第四章金工实习：锻压部分.doc

锻压部分 目 录 第一节 锻压概述(指导人员用) 2 一、锻压概念 2 二、锻造对零件力学性的影响 2 第二节 金属的加热与锻件的冷却 4 一、金属的加热 4 二、锻件的冷却 8 三、锻件的热处理 8 第三节 自由锻造 9 一、自由锻的特点 9 二、自由锻的基本工序 9 第四节 模型锻造 16 一、模锻 16 二、胎模锻 16 第五节 板料冲压 18 一、冲压生产概述 18 二、板料冲压的主要工序 18 三、冲压主要设备 19 第六节 自由锻造的工具和设备(实践操作用) 22 一、机器自由锻及其设备 22 二、手工自由锻 25 锻造实习安全技术守则 27 第一节 锻压概述 （指导人员用） 一、锻压概念 锻压是在外力作用下使金属材料产生塑性变形，从而获得具有一定形状和尺寸的毛坯或零件的加工方法。它是机械制造中的重要加工方法。锻压包括锻造和冲压。锻造又可分为自由锻造和模型锻造两种方式。自由锻还可分为手工锻和机器锻两种。 用于锻压的材料应具有良好的塑性，以便锻压时产生较大的塑性变形而不致被破坏。在常用的金属材料中，铸铁无论是在常温或加热状态下，其塑性都很差，不能锻压。低中碳钢、铝、铜等有良好的塑性，可以锻压。 在生产中，不同成分的钢材应分别存放，以防用错。在锻压车间里，常用火花鉴别法来确定钢的大致成分。 锻造生产的工艺过程为：下料—加热—锻造—热处理—检验。 在锻造中、小型锻件时，常以经过轧制的圆钢或方钢为原材料，用锯床、剪床或其它切割方法将原材料切成一定长度，送至加热炉中加热到一定温度后，在锻锤或压力机进行锻造。塑性好、尺寸小的锻件，锻后可堆放在干燥的地面冷却；塑性差、尺寸大的锻件、应在灰砂或一定温度的炉子中缓慢冷却，以防变形或裂缝。多数锻件锻后要进行退火或正火热处理，以消除锻件中内的应力和改善金属组织。热处理后的锻件，有的要进行清理，去除表面油垢及氧化皮，以便检查表面缺陷。锻件毛坯经质量检查合格后要进行机械加工。 冲压多以薄板金属材料为原材料，经下料冲压制成所需要的冲压件。冲压件具有强度高、刚性大，结构轻等优点。在汽车、拖拉机、航空、仪表以及日用品等工业的生产中占有极为重要的地位。 二、锻造对零件力学性的影响 经过锻造加工后的金属材料，其内部原有 的缺陷（如裂纹，疏松等）在锻造力的作用下 可被压合，且形成细小晶粒。因此锻件组织致 密、力学性能（尤其是抗拉强度和冲击韧度） 比同类材料的铸件大大提高。机器上一些重要 零件（特别是承受重载和冲击载荷）的毛坯， 通常用锻造方法生产。使零件工作时的正应力 与流线的方向一致，切应力的方向与流线方向 垂直。图1-1所示，用圆棒料直接以车削方法 制造螺栓时，头部和杆部的纤维不能连贯而被切断，头部承受切应力时与金属流线方向一致，故质量不高。而采用局部镦粗法制造螺栓时，其纤维未被切断，且具有较好的纤维方向，故质量较高。 有些零件，为保证纤维方向和受力方向一致，应采用保持纤维方问连续性的变形工艺，使锻造流线的分节与零件外形轮廓相符合而不被切断，如吊钩用弯曲、钻头用扭转等。广泛采用的“全纤维曲轴锻造法”（图1-2b），可以显著提高其力学性能，延长使用寿命。 第二节 金属的加热与锻件的冷却 一、金属的加热 加热的目的是提高金属的塑性和降低其变形抗力，即提高金属的可锻性。除少数具有良好塑性的金属可在常温下锻造成形外，大多数金属在常温下的可锻性较低，造成锻造困难或不能锻造。但将这些金属加热到一定温度后，可以大大提高可锻性，并只需要施加较小的锻打力，便可使其发生较大的塑性变形，这就称热锻。 加热是锻造工艺过程中的一个重要环节，它直接影响锻件的质量。加热温度如果过高，会使锻件产笾加热缺焰，甚至造成废品。因此，为了保证金属在变形时具有良好的塑性，又不致产生加热缺陷，锻造必须在合理的温度范围内进行。各种金属材料锻造时允许的最高加热温度称为该材料的始锻温度；终止锻造的温度称为该材料的终锻温度。 1. 加热设备 按所用能源和形式的不同，锻造炉 有多种分类。在锻工实习中常用的是以 烟煤为燃料的手锻炉，如图2-1所示。 由炉膛、炉罩、烟筒、风门和风管等组 成。它结构简单，操作容易，但生产率 低，加热质量不高，在小件生产和维修 工作中应用较多。 手锻炉点燃步骤如下：先关闭风门 然后合闸开动鼓风机，将炉膛内的碎木 或油棉纱点燃；逐渐打开风门，向火苗 四周加干煤；待烟煤点燃后覆以湿煤并 加大风量，待煤烧旺后，即可放入坯料 进行加热。 (1) 反射炉 反射炉也是以煤为燃料的火焰加热炉，结构如图2-2所示。燃烧室中产生的高温炉气越过火墙进入加热室(炉膛)加热坯料，废气经烟道排出，坯料从炉门装取。 反射炉的点燃步骤如下：先小开风门，依次引燃木材、煤焦和新煤后，再加大风门。 (3) 油炉和煤气炉 此两种炉分别以重油和煤气