第四章+锻造工艺.ppt

压铸模、锻模及其他模具 将金属坯料加热使其具有较高的塑性，然后放在锻造设备上，利用通用工具或专用模具对其施加压力，迫使其产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件，这种压力加工方法称为锻造工艺。 一 锻造生产用的原材料： 第一节 锻造前的准备和锻后热处理 锻造生产用的原材料可分为锻造用钢和锻造用有色金属。 1.锻造用钢： 钢材按化学成分可分为碳素钢和合金钢。 （1）碳素钢按碳的质量分数高低分为低、中、高碳钢。 （2）合金钢按合金元素总的质量分数的多少分为低、中、高合金钢。 2.锻造用有色金属： 锻造用有色金属主要有铜、铝及其合金等。 （1）铜及铜合金： 纯铜（T）、黄铜（H）、青铜（Q）。 （2）铝及铝合金： 纯铝、铝合金。 常用的下料方法介绍如下： 1.锯切：圆盘锯、弓锯和带锯。 2.剪切：剪床。 3.冷折下料：常在水压机或曲柄压力机上进行。适用于硬度较高的高碳钢及高合金钢，如GCr15、GCr15SiMn等轴承钢，要求预热到300-400°C。 4.砂轮切割：砂轮切割机。 5.气割：割炬。 6.精密剪切下料： 除上述切割方法外，还有等离子切割法、电子束切割法、 阳极切割法等。 二 下料： （一）锻前加热的目的与方法 1.锻前加热的目的： 提高金属的塑性，降低变形抗力， 以利于锻造和获得良好的锻后组织。 2.锻前加热的方法： 根据热源不同，可分为两大类： 火焰炉加热和电加热。 三 锻前加热、锻后冷却和热处理： （二）锻造温度范围的确定 锻造温度范围是指始锻温度和终锻 温度间的一段温度间隔。钢料在高温单 相区（GSE线以上的奥氏体区）具有良好的塑 性，所以锻造温度范围最好在这个区间。 始锻线 终锻线 （三）锻件的冷却和锻后热处理 1.锻件的锻后冷却方法 常用的锻件冷却方法，按其冷却速度的由快到慢的顺序 分为空冷、堆冷、坑冷（或箱冷）、灰冷（或砂冷）、炉 冷、预防白点退火等六种。 2.锻件的锻后热处理 （1）锻件的锻后热处理目的： 调整锻件的硬度，以利于锻件切削加工；调整锻件内应 力；改善锻件内部组织，细化晶粒；对于不再进行最终热 处理的、锻件，应保证达到规定的力学性能要求。 （2）锻件最常采用的热处理方法： 退火、正火、调质等。 对于含碳量低于0.5%的低碳钢和低碳合金钢采用正火处理；对于含 碳量高于0.5%的碳钢和合金钢采用退火处理。 第二节 锻造工艺的基本工序和工步 一 锻造工艺的种类和特点： 锻造工艺按加工方法的不同，又可分为自由锻、胎模锻和模锻。 1.自由锻：利用锻造设备的上、下砧和简单的通用工具使坯料在压力下产生塑性变形的锻造方法。 2.胎膜锻：利用简单的可移动模具，在自由锻锤上锻造的方法。通常用于批量不大、精度要求不高的锻件生产。 3.模锻：利用专门的锻模固定在模锻设备上使坯料变形而获得锻件的锻造方法。 二 锻造工序和工步的内容： 一般情况下锻件生产流程为：备料－加热－锻造工序－后续工序。 表4-3 常用锻造工序及工步举例(1) 分类 序号 名称 自 由 锻 工 序 镦粗工步 加工示意图 1 2 拔长工步 成形特点说明 把坯料沿轴向压缩，使坯料横截面增大，轴向高度减小。 使坯料在送进过程中横截面减小，沿轴向长度增加。 表4-3 常用锻造工序及工步举例(2) 分类 序号 名称 自 由 锻 工 序 冲孔工步 加工示意图 3 4 弯曲工步 成形特点说明 在轴向高度不大的盘形坯料上冲击大于∮25mm的孔。 将坯料中心轴线压弯成所需的角度和形状。 表4-3 常用锻造工序及工步举例(3) 分类 序号 名称 模 锻 工 序 拔长制坯工步 加工示意图 1 2 压扁 成形特点说明 利用锻模模膛，同时操作坯料，一面翻转、一面送进，使坯料长度增加，截面积减小。一般要多次连续锻打才能完成。有去除氧化皮的作用。 利用锻模上压扁平台或镦粗台，使坯料截面积增大、高度减小。锻造力与坯料轴线垂直的称为压扁制坯工艺；锻造力坯料轴线一致的称为镦粗制坯工艺。 3 滚压制坯工步 利用锻模模膛，同时操作坯料不断翻转，在多次连续锻打下，使坯料一处截面积增大，另一处截面积减小。有滚光和去除氧化皮作用。 制坯工序 镦粗 表4-3 常用锻造工序及工步举例(4) 分类 序号 名称 模 锻 工 序 卡压制坯工步 加工示意图 4 5 弯曲工步 成形特点说明 又称压肩制坯工步。坯料在锻模模膛中只受锻压力一