自由锻、模锻.ppt

本章内容 金属塑性成形概述 金属的塑性变形（塑性成形理论） 锻造工艺 板料冲压 锻造及冲压零件的结构工艺性 塑性成形新工艺简介 塑性成形的概念 塑性成形加工的特点及应用 金属塑性加工方法 金属塑性成形条件 　 １）塑性材料。低碳钢、铝、铜合金最好； 　　２）受力塑性变形、满足屈服条件： 　　　　 　σσs（材料屈服强度）。 （1）特点 优点： a）与铸造相比：力学性能高，内部缺陷被压合， 晶粒显著细化。 ｂ)与切削加工比：材料的利用率和生产率高。 缺点： a) 形状不能太复杂 b) 坯料塑性要好 （2）应用 汽车、拖拉机、宇航、军工、电器、桥梁、建筑等 第二节 金属塑性成型的理论基础 塑性变形的实质 冷变形和热变形 金属的可锻性及影响因素 第三节 锻造工艺 锻造简介 自由锻 模锻 胎模锻 锻造工艺简介 锻造工艺特点： 锻件的力学性能好，但形状简单，内腔不能太复杂；加工余量大，材料利用率低。 应用： 制造齿轮、传动轴、曲轴、连杆等传动件和要求力学性能高的重要件。 根据坯料成形方法的不同，分为： 自由锻、模锻、胎模锻 4）自由锻工艺规程的制订 锻件图的绘制 确定坯料的重量和尺寸 选择自由锻工序 选择锻造设备 填写工艺卡 成形方式： 根据成形时温度的不同可分为： 1）热挤压：在挤压前，将金属坯料加热，使坯料在一般锻造温度范围内进行挤压。塑性好，变形抗力小，但对模具的耐热性能要求高，且零件尺寸精度较低，表面较粗糙。 2）温挤压：将金属加热到一定温度（对钢材一般为8000C以下），再挤压。既利用其塑性好，变形抗力低；又可提高尺寸精度，减小表面粗糙度。 3）冷挤压：使金属在室温状态下挤压成形。变形抗力大，但零件尺寸精度高，表面粗糙度低。冷挤压成形所产生的加工硬化作用，提高零件的强度。适用于变形抗力较低，塑性较好的有色金属及其合金、低碳钢、低碳合金钢。 根据金属的流动方向和凸模运动方向的关系可分为： 1）正挤压：两者方向相同，如图3-50a所示。 2）反挤压：两者方向相反，如图3-50b所示。 3）复合挤压：两方向同时发生，如图3-50c所示。 4）径向挤压：金属的流动方向与凸模运动方向垂直。如图3-50d所示。 2.轧制成形 轧制也叫压延，是金属坯料通过一对旋转轧辊之间的间隙而使坯料受挤压产生横截面减少、长度增加的塑性变形过程。它是生产型材、板材和管材的主要方法。生产效率高、产品质量好、成本低、节约金属。 按轧辊的形状、轴线配置等的不同，轧制可分为：辊锻、辗环、横轧、斜轧。 1）辊锻：使坯料通过一对旋转的装有圆弧形模块的轧辊时受辗压而变形的加工方法，如图3-51所示。这种方法用于制造扳手、钻头、连杆等。 2）辗环：通过扩大环形坯料的内、外径来获得各种环形零件的工艺方法，如图3-52所示。这种方法用于加工火车轮箍、轴承座圈、齿轮及凸缘等。 3）横轧：轧辊轴线与坯料轴线平行，且轧辊与坯料作相对转动的轧制方法；如图3-53所示为齿轮横轧。 4）斜轧：轧辊相互倾斜配置，以相同方向旋转，坯料在轧辊的作用下反方向旋转，同时作轴向运动的轧制方法，如图3-54a轧制钢球，图3-54b轧制周期变截面型材。 5）楔横轧：利用两个外表面镶有楔形凸块、作同向旋转的平行轧辊对沿轧辊轴向送进的坯料进行轧制的方法，如图3-55所示，主要用于加工阶梯轴、锥形轴等。 3. 拉拔成形 拉拔是使金属坯料通过一定形状的模孔，使其横截面减小、长度增加的加工方法，如图3-56所示。产品形状尺寸精确、表面质量好、机械强度高，常用于拔制金属丝、细管材和异型材等。 4.超塑性成形 超塑性是指金属材料在特定条件下所表现出极大的异常塑性的现象。利用材料的超塑性进行成形的方法即为超塑性成形，如图3-57所示。其变形抗力低、充模性能好、工件尺寸精确、力学性能好。 5. 摆动辗压 上模轴线相对坯料轴线倾斜一个角度，上模一边绕轴线旋转，一边对坯料进行压缩的加工方法。如图3-58所示。局部变形，无冲击，噪声振动小，生产率高；常用于加工回转体类、盘类零件，如汽车半轴、齿轮等。 6. 液态模锻 将定量的熔化金属液倒入凹模型腔内，在金属液即将凝固或半凝固状态下用冲头加压，使其凝固成形的加工方法。 7.高速高能成形 在极短时间内将化学能、电能、电磁能或机械能传递给坯料，使之迅速成形的加工方法，如爆炸成形、电液成形、电磁成形等。 思考题： 1. 试述锤上模锻的锻模模膛的分类。 2. 冲裁时，板料的变形和分离