鍛壓工藝設(shè)計(jì)XXXXB

1、工程實(shí)際工藝設(shè)計(jì)Fundamentals of Materials Forming Process哈爾濱工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心1.2 金屬塑性成形技術(shù) 金屬塑性成形2 金屬塑性成形技術(shù) 我國(guó)塑性加工的歷史1.鍛造: 在加壓設(shè)備及工(模)具作用下，使坯料、鑄錠產(chǎn)生部分或全部的塑性變形，以獲得一定幾何尺寸、外形和質(zhì)量的鍛件的加工方法。鍛造通常是在高溫(再結(jié)晶溫度以上)下成形的，因此也稱為金屬熱變形或熱鍛。鍛呵斥形2. 鍛造的分類:1)按鍛造溫度分類:熱鍛、冷鍛、溫鍛2)按消費(fèi)方式分類:手工鍛造；機(jī)器鍛造：根據(jù)運(yùn)用設(shè)備和模具不同分為-自在鍛、模鍛、胎模鍛、特種鍛造。2 金屬塑性成形技術(shù) 3. 鍛造的特

2、點(diǎn):1改善金屬組織、提高力學(xué)性能；2消費(fèi)效率高；3資料利用率高；4便于組織批量消費(fèi)；5適用范圍廣。缺陷-不能加工脆性資料，消費(fèi)的零件外形相對(duì)簡(jiǎn)單，易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。CastingMachiningForging 鍛件相對(duì)鑄件和機(jī)加工零件，有更高的強(qiáng)度和韌性鍛呵斥形2 金屬塑性成形技術(shù) 2.1 金屬塑性加工4. 鍛造的運(yùn)用: 主要用于消費(fèi)各種重要的、接受重載荷的機(jī)器零件或毛坯如機(jī)床的主軸和齒輪、內(nèi)燃機(jī)的連桿、起重機(jī)的吊鉤等。 鍛呵斥形自在鍛 用簡(jiǎn)單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上下砧間直接使坯料變形從而獲得所需的幾何外形和尺寸的鍛件的方法。 2.2 金屬塑性加工方法 自在鍛2.2 金屬塑性加

3、工方法 優(yōu)點(diǎn)：所需的工具簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的通用性，消費(fèi)預(yù)備周期短，因此運(yùn)用較為廣泛。采用自在鍛方法既可以消費(fèi)缺乏1千克的小鍛件，也可以消費(fèi)大至200300噸以上的大型鍛件，而且自在鍛是消費(fèi)大型鍛件的獨(dú)一方法，因此它在重型機(jī)械制造中具有特別重要的作用，常用來(lái)消費(fèi)大型零件的毛坯。 缺乏：消費(fèi)效率低，鍛件外形簡(jiǎn)單，尺寸精度低，外表粗糙；工人勞動(dòng)強(qiáng)度高，鍛件的外形和尺寸主要取決于操作者的技術(shù)程度，不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 1. 自在鍛造的主要設(shè)備自在鍛2.2 金屬塑性加工方法 自在鍛造工序自在鍛2.2 金屬塑性加工方法 根本工序輔助工序精整工序金屬坯料能產(chǎn)生一定程度的塑性變形，以到達(dá)所需外形和尺寸的工藝

4、過(guò)程。鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、切割、改動(dòng)、錯(cuò)移及鍛接為根本工序操作方便而進(jìn)展的預(yù)變形工序。壓鉗口、壓鋼錠棱邊、切肩等。減少鍛件外表缺陷而進(jìn)展的工序。去除鍛件外表凹凸不平及整形等。自在鍛造工序根本工序自在鍛2.2 金屬塑性加工方法 制定工藝規(guī)程的目的： 組織消費(fèi)過(guò)程 規(guī)定操作規(guī)范 控制和檢查產(chǎn)質(zhì)量量2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 自在鍛工藝規(guī)程的內(nèi)容：繪制鍛件工藝圖計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸鍛造工序的選擇選定鍛壓設(shè)備、確定鍛造溫度范圍加熱與冷卻規(guī)范填寫(xiě)工藝卡片2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖-以零件圖為根底2.3.1 自在鍛工藝規(guī)

5、程的制定 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖 1) 鍛件敷料：是為了簡(jiǎn)化鍛件外形，便于鍛造而加上去的一部分附加金屬。當(dāng)零件上帶有較小的凹槽、臺(tái)階、凸肩、法蘭和孔時(shí)，皆需添加敷料。2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖 1) 鍛件敷料：是為了簡(jiǎn)化鍛件外形，便于鍛造而加上去的一部分附加金屬。當(dāng)零件上帶有較小的凹槽、臺(tái)階、凸肩、法蘭和孔時(shí)，皆需添加敷料。帶熱處置夾頭和試樣的軸類件 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖 2)機(jī)械加工余量：普通自在鍛件的尺寸精度和外表質(zhì)量都較差，達(dá)不到零件圖的要求，在鍛件的加工外表應(yīng)添

6、加供切削加工用的余量，稱之為鍛件機(jī)械加工余量，簡(jiǎn)稱鍛件余量。 資料，外形，尺寸，批量大小2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖(a) 帶鍵槽軸類件 (b) 帶孔小孔盤類件 (c) 帶熱處置夾頭和試樣的軸類件 鍛件各種敷料和加工余量 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖 3)鍛件公差:在鍛造過(guò)程中，由于各種要素的影響，如終鍛溫度的差別、鍛壓設(shè)備工具的精度和操作技術(shù)程度的差別等，使得鍛件實(shí)踐尺寸不能夠到達(dá)公稱尺寸，允許其有一定的誤差，稱為鍛件公差。典型鍛件圖2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 加熱

7、方式燒損率（）首次以后各次室式燒爐2.541.52.0油爐231.52.0煤氣爐1.52.51.52.0電阻爐11.51.52.0接觸感應(yīng)電加熱0.51.52.0 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 2. 毛坯質(zhì)量和尺寸的計(jì)算1質(zhì)量： 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 2. 毛坯質(zhì)量和尺寸的計(jì)算2毛坯尺寸： 計(jì)算圓形截面毛坯直徑或方形截面邊長(zhǎng)的公式： 3. 選擇鍛造工序1)盤類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔2)軸類件:拔長(zhǎng)鐓粗、拔長(zhǎng)、切肩、鍛臺(tái)階3)筒類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔、心軸上拔長(zhǎng)4)環(huán)類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔、心軸上擴(kuò)孔6)彎曲類件:拔長(zhǎng)

8、鐓粗、拔長(zhǎng)、彎曲5)曲軸類件:拔長(zhǎng)鐓粗、拔長(zhǎng)、錯(cuò)移、鍛臺(tái)階、改動(dòng) 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3. 選擇鍛造工序 1)盤類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3. 選擇鍛造工序 1)盤類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔下料 鐓粗 鐓擠臺(tái)階 沖孔滾圓 平整齒輪坯的鍛造過(guò)程 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3. 選擇鍛造工序 1)盤類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3. 選擇鍛造工序 2) 軸類件:拔長(zhǎng)鐓粗、拔長(zhǎng)、切肩、鍛臺(tái)階 2.3 塑性加工

9、工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3. 選擇鍛造工序 2)軸類件:拔長(zhǎng)鐓粗、拔長(zhǎng)、切肩、鍛臺(tái)階下料 拔長(zhǎng)鐓臺(tái)階 拔長(zhǎng)傳動(dòng)軸的鍛造過(guò)程 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3. 選擇鍛造工序 2)軸類件:拔長(zhǎng)鐓粗、拔長(zhǎng)、切肩、鍛臺(tái)階 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3. 選擇鍛造工序 3)筒類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔、心軸上拔長(zhǎng) 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3.選擇鍛造工序 3)筒類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔、心軸上拔長(zhǎng) 下料鐓粗 沖孔心軸拔長(zhǎng) 鍛件圓筒的鍛造過(guò)程 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自

10、在鍛工藝規(guī)程的制定 3.選擇鍛造工序 4)環(huán)類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔、心軸上擴(kuò)孔 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3.選擇鍛造工序 4)環(huán)類件:鐓粗拔長(zhǎng)、鐓粗、沖孔、心軸上擴(kuò)孔下料 鐓粗 沖孔心軸擴(kuò)孔 平整端面圓環(huán)的鍛造過(guò)程 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3.選擇鍛造工序 5)曲軸類件:拔長(zhǎng)鐓粗、拔長(zhǎng)、錯(cuò)移、鍛臺(tái)階、改動(dòng) 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 3.選擇鍛造工序 6)彎曲類件:拔長(zhǎng)鐓粗、拔長(zhǎng)、彎曲 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自在鍛工藝過(guò)程零件資料為45鋼，消

11、費(fèi)數(shù)量為20件。 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 (a) 正面 (b) 反面 齒輪零件三維模型 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件圖齒輪零件自在鍛工藝過(guò)程 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自在鍛工藝過(guò)程 1設(shè)計(jì)、繪制鍛件圖齒輪鍛件圖齒輪坯鍛件三維模型 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自在鍛工藝過(guò)程 2確定變形工序 墊環(huán)部分鐓粗沖孔沖子擴(kuò)孔1下料；2鐓粗；3墊環(huán)部分鐓粗；4沖孔；5沖子擴(kuò)孔三次；6修整齒輪鍛造工藝過(guò)程 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工

12、藝規(guī)程的制定 齒輪零件自在鍛工藝過(guò)程 3計(jì)算原始坯料體積與尺寸 1原始坯料體積 2原坯料直徑和高度 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自在鍛工藝過(guò)程4. 選擇鍛造設(shè)備 鍛錘噸位可按下式進(jìn)展近似計(jì)算， G=0.0020.003KS K可由文獻(xiàn)查得，為平安起見(jiàn)，取最大值13，鐓粗后鍛件的橫截面積S最大不超越鍛件的橫截面積，可按鍛件的最大橫截面積計(jì)算，為716cm2。經(jīng)計(jì)算，所需鍛錘最大噸位為G=0.00313716=28kg，因此可選0.25以上噸自在鍛錘。5. 確定鍛造溫度范圍 45鋼的始鍛溫度為1200，終鍛溫度為800。 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1

13、 自在鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自在鍛工藝過(guò)程6.填寫(xiě)工藝卡片 鍛件名稱齒輪坯工藝類別自由鍛材料45設(shè)備0.5t空氣錘加熱火次1鍛造溫度范圍1200800鍛件圖坯料圖齒輪零件自在鍛工藝過(guò)程序號(hào)工序名稱工序簡(jiǎn)圖使用工具操作要點(diǎn)1自由鐓粗火鉗鐓粗后的高度為90mm 2局部鐓粗火鉗和鐓粗漏盤控制鐓粗后的高度為62mm 3沖孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和沖孔漏盤1注意沖子對(duì)中；2采用雙面沖孔，左圖為工件翻轉(zhuǎn)后將孔沖透的情況 4一次擴(kuò)孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和擴(kuò)孔漏盤注意沖子對(duì)中齒輪零件自在鍛工藝過(guò)程5二次擴(kuò)孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和擴(kuò)孔漏盤注意沖子對(duì)中6三次擴(kuò)孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和擴(kuò)孔漏盤注意沖子對(duì)中7修整外

14、圓火鉗和沖子邊輕打邊旋轉(zhuǎn)鍛件，使外圓消除弧形并達(dá)到直徑為3025mm8修整平面火鉗和鐓粗漏盤輕打（如砧面不平還要打邊轉(zhuǎn)動(dòng)鍛件），使鍛件厚度達(dá)到624mm 搖桿軸自在鍛工藝過(guò)程 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 搖桿軸自由鍛工藝過(guò)程鍛件名稱搖桿軸毛坯工藝類別自由鍛材料40Cr設(shè)備150kg空氣錘加熱火次2鍛造溫度范圍1180-850鍛 件 圖 坯 料 圖 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 搖桿軸自由鍛工藝過(guò)程火次序號(hào)工序名稱工序簡(jiǎn)圖使用工具操作要點(diǎn)11壓肩圓嘴鉗壓肩摔子邊輕打邊旋轉(zhuǎn)鍛件2拔長(zhǎng)圓嘴鉗將壓肩一端拔長(zhǎng)至直徑41mm 2.3 塑性加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 自在鍛工藝規(guī)程的制定 搖桿軸自由鍛工藝過(guò)程火次序號(hào)工序名稱