第三章 自由锻工艺精要.ppt

第三章 自由锻工艺 自由锻工艺过程制定的依据、内容及其方式： 自由锻造方式： 3－2 自由锻工序特点及锻件分类 基本工序简图 二、自由锻件分类 3）轴杆类锻件：如传动轴、车轴、轧辊、立柱、拉杆、连杆等，锻造轴杆类锻件的基本工序为拔长，或镦粗-拔长，辅助工序及修整工序为：倒棱、滚圆。 二、拔长 2.型砧间拔长 拔长在一定形状的砧之间的进行。型砧拔长主要应用于塑性较差的材料。 二、拔长变形分析 型砧拔长对拔长效率。锻透深度合金属塑性的影响 3）空心件拔长的特点 3.内部横向裂纹  7.端部孔壁裂纹 （六）影响拔长效率和拔长质量的因素 三、冲孔 2）冲孔件坯料高度确定 二、坯料质量和尺寸的确定 头一道为拔长时，坯料直径可按下式确定 (1) 镦粗时，须满足Ho/Do≤2.5～3 （2) 考虑各工步坯料变形的规律。 （3）锻件精整时应留有一定的修整量。 （4）多火次完成时，要考虑各火次加热的可能性。 （5）长轴类锻件应考虑，锻件精整时的伸长。 六、制定自由锻工艺规程举例 马架扩孔 （二）芯轴扩孔 芯轴扩孔是将芯轴穿过坯料而放在马架上，坯料每转过一个角度压下一次，逐渐将坯料的壁厚压薄、内外径扩大的加工工序。 变形特点：相当于拔长，但与芯轴拔长不同，它是局部加载，局部变形，变形区金属主要沿切向和宽度方向流动。 变形区金属受三向压应力，不宜产生裂纹等缺陷，可以锻制薄壁锻件。 扩孔前坯料尺寸的确定 （1）坯料高度（Ho）确定 式中：H为锻件高度（mm）， K为展宽系数，由诺模图求出。 （2）坯料外径Do确定 （3）冲孔直径do确定 马架扩孔最小芯棒直径如下表所示。 计算展宽量的诺模图 式中V锻锻件体积。 弯曲过程中弯曲区的内边金属受压缩，外边受拉伸，弯曲区毛坯的断面积要减小，内边可能产生折叠，外边可能产生裂纹。圆角半径越小，弯曲角越大，情况越严重。 五 弯曲 将毛坯锻造成所规定的外形的锻造工序叫弯曲。 弯曲时注意事项： （1）坯料上有数处弯曲时，一般弯曲端部及其弯曲与直线交界的地方，然后在弯其余的圆弧部分。 （2）为了抵消弯曲区断面积的缩小，一般弯曲前在弯曲的地方预先堆积金属，或采用断面积稍大的原毛坯。 （3）被弯曲部分的加热不宜过长，加热均匀。 6.错移 错移是指将坯料的一部分相对另一部分平行错移开的锻造工步。 错移分为在一个平面内错移和在两个平面内错移两种。 在两个平面错移 在一个平面错移 3－4 自由锻工艺规程的制定 一、自由锻锻件图的制订与绘制 自由锻锻件图是在 零件图基础上考虑加工 余量、锻件公差、锻造 余块、检验试样和工艺 夹头等因素而绘制而成 的图。它是编制锻造工 艺、设计模具、指导生 产和锻件验收的主要依 据和后续机械加工的技术资料。 锻件尺寸与公差余量 各种余块 1.加工余量 锻件表面留有机械加工用的金属层，称为加工余量。余量的大小与零件的形状尺寸、加工精度、表面要求、锻造加热质量、设备工具精度和操作技术水平有关。 2.锻件公差 锻件的实际尺寸达不到公称尺寸，允许有一定的偏差，这种偏差被成为锻件公差。 3.锻造余块 对于难锻造的一些小孔、凹槽等，通常填满金属,这部分附加的金属称为余块。 锻件图制定的内容 4.检验试样和工艺夹头 对于某些有特殊要求的锻件，须在锻件适当的部位添加试样余块，以供锻后检验和锻件组织和力学性能测试。为了便于热处理及其机械加工的吊挂和夹持定位，在锻件的适当位置增加部分工艺夹头。 5.绘制锻件图 余量、公差和各种余块确定后可绘制锻件图。锻件图绘制中，粗实线表示锻件形状，用假想线画出零件简单形状。锻件的尺寸、公差标注在尺寸线上面，下面用带括弧的标注零件公称尺寸。图上不能表示的可用技术要求注明。 法兰盘零件图 法兰盘锻件图 自由锻用原材料主要有两种：钢材、钢坯以及钢锭。 1.坯料质量的确定 按下式确定坯料质量 2.坯料尺寸的确定 头一道采用镦粗时，应满 Ho＝（1.25～2.5）Do带入 1.25≤ ≤2.5, 得： F坯＝KL·F锻 式中KL为锻造比，F锻锻件最大截面积，由此计算出原坯料的直径： 初步计算出原坯料的直径或边长，按国家材料规格，选标准直径或边长，然后计算坯料尺寸。 圆坯料： 方坯料： 钢锭质量G锭 第二种方法：利用经验资料确定η，然后求质量: