金属工艺学项目教学模块九锻压成形.ppt

,模块九 锻压成形 教学目的要求： 1.掌握锻压成形的分类、特点及应用。 2.理解影响金属可锻性的因素。 3.了解锻造温度范围、锻件的冷却。 4.熟悉自由锻 设备、基本工序及其操作。 5.了解自由锻工艺规程。 6.了解模锻及其胎模锻简介。 7.熟悉板料冲压的特点及其应用。 教学重点、难点： 锻压成形的分类、特点及应用；自由锻 设备、基本工序及其操作；板料冲压的特点及其应用。,项目一 锻压成形的分类、特点及应用 活动一 锻压成形的分类,锻压成形,锻造,自由锻造,模型锻造,胎模锻造,板料冲压,锻压生产示意图,活动二 锻压成形的特点和应用,特点,改善金属的内部组织,节省金属,生产率高,适应性光,应用:,在机械、交通、电力、电子、国防等工业中得到广泛的应用。,项目二 金属压力加工工艺基础 活动一金属的可锻性 金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难以程度的工艺程度。 影响金属可锻性的因素：,1.化学成分的影响,纯金属的可锻性比合金的可锻性好。 钢中合金元素含量越多，合金成分越复杂，其塑性越差，变形抗力越大。 例如纯铁、低碳钢和高合金钢，它们的可锻性是依次下降的。,2.金属组织的影响,纯金属及固溶体(如奥氏体)的可锻性好。而碳化物(如渗碳体)的可锻性差。 铸态柱状组织和粗晶粒结构不如晶粒细小而又均匀的组织的可锻性好,在一定的变形温度范围内，随着温度升高，原子动能升高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了可锻性。,3.变形温度的影响,4.变形速度的影响,一方面由于变形速度的增大，回复和再结晶不能及时克服加工硬化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗力增大，可锻性变坏。 另一方面，金属在变形过程中，消耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温度升高(称为热效应现象)。变形速度越大，热效应现象越明显，使金属的塑性提高、变形抗力下降(图中a点以后)，可锻性变好。,5.应力状态的影响,挤压时为三向受压状态。 拉拔时为两向受压一向受拉的状态。 压应力的数量愈多，则其塑性愈好，变形抗力增大；拉应力的数量愈多，则其塑性愈差。,活动二 坯料的加热和铸件的冷却 1.加热的目的和锻造温度范围 常用材料锻造温度范围,2.加热炉及其操作,项目三 自由锻 只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧件直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的方法称为自由锻。 活动一 自由锻设备 1.空气锤 2.蒸汽空气锤 3.水压机,活动二 自由锻的基本工序及其操作 1.镦粗 （1）坯料的高径比应不大于2.5。 （2）为防止镦歪，坯料的端面应平整并与坯料的中心线垂直。 （3）镦粗过程中如发现镦歪、镦弯或出现双鼓形应及时进行矫正。 （4）局部镦粗时要采用具有相应尺寸的漏盘。,2.拔长 （1）锻打过程中，坯料沿抵铁宽度方向送进。 （2）拔长过程中要不断翻转坯料。 （3）锻制台阶或凹挡时，要先在截面分界处压出凹槽。 （4）拔长后要进行修整，以使截面形状规则，校直中心线的弯曲，并减小表面的锤痕。,3.冲孔 （1）冲孔前，坯料应先镦粗，以尽量减小冲孔深度。 （2）为保证孔位正确，应先试冲。 （3）冲孔过程中应保持冲子的轴线与锤杆中心线平行，以防将孔冲歪。 （4）一般锻件的透孔采用双面冲孔法冲出。 （5）为防止冲孔过程中坯料开裂，一般限制冲孔孔径要小于坯料直径的1/3。,4.弯曲 将坯料弯成一定角度或弧度的工序。,弯 曲,5.切割 将锻件从坯料上分割下来或切除锻件余料的工序。,切 割,活动三 自由锻造的工艺规程 1.绘制锻造图 （1）敷料 （2）余量 （3）锻造公差 2.计算坯料质量及尺寸 m坯料m锻件m烧损m料头 3.确定锻造工序 锻件的分类及相应的锻造工序见表94,项目四 模型锻造 利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。 优点： （1）锻件形状和精度由模膛保证，对工人的技术要求不高，所以生产率高。 （2）锻件尺寸精确、表面光洁，因而加工面的加工余量可以减少。 （3）可锻出形状复杂的锻件，而且敷料少。 缺点： （1）所用锻模价格较高。 （2）需要能力较大的专用设备。,活动一 锤上模锻 最常用的设备是蒸汽空气模锻锤。 活动二 胎模锻简介 常用胎模有摔模、扣模、垫模、套模、合模、弯曲模、跳模等。 活动三 压力机上模锻 1.曲柄压力机上模锻 2.摩擦压力机上模锻,项目五 冲压 用压力机通过模具对金属毛坯加压使其产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸的零件的加工方法。 活动一 冲压设备,1.冲模,简单冲模,连续冲模,复合冲模,2.冲床,（1）简单冲模,在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模，称为简单冲模。模具简单,造价低。,冲床的一次冲程中，在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为连续模。生产率高，要求定位精度高。,（2） 连续冲模（级进模）,冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为复合模。精度高，模具复杂。,（3） 复合冲模,活动二 板料冲压的工序 1.分离工序,分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等。,（1）落料和冲孔,落料是被分离的部分为成品，而周边是废料；,冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;,（2）修整,修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。,修整后冲裁件公差等级 达IT6IT7，表面粗糙度 Ra为0.81.6m。,2.变形工序 （1）弯曲,弯曲是将坯料弯成一定的角度，一定的曲率形成一定形状零件的工序。,（2）拉深,拉深过程及变形特点： 拉深过程如图示，其凸模和凹模有一定的圆角，其间隙一般稍大于板料厚度。拉深件的底部一般不变形，厚度基本不变。直壁厚度有所减小。,（3）翻边 （4）胀形和起伏,翻边是在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成竖立边缘的冲压成型方法。内孔翻边（图9-15）和外缘翻边。,胀形主要用于平板毛坯的局部胀形（或叫起伏成型），如压制凹