工程材料成型塑性成形工藝內(nèi)容

第三節(jié)塑性成形工藝設(shè)計(jì)

介紹自由鍛、模鍛、沖壓的基本工藝內(nèi)容與主要參數(shù)一、自由鍛

1、繪制鍛件圖是制定鍛造工藝過程和鍛件檢驗(yàn)的依據(jù)為了簡化形狀（余塊）－加工余量－公差－畫圖（雙點(diǎn)劃線為零件輪廓）

2、計(jì)算坯料質(zhì)量與尺寸確定原材料質(zhì)量

m料=m鍛件＋m燒損＋m料頭確定坯料尺寸：坯料橫截面積、直徑或邊長等

3、選擇變形工序（鍛造）應(yīng)根據(jù)工序特點(diǎn)和鍛件形狀來確定

例：小齒輪（盤類－鐓粗和沖孔等）下料－鐓粗－擠臺階（胎模）－沖孔－滾圓－平整傳動軸（桿類－拔長、切肩等）下料－拔長－鐓法蘭－拔長利用鍛造比控制變形量。主要考慮材料、性能（各向異性）。

4、選擇鍛造設(shè)備根據(jù)作用在坯料上力的性質(zhì)：鍛錘和液壓機(jī)

鍛錘：沖擊力使坯料變形，以落下部分的質(zhì)量表示液壓機(jī)：靜壓力使坯料變形

5、確定鍛造溫度范圍終鍛－始鍛的選擇考慮原則：良好的塑性、較低的變形抗力，保證質(zhì)量與效率。

6、確定加熱、冷卻及熱處理規(guī)范

7、填寫工藝卡片二、模鍛

1、繪制模鍛件圖

A、確定分模面（大、淺、平、檢、?。?yīng)選在鍛件最大尺寸的截面上；應(yīng)選在模膛深度的最淺處；分模面最好為一個平面，上下模的模膛深度基本一致，以便于均勻充型；應(yīng)使上下模沿分模面的模膛輪廓一致；選定的分模面應(yīng)使所加的余塊最少；

B、確定加工余量及公差模鍛件比自由鍛件小

C、設(shè)定模鍛斜度為了便于從模膛中取出鍛件，垂直于分模面的表面所設(shè)定的斜度

D、設(shè)定圓角半徑避免鍛件變形時(shí)應(yīng)力集中開裂、纖維組織被拉斷，增加變形過程流動性，減少模具磨損。

E、確定沖孔連皮：終煅后孔內(nèi)留有的金屬薄層

F、鍛件圖

2、材料質(zhì)量計(jì)算

V料＝V鍛＋V連＋V飛＋V氧

3、確定模鍛工序

A、制坯與模鍛根據(jù)不同形狀零件以某種成形為主。最后都進(jìn)入終鍛。

B、切斷與精整切邊、沖孔，校正、精壓

4、確定設(shè)備（噸位）

5、確定鍛造溫度及熱規(guī)范三、沖壓

1、分析工藝性確定是否有難成形部分（間距、精度、塑性與板厚是否能達(dá)到變形要求等）。

2、制定沖壓方案根據(jù)形狀、變形程度等制定沖壓工序。

3、計(jì)算坯料尺寸

A、彎曲：

l=l1+l2+l0

=l1+l2+πα(r+ks)/180

B、拉深（考慮切邊）

4、確定排樣及材料利用率

A、排樣方式

單排、雙排

斜排、直排對排

B、利用率計(jì)算η＝（落料個數(shù)×沖裁件面積/條料面積）×100％

5、計(jì)算中間工序次數(shù)及尺寸每一次變形受材料抗拉極限限制時(shí)，需分步完成總變形。拉深系數(shù)m=d/D（d：本次，D：前次）

6、選擇沖壓設(shè)備根據(jù)沖裁力、拉深力確定

利用拉深系數(shù)確定各次拉深直徑舉例圓形坯料直徑＝153，板厚＝1，成形圓桶直徑＝52

計(jì)算m－查表確定各次變形系數(shù)－判斷總變形系數(shù)是否小于計(jì)算m－計(jì)算各次拉深直徑余塊自由鍛鍛件圖模鍛1模鍛2零件圖－繪制鍛件圖－（坯料質(zhì)量和尺寸的計(jì)算－下料－確定工序－加熱溫度－設(shè)備－加熱坯料、鍛打）－檢驗(yàn)－鍛件鍛件類別

圖

例

鍛造工序盤類零件

鐓粗（或拔長－鐓粗），沖孔等軸類零件

拔長（或鐓粗－拔長），切肩，鍛臺階等筒類零件

鐓粗（或拔長－鐓粗），沖孔，在芯軸上拔長等環(huán)類零件

鐓粗（或拔長－鐓粗），沖孔，在芯軸上擴(kuò)孔等彎曲類零件

拔長，彎曲等材料類型

鍛造溫度/℃

始

鍛

終

鍛

10、15、20、25、30、35、40、45、50120080015CrA、16Cr2MnTiA、38CrA、20MnA、120080012CrNi3A、12CrNi4A、38CrMoAlA118085040CrMnA1150800銅合金

800~900650~700鋁合金

450~500350~380鍛件名稱

半

軸

坯料質(zhì)量

25kg坯料尺寸