4.2 锻造.pptVIP

* 金属工艺学 · 华中农业大学工学院 金属工艺学 · 华中农业大学工学院 金属工艺学 多媒体课件 华中农业大学《金属工艺学》课程组 4.2 常用的锻造方法 4.2.1 自由锻 4.2.2 模锻 重点内容： 1.初步掌握自由锻和模锻的基本工序、特点及应用。 2.能够根据自由锻和模锻设备、工具及工艺特点，合理地设计自由锻和模锻件结构。 4.2.1 自由锻 定义:只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的锻件，这种方法称为自由锻。 4.2.1.1 锻造坯料准备 1．锻造用坯料：镦粗时，为避免锻弯，坯料的高径（H0/D0）不得超过2.5，为了下料方便，坯料高径比还应该大于1.25。 2．坯料的加热: (1)加热目的:坯料加热的目的是提高金属的塑性，降低变形力，以改善金属的锻造性能，使之易于流动成形并获得良好的锻后组织。 （2） 锻造温度:金属坯料是在一定的温度范围内进行锻造的。 优点： 缺点： 自由锻使用工具简单，不需要造价昂贵的模具； 可锻造各种重量的锻件，对大型锻件，它是唯一方法； 自由锻的每次锻击坯料只产生局部变形，变形金属的流动阻力也小。 锻件形状比较简单，生产率低，劳动强度大; 尺寸精度低，加工余量大，金属材料消耗多； 自由锻只是用于单件或小批量生产。 4.2.1 自由锻 4.2.1.2 自由锻的基本工序 工序——基本工序，辅助工序和修整工序 基本工序：使金属坯料实现较大变形以获得锻件所需的基本形状和尺寸的工序 。包括——镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、切割等。 辅助工序：是为基本工序操作方便而进行的预先变形工序。如压钳口、压钢锭棱边、切肩等。 精整工序：是用以减少锻件表面缺陷的工序。 镦粗；拔长 拔长 ：使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序称为拔长 。 冲孔：在坯料上冲出通孔或盲孔的锻造工序称为冲孔。 扭转；错移；切割； 锻件分类及基本工序方案 4.2.1.2 自由锻的基本工序 1 自由锻件的结构工艺性 避免锥体和斜面结构 几何体间的交接处 不应形成空间曲线 改成平面与圆柱、平面与平面 4.2.1.3 自由锻锻件结构设计的要求 自由锻件的结构设计 自由锻件上不应设计 出加强筋、凸台、工字形截面 截面变化大的锻件， 采用组合连接 4.2.1.3 自由锻锻件结构设计的要求 是将加热好的坯料放在锻模模膛内，在锻压力的作用下迫使坯料变形而获得锻件的一种加工方法。 模锻的优点(与自由锻相比) 尺寸精度高； 锻件形状复杂； 操作简单，生产效率高； 流线完整、性能好。 所需设备吨位大，设备费用高； 锻模加工工艺复杂，制造周期长，费用高。 模锻的缺点： 适用于中小型锻件的成批或大批生产 4.2.2 模锻 模锻广泛应用于国防工业和机械制造业，按质量计算模锻件在飞机上占85%，坦克占70%，汽车占80%，机车占60%。 4.2.2 模锻 模锻设备 模锻设备 锻造力性质 锻件精度 生产率 模锻锤 冲击力 较低 较低 曲柄压力机 压力 较高 较高 平锻机 压力 较高 较高 摩擦压力机 冲击力-压力 较高 较低 模锻 1、模锻的分类 压力机 模锻锤 锤上模锻 胎模锻 曲柄压力机上模锻 摩擦压力机上模锻 平锻机上模锻 4.2.2 模锻 4.2.2.1 胎模锻造成型工艺及应用 胎模成型与自由成型相比，具有较高的生产率，锻件质量好，节省金属材料，降低锻件成本。 与固定模膛成型相比，不需要专用锻造设备，模具简单，容易制造。 锻件质量不如固定模膛成型的锻件高，工人劳动强度大，胎模寿命短，生产率低。 胎模成型只适用于小批量生产，多用在没有模锻设备的中小型工厂中。 胎模锻造成型是在自由锻设备上，使用可移动的胎模具生产锻件的锻造方法。 4.2.2 模锻 4.2.2.2 胎模固定模膛成型工艺的分类及设备 固定模膛成型工艺主要分为锤上模膛成型工艺和压力机上模膛成型工艺。 锤上模锻成型用于大批量锻件生产。所用设备有蒸汽-空气锤、无砧座锤、高速锤等。 压力机上模膛成型常用的设备有曲柄压力机、摩擦压力机和平锻机、模锻水压机等。 4.2.2 模锻 1. 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，终锻时金属容易充满终锻模膛。同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。 预锻模膛和终锻模膛的区别是前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。 模锻模膛 4.2.2 模锻 2. 终锻模膛的作用是：是使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸，因此它的