《先进锻压技术》PPT课件
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• 精冲件断面平直、光亮、外形平整，尺寸精度可达IT5~IT6级，表面粗糙度Ra值可达0.8~0 .4μm，因此不需进行任何加工即可直接使用。
• 精冲时，齿圈压板2将板料3压紧在凹模5表面，V形齿压人材 料，使坯料径向受到压缩，当凸模下压时，板料处于凸模1 的下压力、齿圈压板2的压边力及顶板4的反压力的共同作用 下，此外由于凸、凹模的间隙很小，坯料处于强烈的三向压 应力状态，提高了材料的塑性，抑制了剪切过程中裂纹的产 生，使冲裁过程以接近于纯剪切的变形方式进行。
齿轮热轧
辗环轧制
• 三、楔横轧
• 楔横轧是一种特殊的横轧工 艺，利用两个圆周面上镶有 楔形凸块，并作同向旋转的 平行轧辊，对轴向送进的坯 料进行轧制的方法。
• 楔横轧主要靠两个楔形凸块 压缩坯料，使坯料径向尺寸 减小，长度增加。楔形凸块 由三部分组成：楔入部分、 展宽部分、精整部分。
楔横轧工件尺寸精度高、表面粗糙度值低，并且生产率 高，易于实现自动。但轧辊楔形凸块制造较为困难，故适用 于大批量生产轴类毛坯。
力机，在相互垂直或交错的方向加 压
• 多向模锻实际上是以挤压为主，加闭式模锻，金属分布 合理，金属流线完好、理想，力学性能好，强度一般能 提高30%以上，延伸率也有提高。采用挤压成形的多向 模锻亦称三维挤压。
• 多向模锻采用封闭式锻模，没有飞边槽，锻件可设计成 空心或实心的，零件易卸出，脱模斜度小，锻件精度高 ，材料的利用率较高，达40%~90%以上。毛坯加热时抗 氧化要求高，毛坯尺寸要求严格，下料需准确。
第五节 摆动辗压
• 摆动碾压简称摆碾，是利用一个绕中心轴摆动的圆锥形 模具对坯料局部加压，使其高度减小、直径增大的成形 方法。 锥形凸模的轴线与机
床主轴线相交成一定角度 （即摆角），当主轴旋转 时，凸模绕主轴产生摆动， 对坯料进行局部碾压，使 坯料整个截面逐步产生塑 性变形。
• 摆动碾压可以用较小的设备碾压出较大的锻件，产品质 量高、节约材料，可实现近净成形、净终成形加工，易 于实现自动化，主要用于生产具有回转体的薄盘类锻件 及带法兰的半轴类锻件，如齿轮坯、铣刀坯等。
周期轧制
• 穿孔斜轧主要用于生产无缝钢管。
斜轧工艺广泛应用于钢球、热轧麻花钻、汽车防滑钉、 多联齿轮以及管类零件或毛坯的生产中。
第四节 多向模锻
• 将加热的金属坯料置于多分模面的组合锻模中，在多向 锻压机上一次行程中，用几个冲头从不同方向同时或先 后对坯料施加脉冲力，获得形状复杂的精密锻件。 多向模锻须采用专用多向模锻压
• 四、斜轧
• 轧辊轴线与坯料轴线成一定空间角度的轧制方法。常见的斜 轧方式有螺旋斜轧、穿孔斜轧等。
• 螺旋斜轧有钢球轧制、周期轧制、丝杠冷轧等。两轧辊相交 成一定角度，作同向旋转，轧辊上有多头圆弧形螺旋槽，圆 柱形坯料在轧辊作用下绕自身轴线旋转，并沿轴线方向前进 ，在轧辊挤压下产生连续变形。
钢球轧制
• （6）锻件采用保护冷却（如坑冷、介质中冷却等），减少 氧化。
• 3．应用
• 精密模锻近年来发展较快，汽车、拖拉机中的直齿锥齿轮、 飞机操纵杆、涡轮机叶片、发动机连杆及医疗器械等复杂零 件均采用了精密模锻技术。精密模锻在中、小型复杂零件的 大批量生产中得到了较广的应用。
第二节 精密冲载
• 用普通冲裁所得到的工件，剪切断面比较粗糙，而且还会产生塌角、毛刺等缺陷，并带有 斜度，工件的尺寸精度较低。精密冲裁是在专用精冲压力机或普通压力机上使用带V形齿 圈压板的精密冲裁法，它是在普通冲裁基础上发展起来的一种冲裁工艺。
• 与模锻件相比，辊锻件力学性能较好，尺寸稳定，可节 省材料，但尺寸和形状精度不高并且只能使截面变小， 不能使截面变大，故主要适用于生产长轴类、长杆类锻 件或锻坯。目前，辊锻工艺已用于制造汽车、拖拉机的 前梁、连杆、传动轴、转向节以及涡轮机叶片等零件。
• 二、横轧
• 轧辊轴线与坯料轴线互相平行的轧制方法。横轧生产效 率高，节省金属材料，常用于生产各种类型的齿轮、螺 纹。有齿轮轧制、辗环轧制等方法。
• 2．工艺特点
• （1）需精确计算原始坯料的尺寸，精确落料。
• （2）需采用喷砂、酸洗等方法清除坯料表面的氧化皮、脱 碳层。
• （3）需采用少、无氧化方式加热，以减少坯料表面的氧化 和脱碳现象。
• （4）需采用精度高、刚度好的摩擦压力机、曲柄压力机或 高速模锻锤等锻造设备进行锻造。
• （5）锻模精度高，凹模开排气孔；锻模上、下模之间需采 用导柱、导套，以保证上、下模精确合模。
1——凸模 5——凹模
2——齿圈压板
3——板料
百度文库
4——顶板
第三节 轧制
• 一、纵轧
• 轧辊轴线与坯料轴线互相垂直的轧制方法。有型材轧制 、辊锻轧制等方法。
辊锻轧制 将坯料在装有扇形 模块的一对相对旋转的轧辊中间通过， 使坯料受压发生塑性变形，从而获得 锻件或锻坯的锻压方法。
辊锻的实质是纵向轧制，根据工 件形状的复杂程度，可以一次辊锻成 形，也可以分别在轧辊上的几个模槽 中辊锻多次。
第四章 先进锻压技术
•
随着制造技术的发展，锻压加工涌现出许多新工艺、新技术，极大地提高了制件的
精度和复杂度，突破了传统锻压只能成形毛坯的局限，直接锻压成形各种复杂形状的精密
零件，实现了少、无切削加工，节省材料；制件具有合理纤维组织，提高零件力学性能；
广泛采用电加热、少氧化加热，提高表面质量；使过去难以锻压或不能锻压的材料以及新
型复合材料的塑性成形加工成为现实，为锻压成形提供了更为宽广的应用前景。
第一节 精密模锻
• 精密模锻是在普通模锻设备上直接锻造出形状复杂、精度可达IT10~ IT12、表面粗糙度Ra 3.2~0.8μm的锻件的模锻工艺。精密模锻锻件无需或少量进行切削加工即可使用，在加工 过程中必须采取一系列相应的工艺措施。
• 1．工艺流程
• 精密模锻必须先将原始坯料经普通模锻成为中间坯料，再对 中间坯料进行严格的清理， 除去氧化皮和缺陷，最后采用 无氧化或少氧化加热后精锻。
• 锥齿轮精密模锻的工艺流程为：落料→少、无氧化加热到10 00~1150℃→预锻→终锻→空冷→切边、清理氧化皮→少、 无氧化加热至700~850℃→精压→保护介质中冷却→切边、 检验→以齿形定位加工轴孔。
• 精冲时，齿圈压板2将板料3压紧在凹模5表面，V形齿压人材 料，使坯料径向受到压缩，当凸模下压时，板料处于凸模1 的下压力、齿圈压板2的压边力及顶板4的反压力的共同作用 下，此外由于凸、凹模的间隙很小，坯料处于强烈的三向压 应力状态，提高了材料的塑性，抑制了剪切过程中裂纹的产 生，使冲裁过程以接近于纯剪切的变形方式进行。
齿轮热轧
辗环轧制
• 三、楔横轧
• 楔横轧是一种特殊的横轧工 艺，利用两个圆周面上镶有 楔形凸块，并作同向旋转的 平行轧辊，对轴向送进的坯 料进行轧制的方法。
• 楔横轧主要靠两个楔形凸块 压缩坯料，使坯料径向尺寸 减小，长度增加。楔形凸块 由三部分组成：楔入部分、 展宽部分、精整部分。
楔横轧工件尺寸精度高、表面粗糙度值低，并且生产率 高，易于实现自动。但轧辊楔形凸块制造较为困难，故适用 于大批量生产轴类毛坯。
力机，在相互垂直或交错的方向加 压
• 多向模锻实际上是以挤压为主，加闭式模锻，金属分布 合理，金属流线完好、理想，力学性能好，强度一般能 提高30%以上，延伸率也有提高。采用挤压成形的多向 模锻亦称三维挤压。
• 多向模锻采用封闭式锻模，没有飞边槽，锻件可设计成 空心或实心的，零件易卸出，脱模斜度小，锻件精度高 ，材料的利用率较高，达40%~90%以上。毛坯加热时抗 氧化要求高，毛坯尺寸要求严格，下料需准确。
第五节 摆动辗压
• 摆动碾压简称摆碾，是利用一个绕中心轴摆动的圆锥形 模具对坯料局部加压，使其高度减小、直径增大的成形 方法。 锥形凸模的轴线与机
床主轴线相交成一定角度 （即摆角），当主轴旋转 时，凸模绕主轴产生摆动， 对坯料进行局部碾压，使 坯料整个截面逐步产生塑 性变形。
• 摆动碾压可以用较小的设备碾压出较大的锻件，产品质 量高、节约材料，可实现近净成形、净终成形加工，易 于实现自动化，主要用于生产具有回转体的薄盘类锻件 及带法兰的半轴类锻件，如齿轮坯、铣刀坯等。
周期轧制
• 穿孔斜轧主要用于生产无缝钢管。
斜轧工艺广泛应用于钢球、热轧麻花钻、汽车防滑钉、 多联齿轮以及管类零件或毛坯的生产中。
第四节 多向模锻
• 将加热的金属坯料置于多分模面的组合锻模中，在多向 锻压机上一次行程中，用几个冲头从不同方向同时或先 后对坯料施加脉冲力，获得形状复杂的精密锻件。 多向模锻须采用专用多向模锻压
• 四、斜轧
• 轧辊轴线与坯料轴线成一定空间角度的轧制方法。常见的斜 轧方式有螺旋斜轧、穿孔斜轧等。
• 螺旋斜轧有钢球轧制、周期轧制、丝杠冷轧等。两轧辊相交 成一定角度，作同向旋转，轧辊上有多头圆弧形螺旋槽，圆 柱形坯料在轧辊作用下绕自身轴线旋转，并沿轴线方向前进 ，在轧辊挤压下产生连续变形。
钢球轧制
• （6）锻件采用保护冷却（如坑冷、介质中冷却等），减少 氧化。
• 3．应用
• 精密模锻近年来发展较快，汽车、拖拉机中的直齿锥齿轮、 飞机操纵杆、涡轮机叶片、发动机连杆及医疗器械等复杂零 件均采用了精密模锻技术。精密模锻在中、小型复杂零件的 大批量生产中得到了较广的应用。
第二节 精密冲载
• 用普通冲裁所得到的工件，剪切断面比较粗糙，而且还会产生塌角、毛刺等缺陷，并带有 斜度，工件的尺寸精度较低。精密冲裁是在专用精冲压力机或普通压力机上使用带V形齿 圈压板的精密冲裁法，它是在普通冲裁基础上发展起来的一种冲裁工艺。
• 与模锻件相比，辊锻件力学性能较好，尺寸稳定，可节 省材料，但尺寸和形状精度不高并且只能使截面变小， 不能使截面变大，故主要适用于生产长轴类、长杆类锻 件或锻坯。目前，辊锻工艺已用于制造汽车、拖拉机的 前梁、连杆、传动轴、转向节以及涡轮机叶片等零件。
• 二、横轧
• 轧辊轴线与坯料轴线互相平行的轧制方法。横轧生产效 率高，节省金属材料，常用于生产各种类型的齿轮、螺 纹。有齿轮轧制、辗环轧制等方法。
• 2．工艺特点
• （1）需精确计算原始坯料的尺寸，精确落料。
• （2）需采用喷砂、酸洗等方法清除坯料表面的氧化皮、脱 碳层。
• （3）需采用少、无氧化方式加热，以减少坯料表面的氧化 和脱碳现象。
• （4）需采用精度高、刚度好的摩擦压力机、曲柄压力机或 高速模锻锤等锻造设备进行锻造。
• （5）锻模精度高，凹模开排气孔；锻模上、下模之间需采 用导柱、导套，以保证上、下模精确合模。
1——凸模 5——凹模
2——齿圈压板
3——板料
百度文库
4——顶板
第三节 轧制
• 一、纵轧
• 轧辊轴线与坯料轴线互相垂直的轧制方法。有型材轧制 、辊锻轧制等方法。
辊锻轧制 将坯料在装有扇形 模块的一对相对旋转的轧辊中间通过， 使坯料受压发生塑性变形，从而获得 锻件或锻坯的锻压方法。
辊锻的实质是纵向轧制，根据工 件形状的复杂程度，可以一次辊锻成 形，也可以分别在轧辊上的几个模槽 中辊锻多次。
第四章 先进锻压技术
•
随着制造技术的发展，锻压加工涌现出许多新工艺、新技术，极大地提高了制件的
精度和复杂度，突破了传统锻压只能成形毛坯的局限，直接锻压成形各种复杂形状的精密
零件，实现了少、无切削加工，节省材料；制件具有合理纤维组织，提高零件力学性能；
广泛采用电加热、少氧化加热，提高表面质量；使过去难以锻压或不能锻压的材料以及新
型复合材料的塑性成形加工成为现实，为锻压成形提供了更为宽广的应用前景。
第一节 精密模锻
• 精密模锻是在普通模锻设备上直接锻造出形状复杂、精度可达IT10~ IT12、表面粗糙度Ra 3.2~0.8μm的锻件的模锻工艺。精密模锻锻件无需或少量进行切削加工即可使用，在加工 过程中必须采取一系列相应的工艺措施。
• 1．工艺流程
• 精密模锻必须先将原始坯料经普通模锻成为中间坯料，再对 中间坯料进行严格的清理， 除去氧化皮和缺陷，最后采用 无氧化或少氧化加热后精锻。
• 锥齿轮精密模锻的工艺流程为：落料→少、无氧化加热到10 00~1150℃→预锻→终锻→空冷→切边、清理氧化皮→少、 无氧化加热至700~850℃→精压→保护介质中冷却→切边、 检验→以齿形定位加工轴孔。