第六章锻压与冲压加工技术..doc

第六章 锻压与冲压加工技术 第一节 锻压加工工艺基础 图6-2 锻件图 ①锻件基本尺寸：在零件尺寸基础上加放余量所得到的尺寸称为锻件的基本尺寸。 ②机械加工余量：成形时为了保证机械加工最终能获得所需要的尺寸而允许保留的多余金属部分称为机械加工余量，如图6-3（a）所示。 ③锻件公差：锤锻制成的锻件，其尺寸不可能正好达到锻件基本要求，允许有一定限度的偏差，超过基本尺寸的称为上偏差，小于基本尺寸的称为下偏差。上、下偏差的代数差的绝对值称为锻件公差。 ④余块；在锻件的某些难以锻出的部位添加的一些大于机械加工余量的金属体积称为余块，如图6-3（a）所示。 ⑤台阶：轴类锻件的某一段直径大于邻接的一段或两段直径时，则大径部分的尺寸称为台阶，如图6-3（b）所示。 ⑥法兰：在锻件上的台阶部分长度为直径的0.25～0.5倍，而直径至少为其邻接部分最大直径的1.5倍的部分，称为法兰，如图6-3（b）所示。 ⑦凹挡：锻件某一部分的直径（或非圆形锻件的截面尺寸）小于其邻接两部分的直径的（或尺寸）部分，称为凹挡，如图6-3（b）所示。 图6-3 机械加工余量示意图 2．锻造比 ①锻造比：坯料锻造前后的横截面积之比称为锻造比。锻造比在不同的工序中有不同的计算方法。 鐓粗时： YS＝S前/S后 式中：YS——鐓粗时的锻造比； S前、S后 ——鐓粗前、后的横截面积。 拔长时： YΦ=Φ前/Φ后 式中：YΦ——拔长时的锻造比； Φ前、Φ后——拔长前、后的横截面积。 ②最小阻力定律：金属受到外力作用发生塑性变形时，会沿着阻力最小的方向移动，该现象称为最小阻力定律。 二、锻造加热炉 锻造前必须对金属坯料进行加热，其目的是提高金属的塑性和降低其变形阻力。加热锻件坯料在锻造加热炉中进行。 1.手锻炉 手工锻造加热炉简称手锻炉。其基本结构由炉膛、烟囱、送风装置等组成，如图6-4所示。燃烧所需要的空气由鼓风机经送风管从炉管下方进入煤层。燃料从前炉门添入，后炉门一般和前炉门相对，以便出渣和加热长杆类或长轴类锻件时外伸之用。烟囱和炉膛连成一体，且不均匀。 图6-4 手锻炉的结构示意图 1-灰坑；2-火沟糟；3-鼓风机；4-炉膛；5-后炉门；6-烟囱 2.反射炉 反射炉是以煤为燃料的火焰加热炉。它主要由燃烧室、加热室、鼓风装置、换热器、烟道和烟囱等部分组成，如图6-5所示。 图6-5 反射炉的结构示意图 l-一次送风管；2-水平炉膛；3-燃烧室；4-M次送风管；5-火墙； 6-加热室；7-装出料炉门；8-鼓风机；9-烟囱；10-烟道；11-换热器 加热过程为：将煤块从添煤口加入燃烧室，空气由鼓风机送入换热器预热后（温度可达 300℃以上），经一次送风管从炉底下进入燃烧室，与煤进行燃烧，生成富有一氧化碳的气体火焰。火焰通过火墙从炉子拱顶得到完全燃烧，使加热室形成高温（可达 1350℃左右），对坯料加热。 3．重油加热炉和煤气加热炉 这两种炉子的基本结构相同，它是由喷嘴或烧嘴将重油或煤气与空气混合后直接喷射到加热室内燃烧的。其基本形式有室式、推杆式和转台式，图6-6所示为室式重油加热炉的结构示意图。工作时，重油或气体燃料和空气从安装在炉壁或炉顶上的烧嘴喷入加热室燃烧，废气经烟道排出，炉口用来装料和出料，其外面设有炉门。室式炉适合加热单件或小批量生产的中、小型坯料，并常与自由锻造配合作用。 4．电阻加热炉 电阻加热炉利用电热通过电流元件产生热量，间接加热金属。炉子通常做成箱形。其特点是结构简单，炉内气温容易控制，温度控制准确，但升温慢。箱式电阻炉可分为低温、中温和高温3种，其结构如图6-7所示。中温箱式电阻炉的工作温度范围为450℃～950℃。常用于加热有色金属及其合金；而高温箱式电阻炉的加热温度为 1250℃～1350℃，通常用来加热高温合金、高合金钢坯料。 图6-6 室式重油加热炉的结构示意图 1-加热室（炉膛）；2-喷嘴；3-烟道；4-炉口 图6-7 箱式电阻炉的结构示意图 l-炉门；2-电热体；3-炉膛；4-踏杆 三、锻件坯料的加热及冷却 金属加热的目的是为了提高其塑性，降低变形抗力，并使内部组织均匀。它是整个锻造生产过程中的一个重要环节，直接影响产品的质量及生产率。 锻件冷却的方法对锻件的质量也有很大的影响，应予以充分的重视。 1.锻造温度范围 锻造温度范围是指合理的始锻温度和合理的终锻温度之间的一段温度间隔。 1）始锻温度 始锻温度就是指开始锻造的温度。一般始锻温度要求高一些，这样能使金属的塑性提高，可延长锻造时间。但是，加热温度超过一定限度时，将会使金属产生过热