机械制造工艺基础第六版第二章锻压.ppt

一、压力加工方法,压力加工使毛坯材料产生塑性变形或分离而无切屑的加工方法。常见的压力加工有锻压、轧制、拉拔、挤压等。,第一节压力加工,锻造,冲压,轧制,拉拔,挤压,锻造,冲压,轧制,拉拔,挤压,在锻造中，坯料整体发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动,加工方法图示,产品图例,锻造,冲压,轧制,拉拔,挤压,在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成型,加工方法图示,产品图例,锻造,冲压,轧制,拉拔,挤压,使坯料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续塑性变形，获得要求的截面形状并改变其性能,加工方法图示,产品图例,锻造,冲压,轧制,拉拔,挤压,加工方法图示,产品图例,坯料在牵引力作用下通过模孔拉出，使之产生塑性变形且截面缩小、长度增加,锻造,冲压,轧制,拉拔,挤压,加工方法图示,产品图例,坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出，使之横截面积减小、长度增加，成为所需制品。分为冷挤、温挤和热挤。,锻压新技术和新工艺,二、锻压的特点,操作前确认设备床身、工作台面、导轨以及其他主要滑动面上不得有障碍物，润滑部位油量充足。操作前、后应检查各操作机构的手柄、阀、杆等是否放在说明书规定的非工作位置上。操作前检查安全防护装置是否齐全完好，各主要零部件及紧固件有无异常松动现象。操作前检查管道阀门及装置是否完好、无泄漏。,三、锻压设备安全操作规程,操作前须进行空运转试车，确认一切正常方可开始工作。操作设备时必须坚守工作岗位，不做与工作无关的事，必须离开时，要停机并切断电源。规范操作设备，不得超范围、超负荷使用设备。操作完毕，应整理工具和产品制件，清扫工作场地和设备，并擦拭干净设备各部位，各滑动面应加油保护。,第二节锻造,锻造是在压力设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。,自由锻,模锻,一、坯料的加热,1金属材料的始锻温度和终锻温度始锻温度允许加热达到的最高温度。终锻温度停止止锻造的温度。2锻造温度范围锻造温度范围锻件的始锻温度到终锻温度的温度间隔。3加热速度加热温度加热时坯料表面温度升高的速度（/h）。,二、自由锻,自由锻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，不受任何限制而获得所需形状和尺寸及一定力学性能的锻件的一种加工方法。,1自由锻设备,自由锻分为手工自由锻和机器自由锻两种。,手工自由锻机械自由锻,空气锤,蒸汽空气锤,水压机,2自由锻的基本工序,（1）镦粗（2）拔长（3）冲孔,（4）弯曲（5）扭转（6）切断,镦粗是对原坯料沿轴向锻打，使其高度降低、横截面面积增大的操作过程。分为整体镦粗和局部锻粗。,整体镦粗,局部锻粗,拔长是使坯料长度增加、横截面面积减小的锻造工序。拔长时，每次送进量L应为砧宽B的0.30.7倍。若L太大，拔长效率反而下降；若L太小，又易产生夹层。,拔长的送进量a）送进量合适b）送进量太大，拔长效率低c）送进量太小，易产生夹层,a）,b）,c）,较重锻件的拔长,较小锻件的拔长,圆形坯料拔长时的过渡截面形状,冲孔是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。,1）单面冲孔：厚度小的坯料,2）双面冲孔,预冲凹坑冲至3/4深度翻转坯料冲透坯料,弯曲使坯料弯曲成一定角度或形状的锻造工序。,a）b）c）,a），b）角度弯曲c）成形弯曲,扭转使坯料的一部分相对于另一部分旋转一定角度的锻造工序。,切断分割坯料或切除料头的锻造工序。,方形截面切断,圆形截面切断,3自由锻的特点及应用,（1）设备和工具有很大的通用性，且工具简单，通常只能制造形状简单的锻件。（2）自由锻可以锻制质量不足1kg到300t左右的锻件。大型锻件只能采用自由锻，因此自由锻在一般机械制造中具有重要意义。（3）自由锻依靠操作者的技术控制形状和尺寸，锻件精度低，表面质量差，金属消耗多。,三、模锻,模锻将加热后的坯料放在锻模的模腔内，经过锻造，使其在模腔所限制的空间内产生塑性变形，从而获得锻件的锻造方法。,液压模锻锤,模锻件,1模锻工艺过程,模锻的锻模结构有单模膛锻模和多模膛锻模。,单模膛锻模,锻模过程,模锻工艺过程,2模锻的特点及应用,（1）由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂。（2）锻件内部的锻造流线按锻件轮廓分布，从而提高了工件的力学性能和使用寿命。（3）锻件表面光洁、尺寸精度高，可节约材料和切削加工工时。（4）生产率较高。（5）操作简单，易于实现机械化。,四、胎模锻,胎模锻是自由锻与模锻相结合的加工方法，即在自由锻设备上使用可移动的模具生产锻件。,1胎模结构,锤子锤头胎模结构,2胎模锻的特点及应用,模具结构简单、易于制造、不需要专用锻造设备胎模锻件质量没有模锻件高工人劳动强度较大胎模寿命短生产率较低,五、锻件的锻后冷却,六、自由锻的常见缺陷,裂纹,产生原因,（1）坯料质量不好（2）加热不充分（3）锻造温度过低（4）锻件冷却不当（5）锻造方法有误,末端凹陷和轴心裂纹,（1）锻造时坯料内部未热透，变形只产生在坯料表面（2）坯料整个截面未锻透，变形只产生在坯料表面,产生原因,折叠,产生原因,坯料在锻压时送进量小于单面压下量。,冲压利用冲压设备使板料经分离或成形而得到制件的工艺。冲压件用冲压的方法制成的工件或毛坯。,第三节冲压,1机械压力机,闭式压力机,开式双柱压力机,一、冲压常用设备,2剪切机,b）c）,剪切机,剪切,剪切刀片,二、冲压工序,a）落料或冲孔,b）落料,c）冲孔,分离工序,成形工序,剪切,弯形,拉伸,翻边,起伏,缩口,胀形,液压成形,橡皮成形,（1）在分离或成形过程中，板料的厚度变化很小，内部组织也不产生变化。（2）生产效率很高，易实现机械化、自动化生产。（3）冲压制件尺寸精确，表面光洁，无需再进行机械加工。（4）冲压加工适应范围广。（5）冲压使用的模