2016临汾职院金属工艺学（机工版）教案：锻造.docVIP

临汾职业技术学院教案 授课教师： 班级：汽修131 授课日期：2014年05 月12日 课时：2 课 题： 6.2 锻造 教 学 目 的：通过学习理解锻造设备工作原理。掌握金属的锻造性能及自由锻、模锻工艺过程。 教学重点和难点：重点：金属的锻造性能。 难点：自由锻、模锻工艺规程。 教 学 方 法：讲授法、分析法、举例法、讨论法 授 课 内 容： 旧课复习 什么是金属的锻造性能？ 新课学习 6.2 锻造 锻造是在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料产生局部或全部的塑性变形，以获得一定 几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。 按使用设备不同，锻造工艺分为：自由锻 、模锻、胎模锻。 一、金属的锻造性能及其影响因素 可锻性是金属经受塑性成型的难易程度，塑性（?、?、?）好、变形抗力（ób、ós）小，金属的可锻性就好。 （一）金属的化学成分与组织对锻造性能的影响 1、化学成分 纯金属比合金的可锻性好；含合金元素少的合金比多的好。 2、组织 单相组织（纯金属或固溶体）比多相好、钢中碳化物呈弥散分布比网状分布好、 晶粒细化组织比粗大好 （二）变形条件对锻造性能的影响 1、加热温度 a）滑移力减小，再结晶过程加速、多相状态向单相转变，因此，加热温度高， 可锻性好。但是，温度过高，会引起过烧或过热。过烧会破坏晶粒间的连接，过热会使晶粒过分 长大。因此：始锻温度：锻造温度的上限；终锻温度：锻造温度的下限；碳素钢的锻造温度范围 1150/1250-800/850度 2、变形速度 金属材料在单位时间内的变形程度 a）变形速度不大时，回复和再结晶来不及消除加工硬化，可锻性下降 b）变形速度大于一定值后，由于塑性变形的热效应使材料温度升高，回复和再结晶充分 可锻性提高 3、变形方式 挤压时，金属呈三向压应力；拉拔时，变形材料呈两向压应力和一向拉应力。 理论和实践表明： a）压应力越多，材料的塑性越好 b）拉应力越多，塑性越差 二、自由锻 1、自由锻的特点 （1）坯料变形时，只有部分表面受到限制，其余可自由流动； （2）所用设备及工具简单，适应性强，锻件重量不受限制； （3）由人工控制锻件的形状和尺寸，锻件的精度低，生产率低； （4）适用于单件小批生产，也是大型锻件的唯一锻造方法。 2、自由锻的方法 （1）手工锻造 （2）机器锻造 a）锻锤自由锻 利用冲击力使坯料产生塑性变形 常用设备有：空气锤，锻件重量范围是50-1000公斤；蒸汽---空气锤，锻件重量范围 是20-1500公斤。 b）液压机自由锻 利用静压力使坯料变形 常用设备是水压机，适用于大型锻件。 3、自由锻的工序 （1）基本工序 用来改变坯料的形状和尺寸的工序，主要包括：镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴 拔长、弯曲、切割、错移等。 （2）辅助工序 为了完成基本工序而进行的预先变形工序，主要包括：压钳把、倒棱、压痕等。 （3）修整工序 用来减少锻件表面缺陷的工序，主要包括：校正、滚圆、平整等。 4、自由锻工艺规程的制订 工艺：将原材料或半成品加工成产品的工作、 方法、技术等。 规程：将某种政策、制度等所做的分章分条 的规定。 （1）锻件图的绘制 在零件图的基础上，考虑加工余量、锻造公差、余 块等因素后绘制的工艺图。 a）加工余量 锻件表面留有供机械加工的金属层， 5-20mm。 b）锻造公差 锻件尺寸相对于公称尺寸所允许的变动量。 c）余块 为便于锻造而增加的那一部分金属。如较小孔、槽等。 （2）确定坯料的重量和尺寸 1）坯料重量计算 M坯=M锻+M烧+M料头 其中： M坯——坯料质量 M锻——锻件质量 M烧——加热时，坯料表面氧化烧损的质量 M料头—锻造过程中，冲掉或切除的那部分金属的质量 2）坯料尺寸、锻造比 锻造比：锻件在锻造成形时的变形程度。 锻造比过小，达不到性能要求，过大则增大工作量，引起各向异性。 只有锻造比选择合适时，则毛坯内部缺陷被压合，树枝晶被打碎，晶粒显著细化，力学 性能得到提高。 a）锻造比的计算方法: 拔长时，B拔=A0/A 镦粗时，B镦=H0/H 一般情况下，铸锭作为坯料时，锻造比不小于2.5—3；轧制型材作为坯料时，锻造比选