第一篇金屬的鑄造成形工藝(20211110004021)

1、第二篇金屬的塑性成形工藝金屬塑性成形一一在外力作用下，金屬產(chǎn)生了塑性變形，以此獲得具有一定 形狀、尺寸和機(jī)械性能的原材料、毛坯或零件。此生產(chǎn)方法稱金屬塑性成形也稱壓力加工外力沖擊力錘類設(shè)備壓力一一軋機(jī)、壓力機(jī)有一定塑性的金屬壓力加工熱態(tài)、冷態(tài)根本生產(chǎn)方法：1 軋制一一鋼板、型材、無縫管材圖 6-1圖6-22 擠壓一一低碳鋼、非鐵金屬及其合金圖6-3圖6-43 拉拔一一各種細(xì)線材，薄壁管、特殊幾何形狀的型材圖6-5圖6-64.自由鍛一一坯料在上、下砥鐵間受沖擊力或壓力而變形圖6-7a5 模鍛一一坯料在鍛模模腔內(nèi)受沖擊力或壓力而變形圖6-7b6.板料沖壓金屬板料在沖模之間受壓產(chǎn)生別離或變形的加工方

2、法圖6-7c金屬的原材料，大部通過軋制、擠壓、拉拔等制成。第六章金屬塑性成形的工藝?yán)碚摳讐毫庸饘偈┘油饬λ苄宰冃谓饘僭谕饬ψ饔孟?，使其?nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)生彈性變形 外力屈服應(yīng)力 塑 性變形塑性變形過程中一定有彈性變形存在，外力去除后，彈性變形將恢復(fù)“彈 復(fù)現(xiàn)象，它對有些壓力加工件的變形和工件質(zhì)量有很大影響，須采取工藝措施 的保證產(chǎn)品質(zhì)量。 6-1塑性變形理論及假設(shè)一、最小阻力定律金屬塑性成形 問題 實(shí)質(zhì)，金屬塑性流動(dòng)，影響金屬流動(dòng)的因素十分復(fù)雜定 量很困難。應(yīng)用最小阻力定律一一定性分析質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)方向最小阻力定律一一受外力作用，金屬發(fā)生塑性變形時(shí)，如果金屬顆粒在幾個(gè) 方向上都可移動(dòng)，那么金屬顆

3、粒就沿著阻力最小的方向移動(dòng)。利用此定律，調(diào)整某個(gè)方向流動(dòng)阻力，改變金屬在某些方向的流動(dòng)量成形合理。圖6-10最小阻力定律示意圖在鐓粗中，此定律也稱最小周邊法那么二、塑性變形前后體積不變的假設(shè)彈性變形考慮體積變化塑性變形假設(shè)體積不變由于金屬材料連續(xù)，且致密，體積變化很微小, 可忽略此假設(shè)+最小阻力定律一一成形時(shí)金屬流動(dòng)模型三、變形程度的計(jì)算變形程度一一用“鍛造比表示拔長時(shí)鍛造比為：T拔=Fo/F鐓粗時(shí)鍛造比：Y鐓=Ho/H式中：Ho、Fo坯料變形前的高度和橫截面積H、F坯料變形后的高度和橫截面積T鍛=22.5 要求橫向力學(xué)性能縱向 丫鍛T由Y鍛可得坯料的尺寸。女口：拔長時(shí)，F(xiàn)坯料=Y 拔?F鍛件

4、F鍛件鍛件的最大截面積L鋼坯=V坯丄體積/橫截面積F鋼坯 6-2冷變形及熱變形金屬的塑性變形冷變形在再結(jié)晶溫度以下的變形熱變形在再結(jié)晶溫度以上的變形一、冷變形變形過程中無回復(fù)與再結(jié)晶現(xiàn)象，變形后的金屬只具有加工硬化現(xiàn)象一一故 變形過程中變形程度不宜過大，防止產(chǎn)生破裂。冷變形可獲得較高硬度和低粗糙度，可提高產(chǎn)品的外表質(zhì)量和性能。女口：常溫下進(jìn)行的冷鐓、冷擠、冷軋、冷沖壓二、熱變形變形后，金屬具有再結(jié)晶組織，而無加工硬化痕跡。金屬只有在熱變形情況 下，才能以較小的功到達(dá)較大的變形，同時(shí)能獲得具有高力學(xué)性能的再結(jié)晶組織。故，金屬壓力加工多采用熱變形來進(jìn)行。女口：自由鍛、熱模鍛、熱軋、熱擠壓等。6-3

5、 纖維組織的利用原那么壓力加工最原始坯料鑄錠鋼錠 內(nèi)部組織很不均勻、晶粒較粗大，并存在氣孔、縮松、非金屬夾雜物等缺陷 加熱壓力加工后一塑性變形、再結(jié)晶一改變粗大鑄造組織一獲得細(xì)化再結(jié)晶 組織，并使氣孔、縮松、壓合一致密、力學(xué)性能T鑄錠在壓力加工產(chǎn)生塑性變形時(shí)，基體金屬的晶粒形狀和沿晶界分布的雜質(zhì) 形狀都發(fā)生變形一沿著變形方向被拉長，呈纖維形狀一這種結(jié)構(gòu)叫纖維組織。它使金屬性能上具有方向性，對變形后的質(zhì)量也有影響。 順纖維方向的力學(xué)性能優(yōu)于橫纖維方向；金屬的變形程序越大，纖維組織越 明顯，力學(xué)性能的方向性也越顯著。注 纖維組織的化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，不能用熱處理方法加以消除，只有經(jīng)過鍛壓， 使金屬變形，

6、才能改變其方向和形狀。因此，為獲得具有最好力學(xué)性能的零件，設(shè)計(jì)、制造時(shí)，應(yīng)充分利用纖維組 織方向性。 使纖維分布與零件的輪廓相符合而不被切斷。 使零件所受最大拉應(yīng)力與纖維方向一致，最大切應(yīng)力與纖維方向垂直。 圖 6-9 切削加工與局部鐓粗。6-4 影響塑性變形的因素 金屬的可鍛性衡量材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)零件難易程度的一個(gè) 工藝性能?？慑懶院眠m合于壓力加工成形可鍛性差不宜于選用壓力加工可鍛性常用 金屬的塑性變形抗力綜合衡量塑性越大、變形抗力越小可鍛性好金屬的塑性，用截面收縮率書、延伸率3、沖擊韌性a k表示，書、3、a k T塑性T，變形抗力金屬對變形的抵抗力。變形抗力變形中所消耗的能量

7、J，金屬的可鍛性取決于材質(zhì)和加工條件。一、材料性質(zhì)的影響1化學(xué)成分的影響純金屬的可鍛性比合金要好； 如：純鐵、低碳鋼、高合全鋼可鍛性依次下降 2金屬組織的影響內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)不同，可鍛性差異很大 純金屬及固溶體如奧氏體的可鍛性好； 碳化物如滲碳體的可鍛性差 鑄態(tài)柱狀組織和粗晶粒結(jié)構(gòu)不如晶粒細(xì)小而又均勻的組織的可鍛性好。二、加工條件的影響 1變形溫度的影響 提高變形時(shí)的溫度一改善可鍛性，并對生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量及金屬的有效利用 均影響大。但溫度過高必將產(chǎn)生過熱、過燒、脫碳和嚴(yán)重氧化等缺陷一鍛件報(bào)廢 應(yīng)嚴(yán)格控制鍛造溫度始鍛溫度和終鍛溫度間的溫度范圍以合金狀態(tài)圖 為依據(jù)2變形速度的影響 變形速度單位時(shí)間內(nèi)

8、的變形程度。其影響是矛盾的圖 6-12一方面，由于變形速度的增大，回復(fù)和再結(jié)晶不能及時(shí)克服加工硬化現(xiàn)象一 金屬塑性J抗力T-可鍛性變壞；另一方面，金屬在變形過程中，消耗于塑性變形的能量有一局部轉(zhuǎn)化為熱能， 使溫度升高熱效應(yīng)現(xiàn)象，使塑性T變形抗力J 圖中a點(diǎn)以后-可鍛性好, 但熱效應(yīng)現(xiàn)象除高速錘鍛造外，一般壓力加工的變形過程不明顯-故采用較小的 變形速度為宜。3應(yīng)力狀態(tài)的影響三向應(yīng)力狀態(tài)圖中壓應(yīng)力數(shù)量T-塑性好拉應(yīng)力數(shù)量T-塑性差圖 6-13 圖 6-14 第七章 鍛壓成形工藝鍛壓成形 自由鍛無模自由成形 模鍛模膛塑性成形 自由鍛利用沖擊力或壓力使金屬在上、下砥鐵間產(chǎn)生塑性變形-所需幾何形 狀及

9、內(nèi)部質(zhì)量的鍛件。手工自由鍛小型鍛件，生產(chǎn)率低機(jī)器自由鍛錘上自由鍛空氣錘、蒸汽空氣錘 1500kg 鍛件 液壓機(jī)上自由鍛水壓機(jī) 300 噸鍛件 生產(chǎn)巨型鍛件唯一成形設(shè)備 自由鍛可分為根本工序、輔助工序、精整工序根本工序使金屬坯料產(chǎn)生一定程度的塑性變形，滿足形狀、尺寸 輔助工序?yàn)楦竟ば虿僮鞣奖愣M(jìn)行的預(yù)先變形工序 如壓鉗口、壓鋼錠棱邊、切肩等精整工序用以減少鍛件外表缺陷 注由于自由鍛的生產(chǎn)效率低，對操作工人技藝要求高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，鍛件精度差 一自由鍛日趨衰落，而模鍛逐漸取代自由鍛國外工業(yè)興旺國家，自由鍛中、小型只占 20%40%。7-1 模膛鍛造成形模鍛在高強(qiáng)度金屬鍛模上預(yù)先制出與鍛件形狀一致的

10、模膛，使坯料在模 膛內(nèi)受壓變形，在變形過程中由于模膛對金屬坯料流動(dòng)的限制，因而鍛造終了時(shí) 能得到和模膛形狀相符的鍛件。模鍛與自由鍛比擬有如下優(yōu)點(diǎn)。 生產(chǎn)率較高 模鍛尺寸精確，加工余量小 可鍛出形狀比擬復(fù)雜的鍛件 節(jié)省金屬材料，減少切削加工量 操作簡單，易于機(jī)械化、自動(dòng)化模鍛按使用的設(shè)備不同分為：錘上模鍛固定模腔成形胎模鍛壓力機(jī)上模鍛一、胎模鍛造成形工藝及應(yīng)用 在自由鍛設(shè)備上使用胎模生產(chǎn)模鍛件的工藝方法。兩種方法： 胎模放在砧座上，將加熱后的坯料放入胎模，鍛制成形 自由鍛預(yù)鍛一胎模終鍛成形特點(diǎn)及應(yīng)用生產(chǎn)率較高，鍛件質(zhì)量好，節(jié)省材料，本錢低，不需專用鍛 造設(shè)備，模具簡單，易制造，應(yīng)用小批量生產(chǎn)也逐

11、漸淘汰 。二、固定模膛成形工藝的分類及設(shè)備 成型設(shè)備不同：錘上模鏜成形工藝大批量蒸汽 -空氣錘、無砧座錘、高速錘 壓力機(jī)上模鏜成形工藝 設(shè)備：曲柄壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)、平鍛機(jī)、模鍛水壓機(jī)等7-2 鍛模模膛及其功用圖 7-2錘上模鍛用的鍛模 模膛根據(jù)功用的不同，可分為：模鍛模膛終鍛模鏜、預(yù)鍛模鏜制坯模膛： 拔長模膛圖 7-4預(yù)先制坯 滾壓模膛圖 7-5彎曲模膛圖 7-6a 切斷模膛圖 7-6b終鍛模鏜形狀同鍛件，尺寸比鍛件放大一個(gè)收縮量。 圖 7-3 預(yù)鍛模鏜形狀、尺寸與鍛件接近，無飛邊槽，圓角和斜度較大 注 按變形的模膛數(shù)：單膛鍛模如齒輪坯 多膛鍛模圖 7-7 7-3 錘上模鍛成形工藝設(shè)計(jì)模鍛生

12、產(chǎn)的工藝規(guī)程包括：制訂鍛件圖、計(jì)算坯料尺寸、確定模鍛工步選 模膛、選擇設(shè)備及安排修整工序等。最主要是鍛件圖的制定和模鍛工步確實(shí)定一、模鍛鍛件圖的制定是設(shè)計(jì)和制造鍛模、計(jì)算坯料、檢查鍛件的依據(jù)。 制定時(shí)應(yīng)考慮如下幾個(gè)問題：1選擇模鍛件的分模面圖 7-8 選 d-d 是最合理的2余量、公差及敷料余量一般為 14mm；公差一般取在 0.33mm3模鍛斜度圖 7-9般 5 15a 2- a 1 =2 54模鍛圓面半徑 圖 7-10R r5留出沖孔連皮 d25mm 孔 帶沖孔連皮 圖 7-3 連皮厚度 s與d有關(guān)，d =308Xs=48mm圖 7-11齒輪坯模鍛件圖 粗實(shí)線鍛件的形狀 雙點(diǎn)劃線零件的輪廓

13、形狀二、模鍛工步確實(shí)定及模膛種類的選擇形狀分 長軸類鍛件 圖 7-12 盤類鍛件圖 7-13模鍛工步確定后，再選擇制坯模膛和模鍛模膛。注:修整工序一一切邊和沖孔熱處理正火、退火 校正防變形清理去氧化皮等三、模鍛成形件的結(jié)構(gòu)工藝性便于模鍛生產(chǎn)，降低本錢 原那么:7-4 壓力機(jī)上模膛成形 由于模鍛錘工作時(shí)震動(dòng)、噪音大，勞動(dòng)條件差，蒸汽效率低，能源消耗多等 缺點(diǎn)。近年來，大噸位模鍛錘有逐步被壓力機(jī)所取代趨勢。 壓力機(jī)有:摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、平鍛機(jī)、模鍛水壓機(jī) 一、摩擦壓力機(jī)上模鍛圖 7-17 工作原理噸位 350t1000t 多用于中、小型鍛件特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，投資少，使用維修方便，基建要

14、求不高、工藝用途 廣泛。中、小型工廠均有此類設(shè)備 二、曲柄壓力機(jī)模鍛傳動(dòng)系統(tǒng)如(圖 7-18)噸位 200012000 噸特點(diǎn)：鍛件精度高，生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件好，節(jié)省金屬等 適合于大批大量生產(chǎn)(造價(jià)高)三、平鍛機(jī)上模鍛(圖 7-19) 傳動(dòng)圖 滑塊水平運(yùn)動(dòng)噸位 500kN31500kN (503150 噸) 25mm 230mm 棒料特點(diǎn)：7-5 模鍛件的缺陷1 錯(cuò)模2欠壓3局部充不滿無法修正4折紋無法修正5凹坑6殘留毛利第八章 板料的沖壓成形工藝?yán)脹_模使板料產(chǎn)生別離或變形的加工方法板料的沖壓成形 常溫下進(jìn)行的，又叫冷沖壓或薄板沖壓。只有當(dāng)板料厚度 810mm 時(shí)，采用熱沖壓，板料沖壓的特點(diǎn)

15、：( 1 )可沖出形狀復(fù)雜的零件，廢料較少；( 2)產(chǎn)品精度高，外表粗糙度較低，互換性好；( 3)能獲得質(zhì)量輕、材料消耗少、強(qiáng)度和剛度較高的零件；( 4)操作簡單，工藝過程便于機(jī)械化，自動(dòng)化，生產(chǎn)率很高本錢低故應(yīng)用廣泛，特別在汽車、拖拉機(jī)、航空、電器、儀表及國防等工業(yè)，占有 極其重要的地位。常用金屬材料低碳鋼、銅合金、鋁合金、鎂合金及塑性高的合金鋼等。常用設(shè)備剪床、沖床沖壓生產(chǎn)可進(jìn)行多種工序，其根本工序：別離工序、變形工序 8-1 別離工序 使坯料的一局部與另一局部相互別離的工序。 如：落料、沖孔、切斷、精沖、修整等。一、落料及沖孔統(tǒng)稱沖載 使坯料按封閉輪廓?jiǎng)e離的工序，其坯料變形過程和模具結(jié)構(gòu)

16、都是一樣，只是 取舍不同。落料被別離的局部為成品，而周邊是廢料 沖孔被別離的局部為廢料，而周邊是成品 如：平面墊圈： 制取外形落料制取內(nèi)孔沖孔1沖裁變形過程 沖裁件質(zhì)量、沖裁模結(jié)構(gòu)與沖裁時(shí)板料變形過程關(guān)系密切， 其過程分三個(gè)階段 1彈性變形階段圖 8-1 沖頭接觸板料后，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)的初始階段，使板料產(chǎn)生彈性壓縮、拉伸與 彎曲等變形，板料中應(yīng)力迅速增大。此時(shí)，凸模下的材料略有彎曲，凹模上的材 料那么向上翹，間隙T-彎曲、上翹T2塑性變形階段沖頭繼續(xù)壓入，應(yīng)力值一屈服極限一塑性變形，變形達(dá)一定程度時(shí)，位于凸、 凹模刃口處的材料硬化加劇出現(xiàn)微裂紋；塑性變形階段結(jié)束。3斷裂別離階段 沖頭繼續(xù)壓入，已

17、形成的上、下微裂紋擴(kuò)大向內(nèi)擴(kuò)展，上、下裂紋相遇 重合時(shí)，材料被剪斷別離。圖 8-2沖裁變形區(qū)的應(yīng)力與變形情況和沖裁件的切斷面的狀況 圓角帶 光亮帶 斷裂帶2凸、凹模間隙 不僅嚴(yán)重影響沖裁件的斷面質(zhì)量，而且影響模具壽命、卸料力、推件力、沖 裁力和沖裁件的尺寸精度。圖8-3a間隙過小一一上、下裂紋向外錯(cuò)開，且材料與凸、凹模之間的摩 擦力增加沖裁力、卸料力、推件力T,磨損加劇模具壽命J圖8-3 c間隙過大上、下裂紋向內(nèi)錯(cuò)開，光亮帶減小，圓角帶與錐度 增大厚大的拉長毛刺，沖裁的翹曲現(xiàn)象嚴(yán)重。對于批量較大而公差又無特殊要求的沖裁件一一采用“大間隙沖裁，提高 模具壽命。圖8-3 b間隙適宜，上、下裂紋重合

18、一線，沖裁力、卸料力、推件力適中, 模具壽命足夠，零件尺寸幾乎與模具一樣。表8-1沖裁模合理間隙值3. 凸、凹模刃口尺寸確實(shí)定落料、沖孔分別計(jì)算設(shè)計(jì)落料模一一落料件確定凹模刃口尺寸取凹模作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件根據(jù)間隙z確定凸模尺寸縮小凸模刃口尺寸保證間隙值設(shè)計(jì)沖孔模一一沖孔件確定凸模尺寸，取凸模作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件一一z確定凹模尺寸用擴(kuò)大凹模刃口尺寸保證間隙值4. 沖裁力的計(jì)算沖裁力是選用沖床噸位和檢驗(yàn)?zāi)＞邚?qiáng)度的一個(gè)重要依據(jù)。平刃沖模的沖裁力按下式計(jì)算p 二 KL Sp沖裁力NL沖裁周邊長度mmS坯料厚度mmK 系數(shù)，常取1.3t材料抗剪強(qiáng)度MPa查手冊，或取=-0.8 b5. 沖裁件的排樣排樣是指落料件在條料

19、、帶料或板料上合理布置的方法，排樣合理可使廢料 最少，材料利用率T圖8-4不同排樣方式材料消耗比照落料件的排樣有兩種類型：無搭邊排樣一一用落料件形狀的一個(gè)邊作為另一個(gè)落料件的邊緣圖d，材料利用率很高，但毛刺不在同一平面上，且尺寸不易準(zhǔn)確。有搭邊排樣一一各落料件之間均留有一定尺寸的搭邊，優(yōu)點(diǎn)：毛刺小，且在同一平面上，尺寸準(zhǔn)確，質(zhì)量高，但材料消耗多。二、修整利用修整模沿沖裁件外緣或內(nèi)孔刮削一薄層金屬，以切掉普通沖裁時(shí)在沖裁 件斷面上存留的剪裂帶和毛刺一尺寸精度T外表粗糙度J圖8-5 a外緣修整圖8-5 b內(nèi)孔修整修整后，沖裁件公差等級IT6IT7外表粗糙度Ra0.81.6卩m三、精密沖裁公差I(lǐng)T6

20、IT8級，外表粗糙造度 Ra0.80.4卩m,且生產(chǎn)率高。根本出發(fā)點(diǎn)一一改變沖裁條件，以增大變形區(qū)的靜水壓作用，抑制材料的斷 裂，使塑性剪切變形延續(xù)到剪切的全過程，與材料不出現(xiàn)剪裂紋的沖裁條件下實(shí) 現(xiàn)材料的別離一一得到斷面光滑而垂直的精密零件。圖8-6精沖法與普通沖裁法所用模具的比擬 8-2變形工序變形工序是使坯料的一局部相對于另一局部產(chǎn)生位移而不破裂的工序女口：拉深、彎曲、翻邊、脹型、旋壓等一、拉深1. 拉深過程及變形特點(diǎn)利用模具使平面坯料變成開口空心件的沖壓工序；可制成筒形、階梯形、盒形、球形、錐形及其它復(fù)雜形狀的薄壁零件。圖8-7拉伸變形過程示意圖2. 拉深中常見的廢品及防止措施最危險(xiǎn)部

21、位一一直壁與底部過渡圓角處，拉應(yīng)力 材料強(qiáng)度極限時(shí)拉裂防裂措施1正確選擇拉深系數(shù)m = d d拉深件直徑；D 坯料直徑Dm d變形程度T易成拉裂一般 m?0.50.8注假設(shè)m過小一一可采用屢次拉深圖 8-92合理設(shè)計(jì)拉深模工作零件凸、凹模圓角半徑過小，易拉裂凸、凹模間隙一一z= 1.11.2 s 比沖裁模大3注意潤滑摩擦磨損加潤滑劑圖8-10起皺拉深件圖8-11 有壓邊圈的拉深3. 毛坯尺寸及拉深力確實(shí)定毛坯尺寸計(jì)算一一拉深前后的面積不變原那么進(jìn)行最大拉伸力圓筒件Fmax =3Gb，sD -d -r凹 s 具體說明 P132二、彎曲坯料的一局部相對于另一局部彎曲成一定角度的工序。圖8-12坯料

22、內(nèi)側(cè)一受壓外側(cè)受拉彎曲時(shí)，盡可能使彎曲線與坯料纖維方向垂直8-13以免破裂三、其它沖壓成形1. 脹形主要用于平板毛坯的局部脹形或叫起伏成形，女口：壓制凹坑、加強(qiáng)筋、花紋、標(biāo)記等。脹形時(shí)，毛坯兩向拉應(yīng)力狀態(tài)，不會產(chǎn)生失穩(wěn)起皺現(xiàn)象一一零件外表光滑、 質(zhì)量好模具：剛模軟模圖8-14廣泛采用2. 翻邊在坯料的平面局部或曲面局部上使板料沿一定的曲率翻成豎立邊緣的沖壓成 形工序。內(nèi)孔翻邊圖8-15不變薄翻邊外緣翻邊變薄翻邊3. 旋壓圖8-16旋壓過程示意圖旋壓的根本要點(diǎn)合理的轉(zhuǎn)速合理的過渡形狀合理加力沖模的分類和構(gòu)造 8-3、簡單沖模圖8-17、連續(xù)沖模圖8-18、復(fù)合沖模圖8-19*5*117lb油封外

23、夾圈油封內(nèi)夾圈坯料半戰(zhàn)品咸品a方累一b方案二c方案三(沖扎鬲龍(b) 外角與c專內(nèi)*(d)沖4個(gè)OSfnrn禮沖壓工序及模具結(jié)構(gòu)標(biāo)記產(chǎn)品名靜沖IE工零件名禰托策年產(chǎn) 頁產(chǎn)品圖號藝規(guī)桎卡件謝號 12萬件共頁材料牌號及 技術(shù)條件08ffl毛坯總狀及尺寸迭用板料3ItWXWQXI.S IIOX MMI.I沖15工藝卡片注工序號工序草圖檢臉檢驗(yàn)按草陽檢驗(yàn)按草圖檢撿授卓圖檢鑒按阜巫檢臉H位/kN160沖孔料扎料沖60工裝名稱尺圖號沖孔棋90*25工序草圖q2XjD g4&5椚工序號二次W曲沖扎4X5A號日期*校對核時(shí)文件號總名底圖 A號簽字簽字簽宇日期日期第九章 金屬的其它塑性成形工藝科學(xué)技術(shù)的不斷開展

24、，壓力加工要求越高，不僅要生產(chǎn)各種毛坯，而且還要 直接生產(chǎn)出各種形狀復(fù)雜的零件；不僅能用易變形材料加工，而且還要用更難變形的材料進(jìn)行生產(chǎn) 近年來，出現(xiàn)了許多新工藝、新技術(shù) 如：超塑性成形、粉末鍛造、零件的擠壓、精密模鍛、零件的軋制、液態(tài)模 鍛、高能高速成形等。新工藝特點(diǎn) 盡量使鍛壓件的形狀接近零件的形狀，以便少、無屑加工，節(jié)省原材料、 切削加工工作量，提高力學(xué)性能和使用性能； 具有更高的生產(chǎn)率； 減小變形力，可在較小鍛壓設(shè)備上制造出大鍛件； 廣泛利用電加熱和少氧化、無氧化加熱，提高鍛件表現(xiàn)質(zhì)量，改善勞動(dòng)條 件。9-1 零件的擠壓使坯料在擠壓筒中受強(qiáng)大的壓力作用而變形的加工方法。一、擠壓特點(diǎn) 坯

25、料在三向受壓狀態(tài)下變形，故可提高金屬坯料的塑性。擠壓材料不僅有鋁、鋼等塑性好的非鐵金屬，而且碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹 鋼及工業(yè)純鐵等也可用擠壓工藝成形。在一定的變形量下某些高碳鋼、軸承鋼、甚至高速鋼等也可進(jìn)行擠壓。 可擠壓動(dòng)各種形狀復(fù)雜、深孔、薄壁、異型斷面的零件。 零件精度高，外表粗糙度低一般尺寸精度為 IT6IT7 ，外表粗糙度 Ra3.20.4 提高了零件的力學(xué)性能纖維組織連續(xù) 節(jié)約原材料，材料利用率可達(dá) 70%，生產(chǎn)率也高。二、分類1按金屬流動(dòng)方向和凸模運(yùn)動(dòng)方向分類 正擠壓金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同圖 9-1 反擠壓金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反圖 9-2 復(fù)合擠壓擠壓時(shí)，坯料一局部

26、金屬的流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同，而另一局部那么相 反圖 9-3 徑向擠壓金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向成 90角圖 9-4 2按金屬坯料所具有的溫度分類 熱擠壓 擠壓時(shí)坯料變形溫度高于材料的再結(jié)晶溫度，與鍛造溫度相同。 熱擠壓變形抗力小，允許每次變形程度較大，但產(chǎn)品外表粗糙。廣泛用于冶金部門中生產(chǎn)鋁、銅、鎂及其合金的型材和管材。 冷擠壓 坯料變形溫度低于材料再結(jié)晶溫度經(jīng)常在室溫下的擠壓工藝。其變形抗力比熱擠壓高得多，但產(chǎn)品表現(xiàn)光潔，內(nèi)部組織為加工硬化組織一提高 了產(chǎn)品強(qiáng)度。廣泛用于制造機(jī)器零件和毛坯。 溫?cái)D壓 介于熱擠壓和冷擠壓之間的擠壓方式，將金屬加熱到再結(jié)晶溫度以下的某個(gè) 適宜溫度10080

27、0C進(jìn)行擠壓。不僅可擠壓中碳鋼，也可擠壓合金鋼零件。 此外，還有靜液擠壓方法圖9-5，凸模與坯料不直接接觸， 給液體加壓30000 個(gè)大氣壓以上，液體傳給坯料，使金屬通過凹模而成形。變形較均勻，擠壓力較小，用于低塑性材料注 擠壓設(shè)備專用擠壓機(jī)液壓式、曲軸式、肘桿式，也可在改良的曲柄壓力機(jī)或摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行。9-2 零件的軋制 軋制除生產(chǎn)型材、板材和管材外，還可生產(chǎn)各種零件。 零件的軋制具有生產(chǎn)率高、質(zhì)量好，本錢低，并可大量減少金屬材料的消耗。一、零件軋制的特點(diǎn) 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，噸位小 勞動(dòng)條件好，易機(jī)械化，自動(dòng)化，生產(chǎn)率高 模具價(jià)廉一一球墨鑄鐵、冷硬鑄鐵 質(zhì)量好，力學(xué)性能好 材料利用率高90%以

28、上二、零件軋制的類型 根據(jù)軋輥軸線與坯料軸線不同，分為：縱軋、橫軋、斜軋、楔橫軋 1縱軋 軋輥軸線與坯料軸線互相垂直的軋制方法。 包括各種型材軋制、輥鍛軋制、輾環(huán)軋制 輥鍛軋制圖 9-6把軋制工藝應(yīng)用到鍛造生產(chǎn)中，目前，成型輥鍛適用于生產(chǎn)的三種 類型鍛件：扁斷面的長桿件，如板手，活動(dòng)板手，鏈環(huán)等 帶有不變形頭部而沿長度方向橫截面面積遞減的鍛件，如葉片 連桿成型輥鍛 輾環(huán)軋制 圖 9-72橫軋 軋輥軸線與坯料軸線互相平行如齒輪軋制圖 9-83斜軋 亦稱螺旋斜軋、軋輥軸線與坯料軸線相交一定角度的軋制方法， 如圖 9-9 b 鋼球軋制 如圖 9-9 a 周期軋制 此外，絲杠冷軋4楔橫軋 利用兩個(gè)外表

29、鑲有楔形凸塊，并作同向旋轉(zhuǎn)的平行軋輥對沿軋輥軸向送進(jìn)的 坯料進(jìn)行軋制的方法圖 9-10主要用于加工階梯軸，錐形軸等各種對稱的零件或毛坯。9-3 精密模鍛 在模鍛設(shè)備上鍛造形狀復(fù)雜，鍛件精度高的模鍛工藝 如：精密模鍛傘齒輪，其齒形局部可直接鍛出而不必再切削加工尺寸精度可達(dá)IT12IT15 Ra3.21.6一、工藝過程圖 9-20二、工藝特點(diǎn)9-4 多向模鍛 將坯料放于鍛模內(nèi)，用幾個(gè)沖頭從不同方向同時(shí)或先后對坯料加壓，以獲得 形狀復(fù)雜的精密鍛件圖 9-21 凹面、凸肩、多向孔穴等，不需模鍛斜度一、優(yōu)點(diǎn)1 提高材料利用率、節(jié)約金屬材料40%90%2 提高力學(xué)性能一一強(qiáng)度T 30%以上3降低勞動(dòng)強(qiáng)度4節(jié)約設(shè)備，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率5應(yīng)用范圍廣、局限性 需專用壓力機(jī)，大噸位設(shè)備 電力消耗量大感應(yīng)電加熱，或氣體保護(hù)無氧化加熱 要求嚴(yán)格毛坯尺寸一一精密計(jì)算或試料9-5 徑向旋轉(zhuǎn)鍛造圖 9-22兩個(gè)以上鍛模高頻率、短沖程施加徑向脈沖打擊力坯料徑向 尺寸減小、軸向尺寸增大。圖 9-23徑向鍛造形式，特點(diǎn)及應(yīng)用9-6 液態(tài)模鍛鑄造 +鍛造組合工藝， 在壓力鑄造根底上開展起來。一、工藝過程圖 9-26工藝流程：原材料配制熔煉澆注加壓成形脫模灰坑冷卻熱處 理f檢驗(yàn)f入庫設(shè)