演示文稿第八章壓力加工成型

（優(yōu)選）第八章壓力加工成型當(dāng)前1頁，總共70頁。3、不易獲得形狀復(fù)雜的鍛件。用于制造形狀較簡單，受力復(fù)雜的零件毛坯。三、生產(chǎn)方式1、軋制②橫軋──軋輥軸線與坯料軸線 互相平行斜軋──軋輥軸線與坯料軸線相交一定角度④楔橫軋──在兩個軸線平行的軋輥上裝有楔塊軋制時，楔塊逐漸擠壓坯料，使坯料直徑變小，長度增加。①縱軋──軋輥軸線與坯料軸線 互相垂直當(dāng)前2頁，總共70頁。當(dāng)前3頁，總共70頁。當(dāng)前4頁，總共70頁。2、擠壓

①正擠壓──坯料流動方向

與凸模運動方向一致反擠壓──坯料流動方向

與凸模運動方向相反徑向擠壓──坯料流動方

向與凸模運動方向垂直④復(fù)合擠壓──坯料上一部分金屬的流動方向與凸模運動方向相同，另一部分金屬的流動方向與凸模運動方向相反。當(dāng)前5頁，總共70頁。當(dāng)前6頁，總共70頁。3、拉拔當(dāng)前7頁，總共70頁。4、自由鍛5、模鍛6、板料沖壓當(dāng)前8頁，總共70頁。

8.1金屬的塑性變形一、塑性變形的實質(zhì)一）、單晶體的塑性變形1、在σ作用下的變形情況σ只能使晶體產(chǎn)生彈性變形或斷裂而不能產(chǎn)生塑性變形2、在τ作用下的變形情況當(dāng)前9頁，總共70頁?；泼婵偸窃优帕凶蠲艿拿妫品较蚩偸窃谂帕凶蠲艿姆较?。滑移──在外力作用下，晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對另一部分發(fā)生的相對位移。產(chǎn)生滑移的晶面和晶向稱為滑移面和滑移方向。當(dāng)前10頁，總共70頁。一個滑移面及面上的一個滑移方向組成一個滑移系。體心立方晶格：6×2=12面心立方晶格：4×3=12密排六方晶格：1×3=3當(dāng)前11頁，總共70頁。孿晶──在外力作用下，晶體的一部分沿一定的晶面和 晶向在一個區(qū)域內(nèi)作連續(xù)順序的位移。滑移量是原子間距的整數(shù)倍滑移后兩部分晶體的位向仍保持不變位移量是一個原子間距的幾分之一孿晶后，兩部分晶體的位向發(fā)生了改變當(dāng)前12頁，總共70頁。二）、多晶體的塑性變形1、變形晶內(nèi)變形滑移孿晶移動晶間變形轉(zhuǎn)動①變形不均勻

②變形抗力較大③形成纖維組織──各向?qū)?、特點：當(dāng)前13頁，總共70頁。二、塑性變形后金屬的組織和性能一）、組織的變化1、晶粒沿變形最大方向伸長—纖維組織；2、晶格與晶粒均發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；3、晶粒間產(chǎn)生碎晶。4、改善鑄態(tài)組織二）、性能的變化──加工硬化1、概念隨著塑性變形的進行，強度硬度增加而塑性韌性下降的現(xiàn)象稱為加工硬化。當(dāng)前14頁，總共70頁。2、對生產(chǎn)的影響①可提高金屬的強度，硬度和耐磨性冷卷彈簧──提高屈強比冷沖自行車擋泥板──提高金屬的表面強度

②給繼續(xù)變形造成困難3、消除──再結(jié)晶①回復(fù)當(dāng)前15頁，總共70頁。

②再結(jié)晶

T再＝0.4T熔

③晶粒長大金屬以一些碎晶，雜質(zhì)為核心，形成細小的等軸晶粒,使加工硬化徹底消除，塑性完全恢復(fù)的現(xiàn)象。4、冷、熱變形①冷變形──在再結(jié)晶溫度以下進行的變形

特點：a.精度高，表面質(zhì)量好

b.強度、硬度高c.勞動條件好

d.變形抗力大，內(nèi)應(yīng)力大當(dāng)前16頁，總共70頁。

②熱變形─在再結(jié)晶溫度以上進行的變形特點：機械性能得的提高a.晶粒得到細化缺陷被消除b.形成纖維組織──性能呈方向性＊纖維組織的合理利用零件最大正應(yīng)力方向與纖維方向平行零件最大切應(yīng)力方向與纖維方向垂直纖維沿零件輪廓形狀分布不被切斷當(dāng)前17頁，總共70頁。三、金屬的鍛造性一）、概念金屬的鍛造性是指鍛造金屬材料的難易程度二）、衡量指標1、塑性：金屬不產(chǎn)生裂紋所允許的最大變形程度2、變形抗力：金屬在變形時抵抗工具作用的力。三）、影響因素

1、金屬本質(zhì)①化學(xué)成分：C、W、Mo、V、Ti

②組織結(jié)構(gòu)：純金屬、單相固溶體/第二相鑄態(tài)、粗晶、夾雜當(dāng)前18頁，總共70頁。2、變形條件

①變形溫度在一定溫度范圍內(nèi)，T↑“鍛”

a.始鍛溫度──原則上高但不過 熱不過燒

過熱：加熱溫度過高或保溫時 間過長晶粒劇烈長大的 現(xiàn)象

過燒：加熱溫度高到接近金屬熔點時，爐氣中的氧氣滲入形成脆性晶界破壞了晶粒間的結(jié)合的現(xiàn)象。

b.終鍛溫度──原則上低但無硬化當(dāng)前19頁，總共70頁。②變形速度

變形速度──單位時間內(nèi)的變形 程度熱效應(yīng)──在變形的過程中，變 形能力轉(zhuǎn)化為熱能使金屬溫度升高的現(xiàn)象。

碳鋼的鍛造溫度范圍當(dāng)前20頁，總共70頁。a.對塑性的影響b.對變形抗力的影響壓應(yīng)力數(shù)目↑拉應(yīng)力數(shù)目↑塑性↓塑性↑壓應(yīng)力＞拉應(yīng)力同號應(yīng)力＞異號應(yīng)力③應(yīng)力狀態(tài)當(dāng)前21頁，總共70頁。當(dāng)前22頁，總共70頁。8.2自由鍛概述一、定義：自由鍛是利用沖擊力或靜壓力在鍛壓設(shè)備的上、下兩 砧鐵之間產(chǎn)生變形，從而得到所需形狀及尺寸的鍛件 的方法二、分類

1、手工鍛造2、錘上自由鍛造3、液壓機上自由鍛造錘上自由鍛造適用于生產(chǎn)中，小型自由鍛件，液壓機上的鍛造適用于生產(chǎn)大型自由鍛件。三、設(shè)備當(dāng)前23頁，總共70頁。鍛錘類沖擊力噸位 用落下部分的質(zhì)量表示液壓機類靜壓力噸位用產(chǎn)生的最大壓力表示1、空氣錘驅(qū)動由空氣帶動錘頭工作。利用6～9個大氣壓的蒸氣或壓縮空氣帶動錘頭工作。噸位較大0.5～5噸,用于鍛中型,較大型鍛件。噸位小，50～1000公斤，用于鍛小型鍛件。2、蒸汽空氣錘當(dāng)前24頁，總共70頁。3、水壓機利用高壓水20～40MPa推動大活塞形成巨大的靜壓力使金屬變形。噸位500～15000噸，用于鍛大型鍛件。萬噸級水壓機的噸位和臺數(shù)是一個國家重型機械制造工業(yè)水平的一個重要標志。4、生產(chǎn)率低，勞動強度大，對工人技術(shù)水平要求高。四、特點主要用于品種繁多的單件小批生產(chǎn)。1、所用設(shè)備、工具簡單、通用、成本低、靈活性大。2、鍛件大小不限，是制造大型鍛件的唯一方法。3、鍛件精度低，形狀不能太復(fù)雜。當(dāng)前25頁，總共70頁。五、自由鍛基本工序一）、鐓粗毛坯高度減小,橫斷面積增大的鍛造工序叫 鐓粗。1.5＜＜2.5DH用于鍛造齒輪坯、法蘭盤等零件毛坯。二）、拔長使坯料橫截面減小而長度增加的鍛造工序稱為拔長。當(dāng)前26頁，總共70頁。用于鍛造軸桿及套筒類零件毛坯。1、實心沖子沖孔2、空心沖子沖孔3、在墊環(huán)上沖孔三）、沖孔采用沖子將坯料沖出透孔或不透孔的鍛造工序叫沖孔。用于鍛造帶孔鍛件。當(dāng)前27頁，總共70頁。四）、彎曲——將坯料彎成曲線或一定角度。用于鍛造各種彎曲類鍛件當(dāng)前28頁，總共70頁。六）、扭轉(zhuǎn) 將坯料的一部分相對另一部分繞其共同軸線旋轉(zhuǎn)一定角度。用于鍛造多拐曲軸、麻花鉆等。七）、切割 切去坯料一部分。

用于切除鋼錠底部、夾持鍛件的鉗把部分、鍛件料頭以及分割鍛件等。五）、錯移 將坯料的一部分相對另一部分相互平行錯開一

鍛距離。 用于鍛造曲軸類鍛件。當(dāng)前29頁，總共70頁。六、自由鍛工藝規(guī)程一）、繪制鍛件圖1.鍛件余量

3.余塊（敷料）──為簡化鍛件形狀便于鍛造而多留出的那一部分金屬。

2.鍛件公差 鍛件實際尺寸和公稱尺寸所允許的偏差。當(dāng)前30頁，總共70頁。二）、計算坯料的質(zhì)量和尺寸1.坯料質(zhì)量

G坯＝G鍛＋G燒＋G其他坯料尺寸應(yīng)根據(jù)坯料的體積(V坯)和第一個基本工序的性質(zhì)(鐓粗或拔長)來確定：

2.確定坯料尺寸V坯=G坯γ①鐓粗：

1.25≤─≤2.5

HDY＝──

F坯F鍛②拔長：當(dāng)前31頁，總共70頁。

碳素鋼錠Y＞2.5～3軋材Y＝1.3～1.5三）、安排鍛造工序如齒輪坯：鐓粗——沖孔。長軸類(軸類)鍛件：主要工序為拔長。

如曲軸：拔長——錯移——扭轉(zhuǎn)。彎曲鍛件:

拔長——彎曲(多次)。復(fù)雜形狀的鍛件,各種工序的組合。短軸類(餅塊類)鍛件：主要工序為鐓粗（有凸肩的,局部鐓粗；帶孔的選鐓粗——沖孔）。當(dāng)前32頁，總共70頁。四）、選擇鍛造設(shè)備五）、確定鍛造溫度范圍六）、填寫鍛造工藝卡七）、自由鍛工藝示例1、汽車半軸當(dāng)前33頁，總共70頁。2、齒輪坯當(dāng)前34頁，總共70頁。七、自由鍛鍛件結(jié)構(gòu)工藝性一）、外形盡量簡單避免截交與相貫二）、不允許有錐度和斜面三）、不允許有筋和凸臺四）、復(fù)雜件，斷面有急劇變化的鍛件應(yīng)采用組合件當(dāng)前35頁，總共70頁。

8.3模鍛概述：一、特點及應(yīng)用：1、生產(chǎn)率較高，對工人技術(shù)要求不高。2、鍛件較復(fù)雜,精度、Ra較好。

3、機加工余量小,材料利用率高。4、勞動強度較小5、變形抗力大,設(shè)備噸位大。（限于150kg以下鍛件)7、工藝靈活性較差。

6、生產(chǎn)準備周期長(鍛模制造周期長,成本高,壽命低)當(dāng)前36頁，總共70頁。二、方式壓力機上模鍛主要用于中小型鍛件的大批大量生產(chǎn)錘上模鍛胎模鍛當(dāng)前37頁，總共70頁。三、錘上模鍛一）、設(shè)備（蒸氣──空氣模鍛錘）1、錘頭與導(dǎo)軌之間的間隙小且導(dǎo)軌很長2、砧座質(zhì)量大且機架與砧座直接連接二）、鍛模1、模鍛模膛

①終鍛模膛形狀與鍛件一致設(shè)有飛邊槽帶孔件──沖孔連皮容納多余的金屬增大金屬流動阻力當(dāng)前38頁，總共70頁。

②預(yù)鍛模膛形狀接近鍛件斜度、圓角比較大無飛邊槽

2、制坯模膛①拔長模膛②滾擠模膛③彎曲模膛④切斷模膛當(dāng)前39頁，總共70頁。

①分模面的選擇b.使上下模膛深度最淺c.上、下模膛沿分模面輪廓一致d.使鍛件上加余塊最少三）、模鍛工藝規(guī)程1、繪制模鍛件圖

公差0.3～3mm

余量0.5～5mm②確定余量、公差和余塊為平面便于鍛件取出且分模面a.當(dāng)前40頁，總共70頁。④模鍛圓角a.便于金屬流動與充滿模膛b.防止模膛過早開裂與壓塌r＝(1.5～12)mm③模鍛斜度便于取出鍛件α2>α1R＝(2～3)r2、確定模鍛工步①長軸類鍛件

當(dāng)前41頁，總共70頁。鍛造工藝過程為：制坯（如拔長、滾壓、彎曲、成形）

——預(yù)鍛——終鍛。模鍛時毛坯軸線方向（長度方向）與鍛擊方向垂直，金屬主要沿高度方向流動，沿長度方向流動很少，往往需制坯。②盤類鍛件

模鍛時坯料軸線方向與打擊方向相同，金屬沿高度、寬度和長度方向同時流動。當(dāng)前42頁，總共70頁。工藝過程：制坯（鐓粗、壓扁）——終鍛3、修整工序①切邊和沖孔②較正③熱處理④清理當(dāng)前43頁，總共70頁。四、典型模鍛件的工藝過程當(dāng)前44頁，總共70頁。五、模鍛零件結(jié)構(gòu)工藝性1.便于鍛件取出，加余塊最少，鍛模易于制造2.外形力求簡單、平直和對稱，盡量避免鍛件模截面積差別過大，避免鍛件上有薄壁、高筋和凸起結(jié)構(gòu)3.復(fù)雜件要考慮鍛焊組合結(jié)構(gòu)當(dāng)前45頁，總共70頁。胎模鍛是在自由鍛造設(shè)備上使用可移動的鍛模(胎模)生產(chǎn)模鍛件的一種工藝方法。二）、胎模種類及主要作用胎六、胎模鍛一）、定義1.扣模主要用于鍛造具有平直側(cè)面的非回轉(zhuǎn)體鍛件2.筒模當(dāng)前46頁，總共70頁。3.合模主要用于鍛造形狀復(fù)雜的非回轉(zhuǎn)體鍛件主要用于鍛造回轉(zhuǎn)體鍛件三）、工藝過程當(dāng)前47頁，總共70頁。①鍛件較自由鍛件復(fù)雜,尺寸精度更高,機加工余量較少,材料利用利高。

④更換?？?生產(chǎn)周期縮短,成本降低。2、與模鍛比較：與模鍛比較：②生產(chǎn)率高③機械性能更好(胎模內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)較好)①工藝靈活②模具結(jié)構(gòu)更簡單③設(shè)備簡單,經(jīng)濟。四）、特點1、與自由鍛比較：當(dāng)前48頁，總共70頁。

適于小批量生產(chǎn)，用自由鍛成形困難，模鍛又不經(jīng)濟的形狀復(fù)雜的鍛件。當(dāng)前49頁，總共70頁。

七、其他設(shè)備上模鍛一）、摩擦壓力機上模鍛當(dāng)前50頁，總共70頁。二）、曲柄壓力機上模鍛（熱模鍛曲柄壓力機）當(dāng)前51頁，總共70頁。三）、平鍛機上模鍛

四）、液態(tài)模鍛當(dāng)前52頁，總共70頁。8.4板料沖壓概述一、定義板料沖壓是利用沖模在沖床上使板料分離或變形的加工方法。二、特點及應(yīng)用6、沖模制造復(fù)雜。1、生產(chǎn)率高(靠模具設(shè)備成形，操作簡便，易實現(xiàn)“兩化”)2、可成形復(fù)雜形狀的制件,廢料少，材料利用率高。3、制件尺寸精度高、表面質(zhì)量好、互換性好,不需機加工4、制件強度高、剛性好、重量輕。5、加工成本低當(dāng)前53頁，總共70頁。沖壓既能夠制造尺寸很小的儀表零件，又能夠制造諸如汽車大梁、壓力容器封頭一類的大型零件，又能夠制造精密(公差在微米級)和復(fù)雜形狀的零件。占全世界鋼產(chǎn)60%-70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分經(jīng)過沖壓制成成品。沖壓在汽車、機械、家用電器、日常用品、電機、儀表、航空航天、兵器等制造中，都有廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前54頁，總共70頁。三、設(shè)備1.剪床下料當(dāng)前55頁，總共70頁。2.沖床 沖壓，制成所需形狀和尺寸的制件。當(dāng)前56頁，總共70頁。四、基本工序一）、分離工序1.沖裁──使坯料按封閉輪廓分離落料──沖下部分為工件，周邊為廢料

沖孔──沖下部分為廢料，周邊是工件將沖壓件與板料按要求的輪廓線分離的工序,如剪切、落料、沖孔。落料和沖孔總稱為沖裁。當(dāng)前57頁，總共70頁。

＊沖裁時應(yīng)注意的問題①凸凹模工作部分應(yīng)有鋒利的刃口②凸凹模間應(yīng)有合理的間隙當(dāng)前58頁，總共70頁。③正確確定凸凹模刃口的尺寸沖孔：D凸＝D孔

D凹＝D凸＋Z落料：D凹＝D落

D凸＝D凹－Z ④合理排樣

2.修整二）、變形工序使坯料一部分相對另一部分產(chǎn)生位移而不破壞的工序有搭邊排樣無搭邊排樣當(dāng)前59頁，總共70頁。1.拉深：使平板毛坯變成開口空心零件的工序當(dāng)前60頁，總共70頁。b.凸凹模間要有合理的間隙a.凸凹模工作部分要有合理的圓角①防止拉裂c.拉深系數(shù)不能太小m=d/Dd.進行適當(dāng)?shù)臐櫥M行多次拉深時：=mdndn-1兩次拉深間需進行退火處理。

②防止起皺──增加壓板進行多次拉深時，后一次拉深系數(shù)較前一次略大些當(dāng)前61頁，總共70頁。2.彎曲：使板料或坯件彎成一 定角度和形狀的工序當(dāng)前62頁，總共70頁。①防止