锻压与焊接.ppt

2 2锻压生产 锻压是锻造与板料冲压的合称 属于金属压力加工的一部分 金属压力加工方式 金属压力加工的特点 1 改善组织 细化晶粒 消除缺陷 提高力学性能 2 减少加工损耗 省材省工 生产效率高 3 加工零件的体积和质量适应范围大 4 不能获得外形和内腔形状复杂的工件 5 只能加工塑性材料 如钢和有色金属等 不能加工脆性材料 如铸铁等 一 金属压力加工时的加热与冷却 以锻造为例 1 锻造温度范围 始锻温度过高 增强可锻性 增加锻造时间 但将引起过热和过烧 过热 指超温时晶粒迅速长大 使金属塑性降低的的现象 始锻温度过低 锻造时间不足 塑性变差 终锻温度过高 锻造结束后晶粒继续长大 力学性能变差 终锻温度过低 塑性差 变形困难 过烧 指在更高的温度下晶界上产生脆性氧化层的现象 严重时使其报废 2 加热速度与冷却方法 加热速度过快时 会使锻坯内外温度不均 严重时会发生开裂 正常或稍快的加热速度将减少氧化和脱碳 降低燃料消耗 提高生产率 氧化 钢在高温下时间过长 表层将会与炉气中的氧产生反应 生成很硬的氧化铁皮 造成金属损耗的现象 脱碳 钢在高温下表层被氧化 造成含碳量下降 硬度降低的现象 冷却速度过快时 锻造后冷却速度过快时 将产生挠曲或开裂 表面淬硬难以切削 冷却方法常根据材料成分和锻件大小分别用 空冷 低 中碳 小型件 坑冷 低合金钢 较大件 炉冷 高合金钢 大型件 冷却方法 二 自由锻造 利用冲击力或压力使金属在锻造设备的上下抵铁间产生自由变形的方法 自由锻造的加工适应性较广 但对技术水平要求高 劳动条件差 金属损耗大 生产率低 手工锻造 适用于单件 要求不高的小型锻件 机器锻造 适用于小批量生产 大型锻件 自由锻是制造大型锻件的唯一方法 1 自由锻造设备 空气锤 适用于小型锻件 蒸汽锤 适用于中 小型锻件 主要有空气锤 蒸汽锤 水压机 液压机等 水压机 适用于大型锻件 大型水压机 2 自由锻造的基本工序 经塑性变形得到所需形状及尺寸的工艺过程 三 模型锻造 将金属坯料放在锻模模膛内 在锻压冲击力或压力下变形而获得锻件的方法 模型锻造的生产率高 锻件形状准确 可获得形状复杂的锻件 切削加工余量小 但需要专门模锻设备 故成本较高 适用于中小型 批量生产 1 锤上模锻 在专用的模锻空气锤或模锻蒸汽锤的锻锤和模垫上分别固定上下模 上下模经锤击合拢 而获得锻件的方法 锤上模锻具有一般模锻的优点 但冲击大 震动大 噪声大 效率低 一般仅用于中小吨位的锻锤 2 压力机上模锻 在压力机上的滑块和底座上分别固定上下模 上下模经下压合拢 而获得锻件的方法 压力机上模锻工作时冲击小 噪声小 操作安全 但生产率低 一般适用于中小批量生产 3 胎模锻 在自由锻造的设备上用胎膜生产锻件的方法 与锤上模锻和压力机模锻不同的是 胎膜不与锤头和下模座连在一起 胎膜锻造工艺灵活 可提高锻件的精度和形状的复杂程度 减少了加工余量 提高了生产率 四 板料冲压 用冲模使薄板料分离或变形的加工方法 板料冲压一般在冷态下进行 故称冷冲压 当板料厚度超过8 10mm时 可采用热冲压 板料冲压的优点是 1 可压出形状复杂的零件 废料少 利用率高 2 冲压尺寸精度高 表面光洁 无须再加工 3 可直接获得强度高 刚度好 质量轻的零件 4 操作简单 便于机械化和自动化生产 生产率高 5 缺点是冲模成本高 通常用于金属制品的大批量生产 1 冲压设备 剪床 将板料剪成适当的条料 供冲压之用 冲床 又称曲柄压力机 将条料冲压成型 剪床 冲床 冲模 用于冲压的模具 2 板料冲压基本工序 1 分离工序 2 变形工序 课后小结 1 锻压生产定义 锻压是压力加工 包括锻造 板料冲压 轧制 挤压 拉拔 的一部分 具体指锻造和板料冲压的合称 2 压力加工的优缺点 1 改组织 细晶粒 焊缺陷 2 生产效率高 3 省工省料 4 加工范围大 5 内形复杂件和脆性材料不能加工 3 锻造的加热温度 碳素钢的始 终锻温度 始锻温度 比固相线低200 终锻温度 大约为800 始锻过高 过热 过烧 始锻过低 塑性变差 终锻过高 晶粒继续长大 终锻过低 塑性差难变形 4 锻造的加热速度和冷却速度 加热正常或稍快时 少氧化脱碳 低燃料消耗 高生产率 加热过快时 内外温度不均 严重时会发生开裂 冷却过快时 产生挠曲或开裂 表面淬硬难以切削 冷却方法 空冷 低中 碳钢 小型件 坑冷 低合金钢 大型件 炉冷 高合金钢 大型件 5 自由锻造 设备 空气锤 蒸汽锤 水压机 工艺 镦粗 延伸 弯曲 冲孔 切割 扭转 错移 锻接 6 模型锻造 适用 手工锻 用于小型 单件 机锻 用于大型 单件 适用 中小型 成批大量件 设备 模锻锤 蒸汽 空气锤 压力机 方法 锤上模锻 压力