《材料成形技术基础 第3版 教学课件 ppt 作者 赵占西 02-2金属塑性成形自由锻)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料成形技术基础 第3版 教学课件 ppt 作者 赵占西 02-2金属塑性成形自由锻)（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 版权所有：河海大学机电工程学院 赵占西 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 1 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 第二章 金属塑性成形第二章 金属塑性成形Plasticity Forming 2.1 金属的塑性变形基础2.1 金属的塑性变形基础 2.2 自由锻2.2 自由锻 2.3 模锻 2.4 板料冲压 2.5 其它塑性成形方法 2.6 常用塑性成形方法的选择 2.3 模锻 2.4 板料冲压 2.5 其它塑性成形方法 2.6 常用塑性成形方法的选择 zhaozx1963 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 2 Ch2
2、 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 第二章 金属塑性成形第二章 金属塑性成形Plasticity Forming 2.2 自由锻2.2 自由锻 一、自由锻工序 二、自由锻工艺规程的制定 三、自由锻件的结构工艺性 一、自由锻工序 二、自由锻工艺规程的制定 三、自由锻件的结构工艺性 2 自由锻2 自由锻 Free Forging 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 3 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 一、自由锻一、自由锻Free Forging 自由锻：自由锻：利用冲击力或压力，使金属在上、下砧铁之间， 产生塑性变形而获得所需 利用冲击力或压力，使金属在上
3、、下砧铁之间， 产生塑性变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件形状、尺寸以及内部质量锻件的一种 加工方法。 的一种 加工方法。 分类：分类： 手工锻造和机器锻造两种。手工锻造和机器锻造两种。 特点：特点： 所用工具简单，具有很强的通用性，生产准备周期短，应 用较广。 锻件形状与尺寸靠人工控制，精度低、余量大，劳动强度 大、生产率低。用于单件、小批量生产，修配以及大型锻件的 生产和新产品的试制等。 所用工具简单，具有很强的通用性，生产准备周期短，应 用较广。 锻件形状与尺寸靠人工控制，精度低、余量大，劳动强度 大、生产率低。用于单件、小批量生产，修配以及大型锻件的 生产和新产品的试制等。 2
4、自由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 4 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 一、自由锻工序一、自由锻工序 自由锻工序：自由锻工序：基本工序、辅助工序和修整工序基本工序、辅助工序和修整工序。 （1）基本工序（1）基本工序 镦粗镦粗沿工件轴向锻打，使长度减小，横截面积增 大的操作过程齿轮坯、圆盘等。 沿工件轴向锻打，使长度减小，横截面积增 大的操作过程齿轮坯、圆盘等。 拔长拔长沿垂直于工件的轴向锻打，使截面积减小长 度增加轴类和杆类等。 沿垂直于工件的轴向锻打，使截面积减小长 度增加轴类和杆类等。 冲孔冲孔用冲头在工件上冲出通孔或盲孔的操作过
5、程。 常用于锻造齿轮、套筒和圆环等空心锻件。 用冲头在工件上冲出通孔或盲孔的操作过程。 常用于锻造齿轮、套筒和圆环等空心锻件。 弯曲扭转错移弯曲扭转错移 2 自由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 5 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 一、自由锻工序一、自由锻工序 （2）辅助工序（2）辅助工序 使基本工序操作方便进行的预变形工序。如压钳 口、局部拔长时先进行的压肩等工序。 使基本工序操作方便进行的预变形工序。如压钳 口、局部拔长时先进行的压肩等工序。 （3）修整工序（3）修整工序 用以减少锻件表面缺陷而进行的工序，如校正、 滚圆、平整等。
6、用以减少锻件表面缺陷而进行的工序，如校正、 滚圆、平整等。 2 自由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 6 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规程的制定 技术准备：技术准备：制订工艺规程、编写工艺卡片；制订工艺规程、编写工艺卡片； 目的：目的：组织生产、规范操作、控制产品质量。组织生产、规范操作、控制产品质量。 注意：注意：必须结合生产条件、设备能力和技术水 平等实际情况，力求技术上先进、经济上合理、操作 上安全，以正确指导生产。 必须结合生产条件、设备能力和技术水 平等实际情况，力求技术上先进、经济上
7、合理、操作 上安全，以正确指导生产。 工艺规程：工艺规程：根据零件图绘制锻件图、计算坯料的质 量与尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定坯料 加热规范和填写工艺卡片等。 根据零件图绘制锻件图、计算坯料的质 量与尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定坯料 加热规范和填写工艺卡片等。 2 自由锻2 自由锻 2 版权所有：河海大学机电工程学院 赵占西 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 7 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规程的制定 （一）绘制自由锻件图（一）绘制自由锻件图 以零件图为基础以零件图为基础，结合自由锻特点绘
8、制的图形， 是工艺规程的核心内容，是制定锻造工艺过程和锻 件检验的依据。 锻件图必须准确而全面反映锻件的特殊内容，如 圆角、斜度等，以及对产品的技术要求，如性能、 组织等。 ，结合自由锻特点绘制的图形， 是工艺规程的核心内容，是制定锻造工艺过程和锻 件检验的依据。 锻件图必须准确而全面反映锻件的特殊内容，如 圆角、斜度等，以及对产品的技术要求，如性能、 组织等。 绘制时主要考虑以下几个因素：绘制时主要考虑以下几个因素： 2 自由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 8 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规
9、程的制定 （一）绘制自由锻件图（一）绘制自由锻件图 1敷料1敷料为简化锻件形状，对键槽、齿槽、退刀槽 以及小孔、盲孔、台阶等难以用自由锻方法锻出的结 构，必须 为简化锻件形状，对键槽、齿槽、退刀槽 以及小孔、盲孔、台阶等难以用自由锻方法锻出的结 构，必须暂时添加的一部分金属暂时添加的一部分金属。 2锻件余量2锻件余量在零件的加工表面上增加供切削加工 用的余量。 在零件的加工表面上增加供切削加工 用的余量。 3锻件公差3锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量，其值 与锻件形状、尺寸有关，并受生产具体情况的影响。 是锻件名义尺寸的允许变动量，其值 与锻件形状、尺寸有关，并受生产具体情况的影响。 2 自
10、由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 9 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规程的制定余量和锻件公差余量和锻件公差 134124114103938310001600 1241141039383726301000 11410393837262315630 134124114103938310001600 1241141039383726301000 11410393837262315630 83726252315 83726252315 锻件余量和锻件公差锻件余量和锻件公差 200 250 200 250
11、 160 200 160 200 120 160 120 160 80 120 80 120 5080 5080 50 50 零件直径零件直径 零件长度零件长度 2 自由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 10 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 2 自由锻2 自由锻 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规程的制定余量和锻件公差余量和锻件公差 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 11 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 典型锻件图典型锻件图 敷料敷料 余量余量 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规程
12、的制定 敷料、余量敷料、余量 2 自由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 12 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规程的制定余量和锻件公差余量和锻件公差 2 自由锻2 自由锻 1_1_2_敷料余量2_敷料余量 3 版权所有：河海大学机电工程学院 赵占西 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 13 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规程的制定 （二）计算坯料质量与尺寸（二）计算坯料质量与尺寸 1 1确定坯料质量确定坯料质量由下式计
13、算： G 由下式计算： G坯料 坯料= G = G锻件 锻件+G +G烧损 烧损+G +G料头 料头 式中：式中：G G坯料 坯料坯料； 坯料；G G锻件 锻件锻件； 锻件； G G烧损 烧损烧损；首次23%，以后各次1.52.0%； 烧损；首次23%，以后各次1.52.0%； G G料头 料头锻造过程中被冲掉或切掉那部分的量； 如冲孔时坯料中部的料芯，修切端部料头。 锻造过程中被冲掉或切掉那部分的量； 如冲孔时坯料中部的料芯，修切端部料头。 2 自由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 14 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 二、自由锻工艺
14、规程的制定二、自由锻工艺规程的制定 （二）计算坯料质量与尺寸（二）计算坯料质量与尺寸典型锻件的锻造比典型锻件的锻造比 6.08.0 最大截面大型锻件2.53.0 最大截面齿轮轴 3.0最大截面模 块3.55.0 辊身冷轧辊 3.0最大截面水轮机立柱2.53.0 辊身热轧辊 2.5轴身水轮机主轴2.53.0 最大截面 合金钢轴 类锻件 2.5最大截面锤 头2.02.5 最大截面 碳素钢轴 类锻件 6.08.0 最大截面大型锻件2.53.0 最大截面齿轮轴 3.0最大截面模 块3.55.0 辊身冷轧辊 3.0最大截面水轮机立柱2.53.0 辊身热轧辊 2.5轴身水轮机主轴2.53.0 最大截面 合
15、金钢轴 类锻件 2.5最大截面锤 头2.02.5 最大截面 碳素钢轴 类锻件 锻造比锻造比计算部位计算部位锻件名称锻件名称锻造比锻造比计算部位计算部位锻件名称锻件名称 2 自由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 15 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规程的制定 （二）计算坯料质量与尺寸（二）计算坯料质量与尺寸 2 2确定坯料尺寸确定坯料尺寸 根据体积不变原则； 采用的基本工序类型(如拔长、镦粗)的锻造比; 高度与直径之比等； 计算出坯料横截面积、直径或边长等尺寸。 根据体积不变原则； 采用的基本工序类
16、型(如拔长、镦粗)的锻造比; 高度与直径之比等； 计算出坯料横截面积、直径或边长等尺寸。 2 自由锻2 自由锻 2015年年2月月1日星期日日星期日 河海大学机电工程学院 赵占西 16 Ch2 金属塑性成形Ch2 金属塑性成形 二、自由锻工艺规程的制定二、自由锻工艺规程的制定 （三）选择锻造工序（三）选择锻造工序 自由锻锻造工序的选取应根据工序特点和锻件 形状来确定。 一般而言， 自由锻锻造工序的选取应根据工序特点和锻件 形状来确定。 一般而言，盘类零件盘类零件多采用镦粗（或拔长镦 粗）和冲孔等工序； 多采用镦粗（或拔长镦 粗）和冲孔等工序； 轴类零件轴类零件多采用拔长，压肩和锻台阶等工序。多采用拔长，压肩和锻台阶等工序。 2 自由锻2 自由锻
