序用哪些 基本變形工序呢？采用哪種的毛坯呢？92第92頁，共152頁。盤餅類自由鍛主要成形工序有哪些？93第93頁，共152頁。94第94頁，共152頁。自由鍛孔成形的主要成形工序有哪些？95第95頁，共152頁。96第96頁，共152頁。怎樣選擇孔加工方案呢？97第97頁，共152頁。教材 圖4-6298第98頁，共152頁。99第99頁，共152頁。100第100頁，共152頁。齒輪的自由鍛工藝過程101第101頁，共152頁。2）各工序坯料尺寸的具體計算（1）鐓粗A、確定墊環(huán)尺寸取

24、墊環(huán)高度H墊=40mm根據(jù)體積不變原理求墊環(huán)內(nèi)徑:因為墊環(huán)內(nèi)壁有7斜度，上面直徑大，下面直徑小，所以取上端孔徑為164mm,下端為154mm。102第102頁，共152頁。因為自由墩粗的坯料要進行墊環(huán)局部鐓粗，所以自由鐓粗后的直徑要小于墊環(huán)下端內(nèi)徑154mm,取153mm（2）鐓粗（3）墊環(huán)局部鐓粗103第103頁，共152頁。（2）沖孔沖孔拉縮走樣A、為了防止沖孔拉縮走樣，B、為了節(jié)省材料，沖孔芯料的損失要小，沖孔直徑越小越好；C、應考慮擴孔次數(shù)不能太多；所以選用d沖=60mm104第104頁，共152頁。（2）擴孔選用d沖=60mm擴孔量=129-60=69mm表4-4沖子擴孔每次允許的擴

25、孔量所以分三次擴孔，擴孔量分別為：19、25、25105第105頁，共152頁。3、計算坯料尺寸1）計算求V鍛2）計算V芯V0為毛坯體積，為燒損率，取3.5%（按鍛件公稱尺寸計算）106第106頁，共152頁。齒輪毛坯體積V0為2332122mm33）計算V04）計算毛坯尺寸為了防止坯料鐓粗彎曲、下料方便取D0=120mm取H0=206mm107第107頁，共152頁。D0=120mmH0=206mmV0=2332122mm3毛坯質量G:108第108頁，共152頁。齒輪的自由鍛工藝過程1、下料2、鐓粗3、墊環(huán)局部鐓粗4、雙面沖孔5、沖子擴孔（3次）6、整形109第109頁，共152頁。4、選

26、擇設備噸位表4-10自由鍛錘鍛造能力教材P74選0.5T鍛錘110第110頁，共152頁。選0.5T鍛錘111第111頁，共152頁。5、確定鍛造溫度范圍始鍛溫度1200，終鍛溫度8006、填寫自由鍛工藝卡片112第112頁，共152頁。4.3.2拔長1.拔長類型2.拔長變形過程分析3.坯料拔長時易產(chǎn)生的缺陷與防止措施4.拔長操作方法5.壓痕與壓肩113第113頁，共152頁。圖4-21方截面坯料拔長圖4-22圓截面坯料拔長1.拔長類型(1)平砧拔長平砧拔長是生產(chǎn)中用得最多的一種拔長方法。114第114頁，共152頁。圖4-23平砧拔長圓截面坯料時的截面變化過程115第115頁，共152頁。圖

27、4-24在型砧中拔長a)圓弧型砧b)上平砧下V型砧c)上下V型砧(2)型砧拔長型砧拔長是指將坯料放在V型砧或圓弧型砧中進行的拔長。116第116頁，共152頁。圖4-25芯軸拔長1上砧2V型砧3芯軸4坯(3)芯軸拔長芯軸拔長也稱空心件拔長，空心件通常為管件，這類坯料拔長時，在孔中穿一根芯軸。117第117頁，共152頁。2.拔長變形過程分析(1)拔長時的變形參數(shù)拔長是在長坯料上局部進行壓縮(圖4-26)，屬于局部加載、局部受力、局部變形的情況。圖4-26拔長變形前后尺寸關系118第118頁，共152頁。a.變形參數(shù)：設拔長前變形區(qū)的長、寬、高分別為l0、b0、h0，拔長后變形區(qū)的長、寬、高分別

28、為l、b、h，送進量l0 ，相對送進量l0/b0 ，壓下量hh0h，展寬量bbb0,拔長量lll0。圖4-26拔長變形前后尺寸關系119第119頁，共152頁。圖4-26拔長變形前后尺寸關系b.變形程度表示：以坯料拔長前后截面積之比鍛造比KL表示，KL=A0A=h0b0/hb 120第120頁，共152頁。(2)拔長時的變形分析圖4-26拔長變形前后尺寸關系拔長變形實質：一系列鐓粗工序的疊加組合。拔長效率：平砧拔長時，金屬的流動受工具的影響，還受兩端不變形金屬的約束，其軸向變形和橫向變形受送盡量l0影響圖4-27軸向與橫向變形程度隨相對送變化情況121第121頁，共152頁。圖4-27軸向與橫

29、向變形程度隨相對送變化情況、當l0/b0 1時，l b,軸向變形量大于橫向變形量。 、當l0/b0 1時，l b,軸向變形量逐漸增大，大于橫向變形量。 采用小送進量，有利于拔長，但壓下次數(shù)增加，拔長效率低相對送進量:l0/b00.50.8，絕對送進量: l(0.40.8)B；B為平砧寬度 122第122頁，共152頁。、相對壓縮程度h大時，壓縮次數(shù)可以減小，可以提高生產(chǎn)率，但對于塑性差的材料， h要控制。對于塑性好的材料，防止翻轉拔長時發(fā)生彎曲和折疊.相對壓縮比：bi/hi2.5123第123頁，共152頁。圖4-28拔長時坯料截面的變化a)拔長時坯料縱向剖面的網(wǎng)格變化b) 拔長時坯料橫向剖面

30、的網(wǎng)格變化拔長的變形與應力分布124第124頁，共152頁。圖4-29送進量對變形和應力的影響a) l0/h0 11軸向應力2軸向變形A、當每次送進量 小，l0/h0 0.5時，拔長變形區(qū)為雙鼓形，變形集中在上下表面，中心基本不變形因而鍛不透，中心受軸向拉應力。B、當每次送進量 大，l0/h0 1時，拔長變形區(qū)為單鼓形，心部變形大，能鍛透，中心受軸向壓應力。但鼓形側表面和棱角受拉應力125第125頁，共152頁。126第126頁，共152頁。圖4-30拔長時壓下量對變形分布的影響相對壓下量C、壓下量對變形分布的影響。壓下量大，變形大，有利于鍛合心部缺陷 127第127頁，共152頁。圖4-31

31、拔長型砧形狀及其對變形區(qū)分布的影響a)上下V型砧b)上平下V型砧c)上下平砧難變形區(qū)大變形區(qū)小變形區(qū)2）型砧拔長的變形特點用于圓形截面坯料拔長?？梢詼p小坯料橫向流動，迫使金屬軸向流動，提高拔長效率。128第128頁，共152頁。表4-3常用的型砧形狀對拔長效率、變形程度和金屬塑性等的影響129第129頁，共152頁。表4-3常用的型砧形狀對拔長效率、變形程度和金屬塑性等的影響130第130頁，共152頁。圖4-32芯軸拔長時金屬的變形流動情況3）芯軸拔長的特點兩個變形區(qū)：A區(qū)（直接受力區(qū)）和B區(qū)（間接變形區(qū)）A區(qū)金屬作軸向和徑向流動外端金屬對A區(qū)金屬的切向流動的限制越強，越有利于軸向伸長。t/

32、d越大，限制能力越強。 t/d較小時，可采用V型砧。131第131頁，共152頁。圖4-33芯軸拔長時內(nèi)壁金屬的受力情況芯軸拔長過程中的質量問題：1、孔內(nèi)壁裂紋；2、壁厚不均孔內(nèi)壁裂紋產(chǎn)生的原因：1）孔徑擴大，內(nèi)壁金屬受力彎曲3后受切向拉應力；2）與芯棒長時間接觸后溫度降低，塑性差；132第132頁，共152頁。圖4-34芯軸拔長防止裂紋產(chǎn)生的措施：1）預熱芯棒250250度；2）提高終端溫度133第133頁，共152頁。3.坯料拔長時易產(chǎn)生的缺陷與防止措施(1)表面橫向裂紋與角部裂紋在平砧上拔長低彈塑性材料和錠料時，在坯料外部常常引起表面橫向裂紋和角部裂紋，如圖4-35所示，其開裂部位主要是

33、受拉應力作用，而造成這種拉應力的原因是壓縮量過大和送進量過大(出現(xiàn)單鼓形)。(2)表面折疊表面折疊分為橫向折疊與縱向折疊。(3)內(nèi)部縱向裂紋內(nèi)部縱向裂紋也稱為中心開裂。(4)內(nèi)部橫向裂紋圖4-40所示為拔長時鍛件內(nèi)部產(chǎn)生的橫向裂紋，主要是由于相對壓下量太小(l0h00.5)、拔長變形區(qū)出現(xiàn)雙鼓形，而中心部位受到軸向拉應力的作用,如圖4-29a所示,從而產(chǎn)生中心橫向裂紋。134第134頁，共152頁。(5)對角線裂紋在拔長高合金工具鋼時，當送進量較大，并且在坯料同一部位反復重擊時，常易產(chǎn)生對角線裂紋。(6)端面縮口端面縮口也叫“端面窩心”，它屬于表面缺陷。(7)孔壁端部裂紋孔壁端部裂紋指在芯軸上

34、拔長時，由于受到芯軸表面的摩擦影響，以及內(nèi)表面由于與芯軸接觸溫度比外表面低，變形抗力較大，使空心件外表面金屬比內(nèi)表面流動快而造成的裂紋。135第135頁，共152頁。圖4-35表面裂紋與角部裂紋(1)表面橫向裂紋與角部裂紋在平砧上拔長低彈塑性材料和錠料時，在坯料外部常常引起表面橫向裂紋和角部裂紋，如圖4-35所示，其開裂部位主要是受拉應力作用，而造成這種拉應力的原因是壓縮量過大和送進量過大(出現(xiàn)單鼓形)。3.坯料拔長時易產(chǎn)生的缺陷與防止措施136第136頁，共152頁。圖4-36拔長橫向折疊形成過程示意圖(h2時)(2)表面折疊表面折疊分為橫向折疊與縱向折疊。圖4-37縱向折疊形成過程示意圖原因：送盡量過小，壓下量過大137第137頁，共152頁。圖4-38截面校正時折疊形成過程示意圖138第138頁，共152頁。圖4-39拔長時內(nèi)部縱向裂紋與坯料受力情況a)鍛件內(nèi)部裂紋b)方截面坯料倒角c)圓截面坯料壓扁(3)內(nèi)