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鍛造工藝學與模具設計doc-文庫吧資料

2024-11-16 21:10本頁面
  

【正文】 坯料上力的性質(zhì),自由鍛設備分為 鍛錘和液壓機 兩大類。 表 23 鍛件分類及所需鍛造工序 鍛件類別 圖 例 鍛造工序 盤類零件 鐓粗(或拔長-鐓粗),沖孔等 軸類零件 拔長(或鐓粗-拔長),切肩,鍛臺階等 筒類零件 鐓粗(或拔長-鐓粗),沖孔,在芯軸上拔長等 環(huán)類零件 鐓粗(或拔長-鐓粗),沖孔,在芯軸上擴孔等 彎曲類零件 拔長,彎曲等 自由鍛 工序的選擇與整個鍛造工藝過程中的火次(即坯料加熱次數(shù))和變形程度有關。一般而言,盤類零件多采用鐓粗(或拔長-鐓粗)和沖孔等工序;軸類零件多采用拔長,切肩和鍛臺階等工序。 典型鍛件的鍛造比見 表 22。 對于大型鍛件,當采用鋼錠作坯料進行鍛造時,還要考慮切掉的鋼錠頭部和尾部的質(zhì)量。對于大型鍛 件,還必須在同一個坯料上鍛造出供性能檢驗用的試樣來,該試樣的形狀與尺寸也在鍛件圖上表示。 4 在鍛件圖上,鍛件的外形用粗實線,如圖 212 所示。 4 12177。 3 10177。 4 1000~1600 8177。 3 11177。 3 9177。 4 630~1000 7177。 3 10177。 2 8177。 3 — — 315~630 6177。 2 7177。 表 21 鋼軸自由鍛件余量和鍛件公差 (雙邊) ( mm) 零件長度 零件直徑 50 50~80 80~120 120~160 160~200 200~250 鍛件余量和鍛件公差 315 5177。 圖 211 鍛件余量及敷料 1— 敷料 2— 鍛件余量 自由鍛件余量和鍛件公差可查有關手冊。零件越大,形狀越復雜,則余量越大。 2.鍛件余量 在零件的加工表面上增加供切削加工用的余量,稱之為鍛件余量,如圖211所示。 繪制時主要考慮以下幾個 因素: 1.敷料 對鍵槽、齒槽、退刀槽以及小孔、盲孔、臺階等難以用自由鍛方法鍛出的結(jié)構(gòu),必須暫時添加一部分金屬以簡化鍛件的形狀。 (一)繪制自由鍛件圖 以零件圖為基礎,結(jié)合自由鍛工藝特點繪制而成的圖形,它是工藝規(guī)程的核心內(nèi)容,是制定鍛造工藝過程和鍛件檢驗的依據(jù)。制訂工藝規(guī)程,必須結(jié)合生產(chǎn)條件、設備能力和技術水平等實際情況,力求技術上先進、經(jīng)濟上合理、操作上安全,以達到正確指導生產(chǎn)的目的。 (三)修整工序 用以減少鍛件表面缺陷而進行的工序(如校正、滾圓、平整等)。 D0/d1愈小,畸變愈嚴重,另外沖孔高度過大時,易將孔沖偏,因此用于沖孔的坯料直徑 D0與孔徑 d1 之比( D0/d1)應大于 ,坯料高度應小于坯料直徑。 實心沖頭雙面沖孔時,圓柱形坯料會產(chǎn)生畸變。 在薄坯料上沖通孔時,可用沖頭一次沖出。 圖 28 拔長 圖 29 使用 V型砧鐵拔長圓坯料 3.沖孔 利用沖頭在工件上沖出通孔或盲孔的操作過程。常用于鍛造軸類和桿類等零件。坯料鐓粗的部位必須均勻加熱,以防止出現(xiàn)變形不均勻。 鐓粗可分為全鐓粗和局部鐓粗兩種形式,如圖 27所示。 1.鐓粗 沿工件軸向進行鍛打,使其長度減小,橫截面積增大的操作過程。它是鍛件成形過程中必需的變形工序,如 鐓粗、拔長、彎曲、沖孔、切割、扭轉(zhuǎn)和錯移等。 一、自由鍛工序 自由鍛工序: 基本工序、輔助工序和修整工序 。 由于自由鍛件的形狀與尺寸主要靠人工操作來控制,所以鍛件的精度較低,加工余量大,勞動強度大,生產(chǎn)率低。 自由鍛的特點: 工具簡單、通用性強,生產(chǎn)準備周期短。手工鍛造只能生產(chǎn)小型鍛件,生產(chǎn)率也較低。自由鍛造時,除與上、下砧鐵接觸的金屬 部分受到約束外,金屬坯料朝其它各個方向均能自由變形流動,不受外部的限制,故無法精確控制變形的發(fā)展。 六、 所需學時 2學時 參考資料: 呂 炎 . 《鍛造工藝學》 . 機械工業(yè)出版社 , 1995年 張志文 . 《鍛造工藝學》 . 機械工業(yè)出版社 , 1983年 汪大年 .《塑性 成性原理》 . 機械工業(yè)出版社 , 1987年 李培武 , 楊文成 . 《塑性成形設備》 . 機械工業(yè)出版社 , 1994年 崔忠圻 . 《金屬學與熱處理》 . 機械工業(yè)出版社 , 1994年 所需總學時: 38學時 所授課程的重點、難點、要點、基本概念、基本要求和有關教學參考資料、輔助資料,課程進度和學時分配等等。 校正工序的目的、分類和確定原則。 五、要求重點掌握的知識點 切邊模和沖孔模的組成部分及其作用和設計方法。 校正工序的目的是什么?試闡述它的分類和用途。 試比較熱切(沖)和冷切(沖)兩種工作方式的特點。 切邊沖孔復合模設計。 五、所需學時 2 學時 第十八次講課 一、講授內(nèi)容 第九章 模鍛的后續(xù)工序 第一節(jié) 切邊、沖孔及其模具設計 一、切邊和沖孔的基本方式及模具類型 二、切邊模 三、沖孔模和切邊沖孔復合模 四,切邊力和沖孔力的計算 第二節(jié) 精壓和校正的應用及模具設計 一、精壓 二、校正 第三節(jié) 模鍛件的 表面清理 二、難點 切邊模和沖孔模中凸凹模的作用特點。 常用 熱鍛模具材料及其選用原則。 固定胎模結(jié)構(gòu)及其安裝。 模膛設計時考慮實際生產(chǎn)經(jīng)驗對有關設計計算尺寸的修改和形狀的簡化。 螺旋壓力機的鍛模結(jié)構(gòu)特點。 熱模鍛壓力機的鍛模結(jié)構(gòu)特點。 螺旋壓力機 鍛模 設計特點。 六、所需學時 3 學時 第十六次講課 一、講授內(nèi)容 第八章 鍛模設計 第二節(jié) 熱模鍛壓力機用鍛模 一、模膛設計特點 二、鍛模結(jié)構(gòu)特點 第三節(jié) 螺旋壓力機用鍛模 一、鍛模設計特點 二、鍛模結(jié)構(gòu)特點 第四節(jié) 平鍛機用鍛模(自學) 一、平鍛模的固定及固定空間 二、平鍛模結(jié)構(gòu)設計特點 三、模膛設計 二、難點 熱模鍛壓力機 預鍛模膛的設計要點。 1基于強度考慮的鍛模有關尺寸設計。 錯移力產(chǎn)生的原因、危害及其消除措 施。 鍛模中心和模膛中心的重合問題。 終鍛和預鍛模膛布排設計的中心任務。 各種制坯模膛的結(jié)構(gòu)類型、設計內(nèi)容、設計原則和相關公式。 五、要求重點掌握的知識點 模鍛時常用的制坯工步及其確定原則。 試述切斷模膛在模塊上的位置和設計方法。 錯移力的平衡和導向。 模膛的布排要點。 六、所需學時: 2 學時 第十五次講課 一、講授內(nèi)容 第八章 鍛模設計 第 — 節(jié) 錘用鍛模 二、制坯模膛設計 三、鍛模結(jié)構(gòu)設計 二、難點 滾壓模膛的設計原則和公式。 終鍛時鍛件缺陷產(chǎn)生的原因和防止措施。 熱鍛件圖繪制。 預鍛模膛的采用原因及其作用什么?它所引起的不利影響是什么? 終鍛時產(chǎn)生折迭和充不滿的原因分別是什么?應采取什么措施加以抑制? 為什么錘上模鍛高肋件時要采用預鍛?設計該模膛的主要出發(fā)點是什么?通常在設計中應采取哪些方法? 什么情況下終鍛和預鍛模膛的設計基本相同?此時兩者之間還存在哪些差異? 五、要求重點掌握的知識點 鍛模設計的內(nèi)容和常用的模鍛工步。 三、基本概念 終鍛模膛、預鍛模膛、鉗口、折迭 四、思考題 鍛模設計包括哪些內(nèi)容?常用的模鍛工步有哪些? 終鍛模膛設計包括哪些主要內(nèi)容? 熱鍛件圖與鍛件圖有何差異?繪制時應注意哪些問題? 試述飛邊槽的組成及其常見結(jié)構(gòu)型式。 五、所需學時: 2 學時 第十四次講課 一、講授內(nèi)容 第八章 鍛模設計 第 — 節(jié) 錘用鍛模 一、模鍛模膛設計 二、制坯模膛設計 三、鍛模結(jié)構(gòu)設計 二、難點 預鍛模膛、終鍛模膛的結(jié)構(gòu)及其設計。 帶孔鍛件坯料直徑確定原則。 帶孔鍛件坯料直徑確定的原則是什么? 模鍛設備噸位有哪幾種方法? 四、要求重點掌握的知識點 長軸類、短軸類和頂鐓類模鍛件坯料尺寸確定的一般步驟。 試闡述短軸類模鍛件坯料尺寸確定的一般步驟。 三、思考題 試比較模鍛坯料尺寸與自由鍛坯料尺寸確定的異同點。 六、所需學時: 2 學時 第十三次講課 一、講授內(nèi)容 第七章 模鍛工藝 第六節(jié) 坯料尺寸的確定 一、長軸類鍛件 二、短軸類鍛件 三、頂鐓類鍛件 第七節(jié) 設備噸位的確定 一、模鍛錘噸位的確定 二、熱模鍛壓力機噸位的確定 三、螺旋壓力機噸位的確定 四、平鍛機噸位的確定 二、難點 不同類型鍛 件的坯料制定方法。 沖孔芯料的設計原則、沖孔成形工步以及沖頭的選擇。 頂鐓類鍛件主要制坯工步。 短軸類鍛件坯料鐓粗后的制坯尺寸確定原則。 為什么要確定沖孔芯料的合理厚度?正確的設計原則是什么? 試比較在透孔和不透孔鍛件中分別采用平?jīng)_頭和尖沖頭進行沖孔成形的優(yōu)缺點。 在聚集工步設計時有關注意事項。 六、所需學時: 2學時 第十二次講課 一、講授內(nèi)容 第七章 模鍛工藝 第五節(jié) 模鍛變形工步的確定 二、短軸類鍛件制坯工步選擇 三、頂鐓類鍛件變形工步確定 二、難點 短軸類鍛件的制坯工步選擇原則。 復雜計算毛坯的簡化。 長軸類鍛件通常采用的主要制坯工步有哪些?如何確定? 金屬流動繁重系數(shù)是如何反映制坯工作量的大???它在制坯工步選擇中有何作用? 五、要求重點掌握的知識點 模鍛工藝過程與自由鍛工藝過程的異同點。 金屬流動繁重系 數(shù)及其在制坯工步選擇中的作用。 頂鐓三規(guī)則的正確應用。 各類模鍛設備上模鍛件圖設計特點,特別是分模面、機械加工和鍛造公差、模鍛斜度等的選擇原則。 五、要求重點掌握的知識點 模鍛工藝和模鍛件的分類原則 及其主要類別。 三、基本概 念 分模面、鍛件形狀復雜系數(shù)、模鍛斜度、沖孔連皮 四、思考題 簡述各類模鍛件所采用的主要變形工布。 分模面和沖孔連皮的確定。 六、所需學時 2學時 第十次講課 一、講授內(nèi)容 第七章 模鍛工藝 第一節(jié) 常用模鍛設備及其工藝特點(自學) 一、模鍛錘 二、熱模鍛壓力機 三、螺旋壓力機 四、平鍛機 第二節(jié) 模鍛工藝及模鍛件分類 一、長軸類鍛件 二、短軸類 (圓餅類 )鍛件 三、頂鐓類鍛件 四、復合類型鍛件 第三節(jié) 模鍛件圖設計 一、錘上模鍛鍛件圖設計 二、熱模鍛壓力機上模鍛件圖設計特點 三、螺旋壓力機上模鍛件圖設計特點 四、平鍛機上模鍛件圖設計特點 二、難點 鑒于《塑性成形設備》課程的講授在本課程之后,因此,“ 常用模鍛設備及其工藝特點”的知識理解較為困難,建議作為一般了解的知識由學生自學。 徑向擠壓的用途、變形分析及其張模力計算。 “死區(qū)”產(chǎn) 生原因、應力應變分析及其對成形質(zhì)量的不良影響。 平底凹模正擠壓時金屬在擠壓筒內(nèi)的流動主要有哪三種情形?為什么? 平底凹模正擠壓時 Α 區(qū)最小主應力 σ 3 的數(shù)值受到哪三種因素的影響?它們的影響規(guī)律是怎樣的? 試討論在各種不同的具體條件下平底凹模內(nèi)正擠時所出現(xiàn)的金屬變形和流動情況。 兩種頂鐓情況模具設計原則。 常見擠壓缺陷及其預防措施。 六、所需學時 2學時 第九次講課 一、講授內(nèi)容 第六章 模鍛成形工序分析 第四節(jié) 擠壓 一、擠壓的應力應變分析 二、擠壓時筒內(nèi)金屬的變形流動 三、關于“死區(qū)”的應力應變分析 四、擠壓時常見缺陷的分析 五、徑向擠壓 第五節(jié) 頂鐓 一、頂鐓 二、電熱鐓粗 三、在帶有導向的模具中鐓粗 二、難點 擠壓的應力應變分析 擠壓筒內(nèi)金屬的變形流動特點、規(guī)律及其影響因素。 閉式模鍛的變形過程分析。 坯料自身性質(zhì)不均 對金屬成形的影響。 飛邊槽的作用、類型及其選擇。 閉式模鍛模壁受力情況與鍛件尺寸關系有何關系? 閉式模鍛時坯料和體積的變化反映在鍛件的哪些尺寸上?影響它們變化的
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