金属材料加工基础课件

第二章第二章 金属材料加工基础金属材料加工基础第二章 金属材料加工基础1本章主要内容本章主要内容：2.1 铸造铸造2.2 金属压力加工金属压力加工重点重点：砂型铸造、锻造、砂型铸造、锻造、难点难点：无无本章主要内容：22.1 铸造铸造一、铸造生产概述一、铸造生产概述1、定义：铸造是液态金属成形的方法，铸造过程、定义：铸造是液态金属成形的方法，铸造过程是熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属在重力、是熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属在重力、压力、离心力、电磁力等外力场的作用下充满铸压力、离心力、电磁力等外力场的作用下充满铸型，凝固后获得一定形状与性能铸件的生产过程，型，凝固后获得一定形状与性能铸件的生产过程，是生产金属零件和毛坯的主要形式之一。是生产金属零件和毛坯的主要形式之一。2、铸造的基本过程：铸造的基本过程：液液液液 态态态态金金金金 属属属属充充充充 型型型型铸铸铸铸 件件件件凝凝凝凝 固固固固收收收收 缩缩缩缩2.1 铸造一、铸造生产概述液 态充 型铸 件凝 33、特点：、特点：液态成型，可铸造任何形状的铸件；液态成型，可铸造任何形状的铸件；铸件的形状、尺寸与零件接近，可节省金属材铸件的形状、尺寸与零件接近，可节省金属材料和减少切削加工工作量；料和减少切削加工工作量；适应性广，绝大多数金属都可用铸造方法生产适应性广，绝大多数金属都可用铸造方法生产铸件；铸件；设备投资少，铸件成本相对较低；设备投资少，铸件成本相对较低；工序较多，易产生内部缺陷，铸件精度质量不工序较多，易产生内部缺陷，铸件精度质量不高。高。3、特点：44、铸造类型、铸造类型砂型铸造砂型铸造特种铸造特种铸造特种铸造特种铸造特种铸造特种铸造金属型金属型铸造铸造熔模铸造熔模铸造消失模消失模铸造铸造连续铸造连续铸造离心铸造离心铸造低压铸造低压铸造压力铸造压力铸造七种常见的特种铸造方法七种常见的特种铸造方法七种常见的特种铸造方法七种常见的特种铸造方法l最主要的铸造方法，最主要的铸造方法，占铸件总产量的占铸件总产量的80%以上。以上。l工序较多，铸造缺陷，工序较多，铸造缺陷，废品率高废品率高4、铸造类型特种铸造金属型熔模铸造消失模连续铸造离心铸造低压5二、砂型铸造二、砂型铸造1、定义、定义 用型砂制成铸型用型砂制成铸型(砂型砂型)，然后注满液体金属，然后注满液体金属 并冷却成形的方法。并冷却成形的方法。2、基本生产过程、基本生产过程二、砂型铸造6金属材料加工基础课件7金属材料加工基础课件8（1）生产准备）生产准备模样和芯盒的设计模样和芯盒的设计 l模样：为获得与铸件形状和尺寸相适应的铸模样：为获得与铸件形状和尺寸相适应的铸型空腔而设计的与铸件形状和尺寸相适应的型空腔而设计的与铸件形状和尺寸相适应的模子。模子。l芯盒：用于制造型芯的工艺装备。芯盒：用于制造型芯的工艺装备。l型芯：用来形成有孔或中空铸件的内腔。型芯：用来形成有孔或中空铸件的内腔。注意注意：考虑收缩量的问题考虑收缩量的问题（1）生产准备9型（芯）砂的制备型（芯）砂的制备l技术要求：应具有一定的强度、透气性、退技术要求：应具有一定的强度、透气性、退让性、溃散性、耐火度等。让性、溃散性、耐火度等。l成分配比：成分配比：型型 砂砂稀释剂稀释剂原原 砂砂粘结剂粘结剂铬铁矿砂铬铁矿砂水溶剂水溶剂粘粘 土土水玻璃水玻璃树树 脂脂石英砂石英砂锆英砂锆英砂型（芯）砂的制备型 砂稀释剂原 砂粘结剂铬铁矿砂水溶剂10（2）工艺过程）工艺过程造型造型l分类：分类：手工造型手工造型和和机械造型机械造型l工序：填砂、工序：填砂、紧实、起模紧实、起模、合箱、合箱造芯造芯合箱：把砂型和砂芯按要求组合在一起。合箱：把砂型和砂芯按要求组合在一起。浇注浇注落砂和清理落砂和清理（2）工艺过程11视频视频1：手工造型方法：手工造型方法上一张上一张视频1：手工造型方法上一张12金属材料加工基础课件13视频2：震压式造型视频2：震压式造型14金属材料加工基础课件15金属材料加工基础课件16（3）技术准备）技术准备确定浇注位置和分型面确定浇注位置和分型面l浇注位置的选择浇注位置的选择质量要求较高或重要的加工表面，浇注时质量要求较高或重要的加工表面，浇注时尽量放在下面；尽量放在下面；铸件的大平面尽可能朝下；铸件的大平面尽可能朝下；铸件的薄壁部分放在下部或侧面；铸件的薄壁部分放在下部或侧面；浇注位置应有利于所确定的凝固顺序。浇注位置应有利于所确定的凝固顺序。（3）技术准备17l分型面的选择分型面的选择尽可能将铸件的全部或大部分放在同一砂尽可能将铸件的全部或大部分放在同一砂箱内；箱内；尽量减少分型面的数目，用平直分型面代尽量减少分型面的数目，用平直分型面代替特殊形状的分型面；替特殊形状的分型面；分型面总是放在铸件的最大截面处，以便分型面总是放在铸件的最大截面处，以便于起模。于起模。分型面的选择18确定主要工艺参数确定主要工艺参数l机械加工余量机械加工余量l铸造收缩率铸造收缩率l拔模斜度拔模斜度l铸造圆角铸造圆角拔模斜度拔模斜度确定主要工艺参数拔模斜度19浇注系统设计浇注系统设计l定义定义：浇注系统是指金属液：浇注系统是指金属液填充型腔而开设于铸型中填充型腔而开设于铸型中的一系列通道。的一系列通道。l组成部分组成部分：浇口杯、直浇道、：浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道横浇道、内浇道l设计原则设计原则：确保液态金属能确保液态金属能够平稳而合理地充满型腔。够平稳而合理地充满型腔。浇注系统设计20补缩系统设计：为消除由于金属的收缩而产生补缩系统设计：为消除由于金属的收缩而产生的缩孔和疏松，铸造工艺上常采用设置的缩孔和疏松，铸造工艺上常采用设置冒口、冒口、冷铁冷铁等工艺措施。等工艺措施。l冒口冒口定义定义：金属液最后凝固的地方极易形成：金属液最后凝固的地方极易形成缩孔，为防止产生缩孔，通常在这些部位缩孔，为防止产生缩孔，通常在这些部位上方型腔中预制出与这些部位相通的较大上方型腔中预制出与这些部位相通的较大的储液空腔，该空腔称为冒口。的储液空腔，该空腔称为冒口。作用作用：补缩、排气、集渣、观察金属液：补缩、排气、集渣、观察金属液等。等。补缩系统设计：为消除由于金属的收缩而产生的缩孔和疏松，铸造工21设计原则设计原则：冒口的凝固时间必须大于或等于铸件被补缩冒口的凝固时间必须大于或等于铸件被补缩部分的凝固时间；部分的凝固时间；冒口应具有足够大的体积，以保证有足够的冒口应具有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件内部的体收缩。金属液补充铸件内部的体收缩。在铸件凝固时，冒口与被补缩部位之间应有在铸件凝固时，冒口与被补缩部位之间应有通畅的补缩通道。通畅的补缩通道。设计原则：22l冷铁冷铁作用作用：是为了加速铸件厚壁部分的冷却，：是为了加速铸件厚壁部分的冷却，使其与邻近部位同时凝固，避免出现缩孔、使其与邻近部位同时凝固，避免出现缩孔、缩松等缺陷。缩松等缺陷。分类分类：内冷铁和外冷铁：内冷铁和外冷铁内冷铁是采用与铸件材质相同或相近的材料内冷铁是采用与铸件材质相同或相近的材料直接插入需要激冷处的型腔内，随后与浇注直接插入需要激冷处的型腔内，随后与浇注金属熔接在一起，成为铸件的一部分。金属熔接在一起，成为铸件的一部分。外冷铁只与铸件上被激冷部位表面相接触而外冷铁只与铸件上被激冷部位表面相接触而不熔接，故可重复使用。不熔接，故可重复使用。冷铁23金属材料加工基础课件243、砂型铸造的特点、砂型铸造的特点不受铸件材质、尺寸、质量和生产批量的限制；不受铸件材质、尺寸、质量和生产批量的限制；属于一次性铸造成形，造型工作量大；属于一次性铸造成形，造型工作量大；铸件精度和表面质量差；铸件精度和表面质量差；砂型铸造缺陷多，废品率高，机械性能较差；砂型铸造缺陷多，废品率高，机械性能较差；设备简单、投资少，价格低廉，应用广泛。设备简单、投资少，价格低廉，应用广泛。3、砂型铸造的特点25三、特种铸造三、特种铸造1、金属型铸造、金属型铸造定义定义：金属型铸造是指利用金属材料制成铸型，金属型铸造是指利用金属材料制成铸型，在重力作用下将熔融金属浇注到铸型中制造铸件在重力作用下将熔融金属浇注到铸型中制造铸件的一种铸造方法，也称永久型铸造。的一种铸造方法，也称永久型铸造。工艺过程与工艺过程与砂型铸造类似。砂型铸造类似。工艺过程工艺过程：三、特种铸造26视频视频3：金属型铸造：金属型铸造视频3：金属型铸造27特点和应用特点和应用：l可重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成可重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成本高；本高；l铸件精度高，表面粗糙度较低；铸件精度高，表面粗糙度较低；l金属散热性能好，晶粒细化，机械性能好；金属散热性能好，晶粒细化，机械性能好；l不透气且无退让性，易造成铸件浇不足或开裂。不透气且无退让性，易造成铸件浇不足或开裂。l适于生产大批量有色金属铸件。适于生产大批量有色金属铸件。特点和应用：282、熔模铸造、熔模铸造定义定义：是指利用易熔材料（例如蜡）制成模型，是指利用易熔材料（例如蜡）制成模型，并在模型表面粘结一定厚度的耐火材料，然后将并在模型表面粘结一定厚度的耐火材料，然后将模型熔失而使金属液充满型腔的一种铸造方法。模型熔失而使金属液充满型腔的一种铸造方法。工艺过程工艺过程：l蜡模制造蜡模制造l制壳制壳l脱蜡脱蜡l焙烧和浇注焙烧和浇注2、熔模铸造29金属材料加工基础课件30金属材料加工基础课件31视频4：熔模铸造视频4：熔模铸造32特点和应用特点和应用：l铸件尺寸精度高，表面光洁；铸件尺寸精度高，表面光洁；l可铸造形状复杂零件；可铸造形状复杂零件；l工艺过程复杂，生产周期长，成本高；工艺过程复杂，生产周期长，成本高；l适于铸造小尺寸的各类合金铸件，特别是少切适于铸造小尺寸的各类合金铸件，特别是少切削或无切削精密铸件。削或无切削精密铸件。特点和应用：333、压力铸造、压力铸造定义定义：压力铸造简称压铸压力铸造简称压铸，是指将液态或半液态，是指将液态或半液态合金浇入压铸机的压室内，使之在高压和高速下合金浇入压铸机的压室内，使之在高压和高速下充填型腔，并在高压下成形和结晶而获得铸件的充填型腔，并在高压下成形和结晶而获得铸件的一种铸造方法。一种铸造方法。工艺过程工艺过程：3、压力铸造34视频视频5：压力铸造：压力铸造视频5：压力铸造35特点和应用特点和应用特点和应用特点和应用：l浇注时间短，易于机械化、自浇注时间短，易于机械化、自动化作业；动化作业；l铸型散热快，晶粒细化，耐磨、铸型散热快，晶粒细化，耐磨、耐蚀性好；耐蚀性好；l铸件尺寸精度高，表面光洁；铸件尺寸精度高，表面光洁；l凝固速度快，排气困难，易形凝固速度快，排气困难，易形成疏松和缩孔；成疏松和缩孔；l模具成本高，铸件尺寸受限；模具成本高，铸件尺寸受限；l适于有色金属薄壁复杂铸件的适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。大批量生产。特点和应用：364、低压铸造、低压铸造定义定义：是指液态金属在低的气体压力作用下从坩是指液态金属在低的气体压力作用下从坩是指液态金属在低的气体压力作用下从坩是指液态金属在低的气体压力作用下从坩埚中自下而上地充填型腔并凝固而获得铸件的一埚中自下而上地充填型腔并凝固而获得铸件的一埚中自下而上地充填型腔并凝固而获得铸件的一埚中自下而上地充填型腔并凝固而获得铸件的一种铸造方法。种铸造方法。种铸造方法。种铸造方法。工艺过程工艺过程：4、低压铸造37低压铸造火车车轮示意图低压铸造火车车轮示意图低压铸造火车车轮示意图38视频6：低压铸造视频6：低压铸造39特点和应用特点和应用：l充型压力和充型速度易于控制，气孔、夹渣充型压力和充型速度易于控制，气孔、夹渣较少；较少；l铸型散热快，组织致密，机械性能好；铸型散热快，组织致密，机械性能好；l无需冒口设置，金属利用率高；无需冒口设置，金属利用率高；l铸件尺寸精度高，表面光洁；铸件尺寸精度高，表面光洁；l适于生产质量要求高的铝镁等有色金属铸件。适于生产质量要求高的铝镁等有色金属铸件。特点和应用：405、离心铸造、离心铸造定义定义：将将液态金属浇入高速旋转的铸型中，液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金属在离心力的作用下填充铸型并凝固使金属在离心力的作用下填充铸型并凝固成形的铸造方法。成形的铸造方法。工艺过程工艺过程：5、离心铸造41视频视频7：离心铸造：离心铸造视频7：离心铸造42特点和应用特点和应用：l离心力改善了补缩条件，缩孔等缺陷减少；离心力改善了补缩条件，缩孔等缺陷减少；l改善金属的流动性，提高了充型能力；改善金属的流动性，提高了充型能力；l简化了中空圆柱形铸件的生产过程；简化了中空圆柱形铸件的生产过程；l成分偏析严重，尺寸难以控制；成分偏析严重，尺寸难以控制；l特别适于横截面呈圆柱的铸件生产。特别适于横截面呈圆柱的铸件生产。特点和应用：436、连续铸造：、连续铸造：定义定义定义定义：是指将熔融金属连续是指将熔融金属连续是指将熔融金属连续是指将熔融金属连续不断地浇注到被称为结晶器不断地浇注到被称为结晶器不断地浇注到被称为结晶器不断地浇注到被称为结晶器的特殊容器中，凝固的铸件的特殊容器中，凝固的铸件的特殊容器中，凝固的铸件的特殊容器中，凝固的铸件不断从结晶器的另一端被引不断从结晶器的另一端被引不断从结晶器的另一端被引不断从结晶器的另一端被引出，从而获得任意长度的等出，从而获得任意长度的等出，从而获得任意长度的等出，从而获得任意长度的等横截面铸件的铸造方法。横截面铸件的铸造方法。横截面铸件的铸造方法。横截面铸件的铸造方法。工艺过程工艺过程工艺过程工艺过程：连续铸造工艺过程示意图连续铸造工艺过程示意图连续铸造工艺过程示意图连续铸造工艺过程示意图6、连续铸造：连续铸造工艺过程示意图44特点和应用特点和应用：l冷却速度快，组织致密，机械性能好；冷却速度快，组织致密，机械性能好；l工艺简单，生产效率高；工艺简单，生产效率高；l适于横截面一定的钢材、铝材和铸铁管等铸件适于横截面一定的钢材、铝材和铸铁管等铸件的生产。的生产。特点和应用：457、消失模铸造消失模铸造 定义定义定义定义：是指用泡沫塑料聚苯乙烯制成带有浇冒是指用泡沫塑料聚苯乙烯制成带有浇冒是指用泡沫塑料聚苯乙烯制成带有浇冒是指用泡沫塑料聚苯乙烯制成带有浇冒系统的模型，覆上涂料，用干砂造型，不需取系统的模型，覆上涂料，用干砂造型，不需取系统的模型，覆上涂料，用干砂造型，不需取系统的模型，覆上涂料，用干砂造型，不需取模，直接浇注的铸造生产方法。模，直接浇注的铸造生产方法。模，直接浇注的铸造生产方法。模，直接浇注的铸造生产方法。工艺过程工艺过程工艺过程工艺过程：7、消失模铸造46特点和应用特点和应用：l不分型，不起模，工艺简化，精度提高；不分型，不起模，工艺简化，精度提高；l能制造形状复杂的铸件和工艺品；能制造形状复杂的铸件和工艺品；l冒口设置可自由设置，不易产生缩孔、疏松等；冒口设置可自由设置，不易产生缩孔、疏松等；l易产生有害气体，铸件易渗碳，降低铸件表面易产生有害气体，铸件易渗碳，降低铸件表面质量；质量；l适于生产起模困难，形状复杂的铸件。适于生产起模困难，形状复杂的铸件。特点和应用：472.2 金属压力加工金属压力加工一、概述一、概述1、定义定义：压力加工是指在不破坏金属自身完整性的条件下，压力加工是指在不破坏金属自身完整性的条件下，利用外力作用使金属产生塑性变形，从而获得具有一定形利用外力作用使金属产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和机械性能的毛坯或零件的加工方法，也称为塑状、尺寸和机械性能的毛坯或零件的加工方法，也称为塑性成形或塑性加工。性成形或塑性加工。2、特点特点：减少金属量的消耗，提高生产率；减少金属量的消耗，提高生产率；消除材料内部的某些缺陷，改善材料组织及性能；消除材料内部的某些缺陷，改善材料组织及性能；不适于制造形状复杂的零件及低塑性材料。不适于制造形状复杂的零件及低塑性材料。2.2 金属压力加工一、概述483、分类分类：原材料的成型加工：原材料的成型加工：轧制、挤压、拉拔轧制、挤压、拉拔毛坯或零件的成型加工：毛坯或零件的成型加工：锻造、板料冲压锻造、板料冲压3、分类：49二、轧制二、轧制1 1、定义：定义：轧制是金属坯料在旋转轧制是金属坯料在旋转轧辊轧辊的间隙中靠的间隙中靠摩擦力摩擦力的作用连续进入轧辊而产生塑性变形的一的作用连续进入轧辊而产生塑性变形的一种压力加工方法种压力加工方法。平平 板板轧轧 制制薄薄 板板平平 板板大锅炉支撑大锅炉支撑反反 应应 容容 器器坦坦 克克 装装 甲甲波音波音747蒙皮蒙皮饮饮 料料 罐罐香香 烟烟 铝铝 箔箔300 mm150 mm100125 mm1.8 mm0.1 mm0.008 mm 6 mm 6 mm二、轧制平 板薄 板平 板大锅炉支撑反 应 容 器坦 50金属材料加工基础课件512、主要工艺类型主要工艺类型 根据轧辊轴线与坯料轴线方向的不同，轧制可分根据轧辊轴线与坯料轴线方向的不同，轧制可分为为纵轧纵轧、横轧横轧、斜轧斜轧和和楔横轧楔横轧。2、主要工艺类型52纵轧纵轧：轧辊轴线与坯料轴线方向垂直。轧辊轴线与坯料轴线方向垂直。轧辊轴线与坯料轴线方向垂直。轧辊轴线与坯料轴线方向垂直。固定芯杆固定芯杆移动芯杆移动芯杆无芯杆无芯杆芯杆凹轧芯杆凹轧辊辊几种常见的管材轧制工艺几种常见的管材轧制工艺纵轧：轧辊轴线与坯料轴线方向垂直。固定芯杆移动芯杆无芯杆芯杆53横轧横轧：轧辊轴线与坯轧辊轴线与坯轧辊轴线与坯轧辊轴线与坯料轴线方向平行，坯料轴线方向平行，坯料轴线方向平行，坯料轴线方向平行，坯料在转向相同的两轧料在转向相同的两轧料在转向相同的两轧料在转向相同的两轧辊间转动并产生变形。辊间转动并产生变形。辊间转动并产生变形。辊间转动并产生变形。横轧：轧辊轴线与坯料轴线方向平行，坯料在转向相同的两轧辊间转54斜轧斜轧：轧辊轴线与坯料轴线方向互成一定的角度轧辊轴线与坯料轴线方向互成一定的角度轧辊轴线与坯料轴线方向互成一定的角度轧辊轴线与坯料轴线方向互成一定的角度。斜轧：轧辊轴线与坯料轴线方向互成一定的角度。55楔横轧楔横轧楔横轧楔横轧：利用两个外表镶有凸块并作同向旋转的平行利用两个外表镶有凸块并作同向旋转的平行利用两个外表镶有凸块并作同向旋转的平行利用两个外表镶有凸块并作同向旋转的平行轧辊对沿轧辊轴向送进的坯料进行轧制的方法。轧辊对沿轧辊轴向送进的坯料进行轧制的方法。轧辊对沿轧辊轴向送进的坯料进行轧制的方法。轧辊对沿轧辊轴向送进的坯料进行轧制的方法。主要用主要用于加工阶梯轴、锥形轴等各种对称的零件或毛坯。于加工阶梯轴、锥形轴等各种对称的零件或毛坯。金属变形过程金属变形过程轧制时坯料径向尺寸减小，长度增加轧制时坯料径向尺寸减小，长度增加楔横轧：利用两个外表镶有凸块并作同向旋转的平行轧辊对沿轧辊轴56金属材料加工基础课件57视频8：轧制视频8：轧制58三、锻造三、锻造定义定义：锻造是将固态金属锻造是将固态金属加热到再结晶温度以上，加热到再结晶温度以上，在压力作用下产生塑性变在压力作用下产生塑性变形，把坯料的某一部分体形，把坯料的某一部分体积转移到另一部分，从而积转移到另一部分，从而获得一定形状、尺寸和内获得一定形状、尺寸和内部质量的锻件的工艺方法。部质量的锻件的工艺方法。分类分类：自由锻造、模型锻自由锻造、模型锻造造锻造锥齿轮轴的步骤锻造锥齿轮轴的步骤三、锻造锻造锥齿轮轴的步骤59自由锻造自由锻造定义定义定义定义：是指借助锻压设备上下砧块的压力使是指借助锻压设备上下砧块的压力使经过经过加热的加热的坯料成形的压力加工方法，在锻造过程中，坯料成形的压力加工方法，在锻造过程中，金属沿垂直于作用力的方向上自由变形。金属沿垂直于作用力的方向上自由变形。基本工艺过程基本工艺过程基本工艺过程基本工艺过程：自由锻造定义：是指借助锻压设备上下砧块的压力使经过加热的坯料60自由锻工序自由锻工序自由锻工序自由锻工序：l l基本工序：基本工序：基本工序：基本工序：指为达到工件要求的尺寸和形状而指为达到工件要求的尺寸和形状而指为达到工件要求的尺寸和形状而指为达到工件要求的尺寸和形状而必须进行的塑性变形的工艺过程，墩粗、拔长、必须进行的塑性变形的工艺过程，墩粗、拔长、必须进行的塑性变形的工艺过程，墩粗、拔长、必须进行的塑性变形的工艺过程，墩粗、拔长、冲孔、扩孔、错移、扭转冲孔、扩孔、错移、扭转冲孔、扩孔、错移、扭转冲孔、扩孔、错移、扭转等等。l l辅助工序：辅助工序：辅助工序：辅助工序：指为基本工序操作方便而对坯料进指为基本工序操作方便而对坯料进指为基本工序操作方便而对坯料进指为基本工序操作方便而对坯料进行的预先变形行的预先变形行的预先变形行的预先变形。l l修整工序：修整工序：修整工序：修整工序：指变形之后用以减少锻件表面缺陷指变形之后用以减少锻件表面缺陷指变形之后用以减少锻件表面缺陷指变形之后用以减少锻件表面缺陷的工序，如滚圆、平整等。的工序，如滚圆、平整等。的工序，如滚圆、平整等。的工序，如滚圆、平整等。自由锻工序：61视频视频9：自由锻工序：自由锻工序视频9：自由锻工序62 基本工序基本工序：l镦粗镦粗 基本工序：63镦粗镦粗应用范围：应用范围：只适用于高度较小的盘类零件的毛坯锻造。只适用于高度较小的盘类零件的毛坯锻造。即即0 0/D D0 02.52.5。若长或高（若长或高（0 0）径（）径（D D0 0）比太大，镦粗易比太大，镦粗易弯曲弯曲或形成或形成双鼓形双鼓形。镦粗应用范围：只适用于高度较小的盘类零件的毛坯锻造。即64视频10：镦粗视频10：镦粗65视频11：拔长视频11：拔长66视频12：弯曲视频12：弯曲67l错移：是将坯料的一部分相对于另一部分错开，错移：是将坯料的一部分相对于另一部分错开，但仍保持两部分轴线平行。但仍保持两部分轴线平行。l冲孔：是利用冲头在坯料上冲出透孔或不透孔冲孔：是利用冲头在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造方法。的锻造方法。l扩孔：是减小空心坯料壁厚而增加其内、外径扩孔：是减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序。的锻造工序。冲头扩孔、芯轴扩孔、辗压扩孔冲头扩孔、芯轴扩孔、辗压扩孔金属材料加工基础课件68金属材料加工基础课件69金属材料加工基础课件70金属材料加工基础课件71金属材料加工基础课件72示例：示例：示例：示例：1 1、实心圆截面光轴实心圆截面光轴实心圆截面光轴实心圆截面光轴 及阶梯轴及阶梯轴及阶梯轴及阶梯轴拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）锻锻锻锻 台台台台 阶阶阶阶切切切切 割割割割2 2 2 2、实心方截面光杆及阶梯杆实心方截面光杆及阶梯杆实心方截面光杆及阶梯杆实心方截面光杆及阶梯杆拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）锻台阶锻台阶锻台阶锻台阶切切切切 割割割割冲冲冲冲 孔孔孔孔示例：1、实心圆截面光轴拔长（镦粗及拔长）锻 台 阶切 733 3、单拐及多拐曲轴单拐及多拐曲轴单拐及多拐曲轴单拐及多拐曲轴拔长（镦粗拔长（镦粗拔长（镦粗拔长（镦粗及拔长）及拔长）及拔长）及拔长）锻台阶锻台阶锻台阶锻台阶错错错错 移移移移切切切切 割割割割扭扭扭扭 转转转转4 4 4 4、空心光环及阶梯环空心光环及阶梯环空心光环及阶梯环空心光环及阶梯环拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）扩扩扩扩 孔孔孔孔冲冲冲冲 孔孔孔孔3、单拐及多拐曲轴拔长（镦粗锻台阶错 移切 割扭 转4、空心745 5 5 5、空心筒空心筒空心筒空心筒拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）拔长（镦粗及拔长）在心轴上拔长在心轴上拔长在心轴上拔长在心轴上拔长6 6 6 6、弯曲件弯曲件弯曲件弯曲件拔拔拔拔 长长长长弯弯弯弯 曲曲曲曲5、空心筒拔长（镦粗及拔长）在心轴上拔长6、弯曲件拔 长75特点和应用特点和应用：l锻件的质量范围宽，操作工具简单；锻件的质量范围宽，操作工具简单；l生产效率低，劳动强度大，金属损耗大；生产效率低，劳动强度大，金属损耗大；l锻件尺寸精度低，形状不太复杂；锻件尺寸精度低，形状不太复杂；l适于单件小批量生产和锻造大型零件毛坯。适于单件小批量生产和锻造大型零件毛坯。特点和应用：76视频视频13：自由锻：自由锻视频13：自由锻77模型锻造模型锻造定义定义：把金属坯料放在锻模的模膛内，在把金属坯料放在锻模的模膛内，在模锻锤或压力机上利用冲击力或压力使坯模锻锤或压力机上利用冲击力或压力使坯料在模膛内产生变形，从而获得形状与模料在模膛内产生变形，从而获得形状与模膛内轮廓相一致的锻件的加工方法。膛内轮廓相一致的锻件的加工方法。模型锻造定义：把金属坯料放在锻模的模膛内，在模锻锤或压力机上78金属材料加工基础课件79工艺过程工艺过程：l确定变形工步确定变形工步常见锻件的变形工步如下：常见锻件的变形工步如下：工艺过程：801 1 1 1、盘状锻件盘状锻件盘状锻件盘状锻件镦镦镦镦 粗粗粗粗终终终终 锻锻锻锻（预（预（预（预 锻）锻）锻）锻）2 2 2 2、直轴类锻件直轴类锻件直轴类锻件直轴类锻件拔拔拔拔 长长长长终终终终 锻锻锻锻滚滚滚滚 压压压压（预（预（预（预 锻）锻）锻）锻）1、盘状锻件镦 粗终 锻（预 锻）2、直轴类锻件拔 长813 3 3 3、弯轴类锻件弯轴类锻件弯轴类锻件弯轴类锻件拔拔拔拔 长长长长终终终终 锻锻锻锻滚滚滚滚 压压压压（预（预（预（预 锻）锻）锻）锻）弯弯弯弯 曲曲曲曲4 4 4 4、叉类锻件叉类锻件叉类锻件叉类锻件拔拔拔拔 长长长长终终终终 锻锻锻锻滚滚滚滚 压压压压预预预预 锻锻锻锻3、弯轴类锻件拔 长终 锻滚 压（预 锻）弯 曲4、叉825 5 5 5、枝芽类锻件枝芽类锻件枝芽类锻件枝芽类锻件拔拔拔拔 长长长长终终终终 锻锻锻锻滚滚滚滚 压压压压（预（预（预（预 锻）锻）锻）锻）成成成成 形形形形5、枝芽类锻件拔 长终 锻滚 压（预 锻）成 形83l设计锻模及模膛设计锻模及模膛 模膛可分为：模膛可分为：制坯模膛制坯模膛和和模锻模膛模锻模膛（1）模锻模膛）模锻模膛终锻模膛：其作用是使坯料最后变形到锻件所终锻模膛：其作用是使坯料最后变形到锻件所要求的外形和尺寸。要求的外形和尺寸。预锻模膛：其作用是使坯料预变形到接近锻件预锻模膛：其作用是使坯料预变形到接近锻件的外形和尺寸。的外形和尺寸。设计锻模及模膛84（2）制坯模膛）制坯模膛延伸模膛：用来减少坯料某部分的模截面积以增延伸模膛：用来减少坯料某部分的模截面积以增加其长度。加其长度。滚压模膛：用来减少坯料局部横截面积，增大另滚压模膛：用来减少坯料局部横截面积，增大另一部分的模截面积，使金属能按锻件的形状来分一部分的模截面积，使金属能按锻件的形状来分配。配。弯曲模膛：用于使毛坯弯曲。弯曲模膛：用于使毛坯弯曲。切断模膛：内上下模的角上组成的一对刀口，用切断模膛：内上下模的角上组成的一对刀口，用于切断金属。于切断金属。（2）制坯模膛85金属材料加工基础课件86 锻模可分为：锻模可分为：单模膛锻模单模膛锻模和和多模膛锻模多模膛锻模l锻后修整锻后修整 锻模可分为：单模膛锻模和多模膛锻模87特点和应用特点和应用：1 1、生产效率高；、生产效率高；2 2、锻件尺寸精确，表面光洁、加工余量小，节约、锻件尺寸精确，表面光洁、加工余量小，节约材料；材料；3 3、成型依靠模膛控制，可锻造复杂形状的零件；、成型依靠模膛控制，可锻造复杂形状的零件；4 4、适于中小型复杂锻件的大批量生产。、适于中小型复杂锻件的大批量生产。特点和应用：88视频视频14：锤上模锻：锤上模锻视频14：锤上模锻89四、板料冲压四、板料冲压定义定义：板料冲压是利用装在冲床上的设备板料冲压是利用装在冲床上的设备(冲模冲模)使板料产生使板料产生分离分离或或变形变形的一种塑性成形方法。它的一种塑性成形方法。它主要用于加工板料主要用于加工板料(10mm以下，包括金属及非以下，包括金属及非金属板料金属板料)类零件，故称为板料冲压。类零件，故称为板料冲压。基本工序基本工序：l分离工序：是将冲压件或毛坯沿一定的轮廓相分离工序：是将冲压件或毛坯沿一定的轮廓相互分离。互分离。四、板料冲压90剪剪剪剪 切切切切剪切剪切剪刀剪刀冲冲 模模 落落落落 料料料料落落 料料剪 切剪切剪刀冲 模 落 料落 料91冲冲冲冲 孔孔孔孔冲 孔92切切切切 口口口口：在坯料上沿不封闭轮廓冲出缺口，切口部分发生在坯料上沿不封闭轮廓冲出缺口，切口部分发生弯曲，如通风板。弯曲，如通风板。切切切切 边边边边切 口：在坯料上沿不封闭轮廓冲出缺口，切口部分发生弯曲，如通93剖剖剖剖 切切切切：把半成品切成两个或多个制件，常用于成双冲压。把半成品切成两个或多个制件，常用于成双冲压。剖 切：把半成品切成两个或多个制件，常用于成双冲压。94金属材料加工基础课件95l变形工序：是在材料不产生破坏的前提下使毛变形工序：是在材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，形成所需形状及尺寸的工件。坯发生塑性变形，形成所需形状及尺寸的工件。弯弯弯弯 曲曲曲曲：使用模具或其它工具，将坯料的一部分相对于另使用模具或其它工具，将坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定的角度或弧度的冲压过程一部分弯曲成一定的角度或弧度的冲压过程。自由弯曲自由弯曲自由弯曲自由弯曲模模模模 弯弯弯弯变形工序：是在材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，形成96双模卷绕双模卷绕双模卷绕双模卷绕单模卷绕单模卷绕单模卷绕单模卷绕四模弯曲四模弯曲四模弯曲四模弯曲双模卷绕单模卷绕四模弯曲97拉拉拉拉 深深深深 拉深拉深是在压力机上，是在压力机上，利用模具使金属板料产生利用模具使金属板料产生塑性变形，使之成为开口塑性变形，使之成为开口空心零件的一种冲压工艺，空心零件的一种冲压工艺，也称也称拉延拉延。拉 深 拉深是在压力机上，利用模具使金属板料产生塑性变98视频视频15：拉深拉深视频15：拉深99是利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序。是利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序。成成成成 形形形形：模模模模 压压压压 成成成成 形形形形是利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序。成 形：模 压 100橡橡橡橡 胶胶胶胶 胀胀胀胀 形形形形橡 胶 胀 形101液液液液 体体体体 胀胀胀胀 形形形形液 体 胀 形1021 15 54 43 32 2旋压成形旋压成形旋压成形旋压成形15432旋压成形103爆炸成形爆炸成形爆炸成形爆炸成形爆炸成形104电磁成形电磁成形电磁成形电磁成形电磁成形105金属材料加工基础课件106翻翻翻翻 边：边：边：边：是将工件外缘或内孔翻起一定高度是将工件外缘或内孔翻起一定高度是将工件外缘或内孔翻起一定高度是将工件外缘或内孔翻起一定高度。翻 边：是将工件外缘或内孔翻起一定高度。107金属材料加工基础课件108视频视频16：翻边：翻边视频16：翻边109视频视频17：涨型：涨型视频17：涨型110视频视频18：收口：收口视频18：收口111五、挤压五、挤压定义定义：挤压是把金属坯料放入挤压模具中，加压：挤压是把金属坯料放入挤压模具中，加压使之通过模孔成型的一种压力加工方法。使之通过模孔成型的一种压力加工方法。五、挤压112l l 正挤压正挤压正挤压正挤压：金属流动方金属流动方向与凸模运动向与凸模运动方向相同的挤方向相同的挤压方式。压方式。主要工艺类型主要工艺类型 正挤压：金属流动方向与凸模运动方向相同的挤压方式。主113l l反挤压反挤压反挤压反挤压：金属流动方向与凸模运动方向相反的挤压方式。金属流动方向与凸模运动方向相反的挤压方式。反挤压：金属流动方向与凸模运动方向相反的挤压方式。114l l复合挤压复合挤压复合挤压复合挤压：一部分金属流动方向与凸模运动方向相同，一部分金属流动方向与凸模运动方向相同，另一部分金属流向相反的挤压方式。另一部分金属流向相反的挤压方式。复复复复 合合合合 挤挤挤挤 压压压压径径径径 向向向向 挤挤挤挤 压压压压l l径向挤压径向挤压径向挤压径向挤压：金属流动方向与凸模运动方向成金属流动方向与凸模运动方向成90角度角度的挤压方式。的挤压方式。复合挤压：一部分金属流动方向与凸模运动方向相同，另一部分金属115l l 静液挤压静液挤压静液挤压静液挤压：静液挤压主要利用液静液挤压主要利用液体对坯料施加压力，使金体对坯料施加压力，使金属坯料通过凹模成形。属坯料通过凹模成形。一般，静液挤压时的一般，静液挤压时的挤压力较其他挤压方法小挤压力较其他挤压方法小10105050，这是因为静液，这是因为静液挤压不存在摩擦力。挤压不存在摩擦力。静液挤压适于低塑性材料成形、常规材料的大变形静液挤压适于低塑性材料成形、常规材料的大变形量成形和复杂零件的成形。量成形和复杂零件的成形。静液挤压：静液挤压主要利用液 一般，静液挤压116视频视频19：挤压成型：挤压成型视频19：挤压成型117六、拉拔六、拉拔定义定义：拉拔是指将金属坯料拉拔通过具有一定形拉拔是指将金属坯料拉拔通过具有一定形状的模孔而使其横截面积减小、长度增加的加状的模孔而使其横截面积减小、长度增加的加工方法。工方法。是生产棒材、型材、线材和管材的主是生产棒材、型材、线材和管材的主要方法之一。要方法之一。六、拉拔118金属材料加工基础课件119拉拔工艺实例：拉拔工艺实例：杭州舒博特新材料科技有限公司系列产品杭州舒博特新材料科技有限公司系列产品杭州舒博特新材料科技有限公司系列产品杭州舒博特新材料科技有限公司系列产品拉拔工艺实例：杭州舒博特新材料科技有限公司系列产品120作业作业1、简述砂型铸造的基本过程。、简述砂型铸造的基本过程。2、比较砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力、比较砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造在模型、铸型、冲型方式等方面的差别。铸造在模型、铸型、冲型方式等方面的差别。3、浇注位置和分型面是如何选择的？、浇注位置和分型面是如何选择的？4、常见的几种特种铸造和砂型铸造比较，各有何、常见的几种特种铸造和砂型铸造比较，各有何特点？特点？5、自由锻造有何特点，有哪些基本工序？、自由锻造有何特点，有哪些基本工序？6、比较自由锻造和模锻的特点。、比较自由锻造和模锻的特点。7、锻模分哪几类？模膛分哪几类？制坯模膛、预、锻模分哪几类？模膛分哪几类？制坯模膛、预锻模膛、终锻模膛有何区别？锻模膛、终锻模膛有何区别？作业1、简述砂型铸造的基本过程。121