锻压
锻压名词解释
锻压名词解释
锻压是一种金属加工方式,主要用于生产金属复合材料及金属零件。
它可以改变金属的形状、尺寸和力学性能,以及改善金属的机械性能。
锻压是指通过挤压或挤压的方式,将金属材料或金属制品压形成想要的形状和尺寸的加工过程。
它是金属制品制造中最常见的一类工艺,主要用于生产轴承、销芯、轴瓦、螺钉、活塞、刹车片等金属零件。
主要流程:加料、锻压、模具拆解、检查质量、包装等。
加料:将原材料或金属制品放入模具中,以确保其成形性能。
锻压:使用压力和时间,将原材料或金属制品压缩形成所需的形状和尺寸。
模具拆解:在金属成形后,拆解模具,取出成形的金属零件。
检查质量:在拆解模具后,对金属零件进行质量检查,确保制品质量符合要求。
包装:将经过质量检查的金属零件包装箱,以便快速平稳地运往客户处。
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锻压生产特点及工艺简介
6、几种锻造结构图
第二节 金属的锻造性能
一、金属的塑性变形概述 金属塑性变形的实质,对于单晶体是由于金属原子某晶面两侧受切应力作用
产生相对滑移,或晶体的部分晶格相对于某晶面沿一定方向发生切变,即滑移理 论和孪生理论。
二、热锻、冷锻、温锻、等温锻
从金属学的观点划分锻压加工的界限为再结晶温度。 1.热锻 在金属再结晶温度以上进行的锻造工艺称为热锻。在变形过程中冷变形 强化和再结晶同时存在,属于动态再结晶。 2.冷锻 在室温下进行的锻造工艺称为冷锻。冷锻可以避免金属加热出现的缺陷, 获得较高的精度和表面质量,并能提高工件的强度和硬度。但冷锻变形抗力大, 需用较大吨位的设备,多次变形时需增加再结晶退火和其它辅助工序。目前冷锻 主要局限于低碳钢、有色金属及其合金的薄件及小件加工。 3.温锻 在高于室温和低于再结晶温度范围内进行的锻造工艺称为温锻。与热锻 相比,坯料氧化脱碳少,有利于提高工件的精度和表面质量;与冷锻相比,变形 抗力减小、塑性增加,一般不需要预先退火、表面处理和工序间退火。温锻适用 于变形抗力大、冷变形强化敏感的高碳钢、中高合金钢、轴承钢、不锈钢等。 4.等温锻 在锻造全过程中,温度保持恒定不变的锻造方法称为等温锻。
冲压:有时也称板材成形, 但略有区别。所谓板材成型是指用板材、薄壁管、 薄型材等作为原材料进行 塑性加工的成形方法统称为板材成形,此时,厚板厚 方向的变形一般不着重考虑
4、锻件与铸件相比的特点
金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法 热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒 较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等 压实和焊合,其组织变得更加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。
锻压概述
锻造温度: * 锻造温度: 始锻温度:碳钢比AE线低200C° 始锻温度:碳钢比AE线低200C°左右 AE线低200C 终锻温度:800C°左右, 终锻温度:800C°左右,过低难于锻 若强行锻造,将导致锻件破裂报废。 造 ,若强行锻造,将导致锻件破裂报废。
⒉变形速度的影响 变形速度---单位时间的变形程度 变形速度--单位时间的变形程度 变形速度u ε—变形程度 *变形速度u =dε/dt ε 变形程度
● 冷变形和热变形 * 冷变形 在再结晶温度以下的变形; 在再结晶温度以下的变形; 冷变形后金属强度、硬度较高,低粗糙度值。 冷变形后金属强度、硬度较高,低粗糙度值。但 变形程度不宜过大,否则易裂。 变形程度不宜过大,否则易裂。 * 热变形 再结晶温度以上变形。 再结晶温度以上变形。 变形具有强化作用,再结晶具有强化消除作用。在热变 变形具有强化作用,再结晶具有强化消除作用。 形时无加工硬化痕迹。 形时无加工硬化痕迹。 金属压力加工大多属热变形,具有再结晶组织。 金属压力加工大多属热变形,具有再结晶组织。 热加工后组织性能变化: 热加工后组织性能变化: 粗大晶粒被击碎成细晶粒组织,改善了机械性能。 ⒈粗大晶粒被击碎成细晶粒组织,改善了机械性能。 铸态组织中的疏松、气孔经热塑变形后被压实或焊合。 ⒉铸态组织中的疏松、气孔经热塑变形后被压实或焊合。 晶粒被拉长,非金属杂物被击碎, ⒊晶粒被拉长,非金属杂物被击碎,沿被拉长的晶粒界 分布,形成纤维组织(流线)。 分布,形成纤维组织(流线)。
变形程度越大,纤维组织越明显。 变形程度越大,纤维组织越明显。 压力加工中常用锻造比y来表示变形程度。 压力加工中常用锻造比y来表示变形程度。 拔长时锻造比y 拔长时锻造比y拔=A0/A 镦粗时锻造比y 镦粗时锻造比y镦=H0/H 纤维组织很稳定,不能(难以)用热处理方法 纤维组织很稳定,不能(难以) 来消除。只有经过锻压来改变其方向、形状。 来消除。只有经过锻压来改变其方向、形状。
机械制造基础-第3章锻压
单件小批生产 ----手工两箱分模造型
加工余量:上面>侧面>底面 模样放收缩率1%
大批生产 ----机器两箱分模造型 (共用同一个铸造工艺图)
上 下
作业答案:5.支撑台
表示圆周面不需要 加工,即相对来说不重要, 因此将铸件横卧下来,造 型最简单。
上 下
单件小批生产 ----手工两箱分模造型
凸模
凹 模
SHANGHAI UNIVERSITY
上海大学机自学院
2.弯曲---是利用弯曲模使工件轴线弯成一定 角度和曲率的工序。 自由弯曲 ① 弯曲方法 校正弯曲
② 弯曲件废品类型
自由弯曲 校正弯曲
外层开裂---当外侧拉应力超过板料抗拉强度时, 将在外侧转角处出现裂纹。 故应限制板料的最大弯曲变形程度(即最小弯曲 半径),一般 r min ≥t(板厚);同时注意毛坯 下料方向,最好使板料流线方向与弯曲线垂直。
SHANGHAI UNIVERSITY
例1:
例2:
SHANGHAI UNIVERSห้องสมุดไป่ตู้TY
上海大学机自学院
3.3 板料冲压
板料冲压→在冲床上用冲模使板料产生分离 或变形而获得制件的加工方法。又叫冷冲压。 冲压的优点是生产率高、成本低;成品的形 状复杂、尺寸精度高、表面质量好且刚度大、 强度高、重量轻,无需切削加工即可使用。因此 在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表仪器、轻工 和日用品及国防工业生产中得到广泛应用。 常用的冲压材料有低碳钢、高塑性合金钢、 铝和铝合金、铜和铜合金等金属板料、带料与卷 料,还可加工纸板、塑料板、胶木板、纤维板等 非金属板料。
放收缩率1% 余量:上面>侧面>下面
作业答案:5.支撑台
锻压工艺介绍
锻压工艺介绍
锻压工艺是指通过利用压力将金属或非金属材料加工成所需形状的一种工艺。
这种工艺在现代制造业中应用广泛,特别是在汽车、机械、航空航天等领域。
本文将从锻压工艺的原理、分类、设备和应用等方面进行介绍。
一、锻压工艺的原理
锻压工艺是通过施加压力,使金属或非金属材料产生塑性变形,从而实现所需形状的加工工艺。
其原理可以分为两种:一种是利用压力将材料压制到所需形状;另一种是利用压力将材料挤压到所需形状。
二、锻压工艺的分类
锻压工艺可以根据施加压力的方式进行分类。
一般来说,锻压工艺可以分为以下几种:
1.冷锻:在常温下进行的锻造,适用于生产大量小件,如螺钉、螺栓等。
2.热锻:在高温下进行的锻造,适用于生产大型零件,如轴、齿轮、锻轮等。
3.温度锻造:在介于冷锻和热锻之间的温度下进行的锻造,适用于
生产中等规模的零件,如法兰、板、带等。
三、锻压工艺的设备
常用的锻压设备有压力机、锻压机、冲压机等。
其中,压力机是最简单的设备,一般用于小型零件的生产;锻压机则是较为常用的设备,适用于各种规模的零件生产;冲压机则是专门用于生产大批量小件的设备。
四、锻压工艺的应用
锻压工艺在现代制造业中应用广泛,特别是在汽车、机械、航空航天等领域。
在汽车制造中,锻造技术可以用于制造轴承、齿轮、弹簧等零件;在机械制造中,锻造技术可以用于制造锻轮、齿轮、轴等零件;在航空航天领域,锻造技术可以用于制造飞机发动机零件、飞行器结构零件等。
锻压工艺是一种非常重要的加工工艺,具有广泛的应用前景。
通过锻压工艺,可以实现对各种材料的加工和成型,从而满足各种不同领域的生产需求。
锻压工艺介绍
锻压工艺介绍
锻压工艺是金属材料成型的主要方法之一,它通过在恰当的温度和压力下将金属材料塑性变形,来获得所需的形状和尺寸。
下面是锻压工艺的简单介绍。
一、锻压的定义
锻压是指将金属材料置于模具之间,施加压力,使其在塑性变形时,逐渐排出空气,并根据模具的形状获得所需的工件形状和尺寸的金属加工工艺。
二、锻压的分类
1. 按照运动方式分:冲击式锻压和连续式锻压。
2. 按照材料温度分:冷锻和热锻。
3. 按照压力分:锤击式锻压和压力式锻压(如液压锻压、机械压力锻压等)。
三、锻压的工艺流程
1. 原材料切割或预成型
2. 加热,使材料温度达到锻造要求
3. 送入锻压机中进行锻造
4. 锻压完成后,对工件进行进一步加工(如裁剪、加工等)
四、锻压的优点
1. 提高金属材料的塑性,能制造出形状复杂、尺寸精确的零部件。
2. 增强金属材料的韧性和抗拉强度,并改善其加工硬度和机械性能。
3. 可以提高金属材料的利用率,减少废料和能源的消耗。
4. 锻造过程中一般无需使用润滑剂,不会污染环境。
五、锻压过程中需要注意的问题
1. 锻造温度需要控制好,过高会使金属材料软化而无法保持所需形状;过低则容易导致不良的流变工艺。
2. 模具的设计和制造需要精确,以确保获得所需的工件形状和尺寸。
3. 锻压时需要注意安全,必须保证锻压机的运转稳定、操作规范,避免事故的发生。
以上是对锻压工艺的简单介绍,希望能对您有所帮助。
锻压执行标准
锻压执行标准锻压执行标准是在锻压行业中确保产品质量和生产安全的重要依据。
锻压工艺涉及多种金属材料的加工,包括钢铁、有色金属等。
根据不同的材料和产品要求,锻压执行标准也有着不同的内容。
本文将简要介绍锻压执行标准的主要方面,以帮助读者更好地了解和掌握这一领域的知识。
一、锻压执行标准的分类锻压执行标准可以根据锻压工艺、产品类型和应用领域进行分类。
以下为常见的几类锻压执行标准:1.锻压工艺标准:主要包括锻造、冲压、挤压等工艺的技术要求和方法。
2.产品标准:针对不同类型的锻压产品,规定其尺寸、形状、质量、性能等要求。
3.材料标准:规定可用于锻压加工的金属材料的种类、牌号、性能等。
4.设备标准:涉及锻压设备的设计、制造、安装、维修等方面的要求。
5.安全与环境标准:确保锻压生产过程中的安全与环保要求得到满足。
二、锻压执行标准的主要内容1.工艺要求:规定各类锻压工艺的加工方法、工艺参数、质量控制等方面的内容。
2.产品标准:详细描述各类锻压产品的尺寸公差、形位公差、表面质量等要求。
3.材料要求:对可用于锻压加工的金属材料进行分类,并规定其化学成分、力学性能、热处理要求等。
4.设备要求:涉及锻压设备的选型、设计、制造、安装、维修等方面的技术要求。
5.安全与环境要求:包括锻压生产过程中的安全防护措施、环保要求、职业健康等方面的内容。
三、锻压执行标准的应用与发展在我国,锻压执行标准在规范行业发展、提高产品质量、保障生产安全等方面发挥了重要作用。
随着科技的进步和行业的发展,锻压执行标准也将不断更新和完善。
未来,锻压执行标准的发展趋势包括:1.强化技术创新:紧跟行业发展趋势,引入新技术、新工艺,提高锻压产品质量。
2.绿色环保:加大环保要求,推动锻压行业向绿色、低碳、可持续发展方向转型。
3.智能化制造:融入智能制造理念,提高锻压生产过程的自动化、智能化水平。
4.安全生产:持续强化安全防护措施,降低锻压生产过程中的事故风险。
总之,锻压执行标准是保障锻压行业健康发展的关键。
锻压相关知识点总结
锻压相关知识点总结一、锻压的基本原理锻压是通过将金属材料置于模具中,然后施加压力来改变其形状和结构的加工方法。
通过锻压,可以使金属材料得到均匀的压缩和拉伸,从而提高其强度和硬度。
锻压过程中,金属材料会受到较大的变形应力,使得晶粒重新排列,形成更加致密的结构,提高了材料的力学性能。
锻压的基本原理包括以下几点:1. 施加压力:通过机械设备或液压系统,对金属材料施加一定的压力,使其发生塑性变形。
2. 变形应力:金属材料在受到压力作用下,会发生塑性变形,使得晶粒重新排列,形成更加致密的结构。
3. 模具设计:通过模具将金属材料加工成所需的形状和尺寸,同时避免出现裂纹和变形。
二、锻压的工艺流程锻压的工艺流程通常包括以下几个步骤:材料准备、加热、锻造、冷却和后续处理。
具体步骤如下:1. 材料准备:选择合适的金属材料,并根据产品要求进行切割和预加工。
2. 加热:将金属材料加热至一定温度,使其变得更加柔软,易于塑性变形。
3. 锻造:将加热后的金属材料放置在模具中,然后施加压力进行锻制,使其得到所需的形状和结构。
4. 冷却:对锻造后的产品进行适当的冷却处理,使其达到一定的硬度和强度。
5. 后续处理:对产品进行表面处理、热处理和清洁等操作,使其得到最终的性能和外观要求。
三、锻压的设备锻压设备通常包括锻压机、冷冲机、摩擦压力机和液压机等。
它们根据不同的工艺要求和产品类型,可以实现不同的加工方法和效果。
其中,锻压机是最常见的设备,主要用于对金属材料进行锻造和压制,根据不同的动力来源和结构形式,可以分为机械式锻压机、液压式锻压机和气动式锻压机等。
四、锻压的材料选择在锻压加工中,常见的金属材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢、铝合金和铜合金等。
根据不同的产品要求和使用环境,选用合适的材料来进行加工。
碳素钢具有良好的可加工性和机械性能,广泛应用于锻造和压制工艺;合金钢具有较高的强度和硬度,适用于对薄壁零件和复杂结构的加工;不锈钢具有抗腐蚀性能,适用于要求高的产品要求。
锻压的工艺类别
锻压的工艺类别锻压工艺是一种将金属材料在受力作用下进行塑性变形的制造工艺。
它通过对金属材料施加压力,使其在一定条件下发生塑性变形,从而得到所需形状的零件或产品。
锻压工艺可以分为冷锻和热锻两大类。
冷锻工艺是指在常温下进行的锻造工艺。
常用的冷锻方法有冷轧、冷挤压、冷拉伸等。
冷锻工艺具有以下特点:1. 适用于各种金属材料。
冷锻可以用于锻造各种金属材料,包括铁、钢、铝、铜等。
2. 保持材料原有的晶粒结构。
冷锻过程中,由于温度较低,材料的晶粒结构不会发生显著变化,因此可以保持材料的原有性能。
3. 提高材料的强度。
冷锻可以通过加工变形,使材料的晶粒细化,从而提高材料的强度和硬度。
4. 降低材料的变形阻力。
由于冷锻温度较低,材料的塑性较好,因此可以降低锻压过程中的变形阻力,提高锻件的成形性能。
热锻工艺是指在高温下进行的锻造工艺。
常用的热锻方法有热轧、热挤压、热拉伸等。
热锻工艺具有以下特点:1. 提高材料的塑性。
热锻温度较高,可以使材料的塑性显著提高,从而便于进行锻造。
2. 降低材料的应力。
热锻温度较高,可以降低材料的应力,减少材料的变形阻力,从而提高锻件的成形性能。
3. 改善材料的内部结构。
热锻温度较高,可以使材料的晶粒长大,消除材料内部的缺陷,从而改善材料的内部结构和性能。
4. 提高锻件的尺寸精度。
热锻温度较高,可以使锻件的变形能力增加,从而提高锻件的尺寸精度。
无论是冷锻还是热锻,锻压工艺在制造业中都起着重要的作用。
它可以制造出各种形状复杂的零件和产品,广泛应用于汽车、航空、航天、机械等领域。
锻压工艺的发展不仅推动了制造业的进步,也为人们的生活提供了更多便利和选择。
在锻压工艺的实践中,工程师们不断探索新的方法和技术,以提高锻压工艺的效率和质量。
他们不断研究材料的变形行为和力学性能,优化工艺参数,提升设备的性能,以满足不断增长的市场需求。
锻压工艺是一种重要的金属加工工艺,它通过对金属材料的塑性变形,制造出各种形状的零件和产品。
锻压技术
我国锻压工业中存在大量违背绿色制造原 则的问题, 应引起国内同行的足够重视。应 投入大量人力财力进行锻压工业中绿色制 造系统的研究与开发工作, 同时应注意平衡 资源效率和环境污染两方面的矛盾, 转变观 念, 真正行动起来进行这方面的工作。
锻压技术的应用
锻压技术广泛应用于航空航天、核电、海上平 台、高速列车等铸锻件,技术含量高,既是国家 装备制造业的基础行业,是国家独立建设的命脉 行业。例如航空工业把锻压技术作为重要支柱技 术。因为锻压技术制造出的锻件是飞机和发动机 的重要组成部分, 其制造水平对飞机性能及技术经 济效益有举足轻重的影响。所以,为适应航空工 业发展, 目前应集中力量重点发展等温模锻技术、 大型锻件的模锻技术、大型风扇叶片的成形及连 接技术、叶片精锻技术的推广应用及锻造过程的 物理模拟技术等。
锻压技术
• 锻压技术的概念及其特点 • 锻压技术的发展趋势 • 锻压机械设备介绍 • “绿色”锻压技术 • 锻压技术的应用
锻压技术的概念 及其特点
锻压技术的概念
• 金属在外力作用下产生塑性变形并获得所 需形状与性能的原材料、毛坯或零件的生 产方法称为锻压。
锻压是锻造和冲压的总称
锻造 锻压
高温状态
世界工业强国都十分重视航空大型模锻件生 产条件的建设,领先于我国30一50年建成了 450MN, 650MN, 750MN模锻液压机,生产了技 术含量居世界领先地位的铝合金、钦合金、高温 合金和合金钢优质大型模锻件。我国作为发展中 国家,历经半个多世纪的发展,已经具备了建设 世界顶级吨位且技术含量高的800MN模锻液压机 的技术与物质基础,该模锻液压机的建成与投产, 必将大大提升我国航空大型模锻件的研发和生产 能力,推动我国航空锻压制造技术跻身于世界强 者行列。
锻压工艺大全
锻压锻压是锻造和冲压的合称,是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或经过模具对坯料施加压力,使之产生塑性变形,进而获取所需形状、尺寸和内部组织的制件的成形加工方法。
4.1 锻造锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获取拥有必定机械性能、必定形状和尺寸锻件的加工方法,锻压(锻造与冲压)的两大构成部分之一。
经过锻造能除去金属在冶炼过程中产生的铸态松散等缺点,优化微观组织构造,同时因为保留了完好的金属流线,锻件的机械性能一般优于相同资料的铸件。
因此重要的机器零件和工具零件,如车床主轴、高速齿轮、曲轴、连杆、锻模、和刀杆等多数采纳锻造制坯。
锻造的工艺方法主要有自由锻、模锻和胎膜锻。
4.1.1 自由锻自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形,不受任何限制而获取所需形状及尺寸和必定机械性能的锻件的一种加工方法,简称自由锻。
1. 锻件的加热进行自由锻时,第一要对锻件加热,这是因为,金属资料在必定温度范围内,随温度的上涨其塑性会提升,变形抗力会降落,用较小的变形力就能使坯料稳固地改变形状而不出现破碎。
图 4-1 是锻件在锻造加热。
图 4-1锻件锻造加热锻造中锻件温度参数主要有始锻温度与终锻温度。
同意加热达到的最高温度称为始锻温度,停止锻造的温度称为终锻温度。
因为化学成分的不同,每种金属资料始锻和终锻温度都是不相同的。
加热锻件的设施主假如加热炉。
加热炉的使用燃料一般为焦炭、重油等,有的加热炉也采纳电能加热,典型的电能加热设施是高效节能红外箱式炉。
2.空气锤自由锻设施有空气锤和液压机等。
空气锤一般合适小型锻件的制造,而液压机则合用大型锻件的生产。
空气锤是由锤身、压缩缸、工作缸、传动机构、操控机构、落下部分及砧座等构成。
空气锤工作原理是:电动机经过减速机构和曲柄,连杆带动压缩气缸的压缩活塞上下运动,产生压缩空气。
当压缩缸的上下气道与大气相通时,压缩空气不进入工作缸,电机空转,锤头不工作,经过手柄或脚踏杆操控上下旋阀,使压缩空气进入工作气缸的上部或下部,推进工作活塞上下运动,进而带动锤头及上砥铁的上涨或降落,达成各样打击动作。
锻压
机电一体化 技术教研室 王德春
第三章
锻
压Hale Waihona Puke 金属在外力作用下,首先产生弹性变形,当外力超过一定 限度后,会发生塑性变形。这就是金属锻压成形的理论基础。 锻压是锻造与冲压的总称,锻压是指在加压设备及(模)具 的作用下,使坯料产生局部或全部的塑性变形,以获得一定几何 尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。其实质是利用固态金属的 塑性流动性能来实现成形的。 金属坯料 外力 塑性变形 由于金属塑性和变形抗力方面的要求,锻造通常是在高温 成形的,因此也称为金属的热加工、热变形或热锻。 锻件的应用范围广,几乎所有运动的重大受力构件都是由锻 压成形的,汽车上的零件有60%~70%是采用锻压生产的。 锻压件
变形大、锻透深度 大、内部质量好,没 有振动,噪音小。
20MPa
0.4~0.9MPa
(200个大气压)
(4~9个大气压)
1、空气锤 利用压缩空气推动锻锤进行工作。 以落下部分质量来表示锻造能力; 常用吨位为0.05~1 T,用于锻造小型锻件。 C:\Documents and Settings\Administrator\ 桌面\锻压\空气锤工作原理.swf 2、蒸汽—空气锤
三、金属的锻造性能:金属锻压性能是指金属锻压变形难易程度 的一种工艺性能,常用塑性和变形抗力两个指标来综合衡量。 金属锻造性能 塑性 变形抗力
塑性越好,变形抗力越小,金属的锻造性能越好。 影响金属材料的塑性和变形抗力的主要因素有两个方面。 1、金属的本质 分金属的化学成分、金属的组织状态两个方面。 2、变形条件 分变形温度、变形速度和变形时的应力状态三个方面。 金属的塑性和变形抗力是受金属的本质和变形条件等因素制 约的。在选用锻压加工方法进行金属成形时,要依据金属的本质 和成形要求,充分发挥金属的塑性,尽可能降低其变形抗力,用 最少的能耗,获得合格的锻压件。
简述锻压特点
简述锻压特点锻压是一种常见的金属加工工艺,其特点是通过施加压力使金属材料产生形变,从而改变其形状和性能。
锻压工艺包括冷锻和热锻两种,其中冷锻是在室温下进行,而热锻是在高温下进行。
下面将从锻压的特点、优势和应用领域等方面进行详细描述。
锻压的特点主要包括以下几点:1.高强度:通过锻压可以使金属内部晶粒重新排列,消除缺陷,从而提高材料的强度和硬度。
2.精密度高:锻压可以使金属材料在较小的变形区域内产生较大的变形,因此可以实现对工件尺寸和形状的精确控制。
3.耐磨性好:通过锻压可以改善金属材料的表面质量和耐磨性,延长工件的使用寿命。
4.节约材料:锻压可以使金属材料在变形过程中得到有效利用,减少材料的浪费。
5.能耗低:相比其他加工方法,锻压的能耗较低,符合节能减排的要求。
锻压的优势主要体现在以下几个方面:1.提高材料性能:通过锻压可以改善金属材料的组织结构,提高其强度、硬度和耐磨性等性能。
2.节约成本:锻压可以降低生产成本,提高生产效率,从而提高企业的竞争力。
3.保护环境:锻压过程中不需要使用化学物质,不会产生废气、废水和废渣,对环境友好。
4.提高产品质量:锻压可以减少产品的内部缺陷,提高产品的质量稳定性和可靠性。
锻压在航空航天、汽车制造、机械加工、军工等领域有着广泛的应用。
在航空航天领域,锻压可以制造高强度、高硬度的航空零部件,提高飞行器的安全性和可靠性;在汽车制造领域,锻压可以制造车轮、车架等零部件,提高汽车的性能和舒适性;在机械加工领域,锻压可以制造各种机械零部件,提高设备的工作效率和稳定性;在军工领域,锻压可以制造各种军用装备,提高国防实力和安全保障能力。
锻压是一种重要的金属加工工艺,具有高强度、精密度高、耐磨性好、节约材料、能耗低等特点,其优势包括提高材料性能、节约成本、保护环境、提高产品质量等。
锻压在航空航天、汽车制造、机械加工、军工等领域有着广泛的应用前景,对促进工业发展和提高国防实力具有重要意义。
锻压是指锻造和板料冲压
• 3.2.2 自由锻设备
常用的自由锻设备有空气锤、蒸汽-空气锤和水压机等。其砧座质量一般为落 下部分的10~15倍,蒸汽-空气自由锻锤的落下部分质量一般为1~5t,小于 1t的使用相应的空气锤,大于5t的使用水压机。
1.空气锤结构及工作原理 空气锤是自由锻最常见的设备,如图3.1(a)所示。由锤身、压缩缸、工作 缸、传动机构、操纵机构、落下部分及砧座等组成。锤身、压缩缸和工作缸 缸体铸成一体。传动机构包括减速机构、曲柄、连杆等。操纵机构包括踏杆 (或手柄)、旋阀及其连接杠杆。空气锤的规格用落下部分的质量来表示, 其落下部分包括工作活塞、锤杆等。例如70kg的空气锤是指落下部分的质量 为70kg。空气锤打击力为落下部分质量的1000倍左右。空气锤规格依据锻件 的尺寸与质量选择。 空气锤的传动原理如图3.1(b)所示。电动机通过减速装置带动曲柄连杆机 构运动,使压缩气缸的压缩缸活塞上下运动,产生压缩空气。通过手柄或踏 脚杆操纵上、下旋阀,使其处于不同位置时,使压缩空气进入工作气缸的上 部或下部,推动由活塞、锤杆和上砧铁组成的落下部分上升或下降,完成各 种动作。
3.1 概 述
• 锻压是指锻造和板料冲压的总称,属于塑性加工方法,是指金属材料在一定
外力作用下,使其产生塑性变形,从而获得一定尺寸、形状及具有一定力学 性能毛坯或零件的加工方法。塑性加工作为金属加工方法之一,是机械制造
领域的重要加工方法。 锻造是利用锻造设备,通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形,从而获得
冲压是指利用冲模在冲床上对金属板料施加压力,使其产生分离或变形,从
而得到一定形状、满足一定使用要求零件的加工方法。冲压通常在常温下进 行,也称冷冲压,又因其主要用于加工板料零件,故又称板料冲压。
3.2 自由锻
锻压以及锻压加工的基本方式
锻压以及锻压加工的基本方式锻压是锻造和冲压的合称,是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力,使之产生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。
在锻造加工中,坯料整体发生明显的塑性变形,有较大量的塑性流动;在冲压加工中,坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成形,其内部不出现较大距离的塑性流动。
锻压主要用于加工金属制件,也可用于加工某些非金属,如工程塑料、橡胶、陶瓷坯、砖坯以及复合材料的成形等。
锻压和冶金工业中的轧制、拔制等都属于塑性加工,或称压力加工,但锻压主要用于生产金属制件,而轧制、拔制等主要用于生产板材、带材、管材、型材和线材等通用性金属材料。
人类在新石器时代末期,已开始以锤击天然红铜来制造装饰品和小用品。
中国约在公元前2000多年已应用冷锻工艺制造工具,如甘肃武威皇娘娘台齐家文化遗址出土的红铜器物,就有明显的锤击痕迹。
商代中期用陨铁制造武器,采用了加热锻造工艺。
春秋后期出现的块炼熟铁,就是经过反复加热锻造以挤出氧化物夹杂并成形的。
最初,人们靠抡锤进行锻造,后来出现通过人拉绳索和滑车来提起重锤再自由落下的方法锻打坯料。
14世纪以后出现了畜力和水力落锤锻造。
1842年,英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤,使锻造进入应用动力的时代。
以后陆续出现锻造水压机、电机驱动的夹板锤、空气锻锤和机械压力机。
夹板锤最早应用于美国内战(1861~1865)期间,用以模锻武器的零件,随后在欧洲出现了蒸汽模锻锤,模锻工艺逐渐推广。
到19世纪末已形成近代锻压机械的基本门类。
20世纪初期,随着汽车开始大量生产,热模锻迅速发展,成为锻造的主要工艺。
20世纪中期,热模锻压力机、平锻机和无砧锻锤逐渐取代了普通锻锤,提高了生产率,减小了振动和噪声。
随着锻坯少无氧化加热技术、高精度和高寿命模具、热挤压,成形轧制等新锻造工艺和锻造操作机、机械手以及自动锻造生产线的发展,锻造生产的效率和经济效果不断提高。
冷锻的出现先于热锻。
《工程材料与热加工基础》第十章锻压生产
第一节 金属的锻造性能
一、金属的塑性变形概述 金属塑性变形的实质,对于单晶体是由于金属原子某晶面两侧受切应力
作用产生相对滑移,或晶体的部分晶格相对于某晶面沿一定方向发生切变, 即滑移理论和孪生理论。
二、热锻、冷锻、温锻、等温锻
从金属学的观点划分锻压加工的界限为再结晶温度。 1.热锻 在金属再结晶温度以上进行的锻造工艺称为热锻。在变形过程中 冷变形强化和再结晶同时存在,属于动态再结晶。 2.冷锻 在室温下进行的锻造工艺称为冷锻。冷锻可以避免金属加热出现 的缺陷,获得较高的精度和表面质量,并能提高工件的强度和硬度。但冷 锻变形抗力大,需用较大吨位的设备,多次变形时需增加再结晶退火和其 它辅助工序。目前冷锻主要局限于低碳钢、有色金属及其合金的薄件及小 件加工。 3.温锻 在高于室温和低于再结晶温度范围内进行的锻造工艺称为温锻。 与热锻相比,坯料氧化脱碳少,有利于提高工件的精度和表面质量;与冷 锻相比,变形抗力减小、塑性增加,一般不需要预先退火、表面处理和工 序间退火。温锻适用于变形抗力大、冷变形强化敏感的高碳钢、中高合金 钢、轴承钢、不锈钢等。 4.等温锻 在锻造全过程中,温度保持恒定不变的锻造方法称为等温锻。
避免锥形、楔形结构
三、自由锻零件结构工艺性
3、应避免圆柱面与圆柱面、圆柱面与棱柱面相交; 避免圆柱面与圆柱面、圆柱面与棱柱面相交
三、自由锻零件结构工艺性 4、零件上不允许有加强筋;
三、自由锻零件结构工艺性 5、对横截面尺寸相差很大或形状复杂的零件,应尽可能分别对其进 行锻造,然后用螺纹连接。
如下图:螺纹连接
(四)高合金钢的锻后冷却 由于高合金钢的导热性差,塑性低,终锻温度较高,如果冷却速度
快,会因热应力和组织应力使锻件出现裂纹。因此,终锻后应尽快采取 工艺措施保证锻件缓慢冷却。
锻造和锻压
锻造和锻压
锻造和锻压是金属加工过程中常用的方法。
它们都是利用力的作用,将金属材料加热至塑性状态后通过压力改变其形状或者改善其性能。
锻造是指将金属材料加热至塑性状态后,通过压力使其在模具中产生塑性变形,从而得到所需形状的金属制品的过程。
锻造可以分为自由锻造、模锻和冷锻三种。
自由锻造是指将金属材料加热至塑性状态后,用锤子或者压力机的冲击力使其形成所需形状的金属制品。
模锻是指将金属材料加热至塑性状态后,放置在前有模型的模具中,通过压力形成所需形状的金属制品。
冷锻是指将金属材料在常温下进行锻造,通常用于加工钢材。
锻压是指将金属材料加热至塑性状态后,放置在压力机的模具中,通过压力变形来得到所需形状的金属制品的过程。
与锻造相比,锻压过程中施加的压力更大,通常用于加工大型的金属件。
锻压常用于汽车、机械、船舶等行业。
锻造和锻压都可以提高金属材料的力学性能和耐磨性能,使其具备更好的机械性能和耐用性。
此外,锻造和锻压还可以改变金属材料的形状、尺寸和结构,使其符合设计要求。
锻压
第2章锻压教学目的(1) 掌握锻压生产设备、工具及自由锻的基本操作。
(2) 掌握自由锻和冲压的基本工序。
2.1 锻坯的加热和锻件的冷却锻坯的加热和锻件的冷却都是锻造工艺过程中的重要环节,它直接影响锻件的质量。
2.1.1 锻坯的加热目的及锻造温度范围锻坯的加热目的加热的目的是提高金属的塑性和降低其变形抗力,即提高金属的可锻性。
除少数具有良好塑性的金属可在常温下锻造成型(称为冷锻)外,大多数金属在常温下的可锻性较低,造成锻造困难或不能锻造。
但将这些金属加热到一定温度后,可以大大提高其可锻性,并只需要施加较小的锻打力,便可使其发生较大的塑性变形,称为热锻。
锻造温度范围加热是锻造工艺过程中的一个重要环节,它直接影响锻件的质量。
如果加热温度过高,会使锻件产生加热缺陷,锻件质量下降,甚至造成废品。
因此,为了保证金属在变形时具有良好的塑性,又不致产生加热缺陷,锻造必须在合理的温度范围内进行。
各种金属材料锻造时允许的最高加热温度称为该材料的始锻温度,终止锻造的温度称为该材料的终锻温度。
坯料开始锻造的温度(始锻温度)和终止锻造的温度(终锻温度)之间的温度间隔,称为锻造温度范围。
常见钢材的锻造温度范围见表2-1。
在保证不出现加热缺陷的前提下,始锻温度应取得高一些,以便有较充裕的时间使坯料锻造成型,减少加热次数。
在保证坯料还有足够塑性的前提下,终锻温度应定的低一些,以便获得内部组织细密、力学性能较好的锻件,同时也可延长锻造时间,减少加热火次。
但终锻温度过低会使金属难以继续变形,易出现锻裂现象和损伤锻造设备。
表2-1 常用钢材的锻造温度范围锻坯金属的加热温度可以用仪表测量,还可以通过观察加热毛坯的火色来判断,即用火色鉴定法,火色鉴定法是实际生产中较为常用的方法。
碳素钢加热温度与火色的关系见表2-2。
表2-2 碳素钢加热温度与火色的关系2.1.2 锻造加热设备在锻造生产中,根据加热采用热源的不同,分为火焰加热和电加热。
前者利用烟煤、重油或煤气燃烧时产生的高温火焰直接加热金属,后者是利用电能转化为热能加热金属。
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金属热加工基础《锻造》练习题一、.判断题。
1. 金属在室温下产生塑性变形,称为冷变形。
()2. 锻造流线不能用热处理方法消除,只能通过锻压才能改变其方向和分布。
()3. 设计和制造零件时,应使零件工作时最大切应力方向与流线方向垂直,使锻造流线的分布与零件的外形轮廓相符合。
()4. 锻造温度范围是指由始锻温度到终锻温度的温度区间。
()5. 空气锤是一种利用电力直接驱动的锻造设备。
空气锤工作行程短,打击速度快,结构简单,操作方便,设备投资少,在自由锻中应用很广。
()6. 空气锤的规格以锤头的冲击能力大小表示。
()7. 水压机的规格用其产生的最大压力表示。
()8. 自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序。
基本工序包括镦粗、拔长和冲孔等。
()9. 使坯料横截面面积减小而长度增加的锻造工序称为拔长。
()10. 只有在坯料上冲出透孔的锻造工序才称为冲孔。
()11. 绘制锻件图时,锻件的基本尺寸和公差标注在尺寸线上面,而机械加工后的零件基本尺寸标注在尺寸线下面。
()12. 传动轴自由锻的锻造工序是:①拔长;②镦粗—拔长;③局部镦粗—拔长。
()13. 自由锻零件结构应避免圆锥体结构和锻件的斜面,尽量用圆柱体代替圆锥体,用平面代替斜面。
()14. 与模锻相比,胎模锻的优点是胎模制造简单,成本低,使用方便;缺点是操作者劳动强度大,生产率和锻件尺寸精度不如锤上模锻高。
()15. 锻件质量检验包括外观检验、力学性能试验和内部质量检验,目的是通过检验和分析,找到减少和防止缺陷的措施,提高锻件质量。
()16. 锻造加热时,由于金属加热温度超过始锻温度过多,使晶粒边界出现氧化及熔化现象,称为过热。
()17. 自由锻时,坯料已氧化的表层金属贴合在一起压入工件,成为裂纹。
()18. 降低锻件成本的主要途径是合理选用锻造方法,节约燃料动力费和降低工厂、车间管理费。
()19. 使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。
()20. 用冲裁模沿封闭轮廓线冲切,冲下部分是废料,称为落料.。
()21. 冲床在一次行程中,在模具不同部位上,同时完成数道工序的冲模称为复合冲模。
()22. 板料冲压件的孔间距离或孔与零件边缘的距离不宜过小,一般间距a≥2δ(板厚),并保证a>3~4mm。
()23. 冲压零件的结构应在满足使用性能条件下使排样尽量紧凑,提高材料利用率。
()24. 精锻工艺必不可少的生产技术措施之一是采用少氧化或无氧化加热方法。
()25. 精密模锻是提高锻件精度和表面质量的一种先进工艺。
其锻件精度可达±0.2mm,表面粗糙度Ra值可达6.3μm。
()26. 终锻温度是指坯料经过锻造成形,在停锻时锻件的平均温度。
()27. 钢的始锻温度应保证无过热现象。
()28. 锻件的锻后炉冷是冷却速度最慢的,常用于合金钢大型锻件、高合金钢重要锻件的冷却。
()29. 锻压是锻造和冲压的总称。
()30. 锻压能改善金属组织,提高金属力学性能,对于承受冲击或交变载荷的重要零件,应采用锻件作毛坯。
()31. 开始锻造时坯料的温度称为始锻温度。
()32. 对坯料施加外力,使其产生塑性变形,改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法,称为锻压。
()33. 金属塑性变形分为冷变形和热变形两种。
()34. 在锻造生产中,通过加热可以提高金属的塑性,降低金属的强度,以利于金属的塑性变形,并获得良好的锻后组织。
()35. 钢的终锻温度应高于再结晶温度,以保证金属有足够的塑性及锻后获得细小的再结晶组织。
()36. 碳素结构钢合理的始锻温度为1300~1400℃,终锻温度为800~850℃。
()37. 锻件的冷却方式有空冷、炉冷、坑冷和灰砂冷。
()38. 自由锻分为手工锻和机器锻。
()39. 空气锤型号C41-750中750表示锻锤落下部分质量,单位为kg。
()40. 使坯料的高度减小,横截面积增大的锻造工序称为镦粗。
()41. 当零件上带有较小的凹槽、台阶、凸肩、凸缘和小孔等难以直接锻出时,为简化锻件形状,便于锻造,均应附加余块。
()42. 自由锻零件结构应避免圆柱体与圆柱体相交,改为平面与圆柱体相交或平面与平面相交。
()43. 绘制自由锻锻件图时,用粗实线表示锻件外形,用细实线画出零件的轮廓形状。
()44. 锻造齿轮坯、圆环形锻件时,采用的基本工序是镦粗、冲孔。
()45. 常用的锻造的方法有自由锻、模锻和胎模锻。
()46. 模锻可分为锤上模锻、曲柄压力机上模锻、水压机上模锻及摩擦压力机上模锻。
()47. 生产上常用的胎模有摔模、扣模、套筒模和合模。
()48. 锤上模锻锻造复杂锻件时,必须在几个模槽内锻造后才能成形称为多模膛模锻。
()49. 金属在锻造加热时,可能产生的缺陷有氧化、脱碳、过热和热裂纹。
()50. 板料冲压设备主要有剪床、冲床和冲模。
()51. 冲压的基本工序分为剪切和成形。
()52. 板料冲压时,将冲压坯内的材料以封闭的轮廓分离开来,得到带孔制件的冲压方法称为冲孔。
()53. 板料拉深时易产生的缺陷有折叠、拉裂和拉穿。
()54. 金属在冷变形时,随着变形程度的增加,金属的强度和硬度都有所提高,而塑性和韧性有所下降的现象称为冷变形强化或加工硬化。
()55. 对一些不能通过热处理强化的金属,如铝、铜和奥氏体不锈钢等,在生产上可通过加工硬化提高其强度和硬度。
()56. 为消除上一道变形加工硬化的不良影晌,生产上常在变形工序间安排均匀化退火。
()57. 板料冲压的成形工序有弯曲、拉深、缩口、胀形、翻边、起伏等。
()58. 热变形是再结晶温度以上的变形。
()59. 金属的锻压性能是指金属锻压变形难易程度的一种工艺性能。
()60. 锻压性能常用塑性和变形抗力来综合衡量,金属塑性越好,变形抗力越小,则锻压性能越好。
()61. 在钢材中,含碳量越高,合金元素的种类和含量越多,钢的锻压性能越好。
()62. 金属组织对锻压性能有很大影响,通常固溶体比化合物好,单相比多相好,细晶粒比多晶粒好。
()63. 锻件上凡需切削加工的表面应留加工余量称为机械加工余量。
()64. 只用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量锻件的方法称为自由锻。
()65. 自由锻灵活性大,适应性强,生产周期短,成本低,可用于中小型锻件的大批量生产。
()66. 利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法称为模锻。
()67. 胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的锻造方法。
()68. 利用金属在特定条件(一定的温度、变形速度和组织条件)下所具有的超塑性(高的塑性和低的变形抗力)来进行塑性加工的方法,称为超塑成形。
()69. 利用高压空气或氮气发射出来的高速,使滑块带着模具进行锻造或挤压的加工方法称为高速锻造。
()70. 锻造生产具有很多优点,所以常用来加工各种形状的机械零件。
()71. 凡经锻造后的机械零件,因表面质量差均须进行切削加工。
()72. 锻后工件冷却无关紧要,因为不会影响锻件的质量。
()73. 锻造只能改变金属坯料形状而不能改变其力学性能。
()74. 除陶瓷和塑料外,任何金属材料均可用于锻件。
()75. 在金属坯料均匀热透的前提下,加热时间选得越短越好。
()76. 为延长锻造时间,终锻温度选得越低越好。
()77. 自由锻能制造各种复杂形状的零件。
()78. 胎模锻不需要专用模锻设备,在普通自由锻锤上即可进行。
()79. 模锻能锻制形状比较复杂的零件。
()80. 由于锻造方法不当,会使锻件产生裂纹。
发现裂纹的锻件,不论裂纹的大小,一律只能报废。
()81. 空气—蒸汽锤的吨位用下落部分的质量的大小来表示。
()82. 坯料在锻造中进行拔长时,每次拔长的进给量必须大于压缩量,否则会发生折叠。
()83. 锻造时,对坯料加热的目的是提高材料的塑性,降低变形抗力。
()84. 成批生产的中小型锻件,一般应采用自由锻造。
()85. 承受重载及冲击载荷的重要零件,例如:曲轴、连杆、齿轮等,多采用锻件做为毛坯。
()86. 超塑性模锻的零件,尺寸精度高,加工余量很小,甚至不用加工即可使用。
()87. 粉末锻造是将各种原料制成很细的粉末,按一定比例混合后,进行锻造的一种锻造方法。
()88. 自由锻零件结构应避免椭圆形、工字形或其他非规则形状截面及非规则外形。
()89. 对于大批量生产的模锻,降低锻件成本的主要途径是降低模具费。
()二、单选题1. 对纯金属,再结晶温度为()。
A、T再≈0.4T熔(℃)B、T再≈0.3T熔(K)C、T再≈0.4T熔(K)D、T再≈0.5T熔(K)2. 金属在常温下塑性变形时,组织发生的变化有晶粒被拉长或压扁、()。
A、晶粒内部及晶粒间产生碎晶粒B、气孔、缩孔被焊合C、产生锻造流线3. 冷变形强化使金属进一步塑性变形变得困难,需在变形工序间安排中间退火,中间退火的温度为()。
A、Ac1以下温度B、再结晶温度以下100~200℃C、再结晶温度以上100~200℃D、再结晶温度以上200~300℃4. 低碳钢在室温下塑性变形后,在变形体内保留下来的应力称为()。
A、变形应力B、热应力C、残留应力5. 金属热变形后,为降低或消除残留应力,并保持冷变形强化效果,应进行()。
A、再结晶退火B、去应力退火C、均匀化退火6. 金属热变形时,性能的变化是()。
A、产生加工硬化B、产生各向异性7. 设计和制造零件时,应使零件工作时最大正应力方向与流线方向()。
A、平行B、垂直C、成45°角8. 下列材料中,()锻造性能最好。
A、T10AB、40CrC、45钢D、20钢9. 下列材料中,()是不能进行压力加工的。
A、碳素工具钢B、高速钢C、超硬钢D、可锻铸铁10. 为提高金属塑性和降低变形抗力,始锻温度取()。
A、0.8T熔(℃)B、0.8T熔(K)C、低于固相线200℃左右D、低于液相线200℃左右11. 终锻温度过高,会使锻件晶粒粗大,()。
A、锻造性能变差B、力学性能变差12. 低碳钢、中碳钢中小型锻件的冷却方式一般采用()。
A、空冷B、炉冷C、坑冷D、水冷13. 采用炉冷方式冷却的锻件是()。
A、低碳钢中小型锻件B、碳素工具钢中型锻件C、合金钢大型锻件14. 采用圆钢为坯料,用自由锻方法生产锻件时,拔长的锻造比取()。
A、1.3~1.5B、1.5~2.0C、2.0~2.5D、2.5~3.515. 采用镦粗法锻造时,为避免镦弯和便于操作,坯料的高径比取()。
A、1.25≤H0/ D0<2.5B、2.5≤H0/ D0<3.516. 锻造大中型锻件的坯料通常采用()。
A、钢材B、钢坯C、钢锭17. 制订自由锻工艺规程主要包括锻件图、坯料质量和尺寸、()、加热和冷却规范、锻造设备等。