旋锻技术讲座演示幻灯片.ppt

冷旋锻技术讲座;第一节 旋锻过程及特点;通常，旋转锻造有两种基本的锻造方法：一种是“进料锻造法”，其示意图如图1 所示。锻造时模具绕坯料旋转，并对坯料作段冲程、高频率的锤击。坯料是直接从模具入口端送进，直至锻出所需的锻件长度为止。这种方法用在单项锻制细长台阶的场合，其台阶过渡锥锥角较小，一般最大为20°。另一种是“凹进锻造法”，其示意如图2 所示。锻造时，模具除可绕坯料旋转和对坯料作段冲程。高频率的锤击外，还可以作“开启”与“闭合”动作。这种方法用在锻制双向台阶和中间变细轴的场合，其两端的台阶过渡锥短而陡峭。; 二、旋锻工程中的材料流动;1）材料流动趋势并不局限于一个方向，即在旋锻过程中，沿材料轴向两端都可以有材料流出；同时在材料的横向截面上，也存在横向变宽的流动趋势，但由于受到模具内椭圆形和后角等结构的限制，材料的横向流动只是少量的。 2）存在材料反流动情况，即在材料送进时，由于是对着模具锥形喇叭口送进的，所以有部分材料逆送料方向而流动，而呈现反流量大于顺流量的现象。在模具锥角过大时，送进的材料将在模具锥面部分产生滑动，从而导致送料时出现严重的轴向振动，给送进带来巨大阻力。所以，模具的锥部锥角要严格控制在20度以内。 3）有绕自身轴线回转的趋势。前已述及，这是由于旋锻模在旋锻过程中不断张合，而在旋转速度就是旋转锻造机坯料夹持器所表现出来的速度就是旋转锻造机坯料夹持器所表现出来的速度。送进的材料如果没有这个回旋动作，则旋转锻造只会发生在材料的一个固定位置上，在材料上引起圆度误差和毛边，甚至使材料的回转动作则是由工人手控的。 ;1、旋转锻造的工艺优势 1）经旋转锻造的锻件，具有连续的纤维流线。这一点，明显的优于切削加工件。 2）旋锻件的表面粗糙度质量，随坯料横截面压缩量的增大而提高，一般都胜过切削表面。从而有利于提高机件的配合的精度。 3）由于经旋转锻造后的锻件表面存在有附加压缩应力，因而也提高了此类锻件的抗弯强度；再加上表面光洁的优势，可使此类锻件的切口效应达到最小。 ;4）由于冷击压缩???坯料的横截面伴随有加工硬化，而且加工硬化的程度取决于坯料横截面的压缩率，所以在许多情况下，可因此而采用具有抗拉强度低的廉价材料通过冷旋锻来取代一些高价材料，或者可以变实心结构为空心结构，以达到节材的目的。 5）旋转锻件的精度取决于坯料横截面的压缩量、旋锻模的质量和锻件直径的大小，其公差量约为 ±0.02~ ±0.2mm 范围内。这一精度可与精密切削的精度相匹配。 6）旋转锻造过程适用的材料品种较多。一般，只要具有一定延性的金属，都可以进行旋转锻压。 7）冷转转锻造一般可达到的最大截面压缩率：高速钢为40%,、中碳钢为50%、低碳钢为70%、wc为0.2%的合金钢为50%、Wc为0.4%的合金钢为40%。 8）利用旋转锻造，还可以简便地取得一些独特的工艺效果： ;图4 用于管壁向内、外局部增厚;；;图6 用于外形复杂短柱体的成形 ;图7 所示是用于管件与实心轴的旋锻结合；;图8所示是用于普通电源杆接头与电缆结合；;四、影响材料可旋锻性能的因素;;2、旋锻前的显微组织 实践证明，在钢的冷旋转锻造中，如果钢的显微组织呈细小、均匀状态，则能获得最大的可旋锻能力。通常，中碳钢及中碳钢合金结构钢的珠光体退火显微组织所表现出来的可旋锻能力，不如其球化退火显微组织的表现。这与珠光体片的粗细度和钢的抗拉强度与硬化程度等有关。一般，为了使材料退火后能获得均匀分布的细小颗粒状碳化物。因为，珠光体片较细时，球化退火时可采用较低的温度和较短的时间。退火温度越低，未溶解的碳化物数量就越多，从而容易获得均匀分布的细颗粒状珠光体组织。;;第二节 旋锻技术要点及应用;当主轴1旋转时，模具2和压块4借助离心力的作用沿径向外移。当主轴静止或旋转缓慢时，也可完全或部分借助弹簧来开启模具。一旦主轴旋转，压块蘑菇头接触压力滚柱，便开始模具向工件轴心的锤击冲程。当压块蘑菇头的顶部锤击压力滚柱时，模具即完全闭合。当蘑菇头位于两个旋转压力滚柱之间时，模具开启最大。 图11所示为外旋机的工作原理，这种旋锻机的旋转运动来自带飞轮的的支撑套7，而旋转主轴1则是静止的。或是缓慢的沿正向或逆向旋转。当旋转主轴静止时，便可以产生出非圆轴对称的横截面。其他构件的动作和内旋机是一样的。 ;2、按结构特征分;1）标准型旋转锻机 实际上就是典型的内旋机，主要用于坯料直径的直线缩径或用以成型圆锥形工件。它由内部装有旋锻部件的工作头。支撑工作头的基座和装有外罩的电动机组成。图12所示就是装入工作头内的旋转锻部件示意图。为了加强该旋转部件在锻造过程中的使用强度。图中支撑套（件7）外径应该设计成比工作头孔径约大0.5mm，并经淬硬、精