锻压工艺学
《锻压成形工艺》课件
模具与工具
锻造模具
用于使金属在模具内塑性 变形,形成所需的形状和 尺寸。
切削工具
用于对金属进行切削加工 ,使其达到所需的精度和 表面粗糙度。
量具和夹具
用于测量和固定金属,保 证加工精度和稳定性。
06
锻压成形工艺实例分析
自由锻造实例
总结词
自由锻造是一种不受模具限制的锻造方法,主要依靠锻锤的冲击力使 金属变形。
模锻实例
总结词
详细描述
模锻是一种在模具中进行的锻造方法,通 过模具的限制使金属变形,以获得所需的 形状和尺寸。
模锻实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等, 这些零件在生产过程中需要经过模锻,以 获得精确的形状和尺寸。
总结词
详细描述
模锻的优点在于生产效率高,精度高,适 用于大批量生产,但模具成本较高。
模锻的实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等 ,这些零件在生产过程中需要经过模锻, 以获得精确的形状和尺寸。
详细描述
自由锻造实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等,这些锻件在生 产过程中需要经过多次自由锻造,以获得所需的形状和性能。
总结词
自由锻造的优点在于灵活性高,适用于单件和小批量生产,但生产效 率较低,劳动强度较大。
详细描述
自由锻造的实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等,这些锻件在 生产过程中需要经过多次自由锻造,以获得所需的形状和性能。
应力状态与温度场
总结词
影响材料流动和成形过程稳定性
详细描述
应力状态与温度场是影响锻压成形工艺的重要因素。在 锻压过程中,应力状态与温度场的变化相互影响,共同 决定了材料的流动和成形过程的稳定性。合理的应力状 态可以促进材料的塑性变形和流动,提高成形质量;而 稳定的温度场则可以保证材料在变形过程中保持稳定的 物理性能,防止因温度波动引起的缺陷。因此,合理控 制应力状态与温度场是实现高质量锻压成形的重要手段 。
锻压工艺流程
锻压工艺流程
《锻压工艺流程》
锻压工艺是一种常见的金属加工工艺,通过将金属加热至一定温度后,施加压力使之发生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的工件。
锻压工艺流程包括以下几个主要步骤。
首先是材料准备。
选用合适的金属材料,根据工件的形状和尺寸要求,进行预处理和热处理。
预处理包括切割、锯切、倒角和清洗等工序,热处理则是对材料进行加热和保温处理,以提高其塑性和延展性。
接下来是模具设计和制造。
根据工件的形状和尺寸要求,设计制造相应的模具。
模具的设计要考虑到金属材料的流动性和缩孔率等因素,确保能够获得理想的成形效果。
然后是加热和锻压操作。
将经过预处理和热处理的金属材料放入加热炉中加热至一定温度,然后放入锻压机中进行锻压。
锻压机通过施加一定的压力使金属材料发生塑性变形,根据模具的形状和尺寸要求,获得所需的工件。
最后是冷却和后处理。
将锻造好的工件放入冷却槽中进行快速冷却,以消除残余应力和改善材料的机械性能。
之后进行表面处理、精加工和质量检验等工序,最终获得符合要求的成品。
通过以上步骤,就完成了一次完整的锻压工艺流程。
锻压工艺以其高精度、高强度和高效率的特点,被广泛应用于汽车制造、
航空航天、机械制造等领域,为各种工件的生产提供了可靠的加工手段。
锻造冲压工艺学
4.1 锻锤 利用冲击能量,结构简单,工艺适应 性好,用于锻造。
• 缺点:振动/噪音大,因此大吨位锤受到限 制。
• 中国:蒸汽-空气锤在16T以下。对大吨位 的对击锤(国内1000KJ,国外1400KJ), 因其不利因素(噪音/振动)被抑制 。
例如上海交通大学和华中科技大学的模具中心;哈尔滨工 业大学精密热加工中心。
F 锻造新工艺:精锻、等温成形、精密碾压、电墩、旋锻、 辊锻、摆动碾压、超塑性成形等。
冲压新工艺:软模成形、差温拉深法、爆炸成形、电水成 形、电磁成形、旋压
4、锻压设备
• 锻压设备是制造产品的工具。 • 原机械部把锻压设备分为八大类,但是从
例如铸锻厂、汽车 锻件厂、机床铸造厂。 • 以加工和装配车间为主的机制厂。
例如冲压件厂、拖拉机配件厂、电机厂等。
6.2 锻压车间及其生产特点
根据生产特点,将锻压车间分为大锻件自由锻车间、中小 锻件自由锻车间、热模锻车间、冷锻和冲压车间。 • I 大锻件自由锻车间
产品:几吨到几百吨的大型自由锻件。目前自由锻 的锻件重达260吨。 原材料:钢锭 生产方式:单件/小批量 设备:水压机(30-120MN) • II中小锻件自由锻车间 产品:小于1.5吨的自由锻件。 原材料:棒材或小钢锭 生产方式:小批量 设备:1-5T蒸汽-空气锤、65-750kg空气锤
的锻造开坯,之后才进行轧或挤成板棒材。 • 锻造在机械厂应用:主要为重要零件准备毛
坯。例如圆饼→锻造成齿轮毛坯→……。 • 冲压应用:制备各工业领域的零件。
5.2 工艺流程
• 视具体零件加工/毛坯加工而定。但可以提炼 出模锻一般的工艺:下料→加热→模锻→ (切边、冲孔)→酸洗与清理→热处理→去 氧化皮(打磨或刮削)→涂漆→检验等。
锻压工艺学-冲裁.ppt
图.2.7 间隙对冲裁件尺寸精度的影响 16
2.2.2间隙对冲裁力的影响
图2.7.1 间隙大小对冲裁力的影响
图2.8.1 间隙大小对卸料力的影响
17
2.2.3间隙对模具寿命的影响 模具寿命:以冲出合格制品的冲裁次数来衡量,分 两次刃磨间的寿命与全部磨损后总的寿命。 凸模刃口磨钝 : 凹模刃口磨钝: 凸、凹模磨钝 : 刃口磨钝还将使制件尺寸精度、断面光洁度降低, 冲裁能量增大。
37
阶梯凸模减力时应注意: (1)阶梯高度差H稍大于断面光亮带b。 (2)各阶梯凸模的分布要注意对称(原因)。 (3)先工作的凸模应是端部带有导正销的凸模。一般 先冲大孔,后冲小孔(原因)。
38
2.4.2卸料力、推件力与顶件力 卸料力: 推件力: 顶件力:
图2.10 卸料力、推件力与顶件力
39
经验公式计算:
厚度小于3 mm的外形简单的工件,只需一次整
修。厚度大于3 mm或工件有尖角时,需进行多次
整修。
49
整修前落料凸、凹模的尺寸应为 凸模: Dp (Dy)0p 凹模: Dd (Dy)0d 式中 D-工件公称尺寸,mm;
z-双面间隙值,mm y-整修余量,mm。
50
整修时所需的力可按下式近似计算:
P cL(S0.1tn )0
21
表2.1 b/t与值(厚度t,毫米)
b/t*100%
材料
t<1 t=12 t=24 t>4
软钢 7570 7065 6555 5540 56
中硬 钢
硬钢
6560 6055 5548 4535 5047 4745 4438 3525
45 4
22
(2)经验确定法
c=mt
锻造工艺学(完整版)课件
控制锻造工艺参数
如温度、压力、时间等,以获 得最佳的锻造效果。
制定检验标准
对锻造产品进行严格的质量检 验,确保产品符合标准。
持续改进
根据质量反馈,不断优化锻造 工艺和质量控制措施。
质量检测方法
目视检测
通过肉眼或低倍放大镜观察产品表面和内部 质量。
无损检测
利用X射线、超声波等无损检测技术对产品 内部进行检测。
有色金属
复合材料
如铜、铝、锌等,具有良好的导热性和塑 性,适用于制造要求轻量化和美观的零件 。
由两种或多种材料组成,具有优异的性能 ,如高强度、高刚性和轻量化,适用于航 空、航天等高科技领域。
锻造工具
锻锤
是最常用的锻造工具之 一,通过敲击使材料变 形,达到锻造的目的。
压力机
通过施加压力使材料变 形,适用于大型和重型
提高材料利用率和降低成本
通过合理的锻造工艺,可以减少材料浪费,降低生产成本。
锻造工艺的历史与发展
古代锻造工艺
现代锻造工艺
人类早期的锻造工艺主要采用简单的 锤击和砧打方式,用于制作工具和武 器。
随着科技的不断进步,锻造工艺在材 料、设备、工艺控制等方面取得了重 大突破,广泛应用于航空、航天、汽 车、能源等领域。
分类
锻造工艺学根据不同的分类标准可以 分为多种类型,如按变形温度可分为 热锻、温锻和冷锻;按变形程度可分 为自由锻、模锻和精密锻造等。
锻造工艺的重要性
提高金属材料的力学性能
通过塑性变形消除金属内部的缺陷,提高其力学性能,如强度、 韧性等。
实现复杂形状零件的成形
锻造工艺能够将金属材料加工成具有复杂形状和尺寸要求的零件, 满足各种工程应用需求。
锻压工艺学-冷挤压
6.4.2 许用变形程度
图6.15 正挤压空心件 变形程度计算图
图6.16 正挤压碳钢实心 件的许用变形程度
图6.17 正挤压碳钢空心 件的许用变形程度
图6.18 碳钢反挤压的许 用变形程度
6.5 冷挤压时的变形力 P=CpF P—总的挤压力,N; p—单位挤压力,MPa; F—凸模工作部分横断面积,mm2; C—安全因数,一般取1.3。 7.5.1 冷挤压力的阶段性 (1)正挤压的阶段性 四个阶段:
F0 F1 F 100% F1
式中,
F0
D 2
4
F1
(D 2 d 2 )
4
d2 F 2 100% D
(2)正挤压实心件的断面缩减率
F0 F1 F 100% F0
F0
D
4
2
F1
d12
4
D 2 d12 F 2 100% 2 D d
2. 板料下料法 3.棒料下料方法 (1)剪切下料
图6.32 全封闭式剪切模
(2)其它下料方法
6.6.2 毛坯的软化热处理 冷挤压前进行软化热处理的目的:通过热处 理降低毛坯的硬度,提高塑性,得到良好的 金相组织和消除内应力等。 (1)完全软化退火 加热到Ac3以上30一50C,在此温 度下保温一定时间,然后随炉缓冷,或在550C以 后从炉中取出空冷。 (2)球化退火 使珠光体中的渗碳体和二次渗碳体球 化而进行的一种退火。 (3)不完全退火 钢加热到高于Ac1而低与Ac3或Acm ,并在此温度停留一定时间,然后缓慢冷却。
6.2 冷挤压的基本原理
6.2.1 主应力状态对冷挤压工艺的影响
图6.2 纯铝零件
图6.3 纯铝件冷挤压工艺
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。
锻造工艺学复习知识点
1.体积成形(锻造、热锻):利用外力,通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形,发生金属材料的转移和分配,从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量的毛坯或零件的一种加工方法。
2.自由锻:只用简单的通用性工具,或在锻压设备的上、下砧间直接使坯料成形而获得所需锻件的方法。
特点:1、工具简单,通用性强,操作灵活性大,适合单件和小批锻件,特别是特大型锻件的生产。
2、工具与毛坯部分接触,所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备小得多,适应与锻造大型锻件。
3、锻件精度低,加工余量大,生产效率低,劳动强度大3.模锻:利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。
通过冲击力或压力使毛坯在一定形状和尺寸的锻模模腔内产生塑性模锻特点:(1)锻件形状较复杂,尺寸精度高; (2)切削余量小,材料利用率高,模锻件成本较低;(3)与自由锻相比,操作简单,生产率高;(4) 设备投资大,锻模成本高,生产准备周期长,且模锻件受到模锻设备吨位的限制,适于小型锻件的成批和大量生产。
变形获得锻件4.锻造工艺流程:备料---加热---模锻---切边、冲孔—热处理—酸洗、清理---校正5.锻造用料:碳素钢和合金钢、铝、镁、铜、钛等及其合金。
材料的原始状态:棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。
6.一般加热方法:可分为燃料(火焰)加热和电加热两大类。
7.钢在加热时的常见缺陷:氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹8.自由锻主要工序:镦粗、拔长、冲孔、扩孔9.使坯料高度减小,横截面增大的成形工序称为镦粗。
镦粗分类:完全镦粗、端部镦粗、中间镦粗10.镦粗的变形分析:难变形区、大变形区、小变形区11.镦粗工序主要质量问题:①锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织②侧表面易产生纵向或呈45度方向的裂纹③高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。
防止措施: 1、使用润滑剂和预热工具 2、采用凹形毛坯 3、采用软金属垫 4、采用叠镦和套环内镦粗 5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺12.使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长13.在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔14.冲孔的质量分析:走样、裂纹、孔冲偏15.减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序叫扩孔16.采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序称为弯曲17.扭转是将坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序18.按成形方法的不同,模锻工艺可分为开式模锻、闭式模锻、挤压和顶镦四类19.模具形状对金属变形流动的影响:⑴控制锻件的最终形状和尺寸⑵控制金属的流动方向⑶控制塑性变形区⑷提高金属的塑性⑸控制坯料失稳提高成形极限20.开式模锻变形过程:第Ⅰ阶段是由开始模压到金属与模具侧壁接触为止;第Ⅰ阶段结束到金属充满模膛为止是第Ⅱ阶段;金属充满模膛后,多余金属由桥口流出,此为第Ⅲ阶段。
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 造 工 艺学
几种常用材料的锻造温度范围
钢材 低碳钢 中碳钢 合金结构钢 铝合金 铜合金 始锻温度(℃) 1200~1250 1150~1200 1100~1180 450~500 800~900 终锻温度(℃) 800 800 850 350~380 650~700
2.锻造成形 2.锻造成形
ห้องสมุดไป่ตู้
坯料加热好后,即可锻造成形。 坯料加热好后,即可锻造成形。 锻造成形方式一般为自由锻和模锻, 锻造成形方式一般为自由锻和模锻, 具体可根据锻件的尺寸、形状、 具体可根据锻件的尺寸、形状、生 产批量等进行选择。 产批量等进行选择。
锻造工艺介绍
锻压
锻压是在外力作用下使金属坯料产生塑性变形,从而获得具有一定 形状、尺寸和性能的毛坯或零件的加工方法,锻压是锻造和冲压的 总称。 锻压的主要生产方式:
锻压
锻压的生产特点:
1.能改善金属组织 2.能节约金属 3.能加工各种形状和重量的产品
锻 造工艺
一、锻造的概念
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形,以 获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。 锻造是机械制造中常用的成型方法。通过锻造能消除金属的铸态 疏松、焊合孔洞,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械 中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的 板材、型材或焊接件外,多采用锻件。
锻 造工艺
四、锻造的发展
新石器时代 1842年
20世纪初期
19世纪末
锻 造工艺
五、金属锻造的工艺流程
1.坯料的加热 1.坯料的加热
加热的目的是为了提高坯料的塑性和降低它的变形抗力, 加热的目的是为了提高坯料的塑性和降低它的变形抗力,同时也 是改善金属可锻性的有效措施,并且对生产率、 是改善金属可锻性的有效措施,并且对生产率、产品质量和金属有 效利用率等都有很大的影响。 效利用率等都有很大的影响。
锻压工艺流程
锻压工艺流程锻压工艺是一种通过对金属材料进行加热和加压来改变其形状和性能的工艺。
在现代制造业中,锻压工艺被广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
下面将介绍一般的锻压工艺流程。
首先,选择合适的原材料是锻压工艺的第一步。
通常情况下,金属材料如碳钢、合金钢、不锈钢等都可以用于锻造。
在选择原材料时,需要考虑到所需产品的形状、尺寸、材料性能等因素,以确保最终产品的质量和性能。
接下来是加热原材料。
在锻压工艺中,原材料需要先进行加热,以使其变得更加柔软和易于成形。
加热的温度和时间需要根据原材料的种类和尺寸来确定,过高或过低的温度都会影响最终产品的质量。
一旦原材料达到了适当的温度,就可以进行锻造了。
在锻造过程中,原材料被放置在模具中,然后通过压力进行加工,使其形状发生改变。
这个过程需要严格控制温度、压力和速度,以确保最终产品的尺寸和形状符合设计要求。
锻造完成后,通常还需要进行热处理。
热处理可以改善产品的力学性能和耐磨性,使其更加耐用和稳定。
热处理的方法包括退火、正火、淬火等,需要根据产品的具体要求来选择合适的热处理方法。
最后,进行表面处理是锻压工艺流程的最后一步。
表面处理可以提高产品的表面光洁度和抗腐蚀性能,使其外观更加美观和耐用。
常见的表面处理方法包括喷砂、镀锌、喷涂等,需要根据产品的用途和要求来选择合适的表面处理方法。
总的来说,锻压工艺流程包括原材料选择、加热、锻造、热处理和表面处理等多个环节。
每个环节都需要严格控制,以确保最终产品的质量和性能达到要求。
只有在每个环节都做到位,才能生产出优质的锻压产品。
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。
锻压的工艺流程
锻压的工艺流程锻压是一种常见的金属加工工艺,通过对金属材料施加力量,使其发生塑性变形,从而得到所需的形状和尺寸。
锻压工艺流程包括原料准备、加热、锻造、冷却和后处理等多个环节,下面将对这些环节进行详细介绍。
首先是原料准备阶段。
在锻压过程中,需要选择合适的金属材料作为原料,常见的有钢、铝、铜等。
原料的选择应根据所需产品的要求来确定,包括强度、硬度、耐腐蚀性等。
此外,还需要对原料进行加工,如切割、锯断、修整等,以便更好地适应后续的锻造工艺。
接下来是加热阶段。
为了提高金属的塑性和延展性,将原料加热至一定温度是必要的。
加热温度的选择应根据原料的材质和形状来确定,一般为其材料的再结晶温度以上。
加热可以采用电阻加热、火焰加热或感应加热等方式,使原料均匀受热,避免出现温度梯度过大的情况。
然后是锻造阶段。
在加热至适当温度后,将原料放入锻压机中进行锻造。
锻压机通常由上下两个模具组成,通过对模具施加压力,使原料发生塑性变形。
锻造可以分为自由锻造和闭式锻造两种形式。
自由锻造是指将原料放置在模具之间,由锻压机施加力量进行锻造;闭式锻造是指将原料放置在模具的闭合空腔中进行锻造。
锻造过程中,需要控制好锻压力度和速度,以确保原料能够在适当的温度和压力下得到塑性变形。
锻造完成后,需要进行冷却处理。
冷却处理的目的是使锻造后的产品能够获得所需的力学性能和组织结构。
常见的冷却方式包括水淬、油淬和空冷等。
冷却的选择应根据原料的材质和要求来确定,以确保产品的性能达到要求。
最后是后处理阶段。
在锻造完成后,还需要对产品进行修整、清洁和表面处理等工艺。
修整是指对产品进行切割、修磨等操作,使其达到所需的尺寸和形状。
清洁是为了去除锻造过程中产生的氧化皮、锈蚀等杂质,以提高产品的表面质量。
表面处理可以根据产品的用途和要求进行选择,如喷涂、镀层、抛光等。
锻压工艺流程包括原料准备、加热、锻造、冷却和后处理等多个环节。
每个环节都需要严格控制,以确保产品能够满足要求的性能和质量。
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锻造工艺学
1.电阻加热:利用电流通过炉内电热体时产生的热量来加热金属;
感应加热:在感应器通入交变电流产生的交变磁场作用下,置于交变磁场中的金属坯料内部产生交变电势,形成交变涡流,由于金属毛坯电阻,引起的涡流发热和磁滞损失发热,加热坯料;
接触电加热:将被加热坯料直接接入电路,当电流通过坯料时,因坯料自身的电阻,产生电阻热,使坯料加热;
2.锻前加热的目的:提高金属塑形,降低变形抗力,即增加金属的可锻性,使金属易于流动成形,使锻件获得良好的组织和力学性能。
3.坯料加热时的缺陷及防止:
(1)组织结构上:组织转变,过热、过烧(严格控制金属坯料的加热温度,尽量缩短金属在高温下的停留时间,在锻造时给予足够大的变形量;过烧只能报废回炉重炼,严格执行加热规范,防止炉子跑温,不要把坯料放在炉内局部温度过高区域);
(2)化学变化上:氧化,脱碳(采用少无氧化加热,如快速加热,介质保护加热,少无氧化火焰加热;采用真空加热或控制炉中的气体成分);
(3)力学性能上:内应力,裂纹(严格控制入炉温度、加热速度和保温时间;低温阶段缓慢加热)
4.确定45钢和T10钢锻造的温度范围:锻造温度范围的确定原则:保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力,使锻件获得所需的组织和性能;范围尽可能取得宽一些,减少锻造火次,降低能耗,提高生产效率。
始锻温度的确定:⑴必须保证钢无过烧现象;⑵对于碳钢:始锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150~250℃ 。
终锻温度的确定:⑴保证钢料在终锻前具有足够的塑性;⑵使锻件获得良好的组织性能;通常钢的终锻温度应稍高于其再结晶温度50-100℃。
碳钢的终锻温度在铁碳相图Ar1线以上20-80℃。
5.低碳钢加热至奥氏体和铁素体共存的两相区,两相塑性均较好,不会给锻造带来困难;中碳钢加热至单相奥氏体区,组织均一,塑性良好,满足要求;高碳钢加热至奥氏体和渗碳体共存的双相区,可借助塑性变形将析出的渗碳体破损呈弥散化,避免析出网状渗碳体。
6.镦粗的目的:由横截面积较小的坯料得到横截面积较大而高度较小的锻件或中间坯;冲孔前增大坯料的横截面积以便于冲孔和端面平整;反复拔长与镦粗可以提高锻造比,使合金钢中碳化物破碎,达到均匀分布;提高锻件横向力学性能以减小力学性能的异向性。
7.镦粗的变形分析:鼓形三个变形区(难变形区,上下,三压;小变形区,左右,两压一拉;大变形区,中间,三压)
8.镦粗时坯料尺寸如何选择?
9.平砧拔长时的缺陷及措施:
(1)表面横向裂纹和角裂:受拉应力作用引起;控制送进量和一次压下的变形量,进行倒角;
(2)表面折叠:送进料与压下量不合适引起;横向折叠增大送进量,纵向折叠减小压缩量;
(3)内部横行裂纹:由于相对送进量太小,拔长时出现双鼓形,而轴心部位受到轴向拉应力的作用从而引起中心裂纹;适当增大相对送进量,控制一次压下量;
(4)内部纵向裂纹:拔长是进给量过大,压下量相对较小引起;选择合理的进给量,采用V型砧拔长;
(5)对角线裂纹:拔长温度过低,剪切应力过大;控制锻造温度和进给量大小;
(6)端面缩口:拔长的首次送进量太小,表面金属变形,中心部位金属未变形或变形较小而引起;坯料端部变形时,应保证有足够的被压缩长度和较大的压缩量;
(7)端部孔壁裂纹:拔长过程中内表面受切向拉应力作用引起;t/d>0.5采用上平砧下V形型砧拔长,
t/d<0.5时上下均采用V形型砧拔长,芯轴使用前预热至150-250℃。
10.冲孔方法:开式冲孔(实心冲子冲孔,空心冲子冲孔,在垫环上冲孔);闭式冲孔。
11.分模面位置选择的原则:
(1)应选在有较大水平投影尺寸的位置上;
(2)应选在锻件侧面中部;
(3)分模面尽可能采用直线状;
(4)头部尺寸较大的长轴类锻件不宜直线分模;
(5)采用径向分模;
(6)对金属流线方向有要求的锻件应尽可能沿锻件界面外形分模。
12.模锻件常见缺陷:
(1)大晶粒:使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降;
(2)晶粒不均匀:使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降;
(3)冷硬现象:提高了锻件的强度和硬度,但降低了塑性和韧性,严重会可能引起断裂;
(4)裂纹与龟裂;
(5)折叠:减少了零件的承载面积,此处的应力集中成为疲劳源。
锻造对锻件的影响:(1)对钢锭组织和缺陷的改善:改变铸态组织,细化晶粒;降低偏析程度,改变夹杂物分布;锻合空洞缺陷;(2)对锻件力学性能:随着锻造比的增大,提高锻件抗疲劳性,获得较高力学性能。
13.飞边槽的位置及作用:造成足够大的水平方向的阻力,迫使金属充满型槽,保证锻件尺寸准确;缓冲锤击;容纳多余金属。
14.计算毛坯图:长轴类锻件终锻前,常须要把原本等截面的材料沿轴向预制成近似终锻件的各截面面积不等的中间毛坯,使中间毛坯上每一横截面面积等于带毛边锻件的相应截面积,该毛坯称计算毛坯,计算毛坯图可用计算毛坯截面图和计算毛坯直径图表示。
设计依据:假定轴类锻件在模锻时属平面应变状态,因而计算毛坯的长度与锻件长度相等,而轴向各截面面积应与锻件上相应截面面积和毛边截面面积之和相等。
15.模锻时模具的作用:控制锻件的形状和尺寸;控制金属的变形方向;改变变形区的应力场;提高金属的塑性;控制坯料失稳,提高成形极限。
16.模锻斜度:为了便于模锻件从型槽中取出,必须将型槽壁做成一定的斜度;实际生产中,在保证锻件能顺利取出的前提下,模锻斜度应尽可能取小值。
17.预锻目的:在终锻前进一步分配金属;分配金属是为了确保金属无缺陷流动,易于充满型槽,减少材料流向毛边的损失,减少终锻型槽磨损(减少金属流动量),取得所希望的流线和便于控制锻件的力学性能。
18.非所有的模锻件都需要设置预锻模膛原因:锻件力学性能和质量要求高,形状复杂时可采用预锻。
因预锻型槽的加设易带来偏心力矩,造成偏心打击,使上下模错移,影响锻造质量并降低锻模寿命,设置预锻型槽,增加了模锻的工序,提高了锻造成本。
因而对形状简单,力学性能和质量要求不高的锻件,不宜设置预锻型槽。
19.终锻模膛设计的依据:以热锻件图为依据,热锻件图以冷锻件图为依据但有所区别,热锻件图的尺寸标注,高度方向以分模面为基准,考虑金属材料和模具的冷缩现象并计算收缩率,为保证锻件成型质量,允许热锻件图上个别部位与冷锻件图有所差异并根据具体情况处理。
18.绘制齿轮的模锻件图(分型面,加工余量与公差,模锻斜度,圆角半径),带孔齿轮模锻工序(下料,加热,模锻“镦粗,模锻,切断”,热切边,去毛刺,热处理,酸洗,冷精压,表面清理,检验)
19.绘制长轴类锻件的自由锻工步过程截面图,并说明长轴类锻件自由锻的基本工步
20.坯料冷锻预处理的方法(1)软化退火,减小变形抗力,提高塑形;(2)磷化处理,形成磷酸盐薄膜,提高耐腐蚀性,改善加工性能和表面摩擦性能。
21.铸造、锻造和机械加工零件的优缺点:(1)锻造:生产率高,形状尺寸稳定性好,综合力学性能好;模具制造成本高,大批量生产,不适合成形复杂形状零件;(2)铸造:尺寸精度较高,成形复杂形状零件,抗压强度高;难以消除疏松,空洞,非金属夹杂物,偏析缺陷,韧性低;(3)机加:尺寸精度最高,表面光洁;金属内部流线被切断,易造成应力腐蚀,承载拉压交变应力差。
22.制坯工序按照金属流动效率高低顺序:拔长,滚挤,卡压,镦粗,弯曲。
23.锻模中心:锻模燕尾中心线与键槽中心线的交点;模膛中心:模膛承受金属变形抗力的合力中心;
24.生产中如何选择锻模中心?。