《（北科大《工程材料》教学课件）工程材料15.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（北科大《工程材料》教学课件）工程材料15.ppt（41页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十五讲 常用锻造方法、自由锻和模锻一、常用锻造方法二、自由锻工艺规程 1、绘制锻件图 2、零件自由锻工艺分析三、锤上模锻一、常用锻造方法：（一）自由锻(Open Die Forging)1.1.概念：概念：坯料受冲击或静压力，向四周流动2.2.种类：种类：手工手工自由锻,机器自由锻 (Hand Hammer、Mechanical Hammer)3.3.特点：特点：（1）工具简单；（2）锻件精度低；（3）适合简单件；（4）阻力小，锻造大型件唯一方法；（5）劳动强度大和生产率低。4.4.应用应用:适合形状简单、单件小批锻件生产。双柱拱式双柱拱式 自由锻锤自由锻锤水压机本体结构水压机本体结构(二）
2、模型锻造(Closed Die Forging)1概念(Concept)：在模膛冲击力（静压力）下成型2种类(Classes)：锤上模锻、平锻机、曲柄压力机 和摩擦压力机。3特点(Characteristics)：（1）锻件形状较复杂；（2）纤维分布合理，与锻件轮廓相符；（3）表面光洁，尺寸和形状更接近零件；（4）生产率高，易于机械化；（5）缺点投资成本大。4.应用:(Applications)适合中、小型件大批量生产。(三)胎模锻1.概念：自由锻锤上，用不固定模膛生产锻件。2.特点：介于自由锻和模锻之间。3.应用:适合于小型锻件中、小批量生产。二、自由锻(Open Die Forging P
3、rocessing):（一）自由锻工序 分三类：三类：1基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、(Basic Processes)扭转、切割和错移。2辅助工序：倒棱、压肩用于基本工序前 (Auxiliary Processes)3精整工序：平整、校直最后形状和尺寸 (Finishing Processes)自由锻的基本变形方式：自由锻的基本变形方式：（二）自由锻工艺规程(Technological Flow)1绘制锻件图：在零件图上表示出 (1)敷料（余块）；(2)尺寸公差；(3)机加工余量。2确定变形工步(Steps of Forming)(1）锻件必需基本、辅助和精整工序；(2）确定所需工具；(
4、3）各工步顺序和所达尺寸要求。余块（余块（敷料）：简化零件的形状和结构便于锻造而增敷料）：简化零件的形状和结构便于锻造而增 加的一部分金属。加的一部分金属。机械加工余量：为了保证机械加工精度而保留的机械加工余量：为了保证机械加工精度而保留的 多余金属。多余金属。锻造公差：锻件所允许的变动量。锻造公差：锻件所允许的变动量。余块、机械加工余量和锻造公差余块、机械加工余量和锻造公差自由锻件图：机加工余量、余块及公差表示方法自由锻件图：机加工余量、余块及公差表示方法齿轮坯锻件图：齿轮坯锻件图：齿轮坯的自由锻：3坯料重量和尺寸计算 (1）重量：G坯=G锻+G锻损=G锻+G锻烧+G锻芯+G锻切 (2）尺寸
5、：y钢锭 2.5-3.0 y钢型材 1.3-1.54选定设备 据锻件大小和材料定。锻件大,锻锤也大,大型锻件只能采用水压机锻压。（三）实例分析某件自由锻变形工序：（四）零件结构的自由锻工艺性分析 (Technology of Structure of Work-piece)1.避免锥面与斜面出现；2.避免圆柱面与圆柱面相交；3.避免不规则截面和外形；4.避免筋板和凸台；5.截面急剧变化应分段锻造。1.避免锥面与斜面出现；2.避免圆柱面与圆柱面相交；3.避免不规则截面和外形；4.避免筋板和凸台；避免锥体和斜面结构避免锥体和斜面结构几何体交接处几何体交接处不能形成空间曲线不能形成空间曲线改成平面与
6、圆柱、改成平面与圆柱、平面与平面平面与平面小结小结自由锻件上不应设计自由锻件上不应设计出加强筋、凸台、工字形截面出加强筋、凸台、工字形截面截面变化大的锻件截面变化大的锻件采用组合连接采用组合连接三、锤上模锻(Closed Die Forging On Mechanical Hammer)1.概念:在模锻锤进行的模锻,应用最多。2.特点:1）砧座更大，导向更好；2）有分模面；3）有脱模斜度；4）有模膛圆角；终锻模膛有飞边槽。锤上模锻示意图：有冲孔连皮和飞边模锻件：最小阻力定律：变形过程中，物体各质点变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向移动。将向着阻力最小的方向移动。即做最少的功，走最短的路
7、。即做最少的功，走最短的路。3.制定模锻件图1）选择分模面原则（1）锻件易取出：最大截面；（2）坯料易充满：上、下模膛等高；（3）分模面的上、下轮廓一致：以防错模；（4）敷料最小：节约金属。（5）分模面最好为平面：便于制模。齿轮坯的模锻件图：齿轮坯的模锻件图：2）确定加工余量、尺寸公差和余块 （1）加工余量：0.4-5mm （2）公差：0.3-3mm （3）敷料：30-80mm孔，冲孔连皮：0.3-3mm3）确定模锻斜度：5-15，内壁较大，大模膛取大值。4）确定圆角半径（1）r外=加工余量+零件圆角半径；（2）r内=（2-3）r外 且大模膛取大值。4.锻模的模膛 1）模膛分类：（1）模锻模膛
8、：预锻和终锻模膛；（2）制坯模膛：弯曲、延伸、滚压和切断。2）特点：（1）预锻模膛圆角和斜度比终锻模膛大；（2）终锻模膛四周有飞边槽；（3）制坯模膛使形状复杂锻件逐步成型，变形均匀，且易充满模膛。弯连杆的模锻：弯连杆的模锻：5.模锻件的结构工艺性分析 1）分模面合理 （易取出、充满、余块少、制模）2）设计斜度和模锻圆角；3）锻件形状简单、平直和对称，避免薄片、高筋和高台；窄、深沟、槽和深孔、多孔 4）形状复杂件考虑组合件。小结：小结：1 1、模锻件必须有一个合理的分模面，以保证模锻件从锻模、模锻件必须有一个合理的分模面，以保证模锻件从锻模中取出、敷料最少和锻模容易制造。中取出、敷料最少和锻模容
9、易制造。2 2、设计、设计模锻件模锻件时尽量避免有深孔或多孔结构。时尽量避免有深孔或多孔结构。Questions:1.How to understand the internal or external pitch of wall of forging?2.What is the difference between the pitch of wall of forging and pitch of wall of forging mould?词汇：w手工自由锻：Open Die Forging by Hand Hammerw机器自由锻：Open Die Forging by Mechanical Hammerw自由锻工序：Processes of Open-Die Forgingw基本工序：Basic Processesw辅助工序：Auxiliary Processesw精整工序：Finishing Processesw工艺规程：Technology Floww变形工步：Steps of Formingw锤上模锻：Closed-Die Forging On Mechanical Hammer