机械基础 第3版 课件19-1-2 锻压

第十九章金属加工基础第一节铸造、锻压、焊接基础*（锻压）【学习目标】1.了解锻压的特点、分类、应用和安全操作规程。2.了解自由锻造、板料冲压的一般工艺过程。二、锻压锻造是在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。锻造又分为自由锻和模锻两种。

锻压的特点:与其他加工方法相比，锻造能改善金属内部组织，提高金属的力学性能；采用精密模锻可以使锻件尺寸、形状接近成品零件的要求，生产率高，减少金属的损耗、减少或无需后续切削加工。此外，锻造的适应性广，质量大的、小的零件均可锻造，各种批量的零件均可锻造，缺点：不能锻造外形或内腔复杂的工件。（1）金属的加热和锻件的冷却金属加热的目的是为了提高塑性、降低变形抗，并使内部组织均匀，不同金属加热的温度各不相同。始锻温度：通常将开始锻造时坯料的温度称为；终锻温度：坯料经过锻造成形，在停锻时锻件的瞬时温度始锻温度到终锻温度的温度区间称为锻造温度范围。一般来说，始锻温度要高一些，终锻温度要低一些，钢的锻造温度范围可根据Fe-Fe3C相图来选择，如45钢的锻造温度范围为1200～800°C。锻后冷却方法不当，也将影响锻件的质量冷却方式含义冷却速度应用场合空冷热态锻件在静止空气中冷却的方法冷却速度快低碳钢、中碳钢及低合金钢中小型锻件或锻后不直接切削加工件堆冷热态锻件成堆放在空气中进行冷却的方法

冷却速度慢于空冷低碳钢、中碳钢的小型锻件坑冷热态锻件放在地坑(或铁箱)中缓慢冷却的方法冷却速度慢于堆冷低合金钢及截面尺寸较大的锻件，锻后可直接切削加工灰砂冷热态锻件埋人炉渣、灰或砂中缓慢冷却的方法冷却速度慢于坑冷炉冷锻后锻件放人炉中缓慢冷却的方法冷却速度小于灰砂冷高合金钢及大型复杂锻件，锻后可切削加工（2）自由锻自由锻是只用简单的通用性工具，或在锻造设备上、下砧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形状及内部质量锻件的方法。自由锻按使用设备分手工自由锻和机器自由锻两类，手工自由锻设备：空气锤机器自由锻设备：水压机自由锻的基本工序有镦租、拔长、冲孔、弯曲、扭转、切断1）镦粗。镦粗是使毛坯高度减小，横断面积增大的锻造工序，常用来制造齿轮、盘饼类毛坯。2）拔长。拔长是使毛坯横断面积减小、长度增加的锻造工序，常用来制造轴类、连杆类毛坯。对于套筒、圆环类零件，可在心轴上拔长或扩孔3）冲孔。冲孔是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。常用于齿轮、套筒、圆环等。4）弯曲。弯曲是采用一定的工模具使坯料弯成规定外形的锻造工序，主要用于制造吊钩、链环、弯板等零件的毛坏5）扭转。扭转是将毛坯的一部分相对另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序，常用于制造多拐曲轴、连杆等零件毛坯的制造。（3）模锻模锻是利用模具使毛坏变形而获得锻件的锻造方法称，模锻加工的锻件形状复杂，尺寸精确，加工余量较小，生产率高，易于自动化，适合大批量生产根据所使用的锻造设备不同，模锻又分为胎模锻和模型锻（简称模锻）两大类。胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的锻造方法，可视为自由锻和模锻的结合，。2.冲压冲压是使板料经分离或成形而得到制件的工艺，通常在常温下进行的，所以又称为冷冲压。冲压常用的设备有冲床和剪切机等。冲压的基本工序可分为分离工序和变形工序两大类，分离工序有落料和冲孔等；变形工序有弯曲、拉深和翻边等。1）落料。落料是利用分离工序取得一定外形的制件或坯料的冲压方法。2）冲孔。冲孔是将冲压坯内的材料以封闭的轮廓分离开来，得到带孔制件的冲压方法。3）弯曲。将板料、型材或管材在弯矩作用下弯成具有一定曲率和角度的制件的成形方法，4）拉深。拉深是利用刚性模具对坯料施加拉或压应力，使平板毛坯形成为带凸缘或不带凸缘的圆柱形或圆锥形件，而厚度基本不变的加工方法，5）翻边。翻边是指在毛坯的平面部分或曲面部分的边缘，沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法，3.锻压安全操作规程2003、2012年分别发布《锻造生产安全与环保通则》《冲压车间安全生产通则》国家标准，标准号GB13318-2003、GB8176-2012。（1）锻造生产常见的危险因素有：易燃物质、易爆物质、高压电、炽热物体、腐蚀性物质、坠落物体或进出物、高压液体和高压气体等。（2）操作人员必须经过专业培训，并考核合格取得操作证后方可从事锻造生产。（3）操作人员必须按规定穿戴好完整有效的劳动保护用品。3.锻压安全操作规程（4）作业前应认真地检查设备是否运转正常，电气、仪表及各类保护装置是否灵敏可靠，严禁设备带故障运行、超负荷作业。（5）在锻锤上下料时，坯料两端不得站人。工具应完好干净，不得沾有油、水等物，放置要正确，严禁冷剁下料。（6）装取料的工具及机械需完好，操作人员在钩料时与燃煤加热炉出料口需保持一定距离，防止炉门口喷火灼伤。3.锻压安全操作规程（7）作业人员不得将手或身体各部位伸入锤头行程内或冲模内，需使用专用工具清扫氧化皮或取出工件。（8）自由锻打时，锻件需置于砧座中心部位，首锤要轻击，然后重击，并即时清理氧化皮。（9）大型锻件的锻造使用起重机作辅助工具时，挂链与吊钩必须用保险装置钩牢、锻件挂链和送料叉上的位置需平稳可靠，防止滚动脱落。3.锻压安全操作规程（10）模锻装卸模具必须按操作规程进行，模具需按规定进行预热。（11）严禁打空锤，严禁打过烧及低于终锻温度的工件。（12）一台冲压设备有多人操作时，必须使用多人操作按钮进行工作。（13）冲模安装调整、设备检修，以及停机排除各种故障