鍛造總復習課件

1、1.1 鍛造及特點借助工具或模具，在沖擊或壓力作用下，加工金屬零件或毛坯的方法。鍛造就是要使金屬由一種形態(tài)在無切削的情況下變形為另一種形態(tài)的過程，通常需要大型設備。鍛造：目的：使坯料成形；控制其內部組織性能。用途和地位： 航天航空、核電、水電、火電、大型船舶、國防軍工、汽車工業(yè)等提供重要的技術支撐。鍛造熱鍛冷鍛自由鍛模鍛冷擠冷鐓鍛造的分類：1、鍛造材料下料方法下料金屬切削機床下料壓力加工機床下料車床下料砂輪片下料鋸床下料沖床下料沖剪機下料摩擦壓力機下料錘上下料圓盤鋸帶鋸床氣割下料 2、鍛造材料有哪些 黑色金屬、有色金屬2.5 鋼的軟化退火目的：減小冷鍛變形抗力，提高塑性。工藝：珠光體球化鍛造鍛

2、后冷卻與熱處理加熱被料鍛造工藝流程： 提高金屬的塑性； 降低變形抗力 ； 獲得良好的鍛后組織。1. 加熱目的2. 加熱方法 電加熱 火焰加熱根據燃料不同：煤、油、煤氣。 電阻爐加熱 鹽浴爐加熱 接觸電加熱 感應電加熱 電阻加熱 過熱當鋼加熱超過某一溫度時，或高溫下停留時間過長，會引起奧氏體晶粒迅速長大，這種現象稱為過熱。減少或消除過熱的措施：足夠大的變形程度下，晶粒粗大組織一般都可以消除；遵守加熱規(guī)范，控制加熱溫度和加熱時間 ；避免斷面尺寸相差大的坯料同爐加熱。3. 加熱缺陷及防止措施過燒當坯料加熱超過過熱溫度，且在此溫度下停留時間過長，不但引起奧氏體晶粒迅速長大，而且還有氧化性氣體滲入晶界造

3、成局部熔化，這種缺陷稱為過燒。減少或消除過燒的措施：遵守加熱規(guī)范，控制加熱溫度及高溫停留時間 。過燒是加熱的致命缺陷，最后使坯料報廢；過燒的坯料鍛造一擊即碎。3. 加熱缺陷及防止措施5. 鋼的加熱規(guī)范指坯料從裝爐開始到加熱完了整個過程對溫度隨時間變化的規(guī)定。 定義加熱曲線：通常以爐溫時間變化曲線表示加熱規(guī)范。碳素結構鋼冷錠（大于8噸）采用的五段加熱方式允許加熱速度最大可能加熱速度 基本概念裝爐溫度、加熱速度、保溫時間、加熱時間3.1 概 述3.自由鍛造工序類型 基本工序：能較大幅度地改變坯料形狀和尺寸。 自由鍛主要變形工序3.1 概 述3.自由鍛造工序類型 基本工序：鐓粗、拔長、沖孔、芯軸擴孔

4、、芯軸拔長、 彎曲切割錯移扭轉等。 輔助工序：鋼錠倒棱、預壓鉗把、分段壓痕等。預壓鉗把鋼錠倒棱分段壓痕3.2 自由鍛主要工序分析1. 鐓粗定義：使坯料高度減小而橫截面增大的鍛造工序。 用途： 獲得高徑（寬）比小的餅塊鍛件； 沖孔前的截面增大和平整；（空心鍛件） 提高后續(xù)拔長工序的鍛造比；（軸桿鍛件） 提高鍛件的力學性能、減少各向異性等。平砧鐓粗、墊環(huán)鐓粗和局部鐓粗。主要方法：鐓粗錄像1. 鐓粗平砧鐓粗難變形區(qū)毛坯網格圖網格變化圖 難變形區(qū)原因：1.端部摩擦大；2.溫度降低快。大變形區(qū) 大變形區(qū)原因：1.受摩擦影響??；2.溫度降低慢。小變形區(qū) 小變形區(qū) 變形介于區(qū)與區(qū)之間。 網格鐓粗實驗：變形結

5、果：變形不均勻，易出現缺陷。1. 鐓粗平砧鐓粗 減少缺陷措施： 預熱模具，使用潤滑劑：如玻璃粉、石墨粉等； 側凹坯料鐓粗 ； 軟金屬墊鐓粗 ； 疊料鐓粗 ； 限制毛坯高徑比 ；防止縱向彎曲：高徑比限制在2.53.0以內！2. 拔長定義：使坯料截面減小而長度增加的鍛造工序。 用途： 成形軸桿類鍛件； 改善鍛件內部質量。拔長錄像實心坯料拔長、空心坯料拔長。拔長類型：拔長的關鍵問題拔長質量、拔長效率！2. 拔長實心坯料拔長 基本概念KL=A0A 鍛造比KL ：毛坯拔長前后的截面積之比（變形程度大?。?。 送進量: l0 相對送進量:l0 / h0 俯視圖 壓下量:hh0h 展寬量:b b b0 拔長量

6、:l l l02. 拔長實心坯料拔長 拔長效率影響因素金屬流動最小阻力定律：當l0 b0 時 ，：當l0 b0 時，則：伸長量展寬量 l b則：伸長量 展寬量 l b2. 拔長實心坯料拔長 拔長效率影響因素俯視比較： l0 b0俯視比較：l0 b0俯視圖 送進量 l 0 h 效率 通常取 l0 =（0.40.8）B B砧寬l0 l 效率 壓下量hB2. 拔長實心坯料拔長 拔長質量影響因素 送進量 過大：心部鍛透 心部縱裂 外側裂、頂橫裂 角裂 過?。哄懖煌?心部橫裂 通常取 ：相對送進量 l0 /h00.50.8絕對送進量 l0 =（0.40.8）B B砧寬2. 拔長實心坯料拔長 拔長質量影響

7、因素 送進量 壓下量 砧子形狀 平砧拔方坯只要送進量合適，即可鍛透坯料。2. 拔長實心坯料拔長 拔長質量影響因素 送進量 壓下量 砧子形狀 拔長操作 左右翻轉法直推翻轉法螺旋翻轉法4.大鍛件鍛造工序 壓把、倒棱、切底 鐓粗 V型砧拔長V型砧與平砧相比有什么優(yōu)點：中小鍛件生產工藝流程鍛造鍛后熱處理加熱鑄錠下料了解組成、結構及特點鍛造工藝流程鍛造工藝及模具設計 3.5 中小鍛件自由鍛造鍛造鍛后熱處理加熱鑄錠下料了解下料方法及設備鍛造工藝流程特點： 一般需要下料工序； 鍛后冷卻與鍛后熱 處理分開；2. 車間設備鍛造工藝及模具設計 3.5 中小鍛件自由鍛造 鍛造設備 空氣錘？噸位？原理工作缸壓縮缸活塞

8、活塞控制閥門1噸以下2. 車間設備鍛造工藝及模具設計 3.5 中小鍛件自由鍛造 鍛造設備 空氣錘 蒸汽空氣自由鍛錘？噸位？原理1噸5噸單臂式拱式橋式3.自由鍛造工藝過程實例鍛造工藝及模具設計 3.5 中小鍛件自由鍛造 帶小凸臺及孔的齒輪鍛造工藝 圓環(huán)鍛造工藝齒輪坯鍛造動畫3.自由鍛造工藝過程實例鍛造工藝及模具設計 3.5 中小鍛件自由鍛造 圓筒鍛造工藝 傳動軸（帶法蘭）鍛造工藝搖桿軸自由鍛造動畫4.1 概述2.模鍛工藝類型 開式模鍛 閉式模鍛 擠壓 頂鐓4.1 概述2.模鍛工藝類型開式模鍛成形過程的金屬流動 開式模鍛 定義：有飛邊模鍛 金屬流動過程：三個階段4.1 概述2.模鍛工藝類型 開式模

9、鍛 定義：有飛邊模鍛 金屬流動過程：三個階段 模鍛成形的影響因素：1.模膛尺寸與形狀的影響鐓粗充滿壓入充滿摩擦系數、模鍛斜度、圓角半徑、模膛深度和寬度、模具溫度。2.飛邊槽的影響組成橋部、倉部作用產生阻力、易于切斷， 容納多余金屬。3.設備工作速度的影響摩擦系數、模鍛斜度、圓角半徑、模膛深度和寬度、模具溫度。橋寬高比b/h愈小、愈容易充滿。速度愈大、愈容易充滿。4.1 概述2.模鍛工藝類型 開式模鍛 閉式模鍛 定義：無飛邊模鍛 金屬流動過程：三個階段 特點： 材料利用率高； 坯料體積準確；基本變形階段、充滿階段、形成縱向毛刺。4.1 概述3.模鍛工藝流程最終檢驗表面清理模鍛切邊、沖孔加熱鑄錠備

10、料鍛后熱處理熱校正冷精壓除毛刺冷校正熱模鍛壓機組平鍛機組模鍛錘機組摩擦壓力機組1.熱模鍛壓機上模鍛 熱模鍛壓機工作原理曲柄-連桿-滑塊 熱模鍛壓機特點附加導軌6 象鼻滑塊7 連桿導向精度高；易實現自動化；模具可采用鑲塊；振動小、噪聲小、勞動條件好；工藝靈活性不足: 充模性差、 工步有限、 難除氧化皮；成本高、投資大。1.熱模鍛壓機上模鍛 熱模鍛壓機工作原理曲柄-連桿-滑塊 熱模鍛壓機特點 機組配套設備感應加熱裝置 + 輥鍛機（錘） + 切邊壓力機 模膛設計特點 終鍛模膛 飛邊槽 沒有承擊面，以防止“悶車” ； 排氣孔 在深腔中金屬最后充滿處開設排氣孔； 頂出器 用于頂出預鍛或終鍛模膛內的鍛件；

11、原則：使預鍛后的坯料在終鍛模膛中以鐓粗方式成形； 預鍛模膛 制坯模膛常見的有：鐓粗模膛、成形模膛、彎曲模膛、卡壓模膛 不能使用：滾壓模膛、拔長模膛 先進的模鍛廠普遍采用熱模鍛壓機大批量專業(yè)化生產！2.摩擦壓力機上模鍛 摩擦壓力機工作原理 摩擦壓力機特點工藝適應性強（錘、壓機）； 可采用組合式鍛模；成本低、結構簡單、勞動條件好； 生產效率低； 抗偏載能力差（單模膛模鍛）；利用飛輪的旋轉動能使坯料變形。2.摩擦壓力機上模鍛 摩擦壓力機工作原理 摩擦壓力機特點利用飛輪的旋轉動能使坯料變形。 機組配套設備加熱爐 + 輥鍛機（錘） + 切邊壓力機 模膛設計特點飛邊槽設計同錘； 設有承擊面（打靠）僅為錘的

12、1/3； 模膛較深處設置排氣孔； 預鍛和制坯在輥鍛機、自由鍛錘進行。 中小型工廠經常擁有的模鍛設備通用性強、使用范圍廣！3.平鍛機上模鍛 平鍛機工作原理曲柄-連桿-滑塊水平往復運動 平鍛機特點活動凹模固定凹模積聚積聚預鍛終鍛 凸模凸模夾持器 坯料長度不受限制； 有兩個分模面； 可終鍛、制坯、切料、穿孔等工步。 價格貴、投資大； 坯料精度高（熱軋或冷拔鋼材）； 鍛前需清除氧化皮； 不適宜模鍛非對稱鍛件; 不易實現機械化和自動化(垂直分模)。水平分模平鍛機錄像 機組配套設備棒料端部加熱爐胎模鍛是在自由鍛設備上使用胎模生產模鍛件的方法。胎模鍛兼有自由鍛和模鍛的特點。4.4 胎模鍛end熱模鍛壓機組平

13、鍛機組模鍛錘機組摩擦壓力機組5.模鍛件圖設計（1）分模面位置的選擇（3）模鍛斜度的選擇（5）沖孔連皮（2）加工余量和公差的確定（4）圓角半徑的確定（6）技術條件鍛件圖內容：5.模鍛件圖設計（1）分模面位置的選擇 要保證鍛件能順利脫模選在最大截面處； 易于充模成型、加工制造選在模膛最淺處； 防止錯模選在鍛件輪廓一致處； 最好直線分模上下模膛深度基本一致。（1）分模面位置的選擇（2）加工余量和公差的確定5.模鍛件圖設計（3）模鍛斜度的選擇外斜度：5、7內斜度：7、10（4）圓角半徑的確定（5）沖孔連皮平底連皮斜底連皮帶倉連皮拱底連皮鍛件壓凹6.模鍛模膛設計鍛造工藝及模具設計 4.2 錘上模鍛彎曲連桿的模鍛過程：錄像 模鍛工序五個模鍛工步三類模膛： 模鍛模膛預鍛模膛（可有可無） 終鍛模膛（必有） 制坯模膛（需要選擇）第一類制坯拔長、滾擠、卡壓第二類制坯彎曲、成形 第三類制坯鐓粗臺 切斷模膛（一火多鍛）模鍛實例錄像 6.模鍛模膛設計 終鍛模膛設計作用：完成最終成形，獲得帶有飛邊的鍛件 。組成：模膛本體、飛邊槽、鉗口 熱鍛件圖（模膛本體） 飛