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工程材料与热加工基础10.ppt
《工程材料与热加工基础》第十章 锻压生产 机械工程系 金工教研室 (四)模锻零件的结构工艺性 1)模锻件应具有合理的分模面、模锻斜度和圆角半径;2)非配合表面一律设计成非加工表面;3)零件的外形应力求简单、平直和对称;4)应避免窄沟、深槽、深孔及多孔结构;5)形状复杂的锻件应采用锻-焊或锻-机械加工联接的方法,减少余块以简化模锻工艺。 二、胎模锻 胎模是在自由锻设备上锻造模锻件时使用的模具。常用的胎模有摔模、扣模、垫模、套模、合模、弯曲模、跳模等。1.摔模 根据用途有多种摔模,如用于压痕称为卡摔;用于制坯称为型摔;用于整径称为光摔;用于校正整形称为校正摔等,摔模均用于回转体锻件。2. 扣模 扣模分单扇扣模和双扇扣模。用于非回转体类锻件的局部扣形,也可为合模制坯。3. 套模 有开式套模和闭式套模两种。开式套模多用于法兰,齿轮类锻件,或为闭式套模制坯,取件时一般要翻转180度;闭式套模常用于回转体锻件,有时也用于非回转体锻件。4.合模 合模由上、下模及导向装置构成。适合于各类锻件的终锻成形,尤其连杆、叉形等较复杂的非回转体件常用。 板料冲压:使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。冲压生产的特点是: 产品有较高的精度和较低的表面粗糙度值,互换性好,一般无需再进行切削加工;冷变形强化作用显著,零件的重量轻、强度和刚度较高;能生产较复杂形状的平板类和中空类零件,工艺过程便于机械化、自动化、生产效率高、废品率低、成本低。冲压常用的设备有剪床和冲床等。剪床为冲床备料,将板料切成条料;而冲压加工主要在各类冲床上进行。 第四节 板料冲压 一、冲压的基本工序 (一)分离工序 1.切断 将材料沿不封闭的曲线分离的冲压方法称为切断。主要用于将板料切成具有一定宽度的条料,为成形工序的备料工序。 2.冲裁 利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的冲压方法称为冲裁,冲裁是落料和冲孔的总称。 3.精密冲裁 用压边圈使板料冲裁区处于静液压作用下,抑制剪裂纹的发生,实现塑性变形分离的冲裁方法称为精密冲裁。 4.切口 将材料沿不封闭的曲线部分地分离开,其分离部分的材料发生弯曲,此种冲压方法称为切口。 (二)成形工序 1.拉深(拉延) 变形区在一拉一压的应力状态作用下,使板料(浅的空心坯)成形为空心件(深的空心件)而厚度基本不变的加工方法称为拉深,也叫拉延。拉深变形后制件的直径与其毛坯直径之比称为拉深系数,用m表示,保证危险断面不被拉裂的拉深系数的最小值又称为极限拉深系数,一般极限拉深系数取0.5-0.8。坯料塑性差选上限值,塑性好可选下限值。 受极限拉深系数的限制,所需要的拉深不能一次完成而需要分几次逐步成形,这次数就称为拉深次数。 工程材料与热加工基础——程晓宇 * 1、何为锻压? 锻压是对坯料施加外力,使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。它是锻造与冲压的总称,属于压力加工的范畴。 锻压设备 第二章 锻 压 2、锻压特点: 塑性变形是压力加工的基础,凡具有一定塑性的金属如钢及大多数有色金属,均可进行压力加工。与铸造相比,压力加工的优点是:金属铸锭经塑性变形后,铸造组织的内部缺陷如气孔、缩孔、微裂纹等得到焊合,再结晶后可细化晶粒,金属的各种力学性能得到提高。冲压件又具有重量轻、精度高、刚性好等优点。但由于锻压件是在固态成形,金属的流动受到限制。因此,对于形状复杂、尤其是内腔形状复杂的零件,从制造工艺上锻件远不及铸件容易实现。另外,锻件的成本比铸件高,材料利用率等方面也不如铸件。然而,从锻件力学性能的提高,锻造流线更加与受力条件相适应,在同样受力条件下,零件的几何尺寸可以缩小的角度看,又可以大大降低原材料的使用量,延长零件的使用寿命,节约金属。 一、金属的塑性变形概述 金属塑性变形的实质,对于单晶体是由于金属原子某晶面两侧受切应力作用产生相对滑移,或晶体的部分晶格相对于某晶面沿一定方向发生切变,即滑移理论和孪生理论。 第一节 金属的锻造性能 二、热锻、冷锻、温锻、等温锻 从金属学的观点划分锻压加工的界限为再结晶温度。1.热锻 在金属再结晶温度以上进行的锻造工艺称为热锻。在变形过程中冷变形强化和再结晶同时存在,属于动态再结晶。2.冷锻 在室温下进行的锻造工艺称为冷锻。冷锻可以避免金属加热出现的缺陷,获得较高的精度和表面质量,并能提高工件的强度和硬度。但冷锻变形抗力大,需用较大吨位的设备,多次变形时需增加再结晶退火和其它辅助工序。目前冷锻主要局限于低碳
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