机械制造工艺基础第五版第二章课件

第二章第二章 锻压锻压21 概述22 金属的加热和锻件冷却23 自由锻24 模锻25 冲压第二章 锻压21 概述121 概述 锻压锻压对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。一、锻造二、冲压三、压力加工简介21 概述 锻压对坯料施加外力，使其2一、锻造 锻造锻造在加压设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。锻件锻件金属材料经过锻造变形而得到的工件或毛坯。锻造概述锻造概述一、锻造 锻造在加压设备及工（模）具的作3自由锻 模锻 自由锻 模锻 4 锻件 锻件 5锻造特点：l 改善金属的内部组织，提高金属的力学性能l 具有较高的劳动生产率l 适应范围广l 可以大大地节省金属材料和减少切削加工工时l 不能锻造形状复杂的锻件锻造特点：6二、冲压 冲压冲压使板料经分离或成形而得到制件的工艺。冲压件冲压件用冲压的方法制成的工件或毛坯。冲压冲压二、冲压 冲压使板料经分离或成形而得到制7机械制造工艺基础第五版第二章课件8冲压的特点：l在分离或成形过程中，板料的厚度变化很小，内部组织也不产生变化。l生产效率很高，易实现机械化、自动化生产。l冲压制件尺寸精确，表面光洁，一般不再进行加工或仅按需要补充进行机械加工即可使用。l适应范围广，从小型的仪表零件到大型的汽车横梁等均能生产，并能制出形状较复杂的冲压制件。l冲压使用的模具精度高，制造复杂，成本高，所以主要适用于大批量生产。冲压的特点：在分离或成形过程中，板料的厚度变化很小，内部组织9分离工序分离工序和成形工序成形工序分离工序示意 成形工序示意 分离工序和成形工序分离工序示意 成形工序示意 10三、压力加工简介其他常见压力加工方法其他常见压力加工方法l 轧制l 拉拔l 挤压三、压力加工简介其他常见压力加工方法 轧制1122 金属的加热和锻件冷却 一、锻造温度范围二、锻件的冷却方法 金属加热的目的：提高塑性，降低变形抗力，并使内部组织均匀。22 金属的加热和锻件冷却 一、锻造温度范围 12 1始锻温度始锻温度开始锻造的温度。2终锻温度终锻温度终止锻造的温度。3锻造温度范围锻造温度范围锻件的始锻温度到终锻温度的温度间隔。4加热速度加热速度加热时坯料表面温度升高的速度（/h）。一、锻造温度范围 1始锻温度开始锻造的温度。一、锻造温度范围13二、锻件的冷却方法1冷却规范冷却规范冷却过程中温度与时间的关系。2冷却方式l 空冷：热态锻件在空气中冷却l 堆冷：将热态锻件成堆放在空气中进行冷却 l 坑冷：将热态锻件放在地坑（或铁箱）中缓慢冷却 l 灰砂冷：将热态锻件埋入炉渣、灰或砂中缓慢冷却 l 炉冷：锻后锻件放入炉中缓慢冷却 二、锻件的冷却方法1冷却规范冷却规范冷却过程中温度与时1423 自由锻 一、加热炉二、自由锻设备三、自由锻方法四、自由锻常见缺陷五、自由锻实例 自由锻自由锻只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧(zhen)间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的锻造方法。23 自由锻 一、加热炉 自由锻只15一、加热炉 加热炉的加热方式主要有：火焰加热火焰加热和电加热电加热。目前在一般中小型工厂中，较普遍采用的是以烟煤作燃料的反射炉。反射炉 一、加热炉 加热炉的加热方式主要有：火焰加热16二、自由锻设备常用设备有空气锤空气锤和水压机水压机。水压机 空气锤 二、自由锻设备常用设备有空气锤和水压机。水压机 空气锤 17三、自由锻方法 自由锻的工序：基本工序、辅助工序和精整工序。自由锻的基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割。三、自由锻方法 自由锻的工序：基本工序、辅助工181镦粗和局部镦粗 镦粗镦粗使毛坯高度减小、横断面积增大的锻造工序。局部镦粗局部镦粗在坯料上某一部分进行的镦粗。1镦粗和局部镦粗 镦粗使毛坯高度减小、横192拔长 拔长拔长使毛坯横断面积减小、长度增加的锻造工序。2拔长 拔长使毛坯横断面积减小、长度增加20沿螺旋线翻转法 反复90翻转法沿螺旋线翻转法 反复90翻转法213心棒拔长和扩孔 扩孔扩孔减小空心毛坯壁厚而增大其内径和外径的锻造工序。心棒拔长心棒拔长在空心毛坯中加心棒进行变形以减小空心毛坯外径（即壁厚）而增加其长度的锻造工序。3心棒拔长和扩孔 扩孔减小空心毛坯壁厚而22心棒拔长 心棒拔长 23冲头扩孔 心轴扩孔 冲头扩孔 心轴扩孔 244冲孔 冲孔冲孔在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。l 双面冲孔l 单面冲孔4冲孔 冲孔在坯料上冲出透孔或不透孔的锻25双面冲孔双面冲孔26单面冲孔 单面冲孔 275弯形 弯形弯形采用一定的工模具将毛坯弯成所规定外形的锻造工序。1成形压铁2坯料 3成形垫铁自由弯形成形弯形5弯形 弯形采用一定的工模具将毛坯弯成所286切割 切割切割把板材或型材等切成所需形状和尺寸的坯料或工件的锻造工序。l 单面切割l 双面切割和四面切割l 圆料切割6切割 切割把板材或型材等切成所需形状和29l 单面切割 单面切割30l 双面切割和四面切割 双面切割双面切割在坯料的两个相对面上先后切割。四面切割四面切割先切割两相对面，再切割相邻的两相对面。双面和四面切割一般用于切割截面较大的坯料。双面切割和四面切割 双面切割在坯料的两个31l 圆料切割 圆料切割32四、自由锻常见缺陷l 裂纹l 末端凹陷l 轴心裂纹l 折叠末端凹陷和轴心裂纹 折叠 四、自由锻常见缺陷 裂纹末端凹陷和轴心裂纹 折叠 33五、自由锻实例压盖锻件图 五、自由锻实例压盖锻件图 34印槽 一端拔小 端部镦粗 滚圆 冲孔 锻出凸台 两垫环中修正 外圆修正 印槽 一端拔小 端部镦粗 滚圆 冲孔 锻出凸台 两垫环中修正3524 模锻 模锻模锻利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。一、胎模锻二、模锻24 模锻 模锻利用模具使毛坯变形而36一、胎模锻1特点 胎模锻胎模锻在自由锻设备上使用可移动模具生产锻件的一种锻造方法。l具有自由锻简单、灵活的特点l能制造形状复杂、尺寸准确锻件l适用于小批量生产中用自由锻成形困难、模锻又不经济的复杂形状锻件的生产 一、胎模锻1特点 胎模锻在自由锻设备372胎模的类型（1）制坯整形模 摔模 扣模 2胎模的类型（1）制坯整形模 摔模 扣模 38（2）成形模套模（开式和闭式）合模（2）成形模套模（开式和闭式）合模 39（3）切边冲孔模（3）切边冲孔模40二、模锻1模锻设备 常用的模锻设备有模锻空气锤、螺旋压力机、平锻机等。2锻模及模膛 锻模锻模模锻时使坯料成形而获得模锻件的工具。二、模锻1模锻设备411弯形模膛2预锻模膛3滚挤模膛4拔长模膛5终锻模膛6滚挤模膛断面 连杆弯形的锻模及模锻过程1弯形模膛连杆弯形的锻模及模锻过程4225 冲压一、冲压常用设备二、分离工序三、成形工序25 冲压一、冲压常用设备43一、冲压常用设备机械压力机 剪切机 一、冲压常用设备机械压力机 剪切机 44二、分离工序 分离工序分离工序使板料的一部分和另一部分分开的工序，包括冲裁冲裁和切断切断。二、分离工序 分离工序使板料的一部分和另一451冲裁 冲裁冲裁利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方法。落料落料：利用冲裁取得一定外形的制件或坯料的冲压方法。冲孔冲孔：将冲压坯料内的材料以封闭的轮廓分离开来，得到带孔制件的一种冲压方法。1冲裁 冲裁利用冲模将板料以封闭的轮廓与46落料 冲孔 落料 冲孔 472切断 切断切断将板料沿不封闭的曲线分离的一种冲压方法。分切断切断和切口切口。切断切断：两部分板料沿不封闭曲线完全分离。切口切口：两部分板料沿不封闭曲线部分地分离，且分离部分的材料发生弯曲。切口2切断 切断将板料沿不封闭的曲线分离的一48三、成形工序 成形工序成形工序使板料发生塑性变形，以获得规定形状工件的工序，包括弯形弯形和拉深拉深。三、成形工序 成形工序使板料发生塑性变形，491弯形 弯形弯形将板料在弯矩作用下弯成具有一定曲率和角度的制件的一种成形方法。弯形1弯形 弯形将板料在弯矩作用下弯成具有一50圆筒状制件的成形过程 圆筒状制件的成形过程 512拉深 拉深拉深又称拉延，是变形区在一拉一压的应力状态作用下，使板料（或浅的空心坯）成形为空心件（深的空心件）而厚度基本不变的加工方法。1板料2凸模3压板4工件5凹模6拉深制件 2拉深 拉深又称拉延，是变形区在一拉一压523其他冲压成形工序简介 其他冲压成形工序其他冲压成形工序3其他冲压成形工序简介 其他冲压成形工序53