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1、1,模锻工应知知识,2,锻造材料及其加热知识,1. 钢的分类和牌号 （1）钢的分类 钢可按化学成分、品质、用途和其他等四种方法分类。 1）按化学成分，可分为碳素钢和合金钢两类。 碳素钢：碳素钢的成分除铁外，还有碳和一定数量的硅、锰、硫、磷等元素。碳素钢按其含碳量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 合金钢：在碳素钢中加入一定数量的合金元素的钢称为合金钢。钢中加入的合金元素有铬（Cr）、镍（Ni）、硅（Si）、硼（B）、铌（Nb）等。按合金元素含量的多少，合金钢又分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。,3,2）按品质分类，根据钢中有害杂质硫、磷等的多少可分为, 普通钢：钢中含硫量不超过0.050，含磷量不
2、超过0.055。 优质钢：钢中含硫量不超过0.040，含磷量不超过0.040，含铜量不超过0.030。 高级优质钢：钢中含硫量不超过0.030，含磷量不超过0.035，含铜量不超过0.025。,4,3）钢按用途分类可分为：, 结构钢：用于工程结构和制造机械零件。可分为碳素结构钢、合金结构钢、滚珠轴承钢和弹簧钢。 工具钢：用于制造各种工具，包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。 特殊用途钢：具有特殊物理、化学性能和作为特殊用途的钢。如不锈钢、耐热钢、磁性材料和电热合金等。,5,4）钢的其他分类方法，指除上述分类方法外的分类方法。按炼钢方法不同分为平炉钢、转炉钢和电炉钢；按浇注前脱氧程度不同分为
3、镇静钢、沸腾钢和半镇静钢；按金相组织不同分为奥氏体钢、马氏体钢和碳素体钢。,6,（2）钢的牌号表示方法 各类钢号的具体表示方法如下：,1）普通碳素结构钢的牌号又Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等。 “Q”表示屈服点，数字表示屈服点数值。 2）优质碳素结构钢的牌号有05、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85等。 数字表示平均含碳量是万分之几，如08F表示含碳量为0.08左右的优质碳素结构沸腾钢；45表示含碳量为0.45左右的优质碳素结构钢。,7,3）碳素工具钢的牌号有T7、T8、T9、T10、T11、T12、T13等
4、。牌号中的数字表示含碳量是千分之几，牌号后加A者为高级优质碳素工具钢。 4）合金结构钢有40Cr、35CrMo、40CrNi、38CrMoAl等。牌号中的前两位数字表示平均含碳量是万分之几。合金元素平均含量小于1.5时，只标出合金元素，其后面不标明含量；平均含量大于1.5、2.5、3.5、4.5等时，应该在该元素后面相应地标出2、3、4、5等。,8,5）滚珠轴承钢有GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMnMoV等，其中“G”表示滚珠轴承钢，数字表示平均含铬是千分之几。 6）合金工具钢有3Cr2W8V、8Cr3、5CrMnMo、5CrNiMo、Cr12MoV等。牌号中第一位数字表示平均
5、含碳量是千分之几，合金元素平均含量的表示方法同合金结构钢。 7）高速工具钢有W18Cr4V、W12Cr4V4Mo、W6Mo5Cr4V2Al等。高速工具钢的牌号中不标出含碳量，把钨元素写在前面，合金元素的平均含量表示方法与合金结构钢相同。,9,8）不锈钢、耐热钢和高电阻电热合金，这几种钢的牌号表示方法与合金工具钢相同，但含碳量一般不予标出。 不锈钢如0Cr13、1Cr13、2 Cr13、3 Cr13、4 Cr13、9 Cr18、0Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等。 耐热钢如4Cr9Si2、1Cr18Si2、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、4Cr
6、10Si2Mo等。 电热合金钢如Cr18A15、Cr13Al4、1Cr15Al5等。,10,3. 金属加热的基本方法,金属加热的方法按其所使用的能源不同，主要分为火焰加热和电加热两大类。 （1）火焰加热法 利用燃料燃烧所放出的热能，通过热辐射、热传导和热对流三种方式来加热金属的装置，称为火焰加热炉。 火焰加热炉用的燃料有煤、焦炭、重油、柴油、各种煤气和天然气等。火焰加热法就是在火焰加热炉内加热金属的方法。它的优点是燃料来源方便，各种规格和形状的钢锭和坯料均可加热，因此在生产中被广泛地采用。其缺点是加热质量难以控制，劳动条件差及加热速度慢等。,11,（2）电加热法 利用电能转变为热能来加热金属的
7、方法称为电加热法。电加热包括电阻炉加热、接触电加热和感应加热等。它的优点是加热速度快，炉温易控制，氧化和脱碳少，便于实现机械化和自动化，劳动条件好。主要缺点是结构复杂，投资费用大等。,12,电阻炉原理图,2.电阻炉加热 电阻炉是利用电流通过电阻元件产生的热量加热坯料。其结构如图所示。,1踏杆；2炉门；3电阻丝；4炉膛；5坯料,模锻工艺与模具- 锻造加热,13,感应电加热原理图,3.感应电加热 感应加热是利用电磁感应原理，把坯料放在交变磁场中，使其内部产生感应电流，从而产生焦耳热来加热坯料，,1感应器；2坯料；3电源,模锻工艺与模具- 锻造加热,14,4. 燃料及其燃烧,（1）燃料的种类和成分
8、锻造加热用的燃料按其状态可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类。固体燃料有煤、焦炭等。液体燃料有重油、柴油等。气体燃料有各种煤气、天然气等。 （2）燃料的燃烧过程 燃料中的可燃物质与空气中的氧进行剧烈氧化的过程，叫做燃料的燃烧过程。燃料在燃烧中放出大量的热和光。 要使燃料燃烧，必须将燃料加热。把燃料加热到开始燃烧时的温度，叫做燃料的燃点。燃料、氧气和燃点是燃烧的三要素。,15,4. 燃料及其燃烧,燃料燃烧时放出的热量把所生成的炉气加热至所能达到的温度叫做燃烧温度。将空气和气体燃料进行预热，采用最少量的过剩空气，或采用富氧（含氧较多）空气加热和加快燃烧速度等可提高燃烧温度。,16,锻造加热设备
9、Heating Facilities in Forge Process,锻造加热全部采用先进的中频感应加热设备 All the heating facilities used for forge process are mid-frequency induction.,17,（1）热处理一般概念,金属材料是由许多杂乱无章的小晶体组成，小晶体的晶胞有体心立方、面心立方、密排六方三种晶格。控制温度的变化能使三种晶格互相转变，这种转变称为同素异构转变并对金属的性能有较大的影响。,体心立方晶格,面心立方晶格,18,密排六方晶格,体心立方晶格,面心立方晶格,晶胞的形式,常见的金属晶格结构：,19,钢铁材
10、料主要是由铁（Fe）元素和碳（C）元素组成的铁碳合金，在合金中Fe、C原子以机械混合物（如砂子和米）、化合物（即按严格比例化合成另一种性能的物质如Fe3C）、固溶体三种状态存在。固溶体是固态下C原子溶进冷铁原子晶格或把Fe原子置换出来。控制温度，就能控制C原子的溶进数量和位置，从而改变金属材料的组织与性能。,20,控制金属材料的加热温度和冷却速度还能改变金属的晶粒和碳（石墨）元素状态、大小与分布，从而改变金属的组织结构与性能。一般晶粒越细分布均匀、材料性能好，反之性能差。一般材料中碳元素呈球状比片状强度高。 基于以上三种原因，工程上常用控制金属加热温度或冷却速度的方法改变金属材料的组织和性能，
11、以达到所需要的使用目的。这就是金属热处理的原理和目的。,21,（2）钢的常用热处理,钢的热处理工艺很多，但常见的有以下几种。 1）退火 把钢加热到一定温度（Ac3以上），保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，从而得到接近平衡组织的一种热处理方法。 退火的目的是消除锻件、铸件、焊接件的内应力，降低硬度，提高塑性，改善切屑性能，防止变形等。根据材质、目的及要求不同，常用的退火方法有：扩散退火、完全退火、球化退火、等温退火、去应力退火、再结晶退火等。,22,2）正火 加热到Ac3或Accm以上4060或更高温度，达到全奥氏体化后，从炉中取出置于空气中冷却，冷却速度比退火快。主要目的使金属晶粒细化，改善其力
12、学性能。 3）淬火 加热到奥氏体状态，保温一段时间，然后置于水、油等介质中快速冷却以获得更硬的马氏体组织，提高钢的强度、硬度、耐磨性等。,23,4）回火 分为低温回火（150250）、中温回火（300500）、高温回火（500600），一般均在空气中冷却，个别采用油冷。工件淬火后必须回火，以消除应力、稳定组织、调整性能、便于磨削加工。 5）调质 淬火加高温回火称为调质，可使金属材料得到较好的综合机械性能。调质广泛用于各种重要零件的处理，如连杆、轴、齿轮等，也可作为量具、模具等精密零件的预先热处理。,24,Ac3、Accm分别是亚共析钢和过共析钢上临界点温度。 钢、铸铁和非铁合金均能通过热处理方
13、法来改变组织和性能。只不过各种工艺方法、条件、要求、目的和效果不同而已。,25,热处理设备 Heat Treatment Equipments,500kg/h、1000kg/h 淬火回火自动生产线 Auto Quenching & Tempering Lines of 500kg/h & 1000kg/h,26,热处理设备 Heat Treatment Equipments,500kg/h 等温正火自动生产线 500kg/h Auto Thermal Normalization Line,27,锻造概述,锻造定义 利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状
14、和尺寸锻件的加工方法。,28,锻造概述,29,锻造概述-模锻,模锻：在模锻设备上，利用高强度锻模，使金属坯料在模膛内受压产生塑性变形，而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的加工方法称为模锻。在变形过程中由于模膛对金属坯料流动的限制，因而锻造终了时可获得与模膛形状相符的模锻件。,30,锻造概述-模锻,与自由锻相比，模锻具有如下优点： (1) 生产效率较高。模锻时，金属的变形在模膛内进行，故能较快获得所需形状。 (2) 能锻造形状复杂的锻件，并可使金属流线分布更为合理，提高零件的使用寿命。 (3) 模锻件的尺寸较精确，表面质量较好，加工余量较小。 (4) 节省金属材料，减少切削加工工作量。在批量足
15、够的条件下，能降低零件成本。 (5) 模锻操作简单，劳动强度低。,31,但模锻生产受模锻设备吨位限制，模锻件的质量一般在150kg以下。模锻设备投资较大，模具费用较昂贵，工艺灵活性较差，生产准备周期较长。因此，模锻适合于小型锻件的大批大量生产，不适合单件小批量生产以及中、大型锻件的生产。 模锻按使用的设备不同，可分为：锤上模锻、压力机上模锻、胎模锻。,锻造概述 .,32,模锻生产的工艺流程：,抛丸,33,模锻生产的工艺流程：,.,切断钢材，至一定尺寸,加热坯料,模锻 .,切边.,热校正.,锻件 冷却,打磨毛刺,锻件热处理,清理锻件的氧化皮,检验.,34,锻造原材料及备料 下料方法,下料是锻造的
16、第一道工序。 不同的下料方式，直接影响着锻件的精度、材料的消耗、模具与设备的安全以及后续工序过程的稳定。 锻造生产用的原材料，种类繁多，有各种钢号和有色合金，有各种截面形状和尺寸规格，有不同的化学成分和物理化学性能等，所以下料方法也是多种多样的。生产中常用的下料方法有锯割、剪切、冷折、砂轮切割、火焰切割、及阳极切割特殊精密下料方法等。公司采用锯割和剪切方式下料。,35,锻造原材料及备料 下料方法,1.锯割 锯割是应用最普遍的下料方法，它下料精确，端面平整，在精锻中是下料的主要手段，其缺点是效率低、锯口损耗大，锯条或锯片磨损严重。,卧式带锯床,36,锯割下料用的设备有：圆盘锯、带锯和条锯等。目前
17、，圆盘锯锯片直径为10002000mm，可锯割750mm的棒料，带锯和条锯可锯割100mm以下棒料，直径较小的棒料可以捆成捆锯切。我公司采用带锯机锯切坯料,锻造原材料及备料 下料方法,37,锻造原材料及备料 下料方法,2.剪切 剪切下料是剪床上下料的方法。这种方法效率高、操作简单，端口无金属损耗，模具费用低。,38,Q42系列棒料剪切机,39,锻造原材料及备料 下料方法,剪切过程如图所示，在刀片作用力影响下，坯料产生弯曲和拉伸变形，当应力超过剪切强度时发生断裂。这种下料方法的缺点是： 1）坯料局部被压扁。 2）断面不平整。 3）剪断面常有毛刺和裂纹。,40,剪切端面质量与剪刀刃锐利程度、刃口间
18、隙大小、支承情况及剪切速度等因素有关。剪床可剪断棒料直径为200mm以下的钢材。低碳钢和中碳钢则可在冷状态下剪切。 剪切下料对操作要求很严格，以减少缺陷的产生。,41,5：模型锻造设备,模型锻造设备的种类繁多，模锻锤、热模压力机和摩擦压力机是模锻的主要设备。 模锻设备按其结构可分为：锤类。有蒸气空气模锻锤、电液模锻锤、液汽对击锤（无砧座锤，高速锤）等。曲柄压力机类。有热模锻压力机、平锻机等。螺旋压力机类。有摩擦压力机、液压螺旋压力机等。液压机类。有模锻液压机和多向模锻液压机等。特殊及专用模锻设备。有辊锻机、扩孔机、径向精锻机和楔横轧机等。,42,本公司使用的模锻设备有：电液锤、液压锤、热模锻压
19、力机，液压螺旋压力机、摩擦压力机、切边压力机、辊锻机等。 按模锻件的锻造方式分为：一般模锻设备。多项模锻设备。专用及精密模锻设备。,43,模锻设备： 模锻锤、模锻压力机,模锻分类: 1.锤上模锻 2.压力机上模锻,用于模锻生产的压力机有摩擦压力机、 曲柄压力机、 离合器式螺旋压力机,模锻锤,模锻工艺与模具 .,44,模锻工艺与模具模锻设备,模锻锤 .,45,模锻工艺与模具摩擦压力机,(a)外形图；(b)传动示意图 1电动机；2三角带；3摩擦盘；4飞轮；5螺杆；6螺母；7滑块；8导轨；9机架；10工作台；11操纵机构,返回,46,46,、,2019/6/28,高能螺旋压力机,模锻工艺与模具离合器
20、式螺旋压力机,模锻工艺与模具,离合器式螺旋压力机 俗称高能压力机，它是吸收现有热模锻压力机、摩擦压力机、液压（锻造）机和模锻锤等各种模锻设备的特点而制成的一种新型模锻压力机。是上世纪80年代初引进的国际上新发明的一种结构比较简单、生产效率比较高、节能节材的环保型设备，是今后大型模锻和精密模锻设备的主要发展方向。,47,1）模锻锤及电液锤具有结构简单、造价低、操作方便、使用灵活和生产效率高等优点。广泛用来锻造发动机曲轴、连杆、吊钩、齿轮、羊角、叶片等。 模锻锤主要由砧座、机架、落下部分、液压动力和操作机构等组成。 砧座部分的作用是固定模座和机架，并承受打击和吸收振动的回弹力。因此，砧座质量很大，
21、通常为落下部分质量的2025倍。 机架部分由左、右立柱、液压动力头、导轨等组成。 落下部分由锤杆及锤头等组成。 操纵机构由液压动力及电气箱等部分组成。,48,模锻锤的维护保养，是为了保证设备正常运转，延长设备使用寿命的一项重要工作，操作者必须做到下列几点： 熟悉本设备结构和性能，做到“三好”（管好、用好、修好）、“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除故障）。 遵守五项纪律（凭操作证操作设备，遵守安全规程，保持设备整洁、润滑良好，遵守交接班制度，管好工附具，发现故障停机检查修理）和维护设备的四项要求（整齐、清洁、润滑、安全）。,49, 按照“巡回检查内容”的要求，对设备进行检查，其内容包括：各
22、部件的紧固螺栓和斜楔不松动；液气压正常，主要零件无裂纹；导轨无刮伤；操纵系统灵活、准确可靠。 严格按照设备润滑图表的规定进行定时、定量、定质地加油润滑。 严格执行设备的三级保养制度，坚持每班的日常保养维护。累计运转500h进行一次一级保养，累计运行2500h进行一次二级保养。 不违章作业。不空击锻模；不锻打低于终锻温度的锻件；工作前需将模具、锤头、锤杆预热到150250。 设备操作不灵活时，需经维修后方可工作。如发现锻模、锤头、锤杆和其他主要零件出现裂纹时，应停止使用。,50,2）热模锻压力机是一种比较先进的模锻设备，便于实现机械化、自动化。常用于大批量自动线生产中，如汽车制造业。 热模锻压力
23、机由床身、曲柄连杆机构、平衡器、传动部分、离合器、操纵部分和润滑系统等部分组成。 热模锻压机的能量是以滑块行程到下止点（最下位置）时产生的最大压力（公称压力）来表示的。目前常用压力机的规格为800010000kN。,51,模锻工艺与模具热模锻曲柄压力机 .,1电动机；2小带轮；3大带轮（飞轮）；4传动轴；5小齿轮；6大齿轮；7离合器；8偏心轴（曲轴）；9连杆；10滑块；11楔形工作台；12下顶杆；13楔铁；14顶出机构；15制动器；16凸轮,返回,53,模锻基础,将金属坯料放在上、下模组成的模膛内，在外力作用下，使其受压变形，并充满整个模膛，从而获得与模膛形状一致的锻件，这种锻造方法称为模型锻
24、造，简称模锻。如图所示为锤上模锻。锻模5由上模和下模两部分组成，分别安装在锤头7和模垫3上，工作时上模随锤头一起上下运动，冲击模膛中的坯料，使之充满模膛。,锤锻模结构 1锤头 2上模 3下模 4模座 5分模面,54,模锻与自由锻、胎模锻比较有很多优点，如：模锻生产率高，有时可比自由锻高几十倍；锻件尺寸比较精确，切削加工余量少，因而节约金属，减少切削加工工作量；能锻制形状比较复杂的零件；操作简单，工人劳动强度低。但模锻受到设备能力的限制，模锻件质量一般在150公斤以下；且锻模制造成本高，模锻需要专门设备。所以，模锻主要适用于中、小型锻件的成批生产和大量生产。,55,模锻按使用设备的不同，常见的有
25、模锻锤上模锻和压力机上模锻两种。,1.模锻设备 图为模锻锤外形。模锻锤的原理与空气锤、蒸汽锤基本相同，唯其锤头与导轨之间的间隙较小，机架直接和砧座相连。这些都保证了模锻锤在进行锤击时上下模的对准，从而保证锻件形状和尺寸的准确性。,56,2500吨热模锻压力机生产线 2500t Hot Die Press Line,锻压设备 Forge Equipments,57,锻压设备 Forge Equipments,2500吨高能螺旋压力机生产线 2500T High-power Helical Press Line,58,5吨模锻程控液压锤 5t Programmed Hydraulic Hammer
26、 Line,锻压设备 Forge Equipments,59,5吨模锻程控液压锤 5t Programmed Hydraulic Hammer Line,锻压设备 Forge Equipments,60,锻压设备 Forge Equipments,2吨模锻程控液压锤 2t Programmed Hydraulic Hammer Line,精棱采用了现代最先进的程控液压锤，可通过计算机准确控制锻锤的打击力量。我们只要将需要的打击能量输入设备控制面板，就可以轻松获得所需打击能量，实现精确控制。 Our forge hammer are the most developed computer con
27、trolled hydraulic hammer. We can control the strike forge through computer setting and that would be easier for workers operation.,先进的程控液压锤 Advanced Proogrammed Hydraulic Hammer,61,模锻还常在摩擦压力机和热模锻压力机上进行，如图所示,62,2.锻模,锻模的模膛是坯料借以成型的凹槽部分。模膛结构直接关系到锻件的质量、锻模的寿命。 模膛分终锻模膛及预锻模膛。预锻模膛的作用是使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，为终锻做好准
28、备。一般对形状简单的锻件，不必采用预锻。终锻模膛的作用是使坯料最后变形到所要求的锻件形状和尺寸，因此它的形状应和锻件的形状相同。但考虑到锻件冷却时的收缩，终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量，对钢锻件收缩量取1.5。,63,终锻模膛的周围开有毛边槽，在模锻过程中，当金属尚未充满锻模前，流入毛边槽的金属可形成封闭环，阻止更多的金属外流，以保证金属充满模膛。当模膛充满后，毛边槽还可容纳被挤出的多余金属。因此，模锻件从模膛取出后，一般是带有毛边的，还要用切边模切除毛边，才能获得成品。,64,锻模一般用模具钢（5CrMnMo,5CrNiMo等）制成。模膛加工较为复杂，因此模锻的价格较高。 左图为利
29、用多模膛模锻弯曲连杆的例子。坯料在加热后首先放入延伸模膛，将坯料中部延伸；然后放入闭口式滚压模膛，使金属向两端集聚；再将坯料放入弯曲模膛压弯；最后将坯料翻转90放入预锻模膛锻压和终锻模膛成形。锻完后，还需在压力机上用切边模将毛边切除，获得所需形状的锻件。,65,模锻件的缺陷分析,2.模锻锻件的缺陷主要有以下几种： （1）锻件尺寸和图纸不符 主要因锻模在 工作时磨损所引起。锻模磨损后，锻件尺 寸增加，可使切削余量比标准增大12倍。 （2）错移 锻件的上部和下部轴线不一致， 形状歪扭，是由于上、下模错移所造成。,66,（3）模锻不足 锻件高度超过规定， 有些部分未充满模膛，因打击次数太少，或 因终
30、锻温度低所致。 （4）夹层 模锻件产生夹层，由于模锻的 模膛设计不当或锻工的操作不当，金属在模 膛内不能正常流动所致。 （5）斑痕表面 和自由锻造一样，斑痕表面 是由于没有很好清除模锻中的氧化皮所引起。 如果锻件经切削加工后，表面仍有斑点，则 零件就可能报废。,67,表1 常用金属材料的锻造温度范围,68,一般锻模的使用与维护知识,正确地使用与维护锻模是提高锻模寿命的有效办法，其内容主要有： 1）锻模必须预热到150250才能使用。 2）模锻操作时的注意事项如下：严禁上、下模重力空击。经常检查锻模模膛有无裂纹和坍塌现象，发现问题要及时处理。经常检查锻模紧固情况。经常注意冷却锻模，防止其温度过高
31、。注意模锻的润滑情况。经常吹扫模膛内的氧化皮。严禁在低于终锻温度下继续锻造。因故障停锻时，应继续对锻模进行预热，确保恢复生产时锻模温度保持在100250。,69,3）锻模的冷却与润滑在锻造生产中。应予足够重视。最常见的冷却剂是压缩空气、盐水的饱和溶液和拌以适量盐水的锯末。模膛的润滑是非常重要的，良好的润滑有利于金属充满模膛和锻件脱模。 在专业化生产中，锻模的冷却和润滑是同时进行的，通常采用胶体石墨水剂。,70,4）要做好锻模的修理工作。锻模出现局部损伤，应及时修理，以防缺陷扩大。一般小的缺陷，如园角处凸起、小裂纹等，可用砂轮磨削、风铲铲平，模膛局部产生的坍陷或其他缺陷，可用电焊等方法焊补修复；
32、对模膛燕尾的裂纹，浅裂纹必须及时清除，深裂纹可采用在裂纹端打小孔的方法，防止裂纹继续扩展。,电工常识,1. 常用锻压设备电器的一般常识 在空气锤、摩擦压力机、冲床以及热模锻压机等许多锻压设备上，都设有完整的电气系统，如控制电器、保护电器以及电动机等。 （1）控制电器 开关、按钮和接触器等是用来控制电动机起动和停转的电器，称为控制电器。 1）开关的种类很多，有负荷开关，转换开关，按钮和限位开关等。 负荷开关，见图，常用来接通或断开整个锻压设备，包括电气控制柜的电路。,72,73,74,75,76,转换开关 下图为三极转换开关的外形、结构和画在电气原理图中的符号。转换开关除用作电源引入开关外，也有
33、用来直接起动冷却液泵电动机及控制机床照明等。,78,79,按钮是一种手动控制开关，在电路中发出“指令”去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路的接通或断开。按钮分起动按钮和停止按钮两种。按钮的外形，结构和画在电气原理图中的符号见图 。,80,按钮的结构、符号,81,限位开关的作用与按钮相同，只是其触点的动作不是靠手按，而是利用锻压机械某些运动部件的碰撞，促使触点动作，使之接通或断开某些电路，达到一定的控制要求。限位开关的外形、结构和画在电气原理图中的符号见图。,82,滚轮式行程限位开关,83,滚轮式行程开关 1-滚轮 2-上转臂 3-盘形弹簧 4-推杆 5-小滚轮 6-擒纵件 7、8-
34、压板9、10.弹簧11-动触头 12-静触头,行程开关符号 a) 常开触点 b) 常闭触点,84,2）在电气控制中广泛应用接触器来接通器来接通或断开正常工作状态下的主电器，完成自动控制的任务。 接触器可分为电磁系统、触电系统、灭弧罩和辅助部分等四个部分。接触器的外形、结构和画在电气原理图中的符号见图,85,交流接触器 (a)实物图 (b)结构示意图 (c)图形和文字符号,86,图 交流接触器的外形与结构,常用的交流接触器,88,（2）保护电器 熔断器、热继电器等在电路中起短路或过载保护作用，称为保护电路 1）熔断器是一种简单而有效的短路保护电器，串联在被保护的电路中。正常情况下相当于一根导线，
35、当发生短路或严重过载时，熔丝应过热而熔断，自动将电路切断，起到了保护作用。常用的熔断器有插入式和螺旋式两种，它们的外形、结构和画在电气原理图中的符号见下图,常用熔断器结构图 (a) 瓷插式 (b)有填料螺旋式 (c) 无填料密闭管式 (d)符号 1- 瓷底座 2-石棉垫 3-触刀 4-熔丝 5-瓷盖,89,常用熔断器结构图 (a) 瓷插式 (b)有填料螺旋式 (c) 无填料密闭管式 (d)符号 1- 瓷底座 2-石棉垫 3-触刀 4-熔丝 5-瓷盖,90,2）在主电路中，常用热继电器作电路的过载保护。热继电器主要由热元件、触点、动作机构、复位按钮、电流调节旋钮等五部分构成。当电动机过载时，流过
36、电阻丝的电流超过电动机的额定电流值，使电阻丝发热过量，双金属片受热膨胀而弯曲，双金属片的一端推动动作机构，使热继电器的一对常闭触点断开，切断了控制电路，从而使接触器常开触点断开，切断了电动机的主电路，起到了过载保护作用。热继电器的外形、结构和画在电气原理图中的符号见图所示。,91,图 热继电器结构原理图 (a) 结构原理图 (b) 符号 1-电流调节凸轮 2a、2b-片簧 3-手动复位按钮 4-弓簧片 5-主双金属片 6-外导板7-内导板 8-常闭静触头 9-动触头 10-杠杆 11-常开静触头（复位调节螺钉）12-补偿金属片 13-推杆 14-连杆 15-压簧,2. 常用继电器 继电器应用广
37、泛， 种类繁多， 下面仅介绍常用的几种。 1) 热继电器 (1) 热继电器的作用。 在电力拖动控制系统中， 热继电器是对电动机在长时间连续运行过程中过载及断相起保护作用的电器。,(2) 热继电器的结构组成。 热继电器由双金属片、 热元件、 动作机构、 触头系统、 整定调整装置和手动复位装置组成， 如图 5.14 所示。 (3) 热继电器的工作原理。 电动机工作运行时， 电动机绕组电流流过与之串接的热元件。,图 热继电器结构图,热继电器工作原理示意图,(4) 热继电器的型号、 图形及文字符号。 目前我国生产并广泛使用的热继电器主要有JR16、 JR20 系列； 引进产品有施耐德公司的LR2D系列
38、， 其特点是具有过载与缺相保护、 测试按钮、 停止按钮， 还具有脱扣状态显示功能以及在湿热的环境中使用的强适应性。,以JR20 系列为例， 其型号含义如下：,热继电器的图形及文字符号 (a) 热元件； (b) 常闭触点,(5) 热继电器的主要参数及选用。 热继电器的整定电流： 指热元件在正常持续工作中不引起热继电器动作的最大电流值。 热继电器额定电流： 指热继电器中可以安装的热元件的最大整定电流值。 热元件的额定电流： 指热元件的最大整定电流值。,100,（3）电动机,锻压设备上用的电动机多为三相异步电动机。三相异步电动机由定子和转子两大部件及其他附件组成。右图是笼型异步电动机及其部件。 定子
39、是三相异步电动机的固定部分，由定子铁心、定子绕组和外壳三大部件组成。 转子是电动机的转动部分，它由转子铁心、转子绕组、转轴和轴承等组成。,三相异步电动机,定子绕组的布置与连接 （a） 接线柱的布置；（b） 星形连接；（c） 三角形连接,103,三相异步电动机,鼠笼式转子 （a） 鼠笼；（b） 鼠笼式转子；（c） 铸铝转子,104,三相异步电动机,绕线式转子,105,电动机接通电源后，在定子三相对称绕组中有三相电流通过。三相交流电将在空间产生一个旋转的磁场。这个旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁力，并形成电磁转矩，从而驱使转子转动。于是电动机就带动传动系统运转，设备开始工作。,106
40、,锻造安全技术,在锻造车间里的主要设备有锻锤、压力机、加温炉等。生产工人经常处在振动、噪声、高温灼热烟尘以及料头、毛边堆放等等不利的工作环境中。因此，对操作这些设备的工人的安全卫生，应特别加以注意，否则，在生产过程中将容易发生各种安全事故，尤其是人身伤害事故。 在锻造生产中，易发生外伤事故，按其原因可分为三种：机械伤（由机器、工具或工件直接造成的刮伤，碰伤）、烫伤和电触伤。,107,1. 锻造车间的安全规则,1）凡工作人员进入锻造车间必须穿上隔热胶底鞋或皮底鞋，戴上安全帽。 2）不准在车间内随意乱走，应听从领导，在指定地点活动；横越运输线时应注意左右方运输车辆，在车间内不准骑自行车，自行车应停
41、放在指定地点。 3）不得在吊运着的物件下方站立或行走。 4）不准接近或触摸回转或运动着的机械。 5）不得直接用手去触摸坯料、锻件或工具，以免烫伤。,108,6）不要用眼睛常时间注视灼热的金属或注视电弧光。 7）不得在锻造时容易飞出毛刺、料头、铁渣、火星的方向或区域停留。 8）禁止进入放置乙炔发生器等危险品的区域。 9）在车间行走时应注意头上的天车、地面上的堆放物或地坑。 10）未经许可不得随意爬上车间堆放物（工件、材料、工装等）或设备，以免发生危险。,109,2. 锻压工一般安全技术规则,1）锻压工必须熟悉设备的结构、性能、传动原理、使用范围、操作、维护知识，掌握操作方法，只准持有操作合格证者
42、方可在设备上操作。 2）工作前应检查有关机电设备、工具、模具、辅助设备、液压管道等是否安全可靠，否则不准使用设备。 3）工作前应预热锤头、锤杆、上、下砧面、操作机的钳口和钳臂、工具等，预热温度约为100200。,110,4）严禁远距离扔料；近距离扔料则要加防护挡板，坯料不得从人行道上扔过，对于大锻件必须用钳子夹牢，并由天车运送。 5）严禁直接用手或脚清除砧面上或模膛里的氧化皮。当用压缩空气吹扫氧化皮时，对面不得站人。在锤头未停稳前，严禁将身体的任何部位伸入锤头行程范围内取放工件或工具。因故发生卡锤现象时，应立即切断动力源，并必须加支撑后再进行检查。,111,6）加热炉内装料和出料操作时，不得用力过猛或乱撞炉膛。 7）严禁锤打过热和低于终锻温度的锻件或坯料。 8）工作场所只允许存放当班生产所需之物件。红热的锻件、工具、边角余料及氧化皮，应分类存放在指定地点。,112,9）天车吊运红热的坯料或锻件时，除天车司机和指挥吊运的人员进行操作外，其他人员应主动避开。 10）工作结束时，必须及时关闭动力开关，将锤头落下方可离去。,113,Thank you for your attention!,Thank you for your attention!,