鍛造方法與工藝.ppt

1、鍛造,鍛造方法與工藝,一、自由鍛 自由鍛是只用簡(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而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的方法 (一) 自由鍛特點(diǎn)： 1.工具簡(jiǎn)單，通用性好 2.操作靈活適應(yīng)廣泛； 3.大型鍛件唯一方法。,(二)自由鍛工序 鍛造時(shí)，鍛件的形狀是通過(guò)各種變形工序?qū)⑴髁现鸩藉懗傻摹?自由鍛的工序按其作用不同分為： 基本工序、輔助工序和精整工序三類(lèi)。 1.基本工序 使坯料完成主要變形的工序稱(chēng)為基本工序，常用的有鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移和鍛接等；,2.輔助工序 為方便基本工序的操作，先對(duì)坯料進(jìn)行少量的變形，如壓肩、壓鉗口、倒棱等； 3.精整工序 為

2、使鍛件尺寸、表面合格，基本工序后應(yīng)用的工序,如校正、滾圓、表面平整等。 鍛件分類(lèi)及基本工序方案: 見(jiàn)下表自由鍛常用設(shè)備按施力的性質(zhì)分為： 鍛錘(產(chǎn)生沖擊力)和壓力機(jī)(產(chǎn)生壓力,詳見(jiàn)下頁(yè)簡(jiǎn)介),水壓機(jī)是以靜壓力作用在坯料上，工作時(shí)震動(dòng)小，易將鍛件鍛透，變形速度慢，有利于金屬的再結(jié)晶，可以提高鍛件塑性，工作效率高。 但設(shè)備龐大，造價(jià)高。 水壓機(jī)的規(guī)格用其產(chǎn)生的最大壓力來(lái)表示，一般為5MN125MN，主要用于大型鍛件和高合金鋼鍛件的鍛造,可鍛鋼錠的質(zhì)量1t300t. 我國(guó)一重自行研發(fā)制造的150MN(1.5萬(wàn)噸)全數(shù)字操控水壓機(jī)可鍛件質(zhì)量達(dá)600噸。為世界第一。,二、模鍛 模鍛利用模具使毛坯變形而獲

3、鍛件的鍛造方法. 模鍛按使用的設(shè)備不同分為錘上模鍛、曲柄壓力機(jī)上模鍛、平鍛機(jī)上模鍛及摩擦壓力機(jī)上模鍛等。 其中錘上模鍛是常用的模鍛方法。 1. 錘上模鍛 模鍛特點(diǎn)： (1)與自由鍛相比，生產(chǎn)率高；,(2)鍛件形狀較復(fù)雜，尺寸精度高; (3)切削余量小，材料利用率高； (4)操作簡(jiǎn)單及模具費(fèi)用高等特點(diǎn) 錘上模鍛適用于中小型鍛件的大批量生產(chǎn)。 常用設(shè)備為蒸汽空氣模鍛錘，如圖所示。 其工作原理和自由鍛錘相同，僅是模鍛的機(jī)架直接安裝在砧座上形成封閉結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌長(zhǎng)且和錘頭之間的間隙較小。,所以錘頭上下運(yùn)動(dòng)精確，上下模能對(duì)準(zhǔn)，可以保證鍛件的精度。 同時(shí)機(jī)架與砧座相連，以提高打擊效率。 模鍛錘的噸位也是以落下

4、部分質(zhì)量表示的. 一般為0.5t30t，常用的是1t10t。 錘上模鍛的鍛模如圖2， 按模膛功用不同，鍛模分為： (1)模鍛模膛 金屬在模膛中發(fā)生整體變形，由此分：,1)終鍛模膛 由它可得鍛件最終形狀和尺寸，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是： 沿模膛四周有飛邊槽； 對(duì)通孔鍛件鍛后留有沖孔連皮。 2)預(yù)鍛模膛 使坯料變形到接近鍛件的形狀和尺寸。 特點(diǎn)：無(wú)飛邊槽。 (2)制坯模膛 此外還有：成形模膛；鐓粗臺(tái)及擊扁面等。,對(duì)復(fù)雜件預(yù)先的部分變形加工。有： 1）拔長(zhǎng)模膛； 2）滾壓模膛； 3）彎曲模膛； 4）切斷模膛； 2.曲柄壓力機(jī)上模鍛 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)示意 曲柄壓力機(jī)上模鍛特點(diǎn)： (1)產(chǎn)生靜壓力；,(2)壓力機(jī)行程

5、固定； (3)導(dǎo)向嚴(yán)細(xì)，自動(dòng)頂件； (4)鍛模鑲塊組合簡(jiǎn)又省； (5)清除氧化皮困難； (6)效率高，鍛件精，設(shè)備貴，宜大量生產(chǎn)。 3.摩擦壓力機(jī)上模鍛 看傳動(dòng)圖 特點(diǎn)：參見(jiàn)教材P103自行總結(jié)(課后作業(yè)),4. 胎 膜 鍛,胎模鍛是自由鍛設(shè)備上使用可移動(dòng)模具生產(chǎn)模鍛件的一種鍛造方法. 介于自由鍛和模鍛之間的鍛造方法。 胎膜鍛特點(diǎn)： 胎模圖示 (1)胎模不固定。 (2)不需要模鍛設(shè)備，鍛模簡(jiǎn)單，加工成本低； (3)工藝靈活，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。,(4)勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。 適用于小型鍛件中小批量的生產(chǎn)。 教材P104105表3-2 對(duì)常用鍛造方法作了比較，下面討論一下：,2鍛造工藝規(guī)程的制訂,一

6、、自由鍛工藝規(guī)程 (重點(diǎn)內(nèi)容！) 自由鍛件工藝規(guī)程的擬定過(guò)程： 一是，首先根據(jù)零件的形狀、尺寸、技術(shù)要求及生產(chǎn)條件，繪制鍛件圖； 繪制鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮： 1.敷料，又稱(chēng)：余塊， 為了：填平補(bǔ)齊簡(jiǎn)化工,2.加工余量 便于切削留余地 3.鍛件公差 留給鍛工操作余地 繪圖注意事項(xiàng) 鍛件輪廓粗實(shí)線； 雙點(diǎn)劃線示零件； 尺寸線上下：,線上：鍛件尺寸和公差 線下：零件尺寸加括號(hào) 二是，計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸； 三是，確定變形工序及工具； 選擇設(shè)備； 四是，確定加熱和冷卻規(guī)范； 確定熱處理規(guī)范； 提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求； 確定勞動(dòng)組織和工時(shí)； 最后填寫(xiě)工藝卡片。,自由鍛件工藝規(guī)程的擬定舉例 請(qǐng)同學(xué)們討論“

7、圖示齒輪坯”的鍛造工藝 1.查表，確定余塊、余量和加工量。 2.分析、擬訂自由鍛基本工序。 課后作業(yè)： 教材P111(3) 要求：1.抄畫(huà)原題； 2.查找資料，確定余塊、余量和加工量。 3.按要求畫(huà)出鍛件圖，標(biāo)好尺寸； 4.擬訂工藝。,二、模鍛件工藝規(guī)程擬訂,1.分模面 分模面選擇原則 1)定在最大截面處；(如圖a-a則無(wú)法出模） 2)錯(cuò)?，F(xiàn)象易檢查；(圖中c-c不易查錯(cuò)模） 3)利于充型好出模；(圖中b-b充型難） 4)減少余塊省工料； 5)平面分型易制造。圖中的d-d面較合理,2.余塊余量及公差（同自由鍛件） 3.沖孔連皮、模鍛斜度及鍛模圓角半徑 （詳見(jiàn)專(zhuān)業(yè)手冊(cè)）。,3自由鍛件結(jié)構(gòu)工藝性,

8、1.避免錐形和斜形； 2.少用空間相貫線； 3.肋筋凸臺(tái)不能鍛； 4.遇繁化簡(jiǎn)再組合。,4.模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性,1.合理分模是關(guān)鍵； 2.鍛模斜度要考慮； 3.相交面處用圓角； 4.平直對(duì)稱(chēng)又簡(jiǎn)單； 5.高筋薄壁是麻煩； 6.多孔深孔要回避； 7.鍛焊組合巧用勁。,模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性的圖例見(jiàn)教材P111所示。,金工鍛壓復(fù)習(xí)思考題討論 原題：敘述下圖所示軸零件在繪制自由鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮的因素，并寫(xiě)出自由鍛工序的先后順序。 解：分析；對(duì)于軸中心30mm的孔，自由鍛無(wú)法鍛出，確定僅鍛實(shí)心軸。鍛后使用深孔鉆床加工該孔。 繪制自由鍛件圖應(yīng)考慮的因素有： （1）簡(jiǎn)化鍛件形狀 為了簡(jiǎn)化鍛造工序，可考慮減少軸的臺(tái)階

9、數(shù)。 1)先考慮軸左端50是否鍛出，查閱GB/T158267-1995(見(jiàn)附表1)對(duì)鍛件上的臺(tái)階和凹擋的鍛出條件計(jì)算有： h=6mm時(shí)，因零件總長(zhǎng)度為555mm時(shí)，可以鍛出的臺(tái)階最小長(zhǎng)度：l01=160mm,而題給零件此段長(zhǎng)度為70mm（55539788），故不予鍛出。,2）用同樣方法，知軸右端M55的長(zhǎng)度為29mm（88 59），過(guò)短過(guò)小，也不鍛出。 3）將所有不鍛出部分化簡(jiǎn)后加上余塊，可得出簡(jiǎn)化 后鍛件的形狀（圖1）。 附圖1簡(jiǎn)化后鍛件的形狀 （2）確定加工余量和公差 查閱附表1： 零件最大直徑D73mm；L555mm； 分別查得加工余量和極限偏差為: a10mm， 則： d173104834mm ; d