锻压工艺设计2011-11课件.ppt

工程实践—工艺设计 塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形（塑性变形）而不被破坏的能力。塑性不仅与材料本身的性质有关，还与变形有方式和变形条件有关。材料的塑性不是固定不变的，不同的材料在同一变形条件下会有不同的塑性，而同一材料，在不同的变形条件下，会表现 不同的塑性。塑性是反映金属的变形能力，是金属的一咱重要的加工性能。塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。 金属材料通过冶炼、铸造，获得铸锭后，可通过塑性加工的方法获得具有一定形状、尺寸和力学性能的型材、板材、管材或线材，以及零件毛坯或零件。 金属在承受塑性加工时， 产生塑性变形，宏观上改变了材料的形状和尺寸； 微观上改变了金属的组织结构； 金属的塑性变形对材料的性能也会产生重要的影响，是金属材料重要的强化手段。 ?? 金属材料在受到拉伸时，长度和横截面积都要发生变化，因此，金属的塑性可以用长度的伸长（延伸率）和断面的收缩（断面收缩率）两个指标来衡量。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料（如低碳钢等），而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等）。 塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化，从而提高材料的强度，保证了零件的安全使用。此外，因此，选择金属材料作机械零件时，必须满足一定的塑性指标。 （1）轧制 (rolling)是指金属坯料在两个回转轧辊的孔隙中受压变形，以获得各种产品的加工方法，轧制生产所用的坯料主要是金属锭。坯料在轧制过程中，靠摩擦力通过轧辊孔隙而受压变形，结果坯料的截面减少，长度增加。 ??? 合理设计轧辊上的各种不同的孔型（与产品截面轮廓相似），可以轧制出各种不同的原材料，如钢板、型材和无缝管材等，也可以直接轧制出毛坯或零件。 ??? （2）挤压 extruding是指金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加工方法，挤压过程中，金属坯料的截面依照模孔的形状变化。挤压可以获得各种复杂截面的型材或零件，适用于加工低碳钢、非铁金属及其合金。如采取适当的工艺措施，还可以对合金钢和难熔合金进行挤压生产。 ??? （3）拉拔drawing 是指将金属坯料拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法，拉拔模模孔的截面形状和使用性能的好坏对产品有决定性影响。拉拔模模孔在工作中受到强烈摩擦作用，为保持其几何形状的准确性和使用的长久性，应选用耐磨的硬质合金或其它耐磨材料来制造。 ??? 拉拔生产主要用来制造各种线材、薄壁管和各种特殊几何形状的型材如电缆等。多数情况下是在冷态下进行拉拔加工，所得到的产品具有较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值，故拉拔常用于轧制件的再加工，以提高产品质量。大多数钢和大多数非铁金属及其合金都可以经拉拔成形。 ??? （4）自由锻和模锻 自由锻是指金属坯料在上下砧铁间受冲击力或压力而变形的成形方法，模锻是指金属坯料在具有一定形状的锻模模膛内受冲击力或压力而变形的成形方法，锻造适宜于间歇生产，适于机器零件或坯料的生产，属体积成形，凡承受重载荷的机器零件，如机器的主轴、重要齿轮、连杆、炮管和枪管等，通常需采用锻件作毛坯，再经切削加工而制成。 ??? （5）板料冲压 板料冲压是指金属板料在冲模之间受压力产生分离或变形的加工方法，冲压属于板料成形。板料冲压广泛用于汽车制造、电器、仪表及日用品工业等方面。 2）(自由锻除外) 3）节约金属 指，轧制、冲压、模锻等； (自由锻无此优点)。 5）质量、尺寸大小约束少；对重载荷、强而韧的工件是基本选择。 但不宜制造内腔形状复杂件。 飞机锻件??? 按重量计算，飞机上有85%左右的的构件是锻件。飞机发动机的涡轮盘、后轴颈（空心轴）、叶片、机翼的翼梁, 机身的肋筋板、轮支架、起落架的内外筒体等都是涉及飞机安全的重要锻件。飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等贵重材料制造。为了节约材料和节约能源，飞机用锻件大都采用模锻或多向模锻压力机来生产。 汽车锻件??? 按重量计算，汽车上有17-19%的锻件。一般的汽车由车身、车箱、发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、转向系统等15个部件构成汽车锻件的特点是外形复杂、重量轻、工况条件差、安全度要求高。如汽车发动机所使用的曲轴、连杆、凸轮轴、前桥所需的前梁、转向节、后桥使用的半轴、半轴套管、桥箱内的传动齿轮等等，无一不是有关汽车安全运行的保安关键锻件。 敷 3. 选择锻造工序 2)轴类件:拔长（镦粗、拔长）、切肩、锻台阶 下料　 　　　　 拔长　　　　　　镦台阶　 拔长 传动轴的锻造过程 2.3 塑性加工工艺设计 2.3.1 自由锻工艺规程的制定 3. 选择锻造工序 2)轴类件:拔长（镦粗、拔