金属塑性成形工艺技术.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,3.3 金属塑性成形工艺设计,3.3.1 自由锻工艺设计,主要内容：,绘制锻件图；,确定变形工序；,计算坯料的重量和尺寸；,确定加热温度及冷却方式；,选定锻造设备等1.绘制锻件图,锻件图零件图+余块,+加工余量+锻造公差,绘制方法,：一般用粗实线画出锻件最终轮廓,用双点划线画出零件的主要轮廓形状在尺寸线上方或左面标注锻件的尺寸与公差；在尺寸线下方或右面用圆括号标出零件尺寸例：如图所示的轴，批量为10件/月，材料为45号钢安徽工程科技学院机械系,A U T S,2.确定变形工序,锻造变形工序应依据锻件的形状、尺寸、技术要求、生产批量和生产条件等综合考虑一般来说，盘类锻件以镦粗为主，轴杆类锻件以拔长为主，空心件肯定要冲孔(大孔还需要进一步扩孔)，弯杆少不了弯曲各类自由锻件的基本变形工序方案见表3-8。

3.计算毛坯重量,m,0,=（m,d,+m,c,+m,q,）（1+）,式中 m,0,毛坯重量（kg）,m,d,锻件重量（kg）,m,c,冲孔芯料重量（kg）,m,q,切除料头重量（kg）,烧损率，燃料加热一般取23，,电加热取0.5%1%4.计算毛坯尺寸,当锻造的第一工序为镦粗时：,则坯料直径：D,0,0.8,当锻造的第一工序为拔长时：,D,0,Dmax,D,0,毛坯直径（mm）；,V,0,坯料的体积（mm,3,）；,Dmax 拔长后锻件的最大直径（mm）；,Y 锻造比根据算出的坯料重量可算出坯料的体积，,坯料的尺寸则取决于第一工序的性质若是,镦粗,，则坯料的高径比不应超过2.5（以免镦弯），但要大于1.25（使下料方便）；,若是,拔长,，则按锻件的最大截面（最小变形）处满足锻造比要求来选择坯料尺寸最后所确定的坯料直径或边长应为标准值,(市,场可买到），再按体积计算坯料的长度，即：,L,0,V,0,/F,0,4 V,0,/,D,0,2,采用钢锭为坯料的大型锻件，则根据算出的,坯料重量选取标准钢锭5.确定锻造温度范围及加热冷却规范,（1）锻造温度范围：,对于45号钢,始锻温度：1200，终锻温度：800,（2）加热,：,箱式加热炉（煤、油或电能）,可将冷的坯料直接送入高温的加热炉中，提高生产率。

3）冷却,：,空冷：,W,C,0.5%的碳钢,及W,C,0.3%的低合金钢中、小锻件一般采用空冷6.选择锻造设备,（1）选择依据：,锻件重量、类型和尺寸设备吨位大小要适当，既不能造成能量的过分浪费，又要保证锻件能充分锻透2）确定方法：,理论计算法和查表法目前生产中比较实用的是查表法，可根据锻件大小和形状查表选择锻锤的吨位工艺设计还包括选用工夹具、确定加热设备、制定加热及冷却规范、热处理工艺等内容，最终需将设计结果填写在工艺卡片上7.零件结构的自由锻工艺性,应避免锥形、楔形，,尽量采用圆柱面或平行平面,以利于锻造各表面交接处应避免弧线或曲线，,尽量采用直线或圆，以利于锻制应避免肋板或凸台，,以利于减少余块和简化锻造工艺大件和形状复杂的锻件，,可采用锻-焊、锻-螺纹联接等组合结构，,以利于锻造和机械加工8.自由,锻,锻工艺设,计,计示例,例：试绘出,图,图示齿轮,轴,轴的自由,锻,锻件图，,并,并选择锻,造,造工序和,计,计算坯料,尺,尺寸安徽工程,科,科技学院,机,机械系,AUTS,解：,绘锻件,图,图：根据,锻,锻件总长,度,度340,，,，最大直,径,径100,查,查表知，a=10,4绘出,锻,锻件图如,下,下。

508,1508,3608,(30),(130),(340),1104,704,504,(40),(60),(100),变形工,序,序：头部,镦,镦粗杆,部,部分段拔,长,长,计算坯,料,料：,头部镦粗,段,段,V,1,3.140.55,2,0.5,0.475,dm,3,D,01,（,0.8,1,）,（63 79）,mm,杆部拔长,段,段,D,02,D,max,(1.14,1,.,22),70,（,80,86）mm,最终取,D,0,80 mm,V,锻,3.14,(0.55,2,0.5+0.35,2,1+0.25,2,2.1),1.27dm,3,m,锻,V,锻,，,m,烧损,m,锻,3,m,锻，,m,料损,忽略不计,m,坯,1.03,m,锻,1.03,V,锻,L,0,mm,即,坯,坯,料,料,尺,尺,寸,寸,为,为,80,260,3.3.2,锤,锤,模,模,锻,锻,工,工,艺,艺,设,设,计,计,主,要,要,内,内,容,容,：,：,1,、,、,绘,绘,制,制,模,模,锻,锻,件,件,图,图,；,；,2,、,、,计,计,算,算,坯,坯,料,料,的,的,重,重,量,量,和,和,尺,尺,寸,寸,；,；,3,、,、,确,确,定,定,模,模,锻,锻,工,工,步,步,；,；,4、选,择,择锻压,设,设备；,5、设,计,计锻模,模,模膛；,6、确,定,定锻造,温,温度范,围,围、加,热,热和冷,却,却规范,。

AUTS,1.绘,制,制模锻,件,件图,模锻件,图,图零,件,件图+,分,分模面+加工,余,余量+,模,模锻斜,度,度,+冲孔,连,连皮+,余,余块+,圆,圆角+,公,公差,分模面（上、,下,下模的,分,分界面,）,）,选择原,则,则：,A.应选在,锻,锻件最,大,大截面,处,处，以,利,利锻件,脱,脱模;,B.尽量选,用,用平面,，,，以简,化,化模具,结,结构、,方,方便制,造,造;,C.应选在,上,上、下,模,模膛轮,廓,廓相同,的,的位置,上,上，以,便,便,于及时,发,发现错,模,模；,D.选在模,膛,膛深度,最,最浅且,上,上、下,模,模深度,基,基本一,致,致,的位置,，,，以便,于,于金属,充,充满模,膛,膛例1:,余块,（为简,化,化形状,而,而增加,的,的料块,）,）:窄槽、,齿,齿形、,小,小,孔（孔,径,径小于25mm）、,深,深孔（,深,深度大,于,于3倍,直,直径）,、,、,横向孔,以,以及其,它,它妨碍,出,出模的,凹,凹部均,不,不锻出,冲孔连,皮,皮（,为避免,上,上、下,冲,冲头对,撞,撞损坏,模,模具而,在,在模锻,通孔时,留,留下的,金,金属层,）:,连,连皮厚,度,度一般,为,为48 mm，,锻后再,由,由冲孔,切,切边模,切,切除。

加工余,量,量和公,差,差：只在锻,后,后需机,加,加工之,处,处添加,模锻斜,度,度:垂直于,分,分型面,的,的表面,上,上加外壁斜,度,度5,或,或7,，,，,内壁斜,度,度7,或,或10,圆角半,径,径:所有转,角,角都应,为,为圆角,内圆角r=1 4mm，外,圆,圆角R=(3 4)r,安徽工,程,程科技,学,学院机,械,械系,AUTS,齿轮锻,件,件图,3.计,算,算坯料,尺,尺寸：,根据锻,件,件质量,和,和加热,、,、,锻造过,程,程中的,损,损耗计,算,算略,略）,4.选,定,定模锻,锤,锤吨位,：根据锻,件,件质量,查,查表确,定,定5.确,定,定锻造,温,温度范,围,围、加,热,热和冷,却,却规范,2.,确,确定,模,模锻,工,工步,拔or滚or,弯,弯制,坯,坯+,预,预锻+终,锻,锻,盘类,（,（,齿轮,、,、法,兰,兰等,）：,镦粗,制,制坯+（,预,预锻,）,）+,终,终锻,轴类,（,（,曲轴,、,、连,杆,杆等,）：,6.,修,修整,工,工序:,即模,锻,锻件,成,成形,后,后提,高,高精,度,度和,表,表面,质,质量,的,的工,序,序切,边,边：即带,冲连皮：,即带孔的锻件经终锻后，冲除孔内连皮的工序。

校正：,即为消除锻件在锻后产生的弯曲、扭转等变形，使之符合锻件图技术要求的工序热处理和清理：,模锻件经过修整后，一般还需通过热处理和清理采用正火或退火，细化晶粒；,清理表面缺陷或氧化皮7.零件,结,结构的模,锻,锻工艺性,应有合,理,理的分模,面,面，保证,锻,锻件从模,膛,膛中取出,又,又利于金,属,属填充、,减,减少余块,和,和易于制,模,模与分模,面,面垂直的,非,非加工面,应,应有结构,斜,斜度，以,利,利于从模,膛,膛中取出,锻,锻件应避免,肋,肋的设置,过,过密或高,宽,宽比过大,，,，以利于,金,金属充填,模,模腔应避免,腹,腹板过薄,，,，以减小,变,变形抗力,及,及利于金,属,属充填模,腔,腔避免横截面,面积相差过大,避免薄壁、高肋及直径过大的凸缘,应尽量,避,避免深孔,或,或多孔结,构,构以利,于,于制模和,减,减少余块,形状复,杂,杂件宜采,用,用锻-焊,、,、锻-螺,纹,纹联接等,组,组合结构,，,，以简化,模,模具和减,少,少余块7.模锻,工,工艺设计,示,示例,例：齿轮,零,零件，材,料,料为45,钢,钢，中批,量,量生产试,试编制模,锻,锻工艺规,程,程1）零,件,件结构分,析,析：零件结构,合,合理。

2）绘,制,制锻件图,：,：该零件孔,内,内应有连,皮,皮，参考,有,有关标准,和,和资料，,选,选定机械,加,加工余量,、,、锻件公,差,差、模锻,斜,斜度、模,锻,锻圆角等,参,参数值，,绘,绘出锻件,图,图3）确,定,定变形工,步,步：该锻件系,盘,盘类件，,应,应采用镦,粗,粗终锻,工,工步4）选,择,择修整工,序,序：需安排切,边,边、冲连,皮,皮、校正,、,、热处理,（,（正火或,退,退火）、,清,清理等修,整,整工序3.3.3 冲压,工,工艺设计,（,（自学）,冲压工艺,设,设计包括,冲,冲裁、弯,曲,曲、拉深,等,等工序中,的,的工艺设,计,计以及冲,压,压工序选,择,择、模具,选,选择等1.冲裁,工,工艺设计,(1)落,料,料模刃口,尺,尺寸:,落料件尺,寸,寸取决于,凹,凹模刃口,尺,尺寸，,且随着凹,模,模磨损刃,口,口尺寸会,增,增大；,(2)冲,孔,孔模刃口,尺,尺寸:,由于制件,孔,孔的尺寸,取,取决于凸,模,模刃口尺,寸,寸,且随着凸,模,模磨损刃,口,口尺寸会,减,减少安徽工程,科,科技学院,机,机械系,AUTS,确定新制,凸,凸模、凹,模,模尺寸的,基,基本原则,为,为：,落料以凹模为基准，,凹,凹模尺寸,接,接近于落,料,料件的最,尺,尺寸，凸,模,模比凹模,缩,缩小一个,最,最小间隙,值,值；,冲孔以凸模为基准，,凸,凸模尺寸,接,接近于冲,孔,孔件的最,大,大尺寸，,凹,凹模比凸,模,模放大一,个,个最小间,隙,隙值。

2.弯曲,工,工艺设计,(1)凸,模,模圆角半,径,径rp：,一般情况,下,下，凸模,圆,圆角半径,取,取等于或,略,略小于工,件,件内侧圆,角,角半径r,当工件,圆,圆角半径,较,较大时且,精,精度较高,时,时，应进,行,行回弹计,算,算2)弯,曲,曲件毛坯,长,长度计算,：,：,弯曲件毛,坯,坯长度为,弯,弯曲件的,直,直线部分,和,和弯曲部,分,分的中性,3.拉深,工,工艺设计,（1）拉,深,深间隙Z,：,：即拉深模,具,具中凸模,和,和凹模之,间,间的单边,径,径向间隙,2）凸,、,、凹模直,径,径：当要求拉,深,深件外形,正,正确时，,凹,凹模直径,应,应等于拉,深,深件外径,，,，凸模直,径,径为凹模,直,直径减去,间,间隙值当,当要求拉,深,深件内形,正,正确时，,凸,凸模直径,应,应等于拉,深,深件内径,，,，凹模直,径,径等于凸,模,模直径加,间,间隙值3）毛,坯,坯直径计,算,算：,毛坯直径通,常,常是根据拉,深,深件与坯料,表,表。