【正文】 外圓半徑。 終鍛后在孔內(nèi)留下一薄層金屬，稱為 沖孔連皮。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 83 相同： 模具結(jié)構(gòu)； 坯料變形過程。 一、沖裁 沖裁包括 落料 和 沖孔 兩個具體工序。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 82 第一節(jié) 分離工序 沖裁： 板料沿封閉輪廓分離的工序 分離工序： 使坯料的一部分相對另一部分產(chǎn)生分離的工序。 1. 剪床： 把板料剪成一定寬度的條料，以供下一道沖壓工序用的 下料設(shè)備。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 81 2. 沖床： 板料沖壓生產(chǎn)中的主要設(shè)備。 ③ 產(chǎn)品重量輕、強度高、剛性好。 板料沖壓具有下列特點： ① 便于實現(xiàn)自動化，生產(chǎn)率很高，操作簡便。 板料沖壓一般是在冷態(tài)下進行的，所以又叫 冷沖壓 。 終鍛等。 滾擠 。 終鍛等。 彎曲 。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 77 ?坯料質(zhì)量 模鍛件質(zhì)量 +毛邊質(zhì)量 +氧化損失 ?坯料截面積 (～ ) 鍛件最大部分截面積 二、計算坯料的質(zhì)量和尺寸 三、模鍛工序的選擇 1）長軸類鍛件的基本工步 : 拔長 。零件輪輻部分不加工，故不留加工余量。下圖為齒輪坯的模鍛鍛件圖。 具有通孔的鍛件，不可能靠上、下模模膛的突起部分將沖孔處的金屬全部擠掉，故終鍛后在鍛件孔內(nèi)總要留下一層薄金屬，稱 沖孔連皮 。 （ 3）孔徑 d小于 25mm或孔深大于沖頭直徑 3倍時 ,只壓出凹穴。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 75 5）確定沖孔連皮 （ 1）孔徑 d大于 25mm的通孔應(yīng)鍛出，但需留沖孔連皮。模膛越深，斜度越大。模膛越深，圓角半徑越大。 孔徑小于 30mm時，一般不直接鍛出。 3）敷料 (余塊 ) :為了簡化零件的形狀和結(jié)構(gòu)、便于鍛造而增加的一部分金屬。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 71 第二節(jié) 錘上模鍛 工藝規(guī)程的制定 制訂錘上模鍛工藝規(guī)程： （ 1）繪制鍛件圖： （ a）選擇分模面 （ b）確定余量、公差和敷料 （ c）確定模鍛斜度 （ d）確定圓角半徑 （ 2）計算坯料的質(zhì)量和尺寸 （ 3）模鍛工序的選擇 （ 4）制定修整工序 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 72 第二節(jié) 鍛造工藝規(guī)程的制定 一、繪制鍛件圖 1）分模面的選擇 ① 分模面 應(yīng)保證模鍛件能從模腔中取出來 ； ② 分模面的選擇應(yīng)使 模膛深度?。ɡ诮饘偬畛浜腿〖?； ③ 分模面的選擇應(yīng)使 模膛對稱（易于發(fā)現(xiàn)錯模） ； ④ 分模面的選擇應(yīng)使鍛件上所加 敷料最少 ； 分模面的選擇原則： ⑤ 分模面應(yīng)最好是 平直面 。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 69 5）在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)避免有深孔或多孔結(jié)構(gòu)，只能設(shè)計余塊，鍛后機械加工成形。 3） 一定要有模鍛斜度和圓角。 分模面的定義： 上下模鍛在模鍛件上的分界面。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 65 模 鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性 1）必須有一個合理的分模面。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 63 2. 筒模 筒模主要用于鍛造齒輪、法蘭盤等 盤類鍛件 。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 62 1. 扣模 胎膜按其結(jié)構(gòu)大致可分為 扣模 、 套模 及 合模 三種類型。 ? 胎模結(jié)構(gòu)較簡單 , 制造容易 , 制造周期短 , 成本較低。 ? 操作簡便 , 生產(chǎn)率較高。 ? 尺寸精度和表面質(zhì)量高 , 加工余量小。 胎模鍛 一般采用 自由鍛方法制坯 ，然后 在胎模中成型 。 2)終鍛模膛 終鍛后在孔內(nèi)留下一薄層金屬，稱為 沖孔連皮 。 c、飛邊槽的 作用 容納多余的金屬 增加充型力 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 59 a、 終鍛模膛的 功用 用來完成鍛件的 最終成形 。 對于形狀簡單或批量不大的模鍛件可不設(shè)置預(yù)鍛模膛。 — 增加金屬流動的阻力，促使金屬充滿模膛。同時，通過凸輪 19帶動側(cè)滑塊 17，經(jīng)杠桿系統(tǒng) 16帶動活動凹模 14橫向運動 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 55 錘上模鍛 （ 1）鍛模結(jié)構(gòu) 鍛模 模膛 飛邊槽 橋部 倉部 — 形成鍛件基本形狀和尺寸的空腔。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 53 摩擦壓力機 螺桿與滑塊非剛性連接，承受偏心能力差； 滑塊行程、打擊能量可自動調(diào)節(jié)。 固定模鍛生產(chǎn)設(shè)備 ? 蒸氣 – 空氣模鍛錘 ? 曲柄壓力機 ? 摩擦壓力機 ? 平鍛機 模鍛按使用設(shè)備的不同，可分為： 固定模鍛 （ 錘上模鍛、壓力機上模鍛）和 胎模鍛 。 特點： 1）生產(chǎn)率高； 2）鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量高； 3）材料利用率高； 4）可鍛造形狀較復(fù)雜的零件； 5）模具成本高、設(shè)備昂貴； 6）鍛件不能任意大。 金屬的可鍛性 可鍛性的優(yōu)劣是以金屬的 塑性 和 變形抗力 來綜合評定的 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 45 （ 3）鍛件設(shè)計應(yīng)避免出現(xiàn)加強筋、凸臺等異形結(jié)構(gòu) 盤類鍛件結(jié)構(gòu) (a) 工藝性差的結(jié)構(gòu) (b) 工藝性好的結(jié)構(gòu) 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 46 （ 4）避免鍛打橫截面有急劇變化或形狀復(fù)雜的鍛件 , 可分段鍛造，再用機械連接或焊接組成整體。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 上次課內(nèi)容的回顧 避免錐體和斜面結(jié)構(gòu) 幾何體間的交接處 不應(yīng)形成空間曲線 常用的鍛造方法 :自由鍛和模鍛 自由鍛是大型件唯一的鍛造方法。 加工硬化： 強度和硬度上升而塑性下降的現(xiàn)象稱為加工硬化。順纖維方向的力學(xué)性能比橫纖維方向的好。 再結(jié)晶 —— 溫度到該金屬熔點絕對溫度的 ，消除全部 加工硬化。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 40 （ 5）錯移 定義： 使坯料的一部分相對于另一部分平移錯開的鍛造工序 ，用來鍛造曲拐或曲軸、麻花鉆等工件。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 38 芯軸擴孔 減小空心坯料的壁厚而增大其內(nèi)、外徑的鍛造工序，稱為 芯軸擴孔。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 37 （ 3）沖孔 定義： 使坯料具有通孔或盲孔的鍛造工序。 ，以免偏心與彎曲； 3）將圓形斷面坯料拔長為圓形斷面鍛件時，應(yīng)先拔長為較大截面的方坯，再拔長為小方坯，最后滾圓成圓棒； 4）為達到規(guī)定的鍛造比和改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，鍛制以鋼錠為坯料的鍛件時，拔長經(jīng)常與鐓粗交替反復(fù)使用。適用鍛造軸類、桿類工件。 3）增加桿類零件拔長時的鍛造比。 適用： 1）鍛造高度小、截面大的餅塊、盤套類的工件。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 33 自由鍛基本工序 （ 1）鐓粗 定義： 使坯料高度減小，橫截面積增大的鍛造工序，若使材料局部截面增大則為局部鐓粗。 精整工序 ： 在完成基本工序之后，用以提高鍛件尺寸及位置精度的工序。 輔助工序 ： 進行基本工序之前的預(yù)變形工序。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 32 自由鍛的工序 基本工序 ：使金屬坯料實現(xiàn)較大變形，達到或基本達到鍛件所需形狀和尺寸的工序。 （ 2） 機器自由鍛 ：使用 液壓機（ 水壓機和油壓機 ） ，依靠產(chǎn)生的 靜壓力 使金屬坯料變形。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 31 自由鍛分自由鍛分為 手工自由鍛 和 機器自由鍛 兩種，目前大多采用機器鍛造。 自由鍛是大型件唯一的鍛造方法 。 只用簡單的通用性工具．或在鍛造設(shè)備的上、下砧間直接使坯料變形而獲得所需鍛件的鍛造方法。 （ 2） 同號 應(yīng)力狀態(tài)下引起的變形抗力 大于 異號 應(yīng)力狀態(tài)下引起的變形抗力。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 28 始鍛溫度 ： 終鍛溫度 ： 過熱、過燒 缺陷 加工硬化 45: 1200℃ ~800℃ ② 變形速度 ：單位時間的變形程度。 過燒： 接近材料熔化溫度，晶間的低熔點物質(zhì)開始熔化，且晶界上形成氧化層。 溫度 ↑→原子的運動能力 ↑→容易滑移 →塑性 ↑→變形抗力 ↓→可鍛性改善 . 過熱： 超過一定溫度，晶粒急劇長大，鍛造性能 ↓， 機械性能 ↓。 ② 組織狀態(tài)： 純金屬 和 固溶體 具有良好的可鍛性。 金屬工藝學(xué) 第三篇 金屬塑性加工 2023/3/29 27 1）金屬的本質(zhì)（內(nèi)在因素） ① 化學(xué)成分： 純金屬的可鍛性比合金好；有些元素可使可鍛性顯著下降（如鉻，鎢，釩等）。 變形抗力 是指金屬對變形的抵抗力。 材料的變形抗力越小，其可鍛性越好。可鍛性的優(yōu)劣是以金屬的 塑性 和 變形抗力 來綜合評定的。盡量使纖維組織不被切斷。只有經(jīng)過鍛壓來改變其方向、形狀。 壓力加工中常用鍛造比 y來表示變形程度。順纖維方向的力學(xué)性能比橫纖維方向的好。這種結(jié)構(gòu)叫 纖維組織 。 同時鑄錠中的氣孔、縮松等 經(jīng)熱塑變形后被壓實或焊合 在一起，使金屬 組織更加致密 ，其力學(xué)性能會有很大提高。在熱變形時無加工硬化痕跡。 （ 2）熱變形： 再結(jié)晶溫度以上變形。 4. 再結(jié)晶 T再 = T熔 (K) 金屬工藝學(xué) 第三