3锻造工艺.ppt

第3章 锻造工艺 3.1 锻造工艺概要 3.2 锻造工艺与设备 3.2.1 切断 3.2.2 热锻 热锻趋向于大型化、高速化、省力化与自动化。与此同时，为了提高锻压设备锻制小型零件的生产率，以及不限于熟练工才能操作，其主流是逐渐用压力机和镦锻机代替锻锤。 1．加热 重油加热炉与煤气加热炉 2) 感应加热装置 感应加热装置具有下列优点：容易自动化，适于和自动锻造机配套使用，可明显改善操作环境；加热速度快，氧化皮量少；加热装置小型化等。 辊锻机广泛用于锻坯预成型。后半轴类零件采用双支承式辊锻机加工。辊锻使材料延展均匀、迅速。大量生产时，与锻锤或压力机配套，高效率生产锻件。 3．锻锤 锤是锻造最常用的机械，适用范围广，可分为夹板锤、空气单动锤、空气锤、无砧座锤等数种。 4．压力机 由于压力机具有能提高材料利用率，保持尺寸精度，容易操作，改善劳动环境等许多优点，其使用范围不断扩大。 5．切边 模锻件毛边可在冷态或热态下切除。在切除锤上或压力机上成型锻件的毛边时，所采用的切边工艺应该不使锻件发生变形。 6．镦锻机 镦锻机是卧式曲柄压力机中的一类，是由连杆机构开闭的夹紧模和安装在曲柄驱动导向滑块上的冲头进行锻造的。 3.2.3 冷锻 冷锻工艺具有下述特点： (1)生产率高； (2)材料利用率高； (3)表面光度高(有时可不再经研磨加工)； (4)冷锻模寿命比热锻模长； (5)容易自动化； (6)改善劳动环境； (7)冷加工硬化可提高零件强度。 其不足之处是： (1)形状复杂的零件不能冷锻成型； (2)冷锻工艺容易使零件内部发生缺陷； (3)有些材料不宜冷锻成型； (4)冷锻成型压力比其他锻造方法的要高。 冷锻可按工艺方法分为正挤压、反挤压、镦锻等三种。正挤压广泛用于后半轴等轴类零件加工，镦锻则用于球头销、螺栓加工。下表列举出了可用冷锻成型的汽车零件。 3．材料的预处理 在预处理方面，属于热处理的有软化退火和球化退火；此外，还有磷酸锌膜处理，这是目前最有效的润滑处理方法。 4．冷锻机 冷锻用机械有机械式压力机和油压机。 3.2.4 温锻 温锻成型既突破了冷锻成型中变形材料、零件形状，需增加中间热处理工步及变形抗力的局限性，又克服了热锻中因强烈氧化作用而引起的表面质量及尺寸精度问题，具有显著的优越性。 温锻目的： (1)从冷锻出发，为了缩短工艺过程，或在已有设备上进行大件加工，或使在室温下难于变形的材质加工成型，从而适当升高温度，以扩大冷锻工艺范围； (2)从提高热锻件的精度出发，降低锻造温度，也称为半热锻。 3.2.5 特种锻造 1．回转锻造 2．烧结锻造 烧结锻造是种将粉末冶金技术中的烧结法和锻造加工法的优点相互结合的方法。其要点是，以金属粉末为原材料，用粉末冶金方法作成预成型件，然后进行热锻，以接近理论密度，得到普通烧结法所不能比拟的，质量不低于一般锻件的产品。 3．液态模锻 液态模锻又称高压铸造法或半熔融锻造法，可以认为是一种将铸造、锻造相结合的成型方法。其法是将熔融或半熔融状态的金属注入金属型内，施加高压并保持之，直至凝固终了，以阻止金属晶粒增长，提高零件强度，并能高效率生产形状复杂的零件。 3.3 锻 模 1．热锻模 确定锻件形状时必须考虑的因素有： (1)容易锻造成型； (2)具备适当的加工余量； (3)应考虑机械加工基准并便于加工； (4)避免截面形状的突然变化； (5)尽量消除锐角、尖棱。 锻模设计时应该考虑的因素有： (1)尽量采用左右对称形状，防止锻造时发生横向力； (2)尽量增加壁厚，尽量避免薄壁宽面结构； (3)模膛形状应避免在热处理时出现裂纹； (4)尽量使分模面位于同一平面内； (5)应将在高温下要求尺寸精度的部位置于同模块的模膛内； (6)切边时锻件尺寸应无变化，且不形成毛刺。在综合分析上述各种因素之后，确定锻件与锻模尺寸。 2．冷锻模 冷锻锻模锻件设计的基本情况与热锻相同。冷锻与热锻的主要差别在于冷锻模承受的负荷高，更应注意锻模强度。 1) 强化模具 把承受内压的模具做成嵌入式，以过盈配合预先在其圆周方向施加压缩应力，用来抵消内压在圆周方向上引起的拉伸应力。 2) 拼块式模具 当受零件形状限制，不能避免应力集中或冷锻压力过大时，需要做成拼块式模具，防止