清华大学电子教案机械制造锻压概述.ppt

锻压概述 一、塑性成形概述 Plasticity Deformation 变形Deformation：施加外力使金属坯料尺寸和形状发生变化。 塑性变形Plasticity Deformation：金属所发生的不能自行恢复其原始形状与尺寸的变形。 塑性Plasticity ：金属产生塑性变形而不破坏的能力。 锻压：是锻造Forging与冲压Stamping的总称。对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状，改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。 锻造Forging：在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定的几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。工（模）具一般作直线运动。 冲压Stamping：通过装在压力机上的模具对板料施压，使之产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件或毛坯。 二、金属的锻造性能 锻造性能：塑性与变形抗力是金属的重要状态属性，它决定了金属加工成形的工艺性能和使用性能。 塑性Plasticity：金属产生塑性变形而不破坏的能力。可以用最大变形程度来表示塑性的高低。 变形抗力Resistance of Deformation ：金属对于产生塑性变形的外力的抵抗能力。通常用流变应力来表示。 1. 内在因素影响 化学成分的影响 金属组织的影响 2. 外在因素影响 变形应力状态的影响 变形温度的影响 变形速率的影响 三、锻造方法 自由锻Open Die forging 概念：只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上下砧间对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件。 特点： 金属坯料在抵铁间受压变形时，可朝各个方向自由流动，不受限制。 工艺灵活，所用工具简单，设备和工具的通用性强，成本低。 自由锻锻件精度较低，加工余量较大，生产率低， 其形状和尺寸主要由操作者的技术来控制。 应用 一般只适合于单件、小批量生产。 自由锻也是锻制大型锻件的唯一方法。 模锻 Die Forging 利用模具使坯料变形而获得锻件。 模锻的特点与应用 生产效率高。 锻件成形靠模膛控制，可锻出形状复杂、尺寸准确，更接近于成品的锻件，且锻造流线比较完整，有利于提高零件的力学性能和使用寿命。 锻件表面光洁，尺寸精度高，加工余量小，节约材料和切削加工工时。 操作简便，质量易于控制，生产过程易实现机械化、自动化。 模锻需要专门的模锻设备，要求功率大、刚性好、精度高，设备投资大，能量消耗大。另外，锻模制造工艺复杂，制造成本高、周期长。 四、自由锻变形工序 Forming Process Determination 选择依据：锻件的形状特征、尺寸、技术要求以及自由锻变形工序特点。 基本工序 下料 Cropping 镦粗 Compression 拔长 Drawing out 冲孔 Punching 弯曲 Bending 切割 Cutting 扭转 Twisting 错移 Offset 辅助工序 倒棱Chamfering 压肩 Necking 压痕 Indentation 精整工序 锻造比 Forging Ratio： 代表变形程度大小。 用y表示 拔长：截面比Y拔 = F0/F = L/L0 镦粗：高度比Y镦= F/ F0= H0/H 五、自由锻工艺规程 绘制锻件图 确定变形工艺 计算坯料质量及尺寸 选择锻造设备和工具 确定锻造温度范围和加热、冷却及热处理规范 提出锻件技术要求及验收要求 填写工艺卡等。 计算坯料质量及尺寸 Weight and Dimension Calculation of blank 原材料：Raw Material 坯：Billet，Blank 锻件：Forging G坯 = G锻+ G损 = G锻+ G烧 + G切（或G芯） 选定锻造设备Equipment Choose 锻件的类型、材料、尺寸和质量 车间现有的设备条件。 确定锻造温度范围 * TSINGHUA UNIVERSITY * TSINGHUA UNIVERSITY