11锻造-自由锻-0405.ppt

1、第三篇第三部分，冲压加工Press Forming，利用锻造、冲击力或压力使金属在该铁间或锻模中变形，得到所需形状和尺寸的锻件，这种工艺方法称为锻造。 锻造是金属零件的重要成形方法之一，保证金属零件具有良好的力学性能以满足使用要求。 自由锻3360手动自由锻锤上自由锻水压机上自由锻，普通型锻3360锤上型锻摩擦压机上型锻热型锻水压机上型锻，特殊型锻3360冷锻及温锻液态型锻，精密型锻3360精密型锻， 模锻3360锤上模锻水压机上模锻旋转成形：辊锻楔轧制径向锻造辗压环摆动辗压，自由锻是利用冲击力和压力使金属在上下两个抵接铁之间变形，得到必要的形状和尺寸的锻造品。 分为手动自由锻和机械自由锻。

2、自锻生产使用的工具简单，通用性强，应用范围广。 可锻造的锻件的质量从1kg到不足300t。 用于自由锻造的设备根据对原材料施加外力的性质，分为锻造锤和液压机两种。 锤子通过产生的冲击力使金属原材料变形，但由于能力有限，在锻造中只用于小型锻造品。 第一节是自由锻造，特点：工具简单，锻件质量范围广：自由锻造是大型锻件的唯一加工方法。 锻件力学性能好，锻件精度低，加工馀量大，劳动强度大，生产率低，而自由锻造设备、锻锤、冲压机、锻锤、锻锤是利用锤的动能转换成金属变形功进行锻造的，其吨位由落下部分的重量表示。 砧的重量是掉落部分的1015倍。 生产中常用的锻造锤有气锤和蒸汽气锤两种。 气锤的吨位较小，一

3、般为40kg到750kg。 只需要锻造小型零件。 汽锤吨位略大，一般为0.5t10t。 需要蒸汽锅炉和空气压缩机等辅助设备，适用于比气锤复杂、锻造重量不足1500kR的中型和大型锻造品。 锻锤气锤、蒸汽气锤、蒸汽气锤、冲压机、冲压机的压下速度慢，以无冲击的静压作用于原材料，因此不需要沉重的砧。 用产生的最大压力表示那个吨位。 动作时的振动和噪音小，静压作用时间长，再结晶时间充分，容易锻炼原材料。 因此，金属截面整体组织均匀致密，锻件力学性能高。 目前，在大型锻件的生产中，使用冲压机进行锻造越来越广泛，特别是巨大锻件，冲压机是唯一的锻造设备。 压力机的压力为5MN一125MN(500t一1250

4、0t )可锻造的锻件重量可达1t一300t。 冲压机、自由锻件的成形特征是钢坯在砧顶或工具之间阶段性地部分变形而完成。 由于工具与原材料部分接触，所以所需的设备功率远小于生产相同尺寸锻件的模锻设备。 因此，自由锻造适合于大型锻件的锻造。 例如，万吨模锻压力机只能模锻几百公斤重的锻件，而万吨自由锻压力机能锻造重量在100吨以上的大型锻件。 二、自由锻工序、自由锻工序分为基本工序(镦锻长冲头)、辅助工序和精加工工序三种。 (1)基本工序是对金属原材料实现主要的变形要求，达到或大致达到锻造品所需的形状和尺寸的工序。 镦粗主要是减小原材料的高度，增大截面积的工序。 这是自由锻造生产中最常用的工序，适用

5、于饼块、盘套类锻件的生产。 拔长是减小原材料的横截面积，增大长度的工序。 适用于轴类、杆类锻件的生产。 为了达到规定的锻造比，改变金属内部组织结构，在锻造以钢锭为原材料的锻造品的情况下，拔长大多与镦粗交替反复使用。 冲孔是使原材料具有贯通孔或盲孔的工序。 对于环类，冲孔后也应进行扩孔作业。 减小扩孔变小的中空材料的壁厚，同时增大外径和内径的锻造工序称为扩孔。扭转是使材料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的工序。 偏差是使原材料的一部分相对于其他的一部分错开的工序，是生产弯曲和曲轴类锻造品所必需的工序。 切割是将原材料分割、去除锻造品质量的工序。 弯曲是在原材料的轴线上产生一定曲率的工序

6、。 (3)精加工工序是在结束基本工序后，用于提高锻造品的尺寸及位置精度的工序。 3锻件分类及基本工程方案，一般自由锻件大致可分为6类，其形状特征及主要变形工程如表所示，(2)辅助工程为进行基本工程前的预变形工程。 例如，夹紧口、倒角、肩推等。镦锻(AVI )、h、d、(1)从横截面积小的原材料得到横截面积大、高度小的锻造品(2)冲裁前增大原材料的横截面积，使冲裁和冲裁后端面平坦(3)重复镦锻、拉伸，由此提高原材料的锻造比、并1、镦粗目的、镦粗、(1)砧座(2)砧座(3)局部镦粗、2、镦粗分类、砧座镦粗、镦粗、砧座镦粗，也称锻造单边或大头细棒类零件的局部镦粗从横截面积大的原材料得到横截面积小、轴

7、向长的轴类缎纹(2)能够辅助其他工序引起的局部变形(3)通过重复长度和镦锻，能够提高锻造比，破碎合金钢中的碳化物，达到均匀的分布，提高力学性能。冲压拔长、拔长、(1)砧间拔长、(2)砧间拔长、(3)中空部件拔长、(2)拔长的分类、拔长、砧间拔长、中空(2)需要扩孔的锻造品预先开设贯通孔、(3)需要拔出的中空部件预先从贯通孔拔出1 .冲孔的目的、冲孔；(1)开放式冲孔；(2)封闭式冲孔、实心冲孔、空心冲孔、冲孔；(2)冲孔分类、冲孔、空心冲孔、冲孔、冲孔环类零件锻造工序、镦锻(或冲压-镦锻)、冲裁、在芯轴上扩开孔等弯曲类零件锻造工序、冲裁、弯曲等筒类零件锻造工序、镦锻(或冲压-镦锻)、冲裁、在芯

8、轴上长度等自由锻造只能成为锻造形状简单的锻造品应适当简化台阶、肩、小孔、斜面和锥面等，减少锻造困难，提高生产率。 加工质量由于自由锻件尺寸精度低、表面质量差，需要再切削，所以在零件的加工表面追加切削加工用的金属部分，称为加工质量。 锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量。 锻造操作中难以掌握尺寸，由于金属的氧化和收缩等原因，锻件的实际尺寸总是有一定的误差。 自由锻件的公差一般为12mm。 自由锻件的机械加工量和自由锻件公差的具体数值，锻造手册也可以查看。 布料质量及尺寸的修正计算布料质量可以通过g布料=G锻造品g烧损g材料头求出布料质量后，需要修正布料的尺寸这样的式子来修正。选择锻造工序，典型的锻

9、造品以锤自由锻造为例，有锻造品名称：落壁锥形环锻压设备和吨位：1t锤/3.15t型锻造锤锻造品材料：12Cr21Ni5Ti锻造品重量：7.5下材规格和重量：120X98/8.7锻压加工步骤：下料冲孔扩孔锥形锻件利用率：86%，落壁5 .在设定自由锻件结构的加工性、锻造成形的零件时，除了满足使用性能的要求外，还要考虑锻造工艺的特点，即锻造成形的零件结构具有良好的加工性。 由此锻造成形变得容易，能够节约金属，保证品质，提高生产率。 (1)自由锻件应避免锥体、曲线或曲面的交接以及椭圆形、工字形截面等结构。 由于锻造这些结构需要准备专用工具，锻造品的成形也比较困难，锻造工序复杂，操作极为不便。 (2)

10、自由锻件应避免加强筋、凸台等结构。 因为这些结构是自由锻造得不到的。 使用特殊工具和技术措施生产会增加成本，降低生产效率。 (3)当锻件的横截面发生急剧变化或形状复杂时，可以采用特殊的技术措施或工具，或者将其设定为由几个简单的零件组成的组件，锻造后通过焊接或机械连接方法连接到一体件上。 本节作业，P121复习问题： (1) (4)、锻造比、锻造比(简称锻造比)是表示锻件变形程度的一种方法，也是保证锻件质量的重要指标。 通常用变形前后的截面比、长度比或高度比来表示。 锻比的大小反映锻造对锻件组织和力学性能的影响。 一般的规则是，随着锻比的增大，由于内部空隙的焊接接合，铸片枝晶被破坏，锻件的纵向和横向的力学性能明显提高的锻比超过一定值时