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(yè)，總共70頁(yè)。3、不易獲得形狀復(fù)雜的鍛件。用于制造形狀較簡(jiǎn)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(gè)軸線平行的軋輥上裝有楔塊軋制時(shí)，楔塊逐漸擠壓坯料，使坯料直徑變小，長(zhǎng)度增加。①縱軋──軋輥軸線與坯料軸線 互相垂直當(dāng)前2頁(yè)，總共70頁(yè)。當(dāng)前3頁(yè)，總共70頁(yè)。當(dāng)前4頁(yè)，總共70頁(yè)。2、擠壓

①正擠壓──坯料流動(dòng)方向

與凸模運(yùn)動(dòng)方向一致反擠壓──坯料流動(dòng)方向

與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反徑向擠壓──坯料流動(dòng)方

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

8.1金屬的塑性變形一、塑性變形的實(shí)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(yè)，總共70頁(yè)。滑移面總是原子排列最密的面，滑移方向總是原于排列最密的方向?；譬ぉぴ谕饬ψ饔孟拢w的一部分沿一定的晶面和晶向相對(duì)另一部分發(fā)生的相對(duì)位移。產(chǎn)生滑移的晶面和晶向稱(chēng)為滑移面和滑移方向。當(dāng)前10頁(yè)，總共70頁(yè)。一個(gè)滑移面及面上的一個(gè)滑移方向組成一個(gè)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(yè)，總共70頁(yè)。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(gè)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(gè)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(yè)，總共70頁(yè)。二）、多晶體的塑性變形1、變形晶內(nèi)變形滑移孿晶移動(dòng)晶間變形轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)：當(dāng)前13頁(yè)，總共70頁(yè)。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(zhǎng)—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(jìn)行，強(qiáng)度硬度增加而塑性韌性下降的現(xiàn)象稱(chēng)為加工硬化。當(dāng)前14頁(yè)，總共70頁(yè)。2、對(duì)生產(chǎn)的影響①可提高金屬的強(qiáng)度，硬度和耐磨性冷卷彈簧──提高屈強(qiáng)比冷沖自行車(chē)擋泥板──提高金屬的表面強(qiáng)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(yè)，總共70頁(yè)。

②再結(jié)晶

T再＝0.4T熔

③晶粒長(zhǎng)大金屬以一些碎晶，雜質(zhì)為核心，形成細(xì)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(jìn)行的變形

特點(diǎn)：a.精度高，表面質(zhì)量好

b.強(qiáng)度、硬度高c.勞動(dòng)條件好

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

②熱變形─在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的變形特點(diǎn)：機(jī)械性能得的提高a.晶粒得到細(xì)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(yè)，總共70頁(yè)。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(biāo)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(shí)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(yè)，總共70頁(yè)。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(guò) 熱不過(guò)燒

過(guò)熱：加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí) 間過(guò)長(zhǎng)晶粒劇烈長(zhǎng)大的 現(xiàn)象

過(guò)燒：加熱溫度高到接近金屬熔點(diǎn)時(shí)，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(wú)硬化當(dāng)前19頁(yè)，總共70頁(yè)。②變形速度

變形速度──單位時(shí)間內(nèi)的變形 程度熱效應(yīng)──在變形的過(guò)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(yè)，總共70頁(yè)。a.對(duì)塑性的影響b.對(duì)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(hào)應(yīng)力＞異號(hào)應(yīng)力③應(yīng)力狀態(tài)當(dāng)前21頁(yè)，總共70頁(yè)。當(dāng)前22頁(yè)，總共70頁(yè)。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(lèi)

1、手工鍛造2、錘上自由鍛造3、液壓機(jī)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(jī)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(yè)，總共70頁(yè)。鍛錘類(lèi)沖擊力噸位 用落下部分的質(zhì)量表示液壓機(jī)類(lèi)靜壓力噸位用產(chǎn)生的最大壓力表示1、空氣錘驅(qū)動(dòng)由空氣帶動(dòng)錘頭工作。利用6～9個(gè)大氣壓的蒸氣或壓縮空氣帶動(dòng)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(yè)，總共70頁(yè)。3、水壓機(jī)利用高壓水20～40MPa推動(dòng)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(wàn)噸級(jí)水壓機(jī)的噸位和臺(tái)數(shù)是一個(gè)國(guó)家重型機(jī)械制造工業(yè)水平的一個(gè)重要標(biāo)志。4、生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)工人技術(shù)水平要求高。四、特點(diǎn)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(jiǎn)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(yè)，總共70頁(yè)。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(pán)等零件毛坯。二）、拔長(zhǎng)使坯料橫截面減小而長(zhǎng)度增加的鍛造工序稱(chēng)為拔長(zhǎng)。當(dāng)前26頁(yè)，總共70頁(yè)。用于鍛造軸桿及套筒類(lèi)零件毛坯。1、實(shí)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(yè)，總共70頁(yè)。四）、彎曲——將坯料彎成曲線或一定角度。用于鍛造各種彎曲類(lèi)鍛件當(dāng)前28頁(yè)，總共70頁(yè)。六）、扭轉(zhuǎn) 將坯料的一部分相對(duì)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(cuò)移 將坯料的一部分相對(duì)另一部分相互平行錯(cuò)開(kāi)一

鍛距離。 用于鍛造曲軸類(lèi)鍛件。當(dāng)前29頁(yè)，總共70頁(yè)。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(jiǎn)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(shí)際尺寸和公稱(chēng)尺寸所允許的偏差。當(dāng)前30頁(yè)，總共70頁(yè)。二）、計(jì)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(gè)基本工序的性質(zhì)(鐓粗或拔長(zhǎng))來(lái)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(zhǎng)：當(dāng)前31頁(yè)，總共70頁(yè)。

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(zhǎng)軸類(lèi)(軸類(lèi))鍛件：主要工序?yàn)榘伍L(zhǎng)。

如曲軸：拔長(zhǎng)——錯(cuò)移——扭轉(zhuǎn)。彎曲鍛件:

拔長(zhǎng)——彎曲(多次)。復(fù)雜形狀的鍛件,各種工序的組合。短軸類(lèi)(餅塊類(lèi))鍛件：主要工序?yàn)殓叴郑ㄓ型辜绲?局部鐓粗；帶孔的選鐓粗——沖孔）。當(dāng)前32頁(yè)，總共70頁(yè)。四）、選擇鍛造設(shè)備五）、確定鍛造溫度范圍六）、填寫(xiě)鍛造工藝卡七）、自由鍛工藝示例1、汽車(chē)半軸當(dāng)前33頁(yè)，總共70頁(yè)。2、齒輪坯當(dāng)前34頁(yè)，總共70頁(yè)。七、自由鍛鍛件結(jié)構(gòu)工藝性一）、外形盡量簡(jiǎn)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(tái)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(yè)，總共70頁(yè)。

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

3、機(jī)加工余量小,材料利用率高。4、勞動(dòng)強(qiáng)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(zhǔn)備周期長(zhǎng)(鍛模制造周期長(zhǎng),成本高,壽命低)當(dāng)前36頁(yè)，總共70頁(yè)。二、方式壓力機(jī)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(yè)，總共70頁(yè)。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(zhǎng)2、砧座質(zhì)量大且機(jī)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(dòng)阻力當(dāng)前38頁(yè)，總共70頁(yè)。

②預(yù)鍛模膛形狀接近鍛件斜度、圓角比較大無(wú)飛邊槽

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

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(yè)，總共70頁(yè)。④模鍛圓角a.便于金屬流動(dòng)與充滿模膛b.防止模膛過(guò)早開(kāi)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(zhǎng)軸類(lèi)鍛件

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

——預(yù)鍛——終鍛。模鍛時(shí)毛坯軸線方向（長(zhǎng)度方向）與鍛擊方向垂直，金屬主要沿高度方向流動(dòng)，沿長(zhǎng)度方向流動(dòng)很少，往往需制坯。②盤(pán)類(lèi)鍛件

模鍛時(shí)坯料軸線方向與打擊方向相同，金屬沿高度、寬度和長(zhǎng)度方向同時(shí)流動(dòng)。當(dāng)前42頁(yè)，總共70頁(yè)。工藝過(guò)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(yè)，總共70頁(yè)。四、典型模鍛件的工藝過(guò)程當(dāng)前44頁(yè)，總共70頁(yè)。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(jiǎn)單、平直和對(duì)稱(chēng)，盡量避免鍛件模截面積差別過(guò)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(yè)，總共70頁(yè)。胎模鍛是在自由鍛造設(shè)備上使用可移動(dòng)的鍛模(胎模)生產(chǎn)模鍛件的一種工藝方法。二）、胎模種類(lèi)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(yè)，總共70頁(yè)。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(guò)程當(dāng)前47頁(yè)，總共70頁(yè)。①鍛件較自由鍛件復(fù)雜,尺寸精度更高,機(jī)加工余量較少,材料利用利高。

④更換模快,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(jī)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(jiǎn)單③設(shè)備簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)。四）、特點(diǎn)1、與自由鍛比較：當(dāng)前48頁(yè)，總共70頁(yè)。

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

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

四）、液態(tài)模鍛當(dāng)前52頁(yè)，總共70頁(yè)。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(diǎn)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(jiǎn)便，易實(shí)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(jī)加工4、制件強(qiáng)度高、剛性好、重量輕。5、加工成本低當(dāng)前53頁(yè)，總共70頁(yè)。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(chē)大梁、壓力容器封頭一類(lèi)的大型零件，又能夠制造精密(公差在微米級(jí))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(guò)沖壓制成成品。沖壓在汽車(chē)、機(jī)械、家用電器、日常用品、電機(jī)、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(yè)，總共70頁(yè)。三、設(shè)備1.剪床下料當(dāng)前55頁(yè)，總共70頁(yè)。2.沖床 沖壓，制成所需形狀和尺寸的制件。當(dāng)前56頁(yè)，總共70頁(yè)。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(chēng)為沖裁。當(dāng)前57頁(yè)，總共70頁(yè)。

＊沖裁時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)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(yè)，總共70頁(yè)。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(duì)另一部分產(chǎn)生位移而不破壞的工序有搭邊排樣無(wú)搭邊排樣當(dāng)前59頁(yè)，總共70頁(yè)。1.拉深：使平板毛坯變成開(kāi)口空心零件的工序當(dāng)前60頁(yè)，總共70頁(yè)。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(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑進(jìn)行多次拉深時(shí)：=mdndn-1兩次拉深間需進(jìn)行退火處理。

②防止起皺──增加壓板進(jìn)行多次拉深時(shí)，后一次拉深系數(shù)較前一次略大些當(dāng)前61頁(yè)，總共70頁(yè)。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(yè)，總共70頁(yè)。①防止