国家开放大学锻压技术核心内容精简版

国家开放大学锻压技术核心内容精简版一、课程基础与绪论1.1课程核心任务本课程是材料成型、机械类专业的核心专业课程，培养掌握锻压的基础理论、工艺方法、设备应用的应用型人才，对接锻压工艺编制、设备操作、质量控制等岗位，实现金属的塑性成形，为机械制造提供高质量的毛坯或零件。1.2锻压的基础概念锻压的定义：锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的压力，对金属坯料施加外力，使其产生塑性变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。塑性变形的基础：金属的塑性变形是锻压的基础，通过塑性变形，不仅可以改变金属的形状，还可以改善金属的内部组织，提高金属的力学性能，比如细化晶粒、压实内部缺陷。可锻性：衡量金属材料锻压加工的难易程度，可锻性好的材料，塑性高、变形抗力小，容易进行锻压加工，影响可锻性的因素包括化学成分、组织、变形温度、变形速度等。二、锻造工艺锻造是锻压的核心模块，是对金属坯料进行整体的塑性成形，用于制造承受重载的零件，比如曲轴、连杆、齿轮等。2.1自由锻自由锻是最基础的锻造工艺，通过简单的通用工具，使金属坯料自由变形，获得所需的形状：自由锻的特点：灵活性大，工具简单，成本低，生产准备周期短，适合单件、小批量生产，尤其是大型锻件的生产，但是锻件的精度低，加工余量大，生产率低。自由锻的基本工序：基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、扩孔等，这些工序是实现锻件成形的核心工序。辅助工序：倒棱、压肩等，是为基本工序做准备的工序。修整工序：校正、滚圆等，是提高锻件精度的工序。图1：自由锻的基本工序，包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲等，是自由锻成形的核心工序2.2模锻模锻是利用专用的模具，使金属坯料在模具的型腔内变形，充满型腔，获得所需的锻件：模锻的特点：锻件的精度高，加工余量小，生产率高，可以生产形状复杂的锻件，适合大批量生产，但是模具的成本高，生产准备周期长，不适合大型锻件。模锻的工艺过程：制坯工序：对坯料进行初步的变形，使坯料的形状接近锻件的形状，比如拔长、滚压、弯曲等，为后续的模锻做准备。预锻工序：使坯料初步变形，减少终锻的变形量，提高模具的寿命。终锻工序：使坯料最终充满型腔，获得最终的锻件形状。后续工序：切边、冲孔、校正、热处理等，完成锻件的最终加工。图2：模锻的基本工序，制坯、预锻、终锻的过程，通过模具的型腔使坯料成形，获得高精度的锻件三、冲压工艺冲压是锻压的另一核心模块，是对金属板料进行塑性成形，用于制造薄壁的零件，比如汽车覆盖件、电器外壳等。3.1冲压的基础概念冲压的定义：利用冲压模具，对板料施加压力，使板料产生分离或者塑性变形，获得所需的零件的加工方法，冲压一般是冷加工，所以也叫冷冲压。冲压的特点：生产率高，零件的精度高，表面质量好，材料的利用率高，适合大批量生产，但是模具的成本高，不适合单件小批量生产。3.2冲压的基本工序冲压的工序分为分离工序和成形工序两大类：分离工序：使板料的一部分和另一部分分离，比如冲裁、冲孔、落料、切边等，这些工序是获得零件的轮廓。成形工序：使板料产生塑性变形，获得所需的形状，比如弯曲、拉深、翻边、胀形等，这些工序是改变板料的形状。图3：冲压的基本工序，通过冲头和模具，对板料进行冲孔、切边、开槽等加工，实现板料的成形四、锻压的其他相关内容4.1锻压设备锻压的设备是锻压加工的基础，常用的设备包括：锻锤：比如空气锤、蒸汽锤，用于自由锻和小型模锻，冲击成形。压力机：比如曲柄压力机、液压机，用于模锻和冲压，压力成形。螺旋压力机：通用性强，适合各种锻压工艺。4.2特种锻压工艺除了常规的自由锻、模锻、冲压，还有一些特种的锻压工艺，比如：轧制：使金属坯料通过轧辊的间隙，产生塑性变形，获得型材的加工方法。挤压：使金属坯料通过模孔，挤出所需的截面的零件，比如管材、型材。拉拔：将金属坯料拉过模孔，获得细线、细管的加工方法。特种模锻：比如精密模锻、等温模锻、超塑性模锻等，用于生产高精度、高性