鍛壓成型課件

金屬的鍛壓成型鍛壓成型的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）改善金屬的組織，提高其機(jī)械性能；（2）可節(jié)約金屬材料和切削加工工時(shí)；（3）具有較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率。缺點(diǎn)：（1）零件的結(jié)構(gòu)工藝性要求高；（2）需要重型設(shè)備和復(fù)雜的工模具；（3）勞動(dòng)條件差。金屬的塑性變形的實(shí)質(zhì)概念：塑性：金屬的變形能力（延伸率、斷面收縮率）彈性變形：可恢復(fù)原狀塑性變形：永久變形實(shí)質(zhì)：是金屬原子在外力的作用下發(fā)生相對移動(dòng)并到達(dá)新的平衡位置。規(guī)律：金屬材料總是先發(fā)生彈性變形，彈性變形進(jìn)行到一定程度時(shí)才發(fā)生塑性變形。方式：位錯(cuò)的滑移、孿晶變形條件：σ>σs滑移面、滑移方向及滑移系位錯(cuò)是在切應(yīng)力作用下，在特定的滑移面上沿特定的滑移方向滑移位錯(cuò)的滑移面就是該晶體的密排面；滑移方向就是其密排方向。統(tǒng)一晶格中的一個(gè)滑移面和其上的一個(gè)滑移方向組成一個(gè)滑移系。體心立方有12個(gè)；面心立方12個(gè)；密排六方只有3個(gè)滑移系越多，金屬的塑性越好。面心立方的塑性>體心立方的塑性>密排六方的塑性孿晶變形晶體經(jīng)孿晶變形后形成與基體鏡面對稱的晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)類型沒有改變。多晶體的塑性變形晶界阻礙位錯(cuò)的滑移多晶體在外加應(yīng)力作用下有軟位向晶粒與硬位向晶粒之分；變形的不均勻性與協(xié)調(diào)性；晶粒的轉(zhuǎn)動(dòng)造成軟硬位向的轉(zhuǎn)化。塑性變形對金屬組織和性能的影響形變強(qiáng)化（加工硬化）強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降。冷變形金屬在加熱時(shí)的組織和性能的變化組織變化回復(fù)應(yīng)力部分消除，原子回到平衡位置再結(jié)晶現(xiàn)象：晶粒重新形核、長大溫度：T再≈0.4T熔條件：內(nèi)因—一定的變形度；外因—溫度高于再結(jié)晶溫度。結(jié)果：位錯(cuò)大量被消除，加工硬化消失。晶粒長大性能變化冷變形：強(qiáng)度、硬度升高，塑性韌性下降再結(jié)晶后：強(qiáng)度、硬度下降，塑性韌性升高纖維組織（鍛造流線）形成原因：存在于晶界上的夾雜物纖維組織無法通過熱處理消除；1）正應(yīng)力與流線方向重合；2）切應(yīng)力與流線方向垂直；3）鍛造流線的分布與零件的外形輪廓相符合，而不被切斷鍛造比鍛造比：鍛造生產(chǎn)中代表金屬變形程度的一個(gè)參數(shù)增加鍛造比—可使金屬組織細(xì)化，提高鍛件機(jī)械性能過大的鍛造比—使鍛件產(chǎn)生各向異性。金屬的鍛造性能衡量方法：塑性、形變抗力影響金屬鍛造性能的因素：（1）金屬的本質(zhì)純金屬鍛造性能好（面心、體心、密排六方）單相固溶體鍛造性能好（2）變形條件變形溫度變形速度坯料的加熱始鍛溫度過高：過熱、過燒過熱：晶粒粗大過燒：晶界氧化過低：加熱頻繁終鍛溫度過高：晶粒長大；網(wǎng)狀二次滲碳體析出。過低：鍛件開裂；損壞設(shè)備變形時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)對鍛造性能的影響金屬塑變時(shí)其應(yīng)力狀態(tài)中的壓應(yīng)力數(shù)目越多，其塑性越好；在三向壓應(yīng)力作用下，金屬的塑性最好。但其變形抗力也最大。7.金屬塑性成型方法一.分類1.體積成型：鍛造、擠壓2.板料成型：沖壓二.

常見塑性成型方法：（1）自由鍛造（2）模型鍛造（3）擠壓（4）拉拔（5）軋鍛（6）板料沖壓自由鍛的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)備投資小；鍛造錘模具（2）方便、靈活，鍛件大小不受限制；缺點(diǎn)：（1）鍛件尺寸精度差，加工余量大；（2）鍛件形狀簡單，生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大適用：單件、小批量生產(chǎn)自由鍛工藝自由鍛的工序（1）基本工序：鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移等（2）輔助工序：倒棱、壓肩等（3）精整工序：修平面、校直等。模鍛設(shè)備模鍛錘：模鍛錘程控全液壓鍛錘壓力機(jī)曲柄壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)液壓壓力機(jī)平鍛機(jī)程控全液壓鍛錘摩擦壓力機(jī)模鍛的特點(diǎn)分類開式模鍛閉式模鍛特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）鍛件表面光潔、尺寸精度高；（2）可鍛形狀復(fù)雜的鍛件；（3）生產(chǎn)率高，大批量生產(chǎn)成本低。缺點(diǎn)：（1）投資大（設(shè)備、模具）；（2）工藝復(fù)雜。適用：大批量生產(chǎn)中、小鍛件鍛模模鍛模膛：預(yù)鍛模膛：其結(jié)構(gòu)比終鍛模膛高度大、寬度小、無飛邊槽，模鍛斜度和圓角大終鍛模膛：模膛周圍設(shè)飛邊槽，通孔鍛件需留沖孔連皮。

錘上模鍛模鍛錘的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）砧座大、且與錘身連為一體；（2）錘身與導(dǎo)軌配合精度高。錘上模鍛特點(diǎn)：（1）錘擊大小和頻率可調(diào)（2）可完成鐓粗、拔長、滾擠、彎曲、成形、預(yù)鍛、終鍛等工步；（3）可鍛長、短軸類鍛件；（4）震動(dòng)和噪聲大，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。曲柄壓力機(jī)上模鍛特點(diǎn)：（1）壓力鍛造，變形速度較低；（2）滑塊運(yùn)動(dòng)精度高使得鍛件尺寸精度高；（3）生產(chǎn)率高，震動(dòng)和噪聲?。唬?）行程一定，不能進(jìn)行滾擠、拔長等。適用：大批量生產(chǎn)摩擦壓力機(jī)上模鍛特點(diǎn)：（1）有一定的沖擊作用；（2）滑塊行程和打擊能量都可調(diào)；（2）可完成鐓粗、成形、彎曲、預(yù)鍛、終鍛等工序，適用：大批量生產(chǎn)小型鍛件模鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性1

模鍛件應(yīng)具有合理的分模面：（1）制模方便；（2）金屬易于充滿模膛；（3）鍛件便于出模；（4）減少余塊。2.與分模面垂直的非加工表面應(yīng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)斜度3.鍛件形狀應(yīng)力求簡化，尤其應(yīng)避免薄片、高肋、高臺等結(jié)構(gòu)4.應(yīng)盡量避免窄溝、深槽和深孔、多孔結(jié)構(gòu)，以便于模具制造和延長模具壽命。模鍛件的工藝設(shè)計(jì)選定分模面：確定加工余量和鍛造公差；表2-16模鍛斜度：與分模面垂直的側(cè)表面圓角半徑：內(nèi)圓角：減少摩擦阻力外圓角：金屬易于充滿模膛飛邊與沖孔連皮模鍛件的精整切邊和沖孔：熱切、冷切切邊：去除飛邊沖孔：去除沖孔連皮校正：校正變形。熱校、冷校精壓：提高鍛件精度；降低表面粗糙度。復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題胎模鍛在自由鍛設(shè)備上使用非固定模具（胎模）生產(chǎn)模鍛件。特點(diǎn)：（1）設(shè)備投資小，模具簡單；（2）鍛件質(zhì)量不如模鍛；（3）勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全性差，模具壽命低。適用：小鍛件中、小批量生產(chǎn)。鍛件的冷卻及熱處理鍛件的冷卻空冷坑冷灰砂冷爐冷鍛件的熱處理目的：調(diào)整硬度、消除應(yīng)力方式：正火、退火板料沖壓設(shè)備：沖床，沖壓模具材料：薄板（低碳鋼、鋁合金、銅合金、鈦合金）特點(diǎn)：（1）冷變形；（2）形變強(qiáng)化（3）沖壓件尺寸精度高（4）操作簡單、生產(chǎn)率高、易機(jī)械化、自動(dòng)化（5）模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量和性能要求高板料沖壓的基本工序沖裁（沖孔、落料）彎曲拉深成形其它鍛壓加工方法精密模鍛精密沖壓高速錘鍛造擺動(dòng)碾壓電鐓擠壓成型軋制成型粉末鍛造液態(tài)模鍛超塑性模鍛精密模鍛精度：尺寸精度IT12～I(xiàn)T15粗糙度Ra值3.2～1.6μm技術(shù)難點(diǎn)：模具坯料和加熱擠壓成型特點(diǎn)：1。提高零件精度；2。生產(chǎn)率和材料利用率高3。提高零件的機(jī)械性能4。適用于塑性較低金屬成型方式：正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓、徑向擠壓熱擠壓、溫?cái)D壓、冷擠壓表面潤滑磷化：表面形成多孔的磷化膜；皂化：在60～70℃的硬脂酸鈉溶液中浸泡15min。軋鍛概念：通過軋輥的旋轉(zhuǎn)軋制零件軋鍛的分類：縱軋：工件作直線運(yùn)動(dòng)橫軋：工件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輥鍛工藝概念：孔形在扇形模塊上適用的零件：教材P141橫軋工藝：軋制回轉(zhuǎn)體類零件斜軋工藝（螺旋軋制工藝）：坯料徑向受壓沿徑向和軸向流動(dòng)，軋制鋼球、周期性變形的長桿鍛件、絲桿。擴(kuò)孔工藝：制造環(huán)行鍛件塑性成型件的工藝設(shè)計(jì)繪制鍛件圖確定工藝流程1.計(jì)算坯料質(zhì)量；2.確定原材料直徑及高度；3.確定鍛造工序；4.鍛件的加熱溫度及冷卻方式選定設(shè)備及輔助工具錘上自由鍛工藝規(guī)程的制定1.繪制鍛件圖（加工余量、鍛造公差、余塊）2.確定變形工步（表2-7）3.計(jì)算坯料重量和尺寸G坯=G鍛+G損=G鍛+G燒+G芯+G切（P106表2-8）根據(jù)坯料重量確定坯料體積，然后選定鋼材的直徑