第8章 塑性加工

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塑性加工

塑性加工

SUST
金属工艺学
二、模 锻
摩擦压力机上模锻
SUST
金属工艺学
三、锻造工艺规程的制订
绘制锻件图 计算坯料质量和尺寸
确定锻造工序
选择锻造和加热设备 确定锻造的温度范围、加热和冷却规范
确定热处理规范
提出锻件的技术条件和检验要求 填写工艺卡片
SUST
金属工艺学
三、锻造工艺规程的制订
1. 绘制锻件图 自由锻锻件图 = 零件图 + 加工余量 + 锻件公差 + 余块(敷料)
自由锻
SUST
金属工艺学
模锻
胎模锻
SUST
金属工艺学
自由锻设备
锻锤
空气锤
蒸汽—空气锤 水压机
压力机
油压机
锻锤吨位 = 落下部分总重量 = 活塞+锤头+锤杆 压力机吨位 = 滑块运动到下始点时所产生的最大压力
SUST
金属工艺学
一、自由锻
SUST
金属工艺学
一、自由锻
空气锤工作原理图
蒸汽空气锤工作原理图
分模面的选择比较图
SUST
金属工艺学
三、锻造工艺规程的制订
1. 绘制锻件图
SUST
金属工艺学
三、锻造工艺规程的制订
2. 坯料重量和尺寸的确定
轴类零件
坯料的质量:G 坯料 = G 锻件 + G 烧损+ G 切头 + G 芯子
盘盖类零件
锻件的锻造比
轧材: y > 1.3 钢锭: y = 2.5~5
坯料的尺寸
钳口、压肩、倒棱等
(3)修整工序——为减少锻件表面缺陷(不平、歪扭等)进行的
工序。如校正、滚圆、平整等

《塑性加工教案》

《塑性加工教案》

《塑性加工教案》一、教学目标1. 让学生了解塑性加工的基本概念和特点。

2. 让学生掌握塑性加工的主要方法和应用领域。

3. 培养学生对塑性加工技术的兴趣和热情。

二、教学内容1. 塑性加工的基本概念1.1 定义1.2 特点1.3 分类2. 塑性加工的主要方法2.1 热塑性加工2.2 热固性加工2.3 冷塑性加工2.4 压铸3. 塑性加工的应用领域3.1 塑料制品3.2 金属制品3.3 陶瓷制品3.4 复合材料制品三、教学重点与难点1. 重点:塑性加工的基本概念、主要方法和应用领域。

2. 难点:塑性加工的分类和具体应用。

四、教学准备1. 教材或教参:《塑性加工原理》、《塑性加工技术》等。

2. 课件或黑板:用于展示塑性加工的图片、图表和重点内容。

3. 实验材料:用于演示塑性加工的实验或视频。

五、教学过程1. 导入:通过展示塑料制品、金属制品等,引导学生思考塑性加工的概念和特点。

2. 讲解:按照教学内容,逐个讲解塑性加工的基本概念、主要方法和应用领域。

3. 互动:提问学生,检查他们对塑性加工的理解程度,并引导学生进行思考和讨论。

4. 演示:通过实验或视频,展示塑性加工的过程和效果,增强学生的直观感受。

5. 总结:对本节课的内容进行归纳和总结,强调重点和难点,布置作业。

六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生,了解他们对塑性加工基本概念、方法和应用领域的掌握情况。

2. 作业布置:布置有关塑性加工的练习题,要求学生课后完成,以巩固所学知识。

七、教学拓展1. 介绍塑性加工在日常生活和工业中的应用案例,拓宽学生的视野。

2. 探讨塑性加工技术的未来发展,激发学生对塑性加工技术的兴趣。

3. 推荐相关书籍、网站或视频,供学生课后进一步学习和了解塑性加工。

1. 总结本节课的教学效果,分析优点和不足之处。

2. 根据学生的反馈和自己的教学经验,调整教学方法和要求。

3. 为下一节课的教学做好准备工作,确保教学内容的连贯性和完整性。

金属塑性加工技术

金属塑性加工技术

d↘,晶界面积 ↘ ,表面能 ↘ ,能量降低的自发过程。
③ 正常长大与异常长大: 正常长大: 再结晶后的晶粒细而均匀,长大时均匀; 异常长大:再结晶后的晶粒大小不均匀,大晶粒吞
并小晶粒,形成异常粗大的晶粒。 (二次再结晶)
四、金属塑性加工技术的发展
金属塑性加工(材料加工工程)是材料科学与 工程的二级学科,它的范围包括了所有的金属材 料成形技术。
(2) 金属塑性加工;
(3) 粉末冶金加工;
(4) 无机非金属材料加工;
(5) 复合材料和高分子材料加工;
(6) 材料连接加工;
(7) 材料切割加工。
目前,金属材料在日常生活和高科技中占有 相当大的比例,其加工技术是其它加工的基础, 因此,本门课程主要讲述金属塑性加工技术。
4.材料的可加工性: 包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性 能和切削加工性能等。 5.材料加工的基本原则:
8加强塑性加工技术的理论研究和实验研究探索合金成分加工工艺组织性能的变化规律和最佳组配以优化工艺提高产品质量开发新技术新工我国的有色金属材料生产经过几十年尤其是最近十年的发展无论从生产规模技术水平产品数量质量都取得了很大的进步某些产品在数量上甚至处在世界前列少量领域技术水平已达到国际同类先进水平但是从整体上讲技术装备水平大多还不高生产工艺偏落后产品质量与国外发达国家相比仍有差距经济效益也不太高
2. 金属塑性加工体系的思维模式 (1) 传统金属塑性加工体系的思维模式
以轧钢为例,二战以来,对钢厂建设模式工程逻辑的实质可用 叠加——蔓延——万能化概括。即以初轧机为中心,确定钢厂的 工艺布置和规模,扩大能力时,一台初轧机不够就搞两个,即所 谓的叠加;由初轧厂往后配置,由于初轧机可以万能开坯,成品 轧机可以“蔓延”,设置板管型棒线,而且某一类轧机一台不够 还可以搞同类的,由此而形成超大规模的“万能”钢厂。 第一次石油危机后,能源价格的上涨,推动了原材料及装备 价格上涨,同时也由于连铸技术的发展与完善大幅度降低了产品 的单耗,成材率明显提高,初轧机逐步被淘汰,这使钢厂结构发 生深刻变化,由此引发钢厂模式的工程逻辑有了根本性进步,这 就是“临介——紧凑”的系列化专业化。所谓临介即某工序的功 能参数达到或超过某一数值后,则将使工艺流程中的某一工序或 设备被淘汰或是其若干功能被取代,从而实现生产工艺流程的紧 凑化。临介紧凑发展的必然趋势是专业化、系列化和高附加产值

《塑性加工教案》

《塑性加工教案》

《塑性加工教案》一、教学目标1. 让学生了解塑性加工的定义、特点和应用领域。

2. 使学生掌握塑性加工的基本原理和主要工艺。

3. 培养学生对塑性加工技术的兴趣和实际操作能力。

二、教学内容1. 塑性加工的定义与特点1.1 定义:通过加热和压力,使金属材料产生塑性变形,从而改变其形状和尺寸的加工方法。

1.2 特点:适应性强、加工精度高、材料利用率高等。

2. 塑性加工的应用领域2.1 汽车制造:车身、发动机部件、传动系统等。

2.2 家电行业:塑料外壳、金属支架等。

2.3 航空航天:飞机部件、卫星支架等。

三、教学方法1. 采用讲授法,讲解塑性加工的定义、特点和应用领域。

2. 采用案例分析法,分析具体实例,让学生了解塑性加工在实际生产中的应用。

3. 采用实践操作法,组织学生参观实验室或工厂,亲身体验塑性加工过程。

四、教学准备1. 教材或教参:《塑性加工原理》、《金属塑性成形工艺》等。

2. PPT课件:介绍塑性加工的基本原理、主要工艺和应用案例。

3. 实验室或工厂:组织学生实地参观,观察塑性加工设备和工作过程。

五、教学过程1. 导入:简要介绍塑性加工的定义和特点,激发学生的兴趣。

2. 讲解:详细讲解塑性加工的基本原理和主要工艺,结合实际案例进行分析。

3. 互动:提问学生,了解他们对塑性加工的认识,引导学生进行思考。

4. 实践:组织学生参观实验室或工厂,亲身体验塑性加工过程。

5. 总结:对本节课的内容进行归纳总结,强调塑性加工在实际生产中的应用。

6. 作业:布置相关作业,让学生进一步巩固所学知识。

六、塑性加工的基本原理6.1 塑性变形:在力的作用下,金属材料产生塑性变形,即永久变形。

6.2 应力与应变:应力是单位面积上的内力,应变是单位长度上的形变。

6.3 塑性极限与屈服强度:塑性极限是指材料在塑性变形过程中能承受的最大应力,屈服强度是指材料在弹性变形阶段与塑性变形阶段之间的应力。

七、主要塑性加工工艺7.1 拉伸:通过拉伸力使金属材料产生塑性变形,获得所需形状和尺寸的加工方法。

第8章 塑性加工

第8章    塑性加工




⑶凸凹模刃口尺寸的确定 设计落料模时,应先按落料件确定凹模刃 口尺寸,取凹模作设计基准件,然后根据 间隙Z确定凸模尺寸(即用缩小凸模刃口 尺寸来保证间隙值)。 设计冲孔模时,应先按冲孔件确定凸模刃 口尺寸,取凸模作设计基准件,然后根据 间隙Z确定凹模尺寸(即用扩大凹模刃口 尺寸来保证间隙值)。 ⑷冲裁力的计算


⑵拉深系数m:拉深件直径d与坯料直径D的 比值。m=d/D。m是衡量拉深变形程度的指标, m越小,表明拉深件直径越小,变形程度越 大,坯料被拉入凹模越困难。一般情况下, m不小于0.5-0.8。m值过小时,会产生底部 拉裂现象。 如果拉深系数过小,不能一次拉深成形时, 可采用多次拉深工艺。因为产生加工硬化现 象,所以应安排工序间的退火处理。总拉深 系数等于每次拉深系数的乘积。


⑵模膛分类 1)模锻模膛 ①终锻模膛:作用是使坯料最后变形到锻件所 要求的形状和尺寸,因此它的形状与锻件相同。 但锻件冷却时要收缩,终锻模膛的尺寸应比锻 件尺寸放大一个收缩量。钢件收缩量取1.5%。 另外,沿模膛四周有飞边槽,用以增加金属从 模膛中流出的阻力,促使金属充满模膛,同时 容纳多余的金属。对于具有通孔的锻件,由于 不可能靠上下模的突起部分把金属完全挤压掉, 故终锻后在孔内留下一薄层金属,称为冲孔连 皮。把冲孔连皮和飞边冲掉后,才能得到有通 孔的模锻件。



⑵对弯曲件的要求 ①形状应尽量对称,弯曲半径≥rmin, 并考虑材料纤维方向。(避免弯裂) ②弯曲边平直部分H>2S。 ③孔边与弯曲中心投影距离>1.5-2S。 ⑶对拉深件的要求 ①外形应简单、对称,且不宜太高,以 便使拉深次数尽量少,容易成形。 ②圆角半径>最小允许值。

塑性加工教学多媒体课件

塑性加工教学多媒体课件

1.塑性加工(压力加工)原理:
加 金属材料在外力作用下,产生塑性变形,
工 获得所需产品。

原材料
理 产品 毛坯

零件
其 特
2.塑性加工特点:
点 (1)节省材料
(2)生产效率高
(3)产品力学性能好
目录1

弹性变形

加 金属的变形 塑性变形

原 理
开裂



点 体积不变: V金属坯 料 V产品
目录1
二、塑性加工方法及其产品
1.轧制 2.挤压 3.拉拔 4.自由锻 5.模锻 6.冲压
目录1
1.轧制
塑 金属材料在旋转轧辊的
性 加 工
压力作用下,产生连续 塑性变形,获得要求的
方 截面形状并改变性能的
法 方法。

其 产品:
产 板材:金属板
品 型材: 角钢、槽钢、工字钢、钢轨
管材:无缝管
线材:钢筋
轧辊 坯料
目录2
目录2
目录2
2.连续模
压机的一次行程中,在模具的不同部位上同时完成数道冲
压工序的模具。
3.复合模

在压机的一次行程中,在模具的同一部位上同时完成数道 冲压工序的模具。
目录2
冲 压
——
冲 模
简单模
目录2
冲 压
——
冲 模
连续模
目录2
冲 压
——
冲 模
复合模
目录2
冲压的基本工序:
冲 1.落料
2.冲孔
3.拉深
4.胀形
塑性加工教学多媒体课件
塑 塑性加工的应用:

加 工

《塑性加工工艺》课件


强度
强度是材料在塑性加工过程中抵抗形变的能力,可以通 过抗拉强度等参数来评估。
塑性加工的变形和回弹
1
变形
材料在塑性加工过程中会发生持久性的形变,改变其初始形状。
2
回弹
塑性材料在受力解除后,可能会出现一定程度的恢复原状的现象。
3
影响因素
变形和回弹程度受材料的硬度、强度和加工工艺等因素的影响。
塑性加工的参数和工艺控制
材料要求 高塑性 易加工 良好的延展性 耐热
物理性质 弹性模量低 低熔点 变形温度、形变速率等参数,以及材料的力学性 质对加工过程的影响。
塑性加工中的应变和强度概念
应变
应变是材料在塑性加工过程中发生形变的程度,可以通 过应变曲线来描述。
高塑性
塑性材料具有良好的可塑性和可延展性,适用于各 种加工工艺。
耐腐蚀
塑性材料通常具有良好的耐腐蚀性能,适用于化工 等领域。
轻质
塑性材料相比于金属材料更轻,因此适用于需要轻 质结构的应用领域。
应用领域
塑性材料广泛应用于汽车制造、电子产品、包装材 料等领域。
塑性加工的分类及其工艺流程
1
热塑性加工
材料通过加热软化后,经过挤压、吹塑等工
1 温度
控制加热温度可以影响材料的流动性和成型效果。
2 压力
合理的施加压力可以保证塑性材料充分填充模具,并使产品形状更加精确。
3 速度
控制运动速度可以影响产品的表面质量和成型效率。
塑性加工中的模具设计和加工 工艺
模具设计和加工工艺决定了产品的精度和质量,包括模具材料的选择、结构 设计等方面。
热固性加工
2
艺进行加工。
材料通过加热固化后,经过模压、压缩成型

第八章塑性加工

第八章塑性加工※8·1 锻造成形8·2 板料冲压成形8·3 挤压、轧制、拉拔成形8·4 特种塑性加工方法8·5 塑性加工零件的结构工艺性8·6 塑性加工技术新进展本章小结塑性加工的基本知识塑性变形的主要形式:滑移、孪晶。

滑移的实质是位错的运动。

金属经过塑性变形后将使其强度、硬度升高,塑性、韧性降低。

即产生形变强化。

此外,还将形成纤维组织。

塑性加工特点:1·塑性加工产品的力学性能好。

2·精密塑性加工的产品可以直接达到使用要求,不须进行机械加工就可以使用。

实现少、无切削加工。

3·塑性加工生产率高,易于实现机械化、自动化。

4·加工面广(几克~几百吨)。

常用的塑性加工方法:锻造、板料冲压、轧制、挤压、拉拔等。

8·1 锻造成形8·1·1 自由锻定义、手工自由锻、机器自由锻设备(锻锤和液压机)1·自由锻工序(基本工序、辅助工序、精整工序)基本工序:镦粗、拔长、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移辅助工序:压钳口、压钢锭棱边、切肩各种典型锻件的锻造2·自由锻工艺规程的制订(举例)8·1·2 模锻定义、特点(生产率高、尺寸精度高、加工余量小、节约材料,减少切削、形状比自由锻的复杂、生产批量大但质量不能大)1·锤上模锻2·压力机上模锻8章塑性加工拔长29使坯料横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长。

拔长主要用于轴杆类锻件成形,其作用是改善锻件内部质量。

(1)拔长的种类。

有平砥铁拔长、芯轴拔长、芯轴扩孔等。

8章塑性加工30芯轴拔长8章塑性加工芯轴扩孔型砧拔长圆形断面坯料冲孔采用冲子将坯料冲出透孔或不透孔的锻造工序叫冲孔。

其方法有实心冲子双面冲孔、空心冲子冲孔、垫环冲孔等。

8章塑性加工各种典型锻件的锻造1、圆轴类锻件的自由锻2、盘套类锻件的自由锻3、叉杆类锻件的自由锻4、全纤维锻件的自由锻8章塑性加工典型锻件的自由锻工艺示例43锻件名称工艺类别锻造温度范围设备材料加热火次齿轮坯自由锻1200~800℃65kg空气锤45钢1锻件图坯料图序号工序名称工序简图使用工具操作要点1局部镦粗火钳镦粗漏盘控制镦粗后的高度为45mm序号工序名称工序简图使用工具操作要点2冲孔火钳镦粗漏盘冲子冲孔漏盘(1)注意冲子对中(2)采用双面冲孔3修整外圆火钳冲子边轻打边修整,消除外圆鼓形,并达到φ92±1 mm续表序号工序名称工序简图使用工具操作要点4修整平面火钳镦粗漏盘轻打使锻件厚度达到45±1 mm续表自由锻工艺规程的制订(1)绘制锻件图(敷料或余块、锻件余量、锻件公差)※锻件图上用双点画线画出零件主要轮廓形状,并在锻件尺寸线下面用括号标出零件尺寸。

《塑性加工教案》

《塑性加工教案》教案章节:一、塑料的组成与特性【教学目标】1. 了解塑料的基本组成元素及比例。

2. 掌握塑料的特性,如可塑性、耐磨性、耐腐蚀性等。

3. 理解塑料的成型工艺对产品性能的影响。

【教学内容】1. 塑料的基本组成元素:碳、氢、氧、氮等。

2. 塑料的特性:可塑性、耐磨性、耐腐蚀性、绝缘性等。

3. 塑料的成型工艺:挤出、注塑、吹塑、压延等。

【教学方法】1. 采用多媒体课件进行讲解。

2. 结合实际案例,分析塑料的组成与特性。

3. 参观实验室或工厂,了解塑料的成型工艺。

【教学评估】2. 课堂讨论:学生分组讨论,分享各自的研究成果,互相提问,加深对塑料的了解。

教案章节:二、塑料的成型工艺【教学目标】1. 掌握塑料成型工艺的基本原理。

2. 了解不同成型工艺的特点及应用范围。

3. 理解成型工艺参数对产品性能的影响。

【教学内容】1. 成型工艺的基本原理:熔融、流动性、压力等。

2. 不同成型工艺的特点及应用范围:挤出、注塑、吹塑、压延等。

3. 成型工艺参数:温度、压力、速度等。

【教学方法】1. 采用多媒体课件进行讲解。

2. 结合实际案例,分析不同成型工艺的应用。

3. 参观实验室或工厂,了解成型工艺的操作。

【教学评估】2. 课堂讨论:学生分组讨论,分享各自的研究成果,互相提问,加深对成型工艺的理解。

教案章节:三、塑料制品的设计与制造【教学目标】1. 掌握塑料制品设计的基本原则。

2. 了解塑料制品制造的工艺流程。

3. 理解塑料制品性能的优化方法。

【教学内容】1. 塑料制品设计的基本原则:结构、材料、工艺等。

2. 塑料制品制造的工艺流程:模具设计、成型工艺、后处理等。

3. 塑料制品性能的优化方法:改性、增强、填充等。

【教学方法】1. 采用多媒体课件进行讲解。

2. 结合实际案例,分析塑料制品的设计与制造。

3. 参观实验室或工厂,了解塑料制品的制造过程。

【教学评估】1. 课后作业:要求学生结合课堂所学,设计一种塑料制品,并分析其制造过程及性能优化方法。

塑性加工原理范文

塑性加工原理范文塑性加工的原理主要包括塑性变形、变形温度和变形速度三个方面。

塑性变形指的是材料在受外力作用下,经过变形过程,形状和结构会发生可逆或不可逆的改变。

塑性变形的过程主要通过材料的晶格结构发生改变来实现,其中包括滑移、扩散、回复和再结晶等过程。

滑移是指晶格平面沿特定方向发生滑动,使晶体发生塑性变形。

扩散是指原子在应力场作用下,从高浓度处向低浓度处扩散,以减小晶界面的能量而发生位错迁移。

回复是指材料在变形后恢复到初始结构的一种自发性过程。

再结晶是指材料在变形后,由于局部过热或应力作用,形成新的完整晶粒。

变形温度是塑性加工过程中的一个重要参数。

通常情况下,提高温度能够降低材料的屈服强度和粘滞阻力,从而降低塑性变形所需的应力。

同时,适当的变形温度还能够促进材料微观结构的变化,使得变形更加均匀和稳定。

但是,过高的温度会导致材料软化或熔化,使得变形困难或影响材料的性能。

因此,在塑性加工过程中,需要控制好变形温度,以保证材料能够得到合适的塑性变形。

变形速度也是塑性加工过程中的一个重要参数。

通常情况下,增加变形速度会使得材料的塑性变形能力增强,即流变应力减小,从而实现更大的变形。

这是由于变形速度的增加会加速位错的运动和滑移,减小位错的沉积,从而提高材料的塑性。

然而,过高的变形速度也会导致材料的应力集中,从而产生裂纹和缺陷,影响材料的性能和加工质量。

因此,在塑性加工过程中,需要根据材料的性质和工艺要求,选择适当的变形速度。

除了上述三个方面的原理外,塑性加工还需要考虑材料的切削性能、有效应力和变形一致性等因素。

材料的切削性能是指材料在塑性加工中的剪切切削力和材料的切削速率之间的关系。

有效应力是指材料在塑性加工过程中实际承受的应力,它受到材料的抗拉强度、屈服强度和塑性变形能力的制约。

变形一致性是指材料在不同方向上的塑性变形能力和变形均匀性的一致性。

综上所述,塑性加工原理涉及材料的塑性变形、变形温度和变形速度等方面的控制和调节,需要根据不同的材料和加工要求,合理地选择工艺参数和加工方法,以实现材料的塑性加工。

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弯曲连杆锻造过程
3)修整工序 ①切边和冲孔
在压力机上切除模锻 件上的飞边及连皮。
②校正 ③热处理
正火或退火 ④清理
2.压力机上的模锻
锤上模锻具有工艺适应性广的特点,目前仍在锻压生产 中得到广泛应用。 模锻锤在工作中存在震动和噪音大、劳动条件差、蒸汽 效率低、能源消耗多等难以克服的缺点。 因此近年来大吨位模锻锤有逐步 被压力机取代的趋势。 用于模锻生产的压力机有摩擦压力机、曲柄压力机、平 锻机、模锻水压机:
多次拉深过程中,必然产生加工硬化现象。为保证 坯料具有足够的塑性.生产中坯料经过一两次拉深 后.应安排工序间的退火处理。
(3)拉深件的成形质量问题 :拉深件成形过程中最常见
的质量问题是破裂和起皱
1)凸凹模圆角半径设计不合理 2)凸凹模间隙不合理 拉深模的凸凹模间隙一般取 Z=(1.1~1.2)S。 3)拉深系数M过小
因此在设计弯曲模时必须使模具 的角度比成品件角度小一个回弹角, 以便在弯曲后得到准确的弯曲角度。
3.胀形
胀形是用坯料局部厚度变薄形成零件的成形工序。 胀形是 冲压成形的一种基本形式,也常和其成形方式结合出现于复杂 形状零件的冲压过程之中。 (1)平扳坯料胀形
平板坯料胀形过程:将直径为 Do的平板坯料放在凹模上.加压边 圈并在压边圈上施加足够大的压边 力,当凸模向凹模内压人时,坯料 被压边圈压住不能向凹模内收缩, 只能靠凸模底部坯料的不断变薄来 实现成形过程。
(1)摩擦压力机上模锻
在摩擦压力机上进行模锻 主要是靠飞轮、螺杆及滑块向 下运动时所积蓄的能量来实现。 摩擦压力机具有锻锤和压力 机的双重工作特性。 特点: 结构简单,造价低,投资少; 使用维修方便,基建要求不高, 工艺用途广泛。
摩擦压力机上模锻适合于中小型锻件的小批和中 批生产。如:铆钉、螺钉、、齿轮、三通阀体等
e)最好使分模面为一个平面
②余量、公差和敷料
③模锻斜度
图8.10模锻斜度
④模锻圆角半径
图8.11圆角半径
2)确定模锻工步 ①长轴类模锻件
拔长、滚压、弯曲等工步
图8.14 盘类锻件 图8.13 长轴类锻件
②盘类锻件
镦粗、终缎等工步
对于形状复杂的锻件,如锻 造弯曲连杆模锻件(图8.15), 坯料经过拔长、滚压、弯曲等 三个工步.
1)金属坯料在抵铁间受力变形时.除打击方向外,朝其它方向的流 动基本不受限制。 2)所用工具简单,具有较大的通用性,应用范围广 3)自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。
(3)水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆等件
二.自由锻工序
自由锻生产中能进行的工序很多,可分为基本工序、 辅助工序及精整工序三大类。
模锻生产由于受模锻设备吨位的限制,模锻件不能太大,模锻件质量 一般在150kg以下。
模锻生产适合于小型锻件的大批大量生产。
1.锤上模锻
(1)缎模结构
锤上模锻用的锻模(图 8.4)是由带有燕尾的上模 2和下模4两部分组成
(2)模膛分类 根据其功用的不同模 膛可分为: ①模锻模膛; ②制坯模膛。
①模锻模膛 模锻模膛分为: a.终锻模膛 b.预锻模膛。
a)弹性变形阶段
b)塑性变形阶段
c)断裂分离口阶段
冲裁件被剪断分离后,其断裂面分成两部分。塑性变形过 程中,由冲头挤压切人所形成的表面很光滑,表面质量最佳, 称为光亮带。材料在剪断分离时所形成的断裂表面较粗糙,称 为剪裂带。
(2)凸凹模间隙
凸凹模间隙不仅严重影响冲裁件的断 面质量,而且影响模具寿命、卸料力、 推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。 间隙过大,材料中的拉应力增大,塑 性变形阶段结束较早。因此光亮带小一些, c)断裂分离口阶段 剪裂带和毛刺均较大。 间隙过小时,材料中拉应力成分减小.压应力增强。 上下裂纹不能很好重合.致使毛刺增大。 间隙控制在合理的范围内,上下裂纹才能基本重 合于一线.毛刺最小。
三.自由锻工艺规程的制订
(1)绘制锻件图
1)敷料 为了简化锻件形状、便于进行锻造而增加的一部分 金属.称为敷料。
1:敷料;2:余量
2)锻件余量 在零件的加工表面上增加供切削加工用的金属,
称为锻件余量。
3)锻件公差
锻件公差是锻件名义 尺寸的允许变动量。
(2)坯料质量及尺寸计算
(3)选择锻造工序
自由锻锻造的工序,是根据工序特点和锻件形状来确定的。一 般情况下,盘类锻件常选用镦粗(或拉长及镦粗)、冲孔等工序; 轴类锻件常选用校长(或镦粗及拨长)、切肩和锻台阶工序;筒 类锻件选用锻粗(或拨长及镦粗)、冲孔、在心铀上校长工序; 环类锻件选用镦粗(或校长及镦粗)、冲孔、在心轴上扩孔等工 序:曲轴类锻件选用拨长(或镦粗及拨长)、错移、锻台阶、扭 转等工序;弯曲类锻件选用拔长,弯曲工序。 工艺规程的内容还包括:确定所用工夹具、加热设备、加 热规范、加热火次、冷却规范、锻造设备和锻件的后续处理等。
a.终锻模膛 终锻模膛的作用是使坯料最后变形到锻件所要求的 形状和尺寸. 因锻件冷却时要收缩,终锻模膛的尺寸应比锻件尺 寸放大一个收缩量。
对于具有通孔的锻件,由于不可 能靠上、下模的突起部分把金属完全 挤压掉,故终锻后在孔内留下一薄层 金属,称为冲孔连皮。把冲孔连皮和 飞边冲掉后,才能得到有通孔的模锻 件。
拨长模膛
b.滚压模膛
用它来减小坯料某部分的横截面积,以 增大另一部分的横截面积;
c.弯曲模膛
对于弯曲的杆类模锻件,需 用弯曲模膛来弯曲坯料。
d.切断模膛
在上模与下模的角部组成的一 对刃口,用来切断金属。
(3)制订模锻工艺规程
模锻生产的工艺规程包括制订锻件图、计算坯料尺寸、 确定模锻工步(模膛)、选择设备及安排修整工序等。
间隙是影响模具寿命的最主要因素:
冲裁过程中,凸模与被冲的孔之间、凹模与落料件之间均 有摩擦.间隙越小,摩擦越严重。实际生产中,模具受到制造 误差和装配精度的限制间隙也不会均匀分布,所以过小的间隙 对延长模具使用寿命极为不利。
正确选择合理间隙对冲裁生产是至关重要:
选用时主要考虑冲裁件断面质量和模具寿命这两个因 素。当冲裁件断面质量要求较高时,应选取较小的间隙值。 对冲裁件断面质量无严格要求时,应尽可能加大间隙,以 利于提高冲模寿命。
第8章 塑性加工
8.1 锻造成形 8.2 板料冲压成形 8.3 挤压,轧制,拉拔成形 8.4 特种塑性加工方法 8.5 塑性加工零件的结构工艺性 8.6 塑性加工的新发展 思考题
塑性成形: 指固态金属在外力作用下产生塑性变形,获得所需形状、尺 寸及力学性能的毛坯或零件的加工方法。具有较好塑性的材料如 钢和有色金属及其合金均可在冷态或热态下进行塑性成形加工。
(2)管坯胀形
管坯胀形: 在凸模压力的作用下,管 坯内的橡胶变形,直径增大, 将管坯直径胀大,靠向凹模。 胀形结束后.凸模抽回,橡胶 恢复原状,从胀形件中取出。 凹模采用分瓣式,从外套中取 出后即可分开,将胀形件从中 取出。
金属的塑性成形原理
金属坯料
产生
改变形状 ห้องสมุดไป่ตู้性变形
达到
改变尺寸 改善性能
外力
得到
毛坯 零件
8.1 锻造成形
8.1.1 自由锻
8.1.2 模锻
8.1 锻造成形
塑性加工常用的方法有:自由锻、模锻、板料冲压、 轧制、挤压、拉拨等
8.1.1 自由锻
一.自由锻的介绍
(1)自由锻是利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁之 间产生塑性变形.从而得到所需锻件的锻造方法。 分为:手工锻造和机器锻造。 (2)特点:
模膛四周有飞边槽
b.预锻模膛: 预锻模膛的作用是使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸, 这样再进行终时,金属密易充满终锻模膛。同时减少了终锻模 膛的磨损。
②制坯模膛:
对于形状复杂的模锻件,为了使坯料形状基本接近模锻形状,使 金属能合理分布和很好地充满模膛,必须预先在制坯模膛内制坯。 制坯模镗分为: a.拨长模膛 用它来减小坯料某部分的横 截面积,以增加该部分的长 度
(2)拉深系数 拉深件直径d与坯料 直径D的比值称为拉深系数,用M 表示,即 m=d/D M是衡量拉深变形程度的指标。 M越小.表明拉深件直径越小,变 形程度越大.坯料被拉入凹模越困 难。
一般情况下,拉深系数M不小于0.5—0.80
一般情况下,拉深系数M不小于0.5—0.80
M值过小时,往往会产生底部拉裂现象。 如果拉深系数过小,不能一次拉深成形时,则可采用多 次拉深工艺。
8.1.2 模锻
模锻是在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的模膛,使 坯料在摸膛内受压变形的锻造方法。在变形过程中由于模膛对金属坯料流
动的限制,因而锻造终了时能得到和模膛形状相符的锻件。
模锻优点(与自由锻比较)
(1)生产率较高。 (2)模锻件尺寸精确,加工余量小。 (3)可以锻造出形状比较复杂的锻件 (4)模锻生产可以比自由锻生产节省金属材料,减少切削加工工 作量。
1)制订模锻件图
①分模面
分模面即上下级模在模锻件 上的分界面 a)要保证模锻件能从模膛 中取出。 a-a面为分模面时
b)按选定的分模面制成锻模后, 应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一 致。 c-c面为分模面时
c)最好把分模面选在能使模膛深度最 图8.9 分模面的选择比较图 浅的位置处。 b-b面为分模面时 d)选定的分模面应使零件上所加的 敷料最少。 b-b面为分模面时
8.2.1 分离工序
分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工 序。如落料、冲孔、切断、修整等。 1.冲裁(落料和冲孔) 包括:
(1)冲裁变形过程(2)凸凹模间隙(3)凸、凹模刃口尺寸的确定(4)冲裁力的计算
冲裁是使坯料按封闭轮廓分离的工序。
(1)冲裁变形过程
1)弹性变形阶段 2)塑性变形阶段 3)断裂分离阶段
(4) 冲裁力的计算
2.修整
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