金属工艺学课件11

（2）拔长 拔长：是指使毛坯横断面积减小，长度增加 的锻造工序。 带心轴拔长：减小空心坯料的壁厚和外径、 增加其长度的工序。 拔长操作规则：①拔长面L=(0.4～0.8)b；② 拔长中坯料要不断翻转（每次90°）。 拔长的应用：常用于锻造截面小而长度大的 杆类锻件，空心件，如轴、拉杆、连杆、曲轴、 炮筒、套筒等。
3．自由锻的基本工序及其确定

自由锻的供需分为基本工序、辅助工序和精 整工序三类。

所谓基本工序是指锻造时，是金属塑性变形 的基本方式，每个变形方式叫做一个基本工序， 从各类锻件的锻造工艺过程中，可以归纳为：拔 长（延伸）、墩粗、弯曲、扭转、冲孔、切割和 错移等基本工序
（1）镦粗：局部镦粗 墩粗：镦粗是指使毛坯高度减小，横截面积 增大的锻造工序。 局部墩粗：将坯料的一部分墩粗的工序 墩粗操作规则：①坯料原始高度与直径之比 ≤2.5，否则回墩弯；②墩粗加热要均匀；③墩粗 面应垂直于轴线；④锻打时，坯料要不断翻转， 使其变形均匀。 镦粗的应用：常用于锻造圆饼类锻件，如齿 轮坯、圆盘、叶轮等。另外，镦粗又是锻造环形 类锻件、套筒类锻件的预备工序
主要内容
第一节 锻压概述 第二节 锻造 第三节 板料加工 第四节 其他塑性变形加工方法简介
第一节 锻压概述 一、金属塑性变形的实质； 二、塑性变形对金属组织与性能的影响； 三、回复与再结晶； 四、塑性变形加工的分类 ； 五、影响金属锻造性能的因素 。
a.锻压:是锻造与冲压的总称。它是对坯料施 加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸和形状， 改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯成型 的加工方法,属于金属塑性加工范畴。 b.金属塑性加工：是利用金属的塑性，使其 改变形状、尺寸和改善性能，获得型材、棒材、 板材、线材或锻压件的加工方法，又叫做金属压 力加工。它包括锻造、冲压、轧制、挤压和拉拔 等。

2.应用：自由锻一般分为手工自由锻和机器 自由锻两种。机器锻是目前工厂主要采用的生产 方式，适用于单件、小批量生产。手工锻仅适用 于小件生产或维修工作。

3.特点：自由锻的特点：所用工具、设备简 单，通用性大，工艺灵活，生产周期短、适应性 强，应用较广。但锻件精度不高，加工余量大， 生产率低，劳动强度大，工人操作技术要求高。

6.1.2 塑性变形对金属组织与性能的影响


（一）加工硬化 金属在塑性变形过程中，随着变形程度的增 加，金属材料的所有强度、硬度的指标都有所提 高，但韧性、塑性的指标有所下降。这种现象通 常称为冷变形强化或加工硬化。加工硬化是金属 的锻造性能恶化。 （二）金属组织的变化 加工硬化组织是一种不稳定的组织状态，具 有向稳定状态自发地转化的趋势，所以，加工硬 化现象不仅提高了金属材料的强度，而且使各种 加工产品的形变均匀。
c.锻压生产具有以下优点：



（1）金属的力学性能得到提高。 （2）生产率提高。 （3）节省金属。 （4）生产范围广。
6.1.1 金属塑性变形的实质

（一）单晶体塑性变形； 单晶体塑性变形的 主要方式是滑移 （二）多晶体塑性变形： 工业用金属及合金 大多数是多晶体组织。多晶体中每个晶粒的塑性 变形，仍主要以滑移方式进行，故多晶体的塑性 变形是其单个晶粒塑性变形的综合
金属的塑性变形能力决定了能否对他进行锻 造成型加工。

（一）化学成分及组织 （二）工艺条件
第二节 一、自由锻； 二、模锻；
锻 造
6.2.1 自由锻
（一）自由锻的特点及应用
1.含义：自由锻（或 自由锻造）是指只用简单的 通用性工具，或在锻造设备 的上、下砧铁之间直接对坯 料施加外力，使坯料产生变 形而获得所需的几何尺寸、 形状及内部质量的锻件的加 工方法。
第六章 锻压
学习目标 重点难点 主要内容 本章小结
思考与练习
学习目标
金属塑性变形基本原理及影响金属锻造 性的因素； 自由锻、模锻的基本生产及特点； 板料冲压的基本生产工序及特点。
学习目标
选择合适的锻造、冲压方法； 对锻造、冲压制定合理的工艺规程。
重点难点
1 锻压工艺的方法； 2 板料冲压的方法；
（二）自由锻工艺规程 1．绘制锻件图 （1）余块：为简化锻件形状而增加的金属称 为余块，也称为敷料。 （2）锻件余量：在零件的加工表面上，增加 供切削加工用的金属称为锻件余量。 （3）锻件公差：规定锻件实际尺寸与基本尺 寸的变动范围称为锻件公差。
2．下料
坯料的质量按下式计算：m坯=m锻+m烧+m料头 式中：m坯——坯料质量； m锻——锻件质量； m烧——加热时，坯料表面氧化烧损的 质量； m料头——锻造过程中，冲掉或切除的 那部分金属的质量。
（3）冲孔： 冲孔分类：实心冲头冲孔、空心冲头冲孔、板 料冲孔 冲孔：是指在坯料上冲出通孔或盲孔的锻造工 序 冲孔操作规则：①冲孔面应敦平；②d＜450的 孔用实心冲头冲孔；d≥450的孔用空心冲头冲孔； ③d＜25的孔不冲出 冲孔的应用：常用于锻造齿轮坯、环套类等空 心锻件和对质量要求较高的大型汽轮机轴
塑性变形加工的分类
（一）冷变形加工 在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷加 工，再冷加工过程中，由于加工硬化现象使金属 的锻造性能趋于恶化，例如：板料冲压、冷拔。 （二）热变形加工 在再结晶温度以上进行的塑性变形属于热加 工，再热加工过程中，将获得再结晶组织，综合 力学性能较好，例如锻造生产。
6.1.5 影响金属锻造性能的因素
6.1.3 回复与再结晶
（一）回复：当加热温度较低时，原子的活动 能力较小，冷变形金属的显微组织无显著变化， 强度、硬度有所下降，塑性、韧性有所回百度文库，内 应力明显减小，这种变化过程称为回复。
（二）再结晶：当加热温度较高时，冷变形金 属的组织发生显著变化（重新生核、结晶，变成 等轴晶粒组织）的过程称为再结晶 。
（三）晶粒长大
若加热时间过长，或者加热温度过高，细小 均匀的再结晶组织经产生晶粒长大现象。因此， 在生产中结晶退火的加热温度和保温时间都必须 有严格的控制。
金属塑性变形的基本原理：金属塑性变形的 实质是滑移；滑移面附近的晶粒破碎、晶格歪扭 导致加工硬化；加热能够使硬化后的金属产生再 结晶而软化。
6.1.4