第4章 金属塑性成型工艺.ppt

自由锻特点与应用 工具简单，不需造价昂贵的模具； 可以锻造各种重量的锻件，对于大型锻件几乎是唯一的锻造方法； 自由锻所需设备的吨位较小； 锻件的尺寸精度低，加工余量大； 锻件形状简单，生产率低，劳动强度大。 自由锻分类 (1)手工锻造，生产小型锻件。 (2)机器锻造，生产大、中、小型锻件。 自由锻设备 自由锻的基本工序 基本工序——拔长 基本工序——镦粗 基本工序——冲孔 基本工序 —— 弯曲 基本工序 —— 错移 基本工序 —— 扭转 半轴自由锻工艺 锻件图 材料: 18CrMnTi 坯料尺寸:Ф130×240 坯料重量:25kg 锻造设备:0.5T自由锻锤 模锻：利用模具使毛坯变形获得锻件的方法。常用的模锻设备有蒸汽-空气模锻锤、压力机等。 （1）模锻分类： 1）锤上模锻：在锻锤上进行； 2）胎模锻：在自由锻设备上使用可移动模具； 3）压力机上模锻：在压力机上对热态金属进行模锻。 （2）模锻特点 胎膜锻 思考题： 1. 连杆和齿轮，若由模锻改为自由锻，零件结构应如何改变？ 思考题： 2.下图齿轮采用模锻制坯，设计上有哪些不合理的地方？为什么？ 修整工序:即模锻件成形后提高精度和表面质量的工序。 ① 切边：即带飞边的模锻件终锻后切除飞边的工序。 ② 冲连皮：即带孔的锻件经终锻后，冲除孔内连皮的工序。 ③ 校正：即为消除锻件在锻后产生的弯曲、扭转等变形，使之符合锻件图技术要求的工序。 ④ 热处理和清理：模锻件经过修整后，一般还需通过热处理和清理。 采用正火或退火，细化晶粒；清理表面缺陷或氧化皮。 零件结构的自由锻工艺性 ① 应避免锥形、楔形，尽量采用圆柱面或平行平面,以利于锻造。 ② 各表面交接处应避免弧线或曲线，尽量采用直线或圆，以利于锻制。 ③ 应避免肋板或凸台，以利于减少余块和简化锻造工艺。 ④ 大件和形状复杂的锻件，可采用锻-焊、锻-螺纹联接等组合结构，以利于锻造和机械加工。 2）锻造压力机模锻 在压力机上对热态金属进行锻造。 ①液压机模锻：模锻液压机是用高压液体（通常为水或油）来驱动安装在活动横梁上的锻模进行模锻的。 ②锻压机模锻：锻压机即热模锻机械压力机，是通过曲柄连杆机构使滑块往复运动进行模锻的。 ③平锻机模锻：平锻机是具有镦锻滑块和夹紧滑块的卧式压力机。 ④螺旋压力机模锻：螺旋压力机是靠主螺杆的旋转带动滑块上下运动，向上实现回程，向下进行锻打的压力机。 5.冲压 1. 冲压 是使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称。 冲压设备： 1）剪床→把板料切成一定宽度的条料，为后续的冲压备料。 2）冲床→完成冲压的各道工序，产出合格的产品。 板料冲压 2.冲压特点 模具的尺寸 合理选择间隙值Z（根据材料种类、料厚、精度要求等确定） 3）排样： 4、冲裁件的修整 修整模的间隙为0.006~0.01mm; 修整时单边切除量0.05~0.2mm; 修整后的切面粗糙度Ra=1.25~0.65; 尺寸精度IT6~IT7. ⑵ 弯曲即将板料、型材或管材在弯矩的作用下弯成具有一定曲率和角度的制件的成形方法。 1）弯曲变形过程： 弹性变形 塑性变形 塑性弯曲 板料受力：外侧受拉应力“+”； 内侧受压应力“-”。 ? 外层开裂：当б外＞бb时，则产生弯裂。 故应限制板料的最大弯曲变形程度（即最小弯曲半径）, 同时注意毛坯下料方向，最好使板料流线方向与弯曲线垂直。 防止弯裂和回弹措施 防止弯裂 实际弯曲半径 r 最小弯曲半径 r min 回弹的防止 改变模具尺寸，使弹复后达到零件的尺寸； 改变模具的结构； 拉弯。 2）拉深系数m： 即拉深变形后制件直径d与其毛坯直径D0之比。m=d/D0 （ m越小，表示变形程度越大） mmin为极限拉深系数：在工件不至拉裂的条件下，所能达到的最小拉深系数。 多次拉深：当m＜mmin时，如拉深弹壳、笔帽等则要采用多次拉深。 mmin=0.5～0.8 拉深次数＜4~5次，且要求m1＜m2＜…＜mn m=m1 m2 … mn 防止皱折 加压边圈 防止拉穿 模具结构 凸凹模加工成圆角 R凸R凹=(3~30) t 模具间隙 Z=(1.1~1.5) t 限制拉深系数 m = d / D = 0.5 ~ 0.8 m min 否则应多次拉深 涂润滑剂减少摩擦 ⑷其他冲压成形工艺 1）缩口：即将管件或空心制件的端部