【材料課件】第十章鍛壓生產(chǎn)-在線瀏覽
2025-04-14 18:03本頁面
【正文】 中產(chǎn)生應(yīng)力集中，使缺陷擴(kuò)展甚至開裂。 五、金屬的塑性變形規(guī)律 1．體積不變條件 由于塑性變形時(shí)金屬密度的變化很小，所以可認(rèn)為變形前后的體積相等。 2．最小阻力定律 最小阻力定律是描述塑性變形流動(dòng)規(guī)律的一種理論，如果物體在變形過程中其質(zhì)點(diǎn)有向各種方向移動(dòng)的可能性時(shí)，則物體各質(zhì)點(diǎn)將向著阻力最小的方向移動(dòng)。 只用簡(jiǎn)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的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件，這種方法稱為自由鍛。 第二節(jié) 自由鍛 二、自由鍛工藝規(guī)程的制訂 （一）繪制鍛件圖 鍛件圖是根據(jù)零件圖繪制的。模鍛件的鍛件圖還應(yīng)考慮分模面的選擇、模鍛斜度和圓角半徑等。 2）鍛件的尺寸和公差標(biāo)注在尺寸線的上面，零件的尺寸和公差用括 號(hào)標(biāo)注在尺寸線的下面或側(cè)面。 （二）計(jì)算坯料的重量和尺寸 1．坯料重量 坯料的重量為鍛件的重量與鍛造時(shí)各種金屬損耗的重 量之和，可按下式進(jìn)行計(jì)算： m坯 =m鍛 +m燒 +m芯 +m切 式中 m坯 坯料重量； m鍛 鍛件重量； m燒 加熱時(shí)坯料表面氧化燒損的重量。 2．坯料尺寸 根據(jù)計(jì)算出的坯料重量即可計(jì)算杯料的體積，最后依 據(jù)選擇的坯料截面尺寸確定其長(zhǎng)度。一般可將鍛件分為六大類 : 1．軸桿類鍛件 包括各種圓形截面實(shí)心軸，如傳動(dòng)軸、軋輥、立柱、拉桿等，還有矩形方形、工字形截面的桿件如搖桿、杠桿、推桿、連桿等，鍛造軸桿件的基本工序是拔長(zhǎng)，但對(duì)于截面尺寸相差大的鑄件，為滿足鍛造比的要求，則需采取鐓粗一拔長(zhǎng)工序。 （三）選擇變形工序 3．餅塊類鍛件 包括各種圓盤、葉輪、齒輪、模塊等，其特點(diǎn)是橫向 尺寸大于高度尺寸，或者二者相近。 4．曲軸類鍛件 包括單拐和多拐的各種曲軸，目前鍛造曲軸的工藝有 自由鍛、模鍛、全流線擠壓鍛等。其基本工序有拔長(zhǎng)、錯(cuò)移和扭轉(zhuǎn)。 6．復(fù)雜形狀鍛件 包括閥體、叉桿、十字軸等，鍛造難度大，應(yīng)根據(jù) 鍛件形狀特點(diǎn)，采用適當(dāng)工序組合鍛造。 避免錐形、楔形結(jié)構(gòu) 三、自由鍛零件結(jié)構(gòu)工藝性 應(yīng)避免圓柱面與圓柱面、圓柱面與棱柱面相交； 避免圓柱面與圓柱面、圓柱面與棱柱面相交 三、自由鍛零件結(jié)構(gòu)工藝性 零件上不允許有加強(qiáng)筋； 三、自由鍛零件結(jié)構(gòu)工藝性 對(duì)橫截面尺寸相差很大或形狀復(fù)雜的零件，應(yīng)盡可能分別對(duì)其進(jìn)行鍛造，然后用螺紋連接。 （二）高合金鋼的加熱特點(diǎn) 1．導(dǎo)熱性差； 2．鍛造溫度范圍窄。 （四）高合金鋼的鍛后冷卻 由于高合金鋼的導(dǎo)熱性差，塑性低，終鍛溫度較高，如果冷卻速度快，會(huì)因熱應(yīng)力和組織應(yīng)力使鍛件出現(xiàn)裂紋。 模型鍛造 利用模具使毛坯變形而獲得鍛件的鍛造方法稱為模鍛。受設(shè)備噸位的限，模鍛件不能太大，一般重量不超過 150kg。 第三節(jié) 模 鍛 一．錘上模鍛 （一）模鍛錘 錘上模鍛所用設(shè)備主要是蒸汽 空氣模鍛錘，模鍛錘的噸位為 1t16t。 1．經(jīng)驗(yàn)類比法 模鍛錘噸位可用公式： G=（ ） KA 式中 G模鍛錘噸位（ kg）； A鍛件總變形面積，包括鍛件投影面積、沖孔連皮面積及飛邊面積（ cm2）； K鋼種因數(shù)，可查閱相關(guān)資料。 ) （二）模鍛及鍛模模膛 （二）模鍛及鍛模模膛 要求模具在高溫下具有足夠的強(qiáng)度、韌性、硬度和耐磨性，良好的導(dǎo)熱性、抗熱疲勞性、回火穩(wěn)定性和抗氧化性。常用 5CrNiMo、 5CrMnMo鋼等熱鍛模具材料制作鍛模。上、下模接觸時(shí)，其接觸面上所形成的空間為模膛。 （二）模鍛及鍛模模膛 多模膛模鍛時(shí)，按其模膛的結(jié)構(gòu)和功用可分為制坯模膛和模鍛模膛兩類。如下圖所示： 2. 模鍛模膛 2. 模鍛模膛 模鍛模膛又可分為預(yù)鍛膛和終鍛模膛。其結(jié)構(gòu)比終鍛模膛高度大、寬度小、無飛邊槽，模鍛斜度和圓角大。模膛周圍設(shè)飛邊槽，通孔鍛件需留沖孔連皮。這是 以零件圖為基礎(chǔ)，考慮了分模面的選擇、加工總余量、公差、余塊、模鍛斜度和圓角半徑等繪制的。 1）餅塊類鍛件的高度小于或等于直徑時(shí)，應(yīng)取徑向分模； 2）對(duì)于頭部尺寸明顯偏大的鍛件，最好用曲面而不用平面分模； 3）有流線方向要求的鍛件，應(yīng)考慮鍛件工作時(shí)的受力特點(diǎn)。 （ 3）模鍛斜度 模鍛斜度不包括在加工余量?jī)?nèi)，一般取 5176。、 10176。等標(biāo)準(zhǔn)值。 （ 4）圓角半徑 鋼的模鍛件外圓角半徑取 1mm6mm，內(nèi)圓角半徑是外圓角半徑的 34倍。 模鍛工步主要根據(jù)模鍛件的形狀和尺寸來確定。鍛造時(shí)錘擊方向垂直于鍛件軸線，常選用拔長(zhǎng)、滾壓、彎曲、預(yù)鍛和終鍛等工步。模鍛時(shí)，坯料軸線方向與錘擊方向相同，金屬沿高度、寬度和長(zhǎng)度方向同時(shí)流動(dòng)。形狀簡(jiǎn)單的鍛件可直接終鍛成形。坯料重量為鍛件、飛邊、連 皮、鉗口料頭和氧化皮重量的總和，一般飛邊是鍛件重量的 20％ 25％；氧化皮是鍛件、飛邊、連皮等重量總和的 ％ 4％。切邊一沖孔模分為簡(jiǎn)單模、連續(xù)模和復(fù)合模三種類型。 二、胎模鍛 胎模 是在自由鍛設(shè)備上鍛造模鍛件時(shí)使用的模具。 根據(jù)用途有多種摔模，如用于壓痕稱為卡摔；用于制坯稱為 型摔；用于整徑稱為光摔；用于校正整形稱為校正摔等，摔模均用于回轉(zhuǎn)體鍛件。用于非回轉(zhuǎn)體類鍛件的局部扣 形，也可為合模制坯。開式套模多用于法蘭，齒輪類 鍛件，或?yàn)殚]式套
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