锻压工艺设计XXXXB

1、工程实际工艺设计Fundamentals of Materials Forming Process哈尔滨工程大学工程训练中心1.2 金属塑性成形技术 金属塑性成形2 金属塑性成形技术 我国塑性加工的历史1.锻造: 在加压设备及工(模)具作用下，使坯料、铸锭产生部分或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、外形和质量的锻件的加工方法。锻造通常是在高温(再结晶温度以上)下成形的，因此也称为金属热变形或热锻。锻呵斥形2. 锻造的分类:1)按锻造温度分类:热锻、冷锻、温锻2)按消费方式分类:手工锻造；机器锻造：根据运用设备和模具不同分为-自在锻、模锻、胎模锻、特种锻造。2 金属塑性成形技术 3. 锻造的特

2、点:1改善金属组织、提高力学性能；2消费效率高；3资料利用率高；4便于组织批量消费；5适用范围广。缺陷-不能加工脆性资料，消费的零件外形相对简单，易产生氧化、脱碳和烧损。CastingMachiningForging 锻件相对铸件和机加工零件，有更高的强度和韧性锻呵斥形2 金属塑性成形技术 2.1 金属塑性加工4. 锻造的运用: 主要用于消费各种重要的、接受重载荷的机器零件或毛坯如机床的主轴和齿轮、内燃机的连杆、起重机的吊钩等。 锻呵斥形自在锻 用简单的通用性工具，或在锻造设备的上下砧间直接使坯料变形从而获得所需的几何外形和尺寸的锻件的方法。 2.2 金属塑性加工方法 自在锻2.2 金属塑性加

3、工方法 优点：所需的工具简单，具有很强的通用性，消费预备周期短，因此运用较为广泛。采用自在锻方法既可以消费缺乏1千克的小锻件，也可以消费大至200300吨以上的大型锻件，而且自在锻是消费大型锻件的独一方法，因此它在重型机械制造中具有特别重要的作用，常用来消费大型零件的毛坯。 缺乏：消费效率低，锻件外形简单，尺寸精度低，外表粗糙；工人劳动强度高，锻件的外形和尺寸主要取决于操作者的技术程度，不易实现机械化和自动化。 1. 自在锻造的主要设备自在锻2.2 金属塑性加工方法 自在锻造工序自在锻2.2 金属塑性加工方法 根本工序辅助工序精整工序金属坯料能产生一定程度的塑性变形，以到达所需外形和尺寸的工艺

4、过程。镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、改动、错移及锻接为根本工序操作方便而进展的预变形工序。压钳口、压钢锭棱边、切肩等。减少锻件外表缺陷而进展的工序。去除锻件外表凹凸不平及整形等。自在锻造工序根本工序自在锻2.2 金属塑性加工方法 制定工艺规程的目的： 组织消费过程 规定操作规范 控制和检查产质量量2.3.1 自在锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 自在锻工艺规程的内容：绘制锻件工艺图计算坯料的质量和尺寸锻造工序的选择选定锻压设备、确定锻造温度范围加热与冷却规范填写工艺卡片2.3.1 自在锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1. 绘制锻件图-以零件图为根底2.3.1 自在锻工艺规

5、程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1. 绘制锻件图 1) 锻件敷料：是为了简化锻件外形，便于锻造而加上去的一部分附加金属。当零件上带有较小的凹槽、台阶、凸肩、法兰和孔时，皆需添加敷料。2.3.1 自在锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1. 绘制锻件图 1) 锻件敷料：是为了简化锻件外形，便于锻造而加上去的一部分附加金属。当零件上带有较小的凹槽、台阶、凸肩、法兰和孔时，皆需添加敷料。带热处置夹头和试样的轴类件 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1. 绘制锻件图 2)机械加工余量：普通自在锻件的尺寸精度和外表质量都较差，达不到零件图的要求，在锻件的加工外表应添

6、加供切削加工用的余量，称之为锻件机械加工余量，简称锻件余量。 资料，外形，尺寸，批量大小2.3.1 自在锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1. 绘制锻件图(a) 带键槽轴类件 (b) 带孔小孔盘类件 (c) 带热处置夹头和试样的轴类件 锻件各种敷料和加工余量 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 1. 绘制锻件图 3)锻件公差:在锻造过程中，由于各种要素的影响，如终锻温度的差别、锻压设备工具的精度和操作技术程度的差别等，使得锻件实践尺寸不能够到达公称尺寸，允许其有一定的误差，称为锻件公差。典型锻件图2.3.1 自在锻工艺规程的制定 2.3 塑性加工工艺设计 加热

7、方式烧损率（）首次以后各次室式烧炉2.541.52.0油炉231.52.0煤气炉1.52.51.52.0电阻炉11.51.52.0接触感应电加热0.51.52.0 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 2. 毛坯质量和尺寸的计算1质量： 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 2. 毛坯质量和尺寸的计算2毛坯尺寸： 计算圆形截面毛坯直径或方形截面边长的公式： 3. 选择锻造工序1)盘类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔2)轴类件:拔长镦粗、拔长、切肩、锻台阶3)筒类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔、心轴上拔长4)环类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔、心轴上扩孔6)弯曲类件:拔长

8、镦粗、拔长、弯曲5)曲轴类件:拔长镦粗、拔长、错移、锻台阶、改动 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3. 选择锻造工序 1)盘类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3. 选择锻造工序 1)盘类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔下料 镦粗 镦挤台阶 冲孔滚圆 平整齿轮坯的锻造过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3. 选择锻造工序 1)盘类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3. 选择锻造工序 2) 轴类件:拔长镦粗、拔长、切肩、锻台阶 2.3 塑性加工

9、工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3. 选择锻造工序 2)轴类件:拔长镦粗、拔长、切肩、锻台阶下料 拔长镦台阶 拔长传动轴的锻造过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3. 选择锻造工序 2)轴类件:拔长镦粗、拔长、切肩、锻台阶 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3. 选择锻造工序 3)筒类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔、心轴上拔长 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 3)筒类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔、心轴上拔长 下料镦粗 冲孔心轴拔长 锻件圆筒的锻造过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自

10、在锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 4)环类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔、心轴上扩孔 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 4)环类件:镦粗拔长、镦粗、冲孔、心轴上扩孔下料 镦粗 冲孔心轴扩孔 平整端面圆环的锻造过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 5)曲轴类件:拔长镦粗、拔长、错移、锻台阶、改动 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 3.选择锻造工序 6)弯曲类件:拔长镦粗、拔长、弯曲 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 齿轮零件自在锻工艺过程零件资料为45钢，消

11、费数量为20件。 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 (a) 正面 (b) 反面 齿轮零件三维模型 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 齿轮零件图齿轮零件自在锻工艺过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 齿轮零件自在锻工艺过程 1设计、绘制锻件图齿轮锻件图齿轮坯锻件三维模型 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 齿轮零件自在锻工艺过程 2确定变形工序 垫环部分镦粗冲孔冲子扩孔1下料；2镦粗；3垫环部分镦粗；4冲孔；5冲子扩孔三次；6修整齿轮锻造工艺过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工

12、艺规程的制定 齿轮零件自在锻工艺过程 3计算原始坯料体积与尺寸 1原始坯料体积 2原坯料直径和高度 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 齿轮零件自在锻工艺过程4. 选择锻造设备 锻锤吨位可按下式进展近似计算， G=0.0020.003KS K可由文献查得，为平安起见，取最大值13，镦粗后锻件的横截面积S最大不超越锻件的横截面积，可按锻件的最大横截面积计算，为716cm2。经计算，所需锻锤最大吨位为G=0.00313716=28kg，因此可选0.25以上吨自在锻锤。5. 确定锻造温度范围 45钢的始锻温度为1200，终锻温度为800。 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1

13、 自在锻工艺规程的制定 齿轮零件自在锻工艺过程6.填写工艺卡片 锻件名称齿轮坯工艺类别自由锻材料45设备0.5t空气锤加热火次1锻造温度范围1200800锻件图坯料图齿轮零件自在锻工艺过程序号工序名称工序简图使用工具操作要点1自由镦粗火钳镦粗后的高度为90mm 2局部镦粗火钳和镦粗漏盘控制镦粗后的高度为62mm 3冲孔火钳、镦粗漏盘、冲子和冲孔漏盘1注意冲子对中；2采用双面冲孔，左图为工件翻转后将孔冲透的情况 4一次扩孔火钳、镦粗漏盘、冲子和扩孔漏盘注意冲子对中齿轮零件自在锻工艺过程5二次扩孔火钳、镦粗漏盘、冲子和扩孔漏盘注意冲子对中6三次扩孔火钳、镦粗漏盘、冲子和扩孔漏盘注意冲子对中7修整外

14、圆火钳和冲子边轻打边旋转锻件，使外圆消除弧形并达到直径为3025mm8修整平面火钳和镦粗漏盘轻打（如砧面不平还要打边转动锻件），使锻件厚度达到624mm 摇杆轴自在锻工艺过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 摇杆轴自由锻工艺过程锻件名称摇杆轴毛坯工艺类别自由锻材料40Cr设备150kg空气锤加热火次2锻造温度范围1180-850锻 件 图 坯 料 图 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 摇杆轴自由锻工艺过程火次序号工序名称工序简图使用工具操作要点11压肩圆嘴钳压肩摔子边轻打边旋转锻件2拔长圆嘴钳将压肩一端拔长至直径41mm 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自在锻工艺规程的制定 摇杆轴自由锻工艺过程火次序号工序名称