锻造工艺学第一章_绪论教材教学课件.ppt

;第一章 绪 论;塑性成型生产过程简述;什么是锻造？——金属塑性加工方法之一 锻造是利用手锤、锻锤或压力设备上的模具对加热的金属坯料施力，使金属材料在不分离条件下产生塑性变形，以获得形状、尺寸和性能符合要求的零件。为了使金属材料在高塑性下成型，通常锻造是在热态下进行，因此锻造也祢为热锻。 ;;航空航天;武器装备;交通运输;实质：锻造工艺的实质是如何利用金属的塑性使金属毛坯改变形状和性能而成为合格锻件的加工过程。;一、锻造生产的特点及其在国民经济中的作用;锻造： 纤维组织－－变形后的杂质仍具有方向性，呈现纤维状条纹 锻造流线－－变形后杂质的纤维分布，使组织、 性能呈方向性;钢锭锻造过程中纤维组织形成的示意;2) 高产 指机械化生产，生产率高 二、三百件/小时，现在更高了，一百多件/分，1.2万件/小时。据统计，每模锻100万吨钢，由于提高了生产率，可比切削加工减少2~3万工人，少用15000台机床。在现今技术水平条件下，几乎任何一种金属材料都可用锻造方法制成半成品零件，只是难易程度不同而已。;今天，锻造生产率提高，其锻件精度也愈来愈高，可以达到甚至超过机械加工的一般精度水平，如各种冷温挤压标准件、精锻齿轮、精锻叶片、精锻轴类件等。 ;3) 低消耗 指少、无切削，省工省料。 4) 灵活 指锻造可以锻制形状简单的锻件（如模块、齿轮坯等），也可锻制形状复杂、不需或只需少量切削加工的精密锻件（如曲轴、精锻齿轮等） 锻件的重量小的不到1公斤 大的可达几百吨 单件小批量生产 大批量生产。;;（二）锻造业的地位;二、锻件生产的分类及其工艺流程;; 自由锻还可以借助简单的模具进行锻造，称胎模锻。 胎模锻造是把加热好的坯料用自由锻方法预锻成近似锻件的形状，然后在自由锻设备上用胎模终锻成形（形状简单的锻件可直接把坯料放入胎模内成形），这种锻造方法称为胎模锻造。 ;2．模锻 把加热好的坯料放在固定于模锻设备上的模具内进行锻造的方法称为模锻。 由于模具型槽限制金属的变形，而获得与型槽形状一致的锻件。 根据变形特点，分为开式模锻和闭式模锻。;根据设备结构特性和工艺特性的不同，分为锤上模锻（自由锻锤上模锻、高速锤上模锻）、摩擦压力机上模锻、热模锻压力机上模锻、液压机上模锻、平锻机上模锻、专用锻压机上模锻等。 模锻适用于形状复杂，尺寸精度较高，加工余量小，批量生产的中、小型锻件。 形状和尺寸靠模具保证，人为影响因素小。 精密锻件的成形也要通过模锻来实现。;3．特种锻造 即在专用锻压设备上或在特殊模具型槽内使坯料成形的一种特殊锻造工艺。 一般锻造方法很难达到要求时，可用特种锻造工艺。 如精密模锻，温热挤压，辊锻，电镦，摆动辗压，粉末锻造，液态模锻，等温模锻和超塑性模锻等。;;;三、锻造工艺的发展简史及其发展趋势;; 1842年，英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤，使锻造进入应用动力的时代。以后陆续出现锻造水压机、电机驱动的夹板锤、空气锻锤和机械压力机。夹板锤最早应用于美国内战(1861～1865)期间，用以模锻武器的零件，随后在欧洲出现了蒸汽模锻锤，模锻工艺逐渐推广。到19世纪末已形成近代锻压机械的基本门类。?? 20世纪初期，随着汽车开始大量生产，热模锻迅速发展，成为锻造的主要工艺。;;我国的锻造生产与世界先进国家的水平相比还有一定差距。 表现在：1) 工业发达国家的模锻件已占全部锻件的70％以上，而我国尚不足30％。 2) 国外有成千条锻造自动生产线，大型自由锻造水压机普遍配备了锻造操作机等。而我国在这些方法还很薄弱。 ;3) 精锻技术和大型锻件的生产水平与一些工业发展国家相比较低，一些航空产品上的精锻件和重要的大型自由锻件还常常需从国外进口。 4) 在CAD/CAM方面，一些发达国家已进入实用阶段，在这些方面，我国还刚刚起步。 ;（二）锻造生产的发展趋势; 3) 为适应新产品开发，缩短研制周期，应发展柔性加工技术和CAD/CAM 技术。 锻模的CAD/CAM的主要优点有： ①设计的速度快、准确性高，且可将设计人员从繁重的重复性劳动中解脱出来。 ②可以把多方面的经验和研究成果集中起来，方便地应用于设计加工，提高设计质量。 ③可以实现多方案比较设计，达到优化的目的。 ; 4) 提高锻件的内在质量。 5) 提高机械化、自动化水平。 6) 发展以煤气、油、电等为热源的先进加热技术，改善劳动条件。 ;（三）目前，我国锻造业面临的问题可以归纳为如下