機(jī)械加工工藝鍛壓課件

1、金屬材料成形基礎(chǔ) 1.理解“金屬的塑性變形” 的理論基礎(chǔ)，重點(diǎn)為金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)，冷變形和熱變形的概念及其對金屬組織和性能的影響。 。 2.掌握“自由鍛基本工序的選用” 并結(jié)合典型鍛件工藝過程實(shí)例進(jìn)行分析。自由鍛零件結(jié)構(gòu)工藝性為自學(xué)內(nèi)容。 3.了解“模鍛的生產(chǎn)工藝過程”以錘上模鍛為主，介紹其它模鍛方法的特點(diǎn)和應(yīng)用。 4.掌握“板料沖壓基本工序的工藝特點(diǎn)”重點(diǎn)為落料、沖孔、彎曲、拉深等，掌握變形過程以及對沖住零件結(jié)構(gòu)的工藝性要求。 5.了解其它壓力加工方法。目的和要求5模型鍛造一、金屬塑性成形（壓力加工）金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的毛坯或零件的生產(chǎn)方法。

2、二、塑性成形的基本生產(chǎn)方式 1軋制 2擠壓3拉拔4自由鍛造6板料沖壓第二章鍛壓第一節(jié)概述上砥鐵下砥鐵坯料1）零件大小不受限制；2）生產(chǎn)批量不受限制。三、塑性成形（壓力加工）的特點(diǎn)1力學(xué)性能高1）組織致密；2）晶粒細(xì)化；3）壓合鑄造缺陷；4）使纖維組織合理分布。2節(jié)約材料1）力學(xué)性能高，承載能力提高；2）減少零件制造中的金屬消耗（與切削加工相比）。 3生產(chǎn)率高4適用范圍廣各種壓力加工方法，都是通過對金屬材料施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形來實(shí)現(xiàn)的。單晶體的塑性變形形式主要有滑移和孿晶兩種。一、金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)1.單晶體的塑性變形1）滑移：晶體的一部分相對一部分沿一定的晶面發(fā)生相對滑動。第二節(jié) 金屬的

3、塑性成形原理 但實(shí)際金屬的滑移是靠位錯的移動來實(shí)現(xiàn)的。2）雙晶：晶體的一部分相對一部分沿一定的晶面發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。2. 多晶體的塑性變形晶內(nèi)變形晶間變形滑移孿晶滑動轉(zhuǎn)動多晶體塑性變形的實(shí)質(zhì)：晶粒內(nèi)部發(fā)生滑移和孿晶；同時晶粒之間發(fā)生滑移和轉(zhuǎn)動。多晶二、塑性變形后金屬的組織和性能1.冷變形及其影響1）組織變化的特征：晶粒沿變形最大方向伸長；晶格與晶粒均發(fā)生畸變；晶粒間產(chǎn)生碎晶。2）性能變化的特征：加工硬化：隨著變形程度的增加，其強(qiáng)度和硬度不斷提高，塑性和韌性不斷下降。有利：強(qiáng)化金屬材料不利：進(jìn)一步的塑性變形帶來困難2. 回復(fù)T回 = （0.250.3）T熔3. 再結(jié)晶T再 = （0.350.4）T熔

4、T再冷變形熱變形以上以下(K)(K)4 . 熱變形及其影響1）不產(chǎn)生加工硬化2）使組織得到改善，提高了力學(xué)性能 細(xì)化晶粒； 壓合了鑄造缺陷；3）形成纖維組織 組織致密。5 . 纖維組織（1）在平行于纖維組織的方向上：材料的抗拉強(qiáng)度提高（2）在垂直于纖維組織的方向上：材料的抗剪強(qiáng)度提高三、金屬的塑性成形性能塑性成形性能是金屬材料在壓力加工時成形的難易程度。衡量指標(biāo)1）塑性：2）變形抗力：材料的塑性越好，其塑性成形性能越好。材料的變形抗力越小，其塑性成形性能越好。1. 影響塑性成形性能的因素1）金屬的本質(zhì)化學(xué)成分：Me越低，材料的可鍛性越好。組織狀態(tài)：純金屬和固溶體具有良好的可鍛性。2.變形條件對

5、成形性能影響變形溫度：應(yīng)力狀態(tài)：變形速率：T溫越高，材料的可鍛性越好。V變越小，材料的可鍛性越好。三向壓應(yīng)力塑性最好、變形抗力最小。三向拉應(yīng)力塑性最差、變形抗力最大。塑性、變形抗力塑性變形抗力2-1一、自由鍛設(shè)備鍛錘壓力機(jī)空氣錘蒸汽空氣錘水壓機(jī)油壓機(jī)65750Kg630Kg5T落下部分總重量 = 活塞+錘頭+錘桿滑塊運(yùn)動到下始點(diǎn)時所產(chǎn)生的最大壓力鍛錘噸位 =壓力機(jī)噸位 =第三節(jié) 自由鍛二、自由鍛基本工序基本工序 完成鍛件基本變形和成形的工序。H完全礅粗局部礅粗，S1.25H0/D02.53. 沖孔：4. 彎曲：5. 扭轉(zhuǎn)：6. 錯移：1. 礅粗：2. 拔長：，SL芯軸拔長芯軸擴(kuò)孔三、自由鍛工藝

6、規(guī)程的制定1. 鍛件圖的繪制1）機(jī)械加工余量2）公差3）余塊2. 坯料重量和尺寸的計算G坯 = （1+k）G鍛G坯 = G鍛+ G燒+ G芯料+ G切K 消耗系數(shù)（1/31/4）余量Y=F坯/F鍛Y=H坯/H鍛拔長：鐓粗：1.25H0/D02.5圓截面坯料：所以：長軸類鍛件：3 . 鍛造工序的選擇軸、桿類零件：鐓粗、拔長盤類、環(huán)類零件：鐓粗（拔長及鐓粗）、 沖孔（芯軸上擴(kuò)孔）筒類零件：鐓粗、沖孔、在芯軸上拔長4 . 鍛造溫度范圍及加熱火次的確定(表28)5 . 鍛造設(shè)備的選擇(表27)6 . 確定工時 7 . 填寫工藝卡四、自由鍛件結(jié)構(gòu)工藝性1. 避免斜面和錐度2. 避免曲面相交3. 避免加強(qiáng)

7、筋和凸臺4. 采用組合工藝模型鍛造 將金屬坯料放在具有一定形狀的模鍛模膛 內(nèi)受壓、變形，獲得鍛件的方法。特點(diǎn)：1）生產(chǎn)率高； 2）鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量高；3）材料利用率高；4）可鍛造形狀較復(fù)雜的零件；5）模具成本高、設(shè)備昂貴；6）鍛件不能任意大。一般不得超過150kg。一、錘上模鍛（一）錘上模鍛設(shè)備蒸汽空氣模鍛捶第四節(jié) 模 鍛錘頭上模下模踏板操作機(jī)構(gòu)錘身砧座（二）鍛模結(jié)構(gòu)鍛模模膛飛邊槽橋部倉部 形成鍛件基本形狀和尺寸的空腔。 容納多余的金屬。 增加金屬流動的阻力，促使金屬充滿模膛。（三）模膛的分類模膛模鍛模膛制坯模膛終鍛模膛預(yù)鍛模膛延伸模膛滾壓模膛彎曲模膛切斷模膛（四）鍛模工藝規(guī)程的制定1

8、. 繪制鍛件圖1）分模面的選擇分模面應(yīng)選在鍛件的最大截面處；分模面的選擇應(yīng)使模膛淺而對稱；分模面的選擇應(yīng)使鍛件上所加敷料最少；分模面應(yīng)最好是平直面。2)確定加工余量、公差和敷料(表213)加工余量：14mm公差：0.33mm3）設(shè)計模鍛斜度外壁斜度：57 0內(nèi)壁斜度：712 04）設(shè)計模鍛圓角外圓角：r = 1.512mm內(nèi)圓角：R=（23）r5）確定沖孔連皮2. 確定模鍛工序1）基本工序圓盤類零件：鐓粗 預(yù)鍛 終鍛長桿類零件：制坯 預(yù)鍛 終鍛2）修正工序切邊；沖孔；校正；熱處理；清理。（五）模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性1. 易于從鍛模中取出鍛件；2. 零件的外形應(yīng)力求簡單、對稱、平直；3. 避免薄壁、高筋、凸起等結(jié)構(gòu)；4. 避免設(shè)計深孔、多孔結(jié)構(gòu)；5. 采用鍛焊組合工藝。二、胎模鍛造利用自由鍛設(shè)備在活動模具上生產(chǎn)模鍛件的方法。1. 扣模2. 筒模3. 合模應(yīng)用：沒有模鍛設(shè)備的中、小型鍛件的批量生產(chǎn)。鍛造壓力機(jī)利用沖模對金屬板料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形獲得所需零件的