锻造与冷冲压工艺_第2篇_锻造_00绪论_LJH.pptVIP

* * * 锻造与冷冲压工艺 冶金与材料工程学院 LJH@CQUST 主讲教师：李 建 辉 联系电话电子信箱：ljh_hit@126.com 什么是锻造？ 锻造是利用锻压设备，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，从而获得具有一定形状，尺寸和内部组织的工件的一种压力加工方法（相对于板料冷冲压成形，锻造又被称为体积成形）。 锻造是机械制造工业中提供毛坯的主要途径之一。通过锻造工艺不但能获得一定金属零件的形状，而且能改善金属的内部组织，提高金属的力学性能和物理性能。 第2篇 锻造 绪论 绪论 锻造的目的是使坯料成形及控制其内部组织性能达到所需几何形状、尺寸以及品质的锻件。 一般铸件的内部组织和力学性能均不如锻件，较重要的零件都选用锻造工艺生产。 原则上任何一种金属材料都可用锻造方法制成锻件或零件。随着锻造工业的发展，锻件的精度和表面粗糙度逐步达到了车床、铣床加工的水平。譬如冷镦、冷挤压、冷精压件（锻件）可以不需机械加工或少量机械加工而直接装机使用。 锻造加工金属零件的优势 传统金属零件机械生产过程： 冶炼 - 制坯 - 切削加工 - 热处理 ⑴ 改善组织，提高力学性能和物理性能； ⑵ 节约金属材料和切削加工工时； ⑶ 具有较高的劳动生产率； ⑷ 锻造有很大的灵活性。 锻造生产的特点: 制坯一般可通过铸造、型材成形以及锻造三种金属加工方法实现。 按加热温度可分为：热锻、温锻及冷锻等。 锻造生产的分类 按作用力来源 锻造生产方式示意图 自由锻（open die forging）只使用简单工具或利用上下砧直接使坯料成形。 模锻（close die forging）是利用模具使坯料成形。 一般按所用工具的不同将锻造分为自由锻和模锻两大类 锻造生产的分类 自由锻分类 根据锻造时所使用的设备及作用力性质的不同，自由锻可分为手工自由锻造、机器自由锻造两大类，其中机器锻造又包括锤上自由锻（冲击力作用）以及液压机上自由锻（静压力作用）。 手工锻造一般只能生产小型锻件（锻造压力有限），生产率也很低；机器锻造是自由锻的主要方法。 自由锻特点： （1）工具简单，通用性强；（2）精度低，加工余量大，生产率也较低。 自由锻主要应用于小批量、新品试制或巨大型锻件。对于巨大型锻件（目前最大水压机可加工的锻件质量达 300 吨以上），自由锻是唯一的加工方法，因而在重型机械制造中（如大型吊钩等）具有特别重要的作用。 自由锻 模锻 典型模锻件 模型锻造 利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法称为模锻。 特点：与自由锻相比，模锻件精度高、流线组织合理、力学性能高，且模锻生产率高，金属消耗少，能锻出自由锻难以成形的复杂锻件。 但模锻生产投资大，周期较长；受设备吨位的限制，模锻件质量一般不超过150kg。 模锻一般只适用于小型锻件的大批量生产。 模锻 模锻分类 按模具型腔特点模锻可分为开式模锻（有飞边模锻）、闭式模锻（无飞边模锻）及多向模锻等；按设备类型模锻可分为锤上模锻、压力机上模锻等。 锤上模锻 锤上模锻所用设备主要是蒸汽-空气模锻锤，模锻锤的吨位为1t-16t。 锻模结构 锤上模锻使用的锻模由带燕尾的上、下模组成，分别用镶条固定在锤头和模座上。上、下模接触时，其接触面上所形成的空间为模膛。 随着大型水压机的出现，自由锻件单件质量达300～350吨以上，如大型吊钩等。模锻件的外径达1000mm以上。 重庆西南铝业集团有特大型锻压设备350MN (35000吨)模锻液压机，可用来压制飞机零件如翅膀、起落架等。 大型模锻液压机是机械制造业不可或缺的重要装备，也是一个国家科技水平、综合国力的重要标志。到目前为止，世界范围内拥有4万吨级以上重型模锻液压机生产能力的国家只有美、俄、法3国（最大吨位为俄罗斯7.5万吨），我国正在设计制造8-10万吨模锻液压机（预计2012年完成）。 锻造设备 国防工业中飞机上的锻件质量占85％ ，坦克上的锻件质量占70％；大炮、枪支的大部分零件都是锻造而成的。 机床制造工业中各种机床上的主要零件，如主轴、传动轴、齿轮和切削刀具等都是锻件制成的。 电力工业中发电设备的主要零件，如水轮机主轴、叶轮、转子、护环等均由锻件制成。 交通运输机车上锻压件质量占60％、汽车上锻压件质量占80％、轮船发动机曲轴等主要零件也由锻制而成。 农用拖拉机、收割机等现代农业机械上的许多主要零件也都是锻制成的，如拖拉机上就有560多种锻件。 日常生活用品如锤子、钢丝钳、刀具等均是锻制而成的。 锻造生产的重要性 锻造生产的概况及今后发展方向 目前多数锻件仍处于毛坯生产阶段，材料平均利用率只有40%～50%。 自由锻生产时，大部分金属变为切屑，用钢锭