锻压成形及锻件毛坯概述.pptxVIP

材料成型及锻件毛坯概述 目 录 材料成型方法概述 大型锻造设备及大锻件 目 录 1.材料成型方法概述 1.材料成型方法概述 材料成型（材料加工）就是把不定形或初定形的原材料按一定方法加工成形状、尺寸和性能满足要求的产品。 按材料的变化,金属材料成型分为以下三类： 体积和质量减小—— 体积和质量增加—— 体积和质量不变—— 切削成型（机械加工） 塑性成型（锻压、轧制） 液态成型（铸造）、连接成型（铆、焊） 1.材料成型方法概述 金属塑性成型：就是在外力的作用下，利用金属的塑性，使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和机械性能的毛坯或者零件的加工方法，也称为金属的压力加工。 钢板、型钢 轧制 挤压 拉拔 锻造 冲压 六角头螺栓 钢丝 转子等锻件 汽车覆盖件 1.材料成型方法概述 锻造通常是在高温(再结晶温度以上)下进行的，因此也称热锻。锻造加工获得的产品称为锻件，广义上的锻件还包含部分热轧、热挤的产品，比如环形锻件毛坯，六角头螺栓毛坯等。 世界上最大的钛合金锻件——中机身隔框 锻造铝合金轮毂 世界最大船用曲轴  锻件的特点 1.材料成型方法概述 锻件由于是压力的作用下成形，可以将坯料中的疏松处压合，提高金属的致密度；可以击碎高合金工具钢中的碳化物，并使其均匀地分布；可以使粗大的晶粒细化并形成具有一定方向性的纤维组织（金属流线），因此锻件的机械性能明显比同成分的铸件或机加工件高。 1.材料成型方法概述 锻件相对铸件和机加工零件，有更高的强度和韧性 1.材料成型方法概述 锻件的缺点 常用的自由锻件精度比较低； 胎模锻和模锻的模具费用较高； 与铸造生产相比，难以生产既有复杂外形又有复杂内腔的毛坯。 1.材料成型方法概述 锻件与其他毛坯类型的比较 毛坯类型 铸件 焊接件 锻件 轧材 冲压件 成形特点 液态下成形 永久性连接 固态下塑性变形 同锻件 同锻件 对原材料工艺性能要求 流动性好、收缩率低 强度高、塑性好、液态下化学稳定性好 塑性好、变形抗力低 同锻件 同锻件 常用材料 灰铸铁、球墨铸铁、中碳钢、铝、铜合金 低碳钢、低合金钢、不锈钢、铝合金等 中碳钢、合金结构钢 低、中碳钢、合金结构钢、铝、铜合金等 低碳钢及有色金属薄板 金属组织特征 晶粒粗大、疏松、杂质排列无方向性 焊缝区为铸态组织，熔合区与过热区有粗大晶粒 晶粒细小、致密、晶粒呈方向性排列 同锻件 拉深后沿拉深方向形成流线组织，其余工序组织基本不变 机械性能 灰铸铁较差，球墨、可锻铸铁及铸钢较好 接头的机械性能可达到或接近母材 比相同成分的铸钢件好 接近锻件 变形部分的强度硬度提高、结构刚性好 结构特征 形状一般不受限制，可相当复杂 尺寸、形状一般不受限制，结构较轻 形状一般较铸件简单 形状简单，横向尺寸变化小 结构轻巧，形状可较复杂 1.材料成型方法概述 锻件与其他毛坯类型的比较 毛坯类型 铸件 焊接件 锻件 轧材 冲压件 材料利用率 高 较高 低 较低 较高 生产周期 长 较短 自由锻短、模锻长 短 长 生产成本 较低 较低 自由锻较低，模锻批量越大，成本越低 较低 批量越大，成本越低 主要适用范围 受力不大或承压为主的零件，或要求减震、耐磨的零件；球铁、铸钢、铝、铜合金用于重载或复杂载荷零件 主要用于制造各种金属结构，部分用于制造零件毛坯 用于对机械性能，尤其是强度和韧性要求较高的传动零件和工具、模具 形状简单的零件 用于以薄板成形的各种零件 应用举例 机架、床身、底座、工作台、导轨、变速箱、泵体、阀体、带轮、轴承座、曲轴、齿轮等 锅炉、压力容器、化工容器、管道、厂房、吊车构架、桥梁、车身、船体、飞机构件、机架、立柱等 机床主轴、传动轴、曲轴、连杆、齿轮、凸轮、螺栓、弹簧、锻模、冲模等 光轴、丝杠、螺栓、螺母、销子等 汽车车身覆盖件、机表、电器及仪器零件、油箱、水箱各种薄金属件 A. 使用性能原则 （1）结构形状和尺寸的要求 对于结构形状复杂的中小型零件，应选择铸件毛坯 对于结构形状较为复杂，且抗冲击能力、抗疲劳强度要求较高的中小型零件，宜选择模锻件毛坯 对于结构形状相当复杂且轮廓尺寸又较大的大型零件，宜选择组合毛坯 零件毛坯选择的基本原则 1.材料成型方法概述 对于结构形状简单的中小型零件，可选择自由锻毛坯 （2）力学性能的要求 在工作中承受冲击和交变载荷的零件，一般应选择锻造毛坯 （3）表面质量的要求 对于表面外观质量要求较高、尺寸较小的非铁金属件，宜选择金属型铸造、压力铸造或精密模锻 对于尺寸较小的钢铁件，则宜选择熔模铸造或精密模锻 （4）其它方面的要求 对于具有特殊要求的零件，必须结合毛