金屬工藝學(xué)第五章課件

1、第五章鍛壓【本章要點】鍛壓成形的基本知識,加工方法、分類、工藝特點和具體應(yīng)用場合。第一節(jié)鍛造 鍛造按其成形方式不同分為自由鍛造和模型鍛造兩大類。一、自由鍛造 自由鍛造是利用沖擊力或壓力使金屬坯料在上、下兩砧鐵之間產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需鍛件的加工方法。1. 自由鍛造的基本工序 實際生產(chǎn)中,常用的基本工序有鐓粗、拔長、沖孔和彎曲四種。圖5-2拔長種類a) 平砧拔長b) 趕鐵拔長c) 芯棒拔長2. 自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性為了適應(yīng)品種繁多的單件、小批量生產(chǎn),自由鍛造只限于使用簡單、通用的工具,鍛件形狀主要靠人工操作技術(shù)鍛出。圖5-3沖孔種類a) 實心沖頭沖孔b) 空心沖頭沖孔1沖頭2漏盤3上墊4空心

2、沖頭5芯料圖5-4彎曲a) 壓鐵彎曲b) 模型彎曲表5-1自由鍛件結(jié)構(gòu)工藝性要求表5-1自由鍛件結(jié)構(gòu)工藝性要求表5-1自由鍛件結(jié)構(gòu)工藝性要求表5-2釘錘手工自由鍛造過程表5-2釘錘手工自由鍛造過程表5-2釘錘手工自由鍛造過程表5-2釘錘手工自由鍛造過程表5-3齒輪毛坯的機器自由鍛造過程表5-3齒輪毛坯的機器自由鍛造過程表5-3齒輪毛坯的機器自由鍛造過程表5-3齒輪毛坯的機器自由鍛造過程二、 模型鍛造簡介 模型鍛造是將金屬坯料放在具有一定形狀和尺寸的模膛內(nèi),施加沖擊力或壓力,使坯料在模膛內(nèi)產(chǎn)生塑性變形,從而獲得與模膛形狀相同的鍛件。1. 胎模鍛造 胎模鍛造是在自由鍛造的設(shè)備上用簡單模具(胎模)生

3、產(chǎn)鍛件的一種鍛造方法。圖5-5摔子a) 普通摔子b) 成形摔子圖5-6扣模圖5-7套筒模a) 開式套模b) 閉式套模1上模墊2模套3下模墊2. 錘上模鍛圖5-8合模圖5-9工字齒輪胎膜鍛工藝圖5-10鍛模結(jié)構(gòu)1錘頭2上模3飛邊槽4下模5模墊6、7、10緊固楔鐵8分模面9形槽圖5-11典型模鍛件圖5-12彎曲連桿的多膛模鍛第二節(jié)鍛造基本知識一、影響金屬鍛造性能的因素 金屬鍛造性能是材料在利用鍛壓加工方法時的難易程度,常用金屬的塑性和變形抗力兩個指標(biāo)綜合衡量。1. 金屬材料的性質(zhì)(1) 化學(xué)成分的影響不同化學(xué)成分的金屬材料具有不同的鍛造性能。2.加工條件(1) 變形溫度的影響隨著變形溫度的提高,金

4、屬的塑性提高,變形抗力減少,提高了金屬的鍛造性。圖5-13鍛造流線的合理分布a) 螺釘頭b) 曲軸1.鍛造流線工件在鍛造變形過程中,其內(nèi)部一些雜質(zhì)也隨之變形,當(dāng)鍛件沿軸向伸長時,這些雜質(zhì)也隨之伸長呈纖維狀,形成所謂鍛造流線,使得鍛件具有明顯的各向異性力學(xué)性能。2.鍛造比鍛造比是指鍛造工件變形前后的橫截面或長度的比值,通常用符號Y表示,即二、鍛造流線與鍛造比第三節(jié)板料沖壓與其他鍛壓方法一、板料沖壓板料沖壓是利用沖模使金屬板料發(fā)生分離或變形的加工成形方法。1.沖壓基本工序(1) 分離工序使坯料的一部分與另一部分相互分離的工序稱為分離工序,包括剪切和沖裁。圖5-14落料圖5-15沖孔圖5-16彎曲圖

5、5-17拉深圖5-18沖模1定位銷2導(dǎo)板3卸料板4沖頭5沖頭壓板6模墊7模柄8上模板9導(dǎo)套10導(dǎo)柱11凹模12凹模壓板13下模板2.沖模沖模是使板料分離或變形的工具。用以固定凹模和送料,卸料構(gòu)件。上、下模板上分別固定有導(dǎo)套和導(dǎo)柱,用以將上、下模對準(zhǔn)。2) 工作零件。沖頭和凹模是沖模的工作部分,沖頭通過沖頭壓板固定在上模板上,凹模通過凹模壓板固定于下模板。3) 導(dǎo)板與定位零件。導(dǎo)板用以控制坯料送進方向,定位零件用來控制坯料送進的長度。4) 卸料板。卸料板是在沖壓后使沖頭從工件或坯料脫出的零件。1) 模架。模架由上、下模板組成。上模板用以固定沖頭,下模板鍛壓除包括一般的鍛造和沖壓外,還包括輥軋、拉

6、拔、擠壓、徑向鍛造等生產(chǎn)方式。1.輥軋輥軋是坯料靠摩擦力將坯料帶入軋輥的,在軋輥的碾壓作用(兩軋輥旋轉(zhuǎn)方向相反或相同)下,產(chǎn)生連續(xù)變形的工藝,如圖5-19所示。二、其他鍛壓方法圖5-19輥軋擠壓是坯料在三向不均勻壓應(yīng)力作用下,從模具的孔口或縫隙擠出,使之橫截面積減小,長度增加,成為所需制品的加工方法。3.拉拔坯料在牽引力作用下通過?？桌?使之產(chǎn)生塑性變形而得到截面減小、長度增加的制品工藝稱拉拔,如圖5-21所示。2.擠壓圖5-20不同擠壓方式a) 正擠壓b) 反擠壓c) 復(fù)合擠壓d) 徑向擠壓圖5-21拉拔4.徑向鍛造徑向鍛造是對軸向旋轉(zhuǎn)送進的棒料或管料施加脈沖打擊力,鍛成沿軸向具有不同截面制品的工藝方法。圖5-22徑向鍛造三、金屬壓力加工新技術(shù)簡介隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,對鍛壓加工提出了越來越高的要求,出現(xiàn)了許多先進的鍛壓工藝方法。1.高速錘成形高速錘成形是利用14MPa的高壓氣體的短時間突然膨脹,推動錘頭和框架系統(tǒng)作高速相對運動而產(chǎn)生懸空打擊,使金屬坯料在高速沖擊下成形。2.精密模鍛精密模鍛是在普通的模鍛設(shè)備上鍛制形狀復(fù)雜的高精度鍛件的一種模鍛工藝。3.液態(tài)成形液態(tài)成形是一種介于壓力鑄造