鍛造鍛造方法與工藝

關(guān)于鍛造鍛造方法與工藝鍛造方法與工藝一、自由鍛自由鍛是只用簡單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上,下砧間直接使坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的方法

(一)自由鍛特點(diǎn)：

1.工具簡單，通用性好

2.操作靈活適應(yīng)廣泛；

3.大型鍛件唯一方法。第2頁,共43頁，星期六，2024年，5月

(二)自由鍛工序

鍛造時(shí)，鍛件的形狀是通過各種變形工序?qū)⑴髁现鸩藉懗傻?。自由鍛的工序按其作用不同分為?/p>

基本工序、輔助工序和精整工序三類。

1.基本工序

使坯料完成主要變形的工序稱為基本工序，常用的有鐓粗、拔長、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移和鍛接等；第3頁,共43頁，星期六，2024年，5月

2.輔助工序?yàn)榉奖慊竟ば虻牟僮?，先對坯料進(jìn)行少量的變形，如壓肩、壓鉗口、倒棱等；

3.精整工序?yàn)槭瑰懠叽纭⒈砻婧细?，基本工序后?yīng)用的工序,如校正、滾圓、表面平整等。

鍛件分類及基本工序方案:

見下表自由鍛常用設(shè)備按施力的性質(zhì)分為：

鍛錘(產(chǎn)生沖擊力)和壓力機(jī)(產(chǎn)生壓力,詳見下頁簡介)

第4頁,共43頁，星期六，2024年，5月水壓機(jī)是以靜壓力作用在坯料上，工作時(shí)震動(dòng)小，易將鍛件鍛透，變形速度慢，有利于金屬的再結(jié)晶，可以提高鍛件塑性，工作效率高。但設(shè)備龐大，造價(jià)高。水壓機(jī)的規(guī)格用其產(chǎn)生的最大壓力來表示，一般為5MN～125MN，主要用于大型鍛件和高合金鋼鍛件的鍛造,可鍛鋼錠的質(zhì)量1t～300t.

我國一重自行研發(fā)制造的150MN(1.5萬噸)全數(shù)字操控水壓機(jī)可鍛件質(zhì)量達(dá)600噸。為世界第一。第5頁,共43頁，星期六，2024年，5月

二、模鍛模鍛利用模具使毛坯變形而獲鍛件的鍛造方法.

模鍛按使用的設(shè)備不同分為錘上模鍛、曲柄壓力機(jī)上模鍛、平鍛機(jī)上模鍛及摩擦壓力機(jī)上模鍛等。其中錘上模鍛是常用的模鍛方法。

1.錘上模鍛

模鍛特點(diǎn)：

(1)與自由鍛相比，生產(chǎn)率高；第6頁,共43頁，星期六，2024年，5月

(2)鍛件形狀較復(fù)雜，尺寸精度高;(3)切削余量小，材料利用率高；

(4)操作簡單及模具費(fèi)用高等特點(diǎn)

錘上模鍛適用于中小型鍛件的大批量生產(chǎn)。

常用設(shè)備為蒸汽—空氣模鍛錘，如圖所示。其工作原理和自由鍛錘相同，僅是模鍛的機(jī)架直接安裝在砧座上形成封閉結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌長且和錘頭之間的間隙較小。第7頁,共43頁，星期六，2024年，5月

所以錘頭上下運(yùn)動(dòng)精確，上下模能對準(zhǔn)，可以保證鍛件的精度。同時(shí)機(jī)架與砧座相連，以提高打擊效率。模鍛錘的噸位也是以落下部分質(zhì)量表示的.

一般為0.5t~30t，常用的是1t~10t。錘上模鍛的鍛模如圖2，按模膛功用不同，鍛模分為：

(1)模鍛模膛金屬在模膛中發(fā)生整體變形，由此分：第8頁,共43頁，星期六，2024年，5月

1)終鍛模膛

由它可得鍛件最終形狀和尺寸，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：沿模膛四周有飛邊槽；對通孔鍛件鍛后留有沖孔連皮。

2)預(yù)鍛模膛使坯料變形到接近鍛件的形狀和尺寸。特點(diǎn)：無飛邊槽。

(2)制坯模膛此外還有：成形模膛；鐓粗臺及擊扁面等。第9頁,共43頁，星期六，2024年，5月對復(fù)雜件預(yù)先的部分變形加工。有：

1）拔長模膛；

2）滾壓模膛；

3）彎曲模膛；

4）切斷模膛；

2.曲柄壓力機(jī)上模鍛曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)示意曲柄壓力機(jī)上模鍛特點(diǎn)：

(1)產(chǎn)生靜壓力；第10頁,共43頁，星期六，2024年，5月

(2)壓力機(jī)行程固定；

(3)導(dǎo)向嚴(yán)細(xì)，自動(dòng)頂件；

(4)鍛模鑲塊組合簡又??；

(5)清除氧化皮困難；

(6)效率高，鍛件精，設(shè)備貴，宜大量生產(chǎn)。

3.摩擦壓力機(jī)上模鍛

看傳動(dòng)圖特點(diǎn)：參見教材P103自行總結(jié)(課后作業(yè))第11頁,共43頁，星期六，2024年，5月4.胎膜鍛

胎模鍛是自由鍛設(shè)備上使用可移動(dòng)模具生產(chǎn)模鍛件的一種鍛造方法.

介于自由鍛和模鍛之間的鍛造方法。

胎膜鍛特點(diǎn)：胎模圖示

(1)胎模不固定。

(2)不需要模鍛設(shè)備，鍛模簡單，加工成本低；

(3)工藝靈活，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

第12頁,共43頁，星期六，2024年，5月

(4)勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。

適用于小型鍛件中小批量的生產(chǎn)。教材P104～105表3-2

對常用鍛造方法作了比較，下面討論一下：第13頁,共43頁，星期六，2024年，5月§2鍛造工藝規(guī)程的制訂

一、自由鍛工藝規(guī)程

(重點(diǎn)內(nèi)容！)

自由鍛件工藝規(guī)程的擬定過程：一是，首先根據(jù)零件的形狀、尺寸、技術(shù)要求及生產(chǎn)條件，繪制鍛件圖；繪制鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮：

1.敷料，又稱：余塊，為了：填平補(bǔ)齊簡化工

第14頁,共43頁，星期六，2024年，5月

2.加工余量

便于切削留余地

3.鍛件公差

留給鍛工操作余地

繪圖注意事項(xiàng)①鍛件輪廓粗實(shí)線；②雙點(diǎn)劃線示零件；③尺寸線上下：

第15頁,共43頁，星期六，2024年，5月線上：鍛件尺寸和公差線下：零件尺寸加括號二是，計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸；

三是，確定變形工序及工具；選擇設(shè)備；

四是，確定加熱和冷卻規(guī)范；確定熱處理規(guī)范；提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求；確定勞動(dòng)組織和工時(shí)；最后填寫工藝卡片。第16頁,共43頁，星期六，2024年，5月

二、模鍛件工藝規(guī)程擬訂

1.分模面

分模面選擇原則

1)定在最大截面處；(如圖a-a則無法出模）

2)錯(cuò)?，F(xiàn)象易檢查；(圖中c-c不易查錯(cuò)模）

3)利于充型好出模；(圖中b-b充型難）

4)減少余塊省工料；

5)平面分型易制造。圖中的d-d面較合理第17頁,共43頁，星期六，2024年，5月

2.余塊余量及公差（同自由鍛件）

3.沖孔連皮、模鍛斜度及鍛模圓角半徑

第18頁,共43頁，星期六，2024年，5月§3自由鍛件結(jié)構(gòu)工藝性

1.避免錐形和斜形；

2.少用空間相貫線；

3.肋筋凸臺不能鍛；

4.遇繁化簡再組合。

§4.模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性1.合理分模是關(guān)鍵；2.鍛模斜度要考慮；3.相交面處用圓角；4.平直對稱又簡單；5.高筋薄壁是麻煩；6.多孔深孔要回避；7.鍛焊組合巧用勁。模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性的圖例見教材P111所示。第19頁,共43頁，星期六，2024年，5月第20頁,共43頁，星期六，2024年，5月第21頁,共43頁，星期六，2024年，5月第22頁,共43頁，星期六，2024年，5月第23頁,共43頁，星期六，2024年，5月第24頁,共43頁，星期六，2024年，5月第25頁,共43頁，星期六，2024年，5月第26頁,共43頁，星期六，2024年，5月第27頁,共43頁，星期六，2024年，5月第28頁,共43頁，星期六，2024年，5月第29頁,共43頁，星期六，2024年，5月第30頁,共43頁，星期六，2024年，5月第31頁,共43頁，星期六，2024年，5月第32頁,共43頁，星期六，2024年，5月第33頁,共43頁，星期六，2024年，5月第34頁,共43頁，星期六，2024年，5月第35頁,共43頁，星期六，2024年，5月第36頁,共43頁，星期六，2024年，5月第37頁,共43頁，星期六，2024年，5月第38頁,共43頁，星期六，2024年，5月

金工鍛壓復(fù)習(xí)思考題討論

原題：敘述下圖所示軸零件在繪制自由鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮的因素，并寫出自由鍛工序的先后順序。

解：分析；對于軸中心￠30mm的孔，自由鍛無法鍛出，確定僅鍛實(shí)心軸。鍛后使用深孔鉆床加工該孔。

繪制自由鍛件圖應(yīng)考慮的因素有：

（1）簡化鍛件形狀為了簡化鍛造工序，可考慮減少軸的臺階數(shù)。

1)先考慮軸左端￠50是否鍛出，查閱GB/T15826·7-1995(見附表1)對鍛件上的臺階和凹擋的鍛出條件計(jì)算有：

h＝=6mm時(shí)，因零件總長度為555mm時(shí)，可以鍛出的臺階最小長度：l01=160mm,而題給零件此段長度為70mm（555－397－88），故不予鍛出。

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2）用同樣方法，知軸右端M55的長度為29mm（88－

59），過短過小，也不鍛出。

3）將所有不鍛出部分化簡后加上余塊，可得出簡化后鍛件的形狀（圖1）。附圖1－簡化后鍛件的形狀

（2）確定加工余量和公差查閱附表1：

零件最大直徑D＝73mm；L＝555mm；

分別查得加工余量和極限偏差為: