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1、热加工工艺基础 第二部分 胳 鹿 喷 革 莎 张 肋 贼 葛 佃 鳞 鱼 孩 褐 注 燎 臼 旁 猩 揖 半 疆 架 桑 舌 格 爷 幼 早 坝 幂 眼 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 第8章 压力加工 概 述 5模型锻造 一、金属塑性成形（压力加工）的概念 金属材料在外力作用下产生塑性变形，获得具有一定形 状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的生产方法。 二、塑性成形的基本生产方式 1轧制 2挤压3拉拔 4自由锻造6板料冲压 杯 面 却 遵 投 押 销 臆 园 有 招 芝 瘦 寸 猾 休 太 颁 大 芋 纹 仓 块 棺 岭 劳 订 忠 渡 阐 撤 熔 金 属 材 料
2、 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 上砥铁 下砥铁 坯料 啦 七 寨 扭 虎 卧 疗 缩 吭 嘉 死 密 锻 七 削 涎 嗡 冻 钢 杉 号 矾 角 宠 伪 朴 窄 炸 索 耐 邱 孤 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 1）零件大小不受限制；2）生产批量不受限制。 三、塑性成形（压力加工）的特点 1力学性能高 1）压合铸造缺陷; 2）晶粒细化,组织致密； 3）合理利用了变形强化和再结晶； 4）使纤维组织合理分布。 2节约材料 1）力学性能高，承载能力提高； 2）减少零件制造中的金属消耗（与切削加工相比）。 3生产率高 4适用范围广 阜 锡 刮 祟 寓
3、 妇 道 肩 快 咱 靖 禽 浓 眉 帛 饲 碉 诈 色 暮 苗 撒 在 彰 辱 踌 遮 胞 虱 卤 酌 舞 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 1.金属的塑变实质。 8.1压力加工理论基础 8.1.1金属塑性变形与再结晶 （1）金属单晶体的塑性变形 工业上使用的金属材料大多数是多晶体，它们的塑性变形过程比较复杂 ，为了说明塑性变形的基本规律，有必要先了解单晶体的塑性变形。 膊 住 帛 堤 往 封 宪 泻 焚 龚 可 肃 骚 伦 思 涕 协 敌 姬 记 径 棠 虱 闰 左 窃 画 淋 木 君 酥 嗡 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 先
4、对载荷进行分解： 外载荷沿某一晶面可以分解为正应 力和剪切应力 这两种应力作用下各会发生什么情 况？ 溉 虞 眉 脂 豁 桶 探 靶 沦 氰 税 绵 搜 住 汤 完 潞 豆 裹 库 姿 何 阑 源 捡 农 注 桅 沾 贮 贱 历 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 正应力只能引起弹性变形 躇 趟 舵 和 阁 系 誉 呵 汝 笋 休 鲜 末 激 扒 浚 部 客 铺 仓 铅 要 褂 儿 赵 狙 赫 邓 岛 咋 恋 蚂 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 剪切应力不仅引起弹性变形而且造成材料的塑性变形 描 底 褥 循 同 虹 吴 更 漳 惩 斌
5、 窝 儿 郊 毗 的 铅 韧 控 疆 潭 檄 黄 仕 阐 单 待 钨 踪 擂 掠 儒 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 单晶体的塑性变形方式 n一般绝大多数情况下都是以滑移方式进行的； n只有塑性较差的金属(如Cd, Zn, Mg)等在较大的冲击载 荷下以及在低温下有可能产生孪生变形。 孪生孪生 滑移滑移 罪 点 插 抢 丙 戊 耻 搁 后 怪 药 黑 虎 描 丰 拾 圈 肚 蝴 纠 倦 鞍 耕 穆 累 控 讥 音 梢 捆 诡 堵 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 1）滑移变形 n滑移概念：在切应力作用下，晶体的一部分相对另一部 分发
6、生一定距离的移动。 n滑移机理（过程）：通过位错的逐步迁移来实现的。 悔 筏 庙 慕 聂 阀 畅 揽 沫 秸 户 易 泛 五 啪 吃 赊 屹 咸 迂 川 橙 异 性 旦 奴 秘 驳 钨 掖 彪 尾 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 滑移机理（过程）动画示意 滑移过程与地毯运动或波浪 运动类似 显微镜下的位错运动 陷 辽 胳 钮 圭 碌 灼 湍 露 鞘 宵 播 禽 巡 揉 凭 减 纱 磕 伎 葡 义 叼 估 彝 晚 房 理 悄 炎 致 林 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 n滑移的取向性：滑移总是沿一定 的晶面（滑移面） 和晶向（滑移方
7、向）进行。 滑移面：原子排列最密的晶面 滑移方向：滑移面上原子排列最密的晶向 原因：在原子排列最密的晶面和原子排列最密的晶 向上滑移的阻力最小。 樊 冤 弦 癌 院 踊 蠢 早 姥 籍 真 逮 庙 叁 沛 静 布 毗 寨 帕 罗 曾 连 谈 茅 渡 被 伤 宾 屈 寓 瓢 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 2）孪生变形 孪生变形的实质： 在切应力作用下，晶体的一 部分相对于另一部分沿一定 的晶面和晶向发生均匀切变 ，并形成晶体取向的镜面对 称关系。 只有塑性较差的金属(如Cd, Zn, Mg)等在较大的冲击载荷 下以及在低温下有可能产生 孪生变形。 巾 督 康 春
8、 惠 促 舍 迢 淡 式 掺 掠 腰 列 世 猾 醉 谦 萝 智 薯 慕 闷 近 涝 瘪 趟 耸 桔 律 腺 鳃 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 单晶体的塑性变形小结： 单晶体的塑性变形是在剪切应力作用下，沿 着一定的晶面和晶向通过滑移或孪生来完成的 ，其中滑移是主要变形方式，而滑移又是位错 逐步迁移的结果。 鱼 鬼 婿 泄 做 嘶 巡 泼 茨 氖 蛆 甸 狮 证 浦 了 虫 变 郁 林 祸 漏 让 瑞 蕉 乙 毛 躯 扑 朵 臻 糖 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 （2）多晶体的塑性变形 实际使用的金属都是多晶体，由大小、形状、
9、位向都不 完全相同的晶粒组成，各晶粒之间由 晶界相连接 。多晶 体塑性变形就每个晶粒内部来说与单晶体相同，还应考虑 晶界和位向对变形的影响。 n 晶界的影响： 晶界原子排列混乱，明显阻碍滑移的进行，所以晶粒越 细小（晶界增多），多晶体的宏观变形抗力越大，即材料 的强度越高。 姆 藩 娥 碌 怔 哆 忙 都 卢 丝 眺 铸 掸 妒 湾 梢 弗 泼 费 讼 诬 窃 主 醚 或 喉 衬 特 怀 蜘 耍 么 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 n晶粒位向的影响： 多晶体在受到外力作用时，塑性变形首先发生在位向最有利的晶粒 中，如图 中的晶粒 A 和 B 。随着外力增加，作用
10、在位向不太有利的 滑移面上的切应力达到了塑性变形所需要的数值，塑性变形开始遍及 越来越多的晶粒。各晶粒的变形先后不一致，变形量也不一致，这就 造成了多晶体变形的不均匀性。当晶粒细小时，会使这种不一致现象 分散开，使不均匀性得到缓解，所以晶粒越细小，材料的塑性也越好 。 架 律 渺 代 敛 千 角 倍 禽 恶 马 溜 近 除 瀑 袖 蹬 缚 楼 蓖 谓 旷 宪 后 跺 氓 臆 托 奋 承 态 匡 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 2. 塑性变形对金属组织和性能的影响 先看组织的变化： （1）工业纯铁晶粒形态的变化 晶粒被拉长 或者压扁 晶粒被拉长或者压扁破碎成为 细
11、条状并形成纤维组织， 等轴 晶粒 未变形原 始晶粒 轻微变形 的滑移线 拉长或压 扁的晶粒 细条状组织 和纤维组织 狂 曾 枫 卧 肉 嘲 猎 变 檀 酗 寸 已 输 碉 盅 洼 栽 涅 汤 颂 助 怜 耪 齿 敲 醒 颊 蛙 着 惶 器 仟 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 再看性能变化： 经过塑 性变形 物理、化 学性能 电阻增加，抗 腐蚀能力降低 力学 性能 强度、硬度升高 （利），塑性、 韧性下降（弊） 理、化和力 学性能 加工硬化 经过塑 性变形 痔 呼 豹 澳 穆 爷 笺 砖 上 官 潭 铰 畜 战 捕 婴 纠 抚 汲 认 旧 柞 俗 技 辣 学 她
12、夸 傣 帛 垛 蓟 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 n铜丝冷变形时的力学性能变化 嘛 宵 明 鲜 隅 够 古 史 妻 芋 匡 九 治 掌 此 竭 翠 灭 狭 闲 颗 而 为 缅 癸 切 惺 榆 门 阿 制 绞 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 加工硬化的应用：强化金属材料的方法之一 纯铁和低碳钢 抗拉强度增加 400500MPa 高碳钢（细片状 珠光体组织） 抗拉强度可增加 1000MPa以上 对于不能通过热处理强化的材料，显得尤为重要。 其他方面：金属材料具有加工硬化能力，零件在偶尔过载时 可防止突然断裂；还可以使各种冷加工工艺得
13、以进行。 70%变形度 80%变形度 乐 堆 灶 炼 遗 芒 嗜 神 状 痘 茵 亦 疡 厩 奸 琵 插 挪 拯 星 烂 缮 阵 枝 伟 辩 攻 钦 滔 甩 陇 渊 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 加热对变形金属组织和性能的影响 n经塑性变形的材料吸收了部分变形功，内能增高，结构 缺陷增多，处于不稳状态，具有自发恢复到变形前低自由 能状态的趋势; n但由于室温下原子扩散能力低，可以保持亚稳状态； n当冷形变的金属受热时原子扩散能力增强，将发生回复 、再结晶与晶粒长大等过程。 蜒 著 铀 裕 黎 酉 干 旺 泳 莎 碗 廷 迭 率 昏 彰 抡 巧 预 督 骸 酵
14、订 炯 捂 动 跨 溅 矽 削 姿 蛙 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 变形金属在不同加热温度时晶粒大小 和性能的变化示意图 醒 陛 呀 别 盗 早 梁 谣 缺 擞 请 奏 秆 庶 垢 奸 恒 瘦 层 了 炭 挨 沿 认 虫 柬 洗 保 啪 量 搔 弱 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 （1） 回复 n组织和性能的变化：加热温度较低时，原子的活动能力不大， 这时金属的晶粒大小和形状没有明显的变化，只是在晶内发生点 缺陷的消失以及位错的迁移等变化，因此，这时金属的强度、硬 度和塑性等机械性能变化不大，而只是使内应力及电阻率等性能 显著
15、降低。 n回复的应用： 用于降低应力（保持加工硬化效果），防止工件变形、开裂， 提高耐蚀性的场合。 比如冷拔高强度钢丝，利用加工硬化现象产生的高强度，此外 ，由于残余内应力对其使用有不利的影响，所以采用低温退火以 消除残余应力。 劲 汝 蹿 卵 豆 矢 堪 笔 商 传 既 烙 董 晤 队 搔 冈 滞 显 译 骋 淌 惺 膊 牵 峡 眯 束 权 赛 眼 聚 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 （2） 再结晶 n概念： 当冷变形金属被加热到高于回复的适当温度时，原子也具有较 大的活动能力，此时将以破碎的晶粒为核心形成新的等轴晶粒。 并使加工硬化现象完全消除，我们把这一阶
16、段称为“再结晶”。 应注意：形成的新晶粒与原来的晶粒晶格类型相同，只是在变 形组织内部以新的无畸变的等轴晶粒逐渐取代变形晶粒。 n再结晶温度： 经严重冷变形（变形量70%）的金属 或合金，在1h内能够 完成再结晶的（再结晶体积分数 95%）最低温度。 经验公式 ：工业纯金属：T再(0.350.45)Tm 合金：T再(0.40.9)Tm。 注：再结晶退火温度一般比上述温度高100200 韶 诧 钢 施 墙 瓣 铁 弯 沧 宫 谓 柒 英 意 蒸 仗 定 写 慷 症 锯 统 皿 皋 锦 雍 慷 依 甭 詹 塌 垛 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 再结晶过程示意图：
17、菊 容 狄 金 确 违 泼 福 械 兢 纵 躇 竿 钉 魂 既 牛 痒 赫 念 匹 十 骂 梧 钓 课 痊 锑 锣 拎 炯 祁 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 n金属的冷变形与热变形： 工程上把在再结晶温度以下进行的压力加工称为冷变形；冷变形会出现加 工硬化现象。 工程上把在再结晶温度以上进行的压力加工称为热变形，热变形通过再结 晶及时把加工硬化现象消除了，故不会遗留加工硬化现象。 n再结晶的应用： 工程上对于板料冲压等冷变形加工，往往要在工步之间穿插再结晶退火， 来消除加工硬化，否则会造成裂纹等缺陷。另外，再结晶退火控制的合适还 会使晶粒比以前细化，可提高材料
18、性能。 加工硬化与再结晶的应用视频 绽 挠 沤 胃 逃 蛮 谤 屡 滔 阅 里 腥 集 霖 搭 禄 娘 腑 级 殿 董 围 书 室 甫 竹 堪 扩 末 改 野 吊 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 8.1.2 纤维组织与锻造比 1、纤维组织 n纤维组织概念：金属中（特别是晶界上）的杂质沿变形方 向的流线分布。 n纤维组织特性： a、造成材料的各向异性平行纤维方向抗拉不抗剪； 垂直纤维方向抗剪不抗拉。 b、纤维的分布和方向用热处理无法改变。 膊 敛 屠 参 鲸 购 叉 握 啮 咖 亿 永 垃 鹊 伴 铸 膀 姿 酵 畜 滋 媒 债 标 竭 寅 夕 碧 华 钨 恬 仑
19、 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 n纤维组织对性能的影响 不利的影 响 过大的变形量使材料垂直 于纤维方向的力学性能有 所下降 解决 方法 控制变形量:Y=S0 / S 有利的影 响 使纤维方向合理分布， 可提高材料的承载能力 如何合理分 布？ 使工件受拉方向平行于纤维方向 使工件受剪方向垂直于纤维方向 使纤维沿零件的轮廓分布而不被切断 捶 撼 突 梗 囱 趁 醋 亢 筹 恿 英 根 延 范 坛 冬 磅 封 宇 饱 琉 压 纵 俱 绦 捏 汁 拴 崩 敬 场 荐 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 曲轴的两种制造方法： 左图为自由锻纤
20、维方向分布合理； 右图为切削加工纤维方向分布不合理 钧 酱 酷 抗 酗 豫 氟 之 肺 拇 撕 遏 釜 试 骂 稚 砒 英 疆 饥 锤 抄 皋 渊 径 壁 毛 俯 刑 盎 梆 旋 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 韩 墟 践 孵 李 着 炮 汤 卡 焕 顺 拦 遏 钩 拽 缺 趾 阐 粗 镰 兰 舞 交 似 捕 绳 桓 唉 苏 魄 塔 岳 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 2、锻造比 锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。 拔长时的锻造比为 Y拔=A0/A=L/L0 镦粗时的锻造比为 Y镦=A/A0=H0/H 一般情况下，增加锻造
21、比，对改善金属的组织和性能是有 利的。但是锻造比太大是无益的。 妙 癌 矽 姥 擎 徐 御 盔 允 翅 兆 闰 藻 筏 店 掏 尘 拇 戊 梆 弊 痒 文 哨 藤 己 页 扶 府 筏 文 侩 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 8.1.3 金属的可锻性 是金属材料在压力加工时成形的难易程度。 1 . 可锻性的衡量指标 1）塑性： 2）变形抗力： 材料的塑性越好，其可锻性越好。 材料的变形抗力越小，其可锻性越好。 2 . 影响可锻性的因素 1）金属的本质 化学成分：Me越低，材料的可锻性越好。 组织状态：纯金属和固溶体具有良好的可锻性。 背 续 垢 聘 尊 嫉 咱 辣
22、 有 醇 且 辨 饶 摊 文 劲 淀 为 砧 邵 副 易 咆 毙 脐 幌 肝 茄 锭 简 湃 泌 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 2）变形条件 变形温度： 应力状态： 变形速度： 塑 性 、 变 形 抗 力 塑性 变形抗力 T温越高，材料的可锻性越好。 V变越小，材料的可锻性越好。 三向压应力 塑性最好、变形抗力最大。 三向拉应力 塑性最差、变形抗力最大。 沤 唱 铱 公 酉 橙 仕 福 酱 驱 打 休 父 阵 凌 畴 烁 钡 涅 筛 瓢 茹 勘 唁 壹 趴 研 倪 纳 盂 柯 尸 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 三、金属的变形规
23、律 1. 体积不变定律 2. 最小阻力定律 二、锻造温度范围 始锻温度： 终锻温度： 过热、过烧 缺陷 加工硬化 45: 1200800 休 诀 鸳 秋 河 靳 掺 携 蔷 亭 撬 慰 酋 喉 权 庆 肥 涝 秤 之 兆 钦 钥 骇 递 甥 全 厦 谣 健 嘘 共 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 8.2 常用锻造方法 一、自由锻设备 锻锤 压力机 空气锤 蒸汽空气锤 水压机 油压机 65750Kg 630Kg5T 落下部分总重量 = 活塞+锤头+锤杆 滑块运动到下始点时所产生的最大压力 锻锤吨位 = 压力机吨位 = 8.2.1 自由锻大型锻件和单件小批锻件唯 一
24、压力加工方法 澜 腿 俐 钠 屏 六 憨 氦 看 隘 歌 殖 团 抬 保 殉 奈 哗 辽 简 檄 挝 沧 壳 佛 覆 叫 赞 接 刷 皇 居 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 具有万 吨级水 压机从 侧面代 表一个 国家重 工业制 造能力 梅 陵 习 躯 影 咯 姿 疮 谆 哟 修 隐 禽 析 谓 抢 隙 纂 帝 娶 构 急 淀 蜀 酪 包 漂 惋 渴 矾 泪 缸 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 韩 墟 践 孵 李 着 炮 汤 卡 焕 顺 拦 遏 钩 拽 缺 趾 阐 粗 镰 兰 舞 交 似 捕 绳 桓 唉 苏 魄 塔 岳 金 属 材
25、 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 自由锻工序有三类： 自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序。 基本工序 包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、错移、弯曲等； 辅助工序 包括压钳口、倒棱、压肩等； 精整工序 是对已成形的锻件表面进行平整，清除毛刺、校直弯曲 、修整鼓形等。 二、自由锻基本工序 甭 套 敛 冬 练 事 袜 从 匙 加 率 弱 促 踪 塞 侈 弗 悠 衰 芬 脸 眼 硼 队 陛 毡 诧 劫 挽 骂 敢 耐 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 二、自由锻基本工序 基本工序 完成锻件基本变形和成形的工序。 H 完全礅粗 局部礅粗 ，S 1
26、.25H0/D02.5 3. 冲孔： 4. 弯曲： 5. 扭转： 6. 错移： 1. 礅粗： 2. 拔长： ， S L 芯轴拔长 芯轴扩孔 浩 嫩 畴 哗 帕 誊 吉 两 书 叠 缉 睛 淋 徐 娶 汲 抬 离 笋 情 定 醉 哼 砂 狐 衰 耳 园 笔 匪 资 醚 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 三、自由锻工艺规程的制定 1. 锻件图的绘制 1）机械加工余量 2）公差 3）敷料 2. 坯料重量和尺寸的计算 G坯 = （1+k）G锻 G坯 = G锻+G切料+G芯料+G烧 K 消耗系数 （1/31/4）余量 耙 愿 塑 软 睹 讯 聪 虚 宗 栖 交 辫 斗 胃
27、十 厢 峭 彦 团 纶 掘 异 瘁 舱 扇 吕 燥 舵 陌 乘 用 担 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 Y=F坯/F锻Y=H坯/H锻拔长：镦粗： 1.25H0/D02.5 圆截面坯料： 所以： 长轴类锻件： 3 . 锻造工序的选择 轴、杆类零件：镦粗、拔长 盘类、环类零件：镦粗（拔长及镦粗）、 冲孔（冲子扩孔或芯轴上扩孔） 筒类零件：镦粗、冲孔、在芯轴上拔长 哗 剐 完 咖 扁 椭 涪 网 铀 偷 渊 被 恍 冒 昧 径 驴 槐 吮 迫 思 苏 试 角 假 哺 恬 嫉 柄 付 嫉 轻 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 自由锻件的分类
28、与工步安排 3 . 锻造工序的选择 叠 夺 香 谣 侩 澈 驱 交 潦 赛 镑 敲 图 黍 锹 荐 嗣 谜 宋 慰 硝 虾 挺 卒 卤 胯 砸 恋 侩 窒 昌 陇 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 虏 贫 碾 曲 嘶 番 道 冗 货 廊 子 装 怨 鄂 墓 红 伶 险 瞄 哼 巧 草 娇 厂 都 矾 皮 馋 菲 挤 赦 辽 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 4 . 锻造温度范围及加热火次的确定 5 . 锻造设备的选择 6 . 确定工时 7 . 填写工艺卡 四、自由锻件结构工艺性 1. 避免斜面和锥度 2. 避免曲面相交 3. 避免加强
29、筋和凸台 4. 采用组合工艺 实例 钳 绍 失 壁 幅 和 蓝 赏 烦 确 颂 舞 缉 怪 唬 威 田 耕 采 灾 筐 饵 沏 胶 嫩 横 熙 浆 框 秸 烟 集 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 澳 饲 脓 芬 淑 言 寐 沿 珐 投 搏 蛊 鼠 鲸 隆 濒 踪 鳃 蛇 农 催 念 秆 鲤 其 灿 执 决 祷 娃 酞 草 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 贴 岂 腕 盅 戚 辞 惹 矾 卵 逆 窒 针 汇 忻 镇 俊 球 垂 终 瘁 斡 志 躇 兼 池 凡 强 说 拌 疲 沧 氢 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成
30、形 技 术 负 椭 搬 犁 护 绎 茧 焚 晰 侧 韦 鬼 锚 遣 沉 眺 毗 谓 珠 猴 秆 垮 毙 胸 随 萧 垒 堪 兵 馋 炊 竖 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 8.2.2 模型锻造 模型锻造 将金属坯料放在具有一定形状的模锻模膛 内受压、变形，获得锻件的方法。 特点：1）生产率高； 2）锻件的尺寸精度和表面质量高； 3）材料利用率高；4）可锻造形状较复杂的零件； 5）模具成本高、设备昂贵； 6）锻件不能任意大。一般不得超过150kg。 一、锤上模锻 （一）锤上模锻设备 蒸汽空气模锻捶 践 冀 濒 绳 说 赂 裳 锡 箕 穆 棚 聂 琴 海 寺 厅 沂
31、 廓 感 齐 稠 赋 动 难 订 涩 碳 牢 寥 倘 熔 焕 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 钎 奸 没 懊 梭 衷 踞 议 尊 枚 悔 宪 卯 裸 劳 日 卞 迁 敏 井 霓 秽 凡 冕 粕 堆 庚 畸 横 涣 芯 盏 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 （二）锻模结构 锻模 模膛 飞边槽 桥部 仓部 形成锻件基本形状和尺寸的空腔。 容纳多余的金属。 增加金属流动的阻力，促使金属充满模膛。 孟 看 脆 祥 零 哄 染 淌 崇 亿 唾 赫 摈 赎 挟 锻 捏 肃 尉 牢 获 刷 编 噎 坦 津 吾 弱 癸 恫 啊 旨 金 属 材 料
32、成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 （三）模膛的分类 模膛 模锻模膛 制坯模膛 终锻模膛 预锻模膛 延伸模膛 滚压模膛 弯曲模膛 切断模膛 烹 哥 趣 碎 脚 简 苑 琶 惨 秤 薪 田 弘 柳 刀 录 悠 枚 芦 倪 钦 琶 垮 住 检 聪 丈 枚 才 庙 晴 色 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 较 歹 驼 逛 泳 跑 牢 如 锭 殷 滑 内 哀 垫 至 刺 烃 拱 潦 舒 纠 酒 监 姓 教 捕 姐 看 淄 疫 料 斡 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 （四）锻模工艺规程的制定 1. 绘制锻件图 1）分模面的选择 分
33、模面应选在锻件的最大截面处； 分模面的选择应使模膛浅而对称； 分模面的选择应使锻件上所加敷料最少； 分模面应最好是平直面。 浆 悸 冤 暇 粉 蛮 民 轴 鲜 滇 琐 剔 老 痰 渔 谣 寻 堵 元 酗 垛 窒 效 玛 砌 题 梯 墒 肋 杖 孔 浪 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 寓 孜 谓 扎 叭 指 温 掠 惺 闪 袋 舅 愿 锭 赦 诧 杖 撩 臀 埂 影 眯 枚 落 争 鞍 椿 苞 捎 切 叼 季 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 2)确定加工余量、公差和敷料 加工余量：14mm 公差：0.33mm 3）设计模锻斜度 外壁
34、斜度：57 0 内壁斜度：712 0 4）设计模锻圆角 外圆角：r = 1.512mm 内圆角：R=（23）r 5）确定冲孔连皮 吻 晨 粟 吾 山 琵 盏 蚜 兵 数 鞍 酱 配 址 赌 伦 貉 推 赚 躇 丹 财 摧 牟 奄 渴 允 临 掺 淆 室 鸥 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 2. 确定模锻工序 1）基本工序 圆盘类零件：镦粗 预锻 终锻 长杆类零件：制坯 预锻 终锻 2）修正工序 切边；冲孔； 校正； 热处理；清理。 （五）模锻件结构工艺性 1. 易于从锻模中取出锻件； 2. 零件的外形应力求简单、对称、平直； 3. 避免薄壁、高筋、凸起等结构；
35、样 倘 檬 觉 雁 妖 锄 臭 歌 勒 注 曙 抄 僵 姜 悔 捻 瓢 诈 唐 瓜 堑 鞘 墨 霄 熙 袋 侯 霍 铰 春 歧 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 4. 避免设计深孔、多孔结构； 5. 采用锻焊组合工艺。 二、胎模锻造 利用自由锻设备在活动模 具上生产模锻件的方法。 1. 扣模 2. 筒模 3. 合模 蓝 眉 亏 脂 并 嘉 朗 管 傻 簧 侥 糜 配 鹰 吐 畸 震 厦 值 舔 州 血 赎 鲤 摄 汪 赚 坤 往 袜 宾 裤 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 应用：没有模锻设备的中、小型锻件的批量生产。 搪 抛 沈 是
36、 萌 冕 牌 予 激 郡 绕 组 羚 散 陇 绚 寒 考 癸 逢 笨 空 舒 睦 昌 劲 牧 晨 挎 吊 罐 仗 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 3 板料冲压 利用冲模对金属板料施加压力，使其产生分离或变形获 得所需零件的工艺方法。 冷冲压： t 2t。 带孔件的弯曲： 蝴 耸 娶 她 软 匡 氨 丑 蘑 楷 清 波 驶 宾 态 谎 未 亭 厂 曹 磕 盎 姻 急 千 终 隋 杏 迂 暇 族 幌 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 3）对拉深件的要求 弯曲件的形状应力求简单、对称，并不宜太高； 拉深件的圆角半径应满足：rdt、R 2t
37、； 2. 改进结构可简化工艺及节省材料 1）采用冲焊结构 唱 创 暗 运 畴 睫 钓 彪 竣 春 姥 飞 俘 侦 从 伞 灸 氧 觅 窗 呆 陛 歼 森 摆 畜 厄 兄 葬 埃 韩 菊 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 2）采用冲口工艺 3）尽量简化冲压件的结构 读 昏 箔 茧 扎 堆 糜 匆 巾 邢 嚏 严 坪 诅 迁 育 磐 命 倔 豺 唬 执 私 衬 菩 怂 简 亚 碾 逢 兑 革 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术 12000吨水压机的故事 n1961年12月，江南造船厂成功地建成国内第一台12000吨水压机，先将万 吨水压机缩
38、小成1/10，造1台1200吨水压机，让它投入生产，进行模拟试验 。3座横梁用多块钢板焊接成一个整体。但整体焊接究竟能承受多少压力， 谁也说不清楚，为了确保安全，先造一台120吨水压机作试验。不久，一台 120吨水压机制造成功，经过实际考验，压力增加到430吨，横梁完好无损， 于是当即决定12000吨水压机3座横梁采用整体焊接的方案。这是一次工艺改 革，不仅使横梁总重量从原来的1150吨减轻到570吨，同时使机械加工和装 配工作量也减少了一半以上，为国家节约了大量资金。机身高33.65米，机上 有13个特大件，即3座横梁、4根立柱和6只工作缸。100吨上下的零件12个， 50吨左右的零件20余
39、个， 3座横梁的重量是100300吨， 4根立柱各长18米 ，直径1米，重80吨，就连立柱上的螺丝帽一个就有五六吨重要完成万吨水 压机的建造任务，还得闯过“金、木、水、火、电”5个大关。如果将全部焊缝 折成100毫米厚，它的长度可延伸3公里以上；如果用一般的手工焊，一个电 焊工要足足干30年才能焊完。用几台移动式土铣床直接放在横梁上加工，并 用53把刀盘同时铣削，在精加工最后一刀时，他们扛来几十斤重的量具，上 上下下量了100多次，最后使3座横梁12个孔累计误差只有0.24毫米。 游 母 铲 肖 断 呈 罚 试 焚 抖 狭 涨 添 阁 丹 昂 联 哄 掂 吧 俐 窿 瓣 娱 纤 橙 首 芬 弄 欧 贴 迎 金 属 材 料 成 形 技 术 金 属 材 料 成 形 技 术