第5章自由锻工艺过程.ppt

第5章　 自由锻工艺过程 对于碳钢和低合金钢的中小型锻件，在锻造时主要是成形问题，要求掌握金属的流动规律。 对于大型锻件和高合金钢锻件，因为用钢锭为原材料，锻造时的关键是质量问题，除了提高原材料冶金质量外，还应从锻造工艺方面采取措施。 5.1 自由锻件的分类和锻造过程 (2)锻造公差：实际锻造生产中，如锻时测量误差．终锻温度的差异，工人技术水平等，锻件实际尺寸不可能达到锻件的公称尺寸，允许有一定的误差，叫做锻造公差。锻造公差约为加工余量的1/4~1/3. 当零件受力方向与纤维方向一致时：取锻比为4； 重要锻件：采用镦粗拔长联合工艺，锻比要求高达6～8。 一般结构钢锻件：取锻比为2～2.5； 　　　经验类比法：在统计分析生产实践数据的基础上，整理出经验公式、表格或图线，根据锻件某些主要参数（如质量、尺寸、接触面积），直接按公式、表格或图线选取设备吨位。 5.4 大型自由锻件的锻造特点（250吨-600吨） 5.4.1工艺的特点有以下几方面： 采用钢锭锻造，固有缺陷较为严重，与大型锻件要求高质量造成了尖锐的矛盾； 大型锻件截面尺寸大，给锻造操作来很大困难。而且会使锻造加热过程发生变化，如需长时间的加热，引起晶粒长大；较大的内应力易出现裂纹；变形难于深透到锻件的中心部，心部缺陷不易锻合； 锻后热处理工艺复杂； 有较全面的质量检查项目。 5.4.2 锻造对金属组织和性能的影响 1）锻造对金属组织的影响 细化晶粒；改善夹杂物分布； 形成纤维组织；锻合孔隙 纤维方向：a扁钢 b六方型钢 c 镦锻法 孔隙锻合 2）锻造对金属性能的影响： 5.4.3提高质量工艺措施 （3）计算坯料尺寸 　　坯料体积要考虑锻件体积、冲孔心料体积和烧损体积。　 （4）选择设备吨位 　　根据锻件形状尺寸查有关手册而定。 （5）确定锻造温度范围 　　45钢的始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃。 (6) 填写工艺卡 通过锻造，缺陷得到锻合，晶粒破碎，组织结构的致密性、均匀性都有所提高，综合力学性能得到提高。当继续增加锻造比，由于形成了纤维组织，横向塑性、韧性指标明显低于纵向，出现了异向性。 思考题 概念：余块 锻造比 1.自由锻造工序如何分类？各工序变形有何特点？ 2.“镦粗比”与“锻造比”有何不同？各用于什么条件？有什么实用意义？锻造比对组织和性能有何影响？ 3.自由锻工艺规程包括哪些内容？如何填写工艺卡片？ 4. 改善大锻件内部质量有哪些措施？ * 第5章 自由锻工艺过程 自由锻工艺过程的实质是利用简单的工具逐步改变坯料的形状、尺寸和状态，以获得所要求形状、尺寸和性能的锻件的加工程序. 自由锻研究的主要内容是： 饼块类锻件 主要有圆盘、叶轮等零件的毛坯。 其特征是横向尺寸大于高度尺寸，或两者相近， 工序：墩粗（基本工序）；倒棱、滚圆、平整（辅助和修整工序）等工步。 空心类锻件：它包括各种圆环、齿圈、轴承环和各种圆筒、缸体、空心轴等，其特征是均带有内孔，并且内孔直径较大，锻造的基本工序有镦粗、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长。 工序： 基本工序： 墩粗、冲孔、扩孔或芯轴拔长 辅助和修整工序：倒棱、滚圆、校正等工步 轴杆类锻件 主要有传动轴、轧辊、立柱、拉杆等零件。 工序： 基本工序：拔长或 墩粗+拔长工步 辅助和修整工序：倒棱、滚圆工步 曲轴类锻件 工序： 基本工序：拔长、错移和扭转等工步 辅助和修整工序：分段压痕、局部倒棱、滚圆和校正等工步 1 下料 2 压槽 3错移 4 压槽 5 压出Ⅰ和Ⅲ 6 压槽 7 摔出中间，两端轴颈 8 扭转，Ⅰ和Ⅲ拐各扭30° 弯曲类锻件 工序： 基本工序： 拔长、弯曲工步 辅助和修整工序：分段压痕、滚圆和平整等工步 复杂形状类锻件：主要有阀体、叉杆、吊环体、十字轴等零件。锻造难度较大。 自由锻件的分类 5.2 自由锻件变形工艺过程的确定 自由锻件变形工艺过程的确定就是确定基本工序、辅助工序、修整工序，以及确定各变形工序顺序和中间坯料尺寸等。 制定工艺过程规程是编制自由锻规程最重要的一部分。 5.3 自由锻件工艺过程规程的制定 1．根据零件图绘制锻件图； 2．决定坯料的质量和尺寸； 3．制订变形工艺过程及选用工具； 4．选择锻压设备； 5．确定锻造温度范围、加热和冷却规范； 6．确定热处理规范； 7．提出锻件的技术条件和检验要求； 8．填写工艺过程卡片等。 1.绘制锻件图 作用：编制锻造工艺、设计工具．指导生产和验收锻件的主要依据。它是根据零件图考虑了加工余量．锻造公差、锻造余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成。 加工余量 自由锻 自由锻工艺规程 绘制锻件图 1)加工余量：锻件表面留有供机械加工的金属层。