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锻压实训教案

工 程 训 练 中 心

2009年12月

长春工业大学工程训练课程教案

教师姓名

时 间 50分钟

教学目的及要求：

实训项目名称地 点

讲 授 内 容

锻压实训1

压力加工车间

1、简介空气锤的结构及工作原理；

2、掌握加热目的及锻造温度范围；

3、了解加热缺陷及锻件的冷却方式；

4、掌握手钳的使用及空气锤的操纵。

教学重点：加热目的、锻造温度范围及锻造性能教学难点：手钳的使用及空气锤的操纵

教学内容：

一、简介压力加工定义及方法：

定义：在外力作用下，通过使金属材料产生塑性变形，获得金属坯料及零件的加工工艺。方法：轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压等。

二、简介锻造定义及方法分类：

定义：在外力作用下，通过使金属材料产生塑性变形，获得锻件的工艺方法。分类：自由锻、胎模锻、模锻

三、自由锻设备：空气锤、蒸汽-空气锤、水压机重点讲解空气锤（结合挂图及空气锤讲解）：

空气锤由锤身、压缩缸、工作缸、传动机构、操作机构，以及锤杆、锤头和砧座组成。空气锤的规格是以落下部分的总质量表示。落下部分包括工作活塞、锤杆及上抵铁。实

习用空气锤型号是65公斤空气锤，即落下部分的总质量为65公斤。

空气锤工作原理及动作：电动机通过减速齿轮带动曲轴连杆机构，使压缩缸内的活塞上下往复运动，将压缩空气经上、下旋阀送入工作缸的上腔或下腔，驱使工作活塞连同锤杆和锤头上下运动进行打击。通过脚踏杆或手柄操纵控制阀可使锻锤空转、提锤、锤头下压、连续打击和单次锻打等多种动作，满足锻造的各种需要。

四、锻造性能、加热目的及锻造温度范围：

1、锻造性能：

金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难易程度的工艺性能。金属的

可锻性好，表明该金属适合于采用压力加工成形；可锻性差，表明该金属不宜于选用压力加工方法成形。可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性好。反之则差。

中碳钢、低合金钢可锻性好，常用做塑性变形成型材料。

2、加热的目的：

提高坯料的塑性，降低变形的抗力，以改善其锻造的性能。随着加热温度的升高，金属材料的抗力降低，塑性提高，可以用较小的锻打力使锻件获得较大的变形而不破裂。但加热温度过高，也会使锻件质量下降，甚至造成废品。

3、锻造温度范围：

锻造温度范围是指始锻温度到终锻温度之间的温度间隔。始锻温度是金属开始锻造的温度，其选择的原则应是在加热过程中不产生过热和过烧的前提下，取上限；终锻温度是金属停止锻造的温度，其选择原则应是保证金属具有足够的塑性变形能力的前提下，取下限。这样才可以使金属材料具有较大的锻造温度范围，有充裕的变形时间来完成一定变形量，减少加热次数，降低能源及材料损耗，提高生产效率，并且可以避免金属材料变形过程中产生锻裂和损坏设备等现象。

五、加热缺陷及锻件的冷却方式

1、加热缺陷：

过热、过烧、氧化、脱碳、加热裂纹。

氧化

加热时，金属坯料的表层与高温的氧化性气体，如氧气、二氧化碳、水蒸气等发生化学反应，生成氧化皮，称为氧化，氧化皮的重量称为烧损量。每加热一次（称为一个火次），就会产生一定的烧损量。加热方法不同，烧损量不同。

脱碳

由于钢是铁元素与碳元素组成的合金，在加热时，碳元素与炉气中的氧或氢元素发生化学反应而烧损，造成金属表层碳含量降低，这种现象称为脱碳。脱碳可以使金属表层的强度和硬度降低，影响锻件质量，如果脱碳层过厚，可导致锻件报废。

过热

坯料的加热温度超过始锻温度，或在始锻温度下保温时间过长的情况下，金属的内部显微组织会长大变粗，这种现象称为过热。过热组织的机械性能差，塑性降低，脆性增加，锻造时容易产生裂纹。矫正过热组织的方法是热处理（调质或正火），也可以采用多次连续锻打

使晶粒细化。

过烧

坯料加热温度超过始锻温度过高，或已产生过热的坯料在高温下保温时间过长，就会造成晶粒边界的氧化和晶界处低熔点杂质的熔化，致使晶粒之间可连接力降低，这种现象称为过烧。产生过烧的坯料是无法挽回的废品，锻打时，坯料会象煤渣一样碎裂，碎渣表面呈灰色氧化状。

加热裂纹

尺寸较大的坯料，或高碳钢、高合金钢坯料（导热性差），在加热时，如果加热速度过快，或装炉温度过高，会导致坯料各部分之间存在较大的温差，产生热应力，而此时高温下材料抗拉强度较低，而产生裂纹。因此加热大的坯料，或高碳钢、高合金钢坯料时要严格遵守加热规范（装炉温度、加热速度，保温时间等）。

2、冷却方式：

锻后冷却一般采用空冷方式。高碳钢、高合金钢则需要锻后缓慢冷却，可采用炉冷或坑冷。

空冷：碳素结构钢和低合金结构钢的中小型锻件，锻后可散放于干燥的地面上，在无风的空气中冷却，此法冷却速度较快。

坑冷：大型结构复杂件或高合金钢锻件，锻后一般放于有干砂、石棉灰或炉灰的坑内，或堆落在一起冷却，此法冷却速度较慢，可避免冷