机械制造_锻压成形.ppt

17 目录 机械制造基础 ----锻压成形 锻压是利用金属的塑性变形，改变坯料的尺寸和形状，并 改善其内部组织和力学性能，获得所需毛坯或零件的成形加工 方法 锻造和冲压是锻压成形的主要方法之一 锻造一般是将轧制圆钢、方钢（中、小锻件）或钢锭（大 锻件）加热到高温状态后进行加工锻造能够改善铸态组织、 锻合铸造缺陷（缩孔、气孔等），使锻件组织紧密、晶粒细化 、成份均匀，从而显著提高金属的力学性能因此，锻造主要 用来制造那些承受重载、冲击载荷、交变载荷的重要的机械零 件或毛坯，如各种机床的主轴和齿轮、汽车发动机的曲轴和连 杆、起重机吊钩及各种刀具、模具等 第3章 锻压成形 38 目录 3.1.1 金属的塑性变形 3.1 金属的塑性变形及锻造性能 动画：单晶体正应力拉伸 1. 塑性变形 金属在外力作用下，内部产生应力 和应变当应力小于屈服强度时，内部 只发生弹性应变；当应力超过屈服强度 时，迫使组成金属的晶粒内部产生滑移 或孪晶，同时晶粒间也产生滑移和转动 ，因而形成了宏观的塑性变形 1）弹性变形及破断 当金属受外力作用时，外力可分为 正应力和切应力，正应力使金属产生弹 性变形或破断。

39 目录 2）单晶体塑性变形 实验表明，晶体只有在切应力的作用下才会发生塑性变形室 温下，单晶体的塑性变形主要是通过滑移和孪生进行的滑移是指 在切应力作用下，晶体的一部分相对于晶体的另一部分沿滑移面作 整体滑动，动画为单晶体在切应力作用下的滑移变形过程 动画：单晶体在切应力作用下的滑移变形 40 目录 动画：几种常用锻压方法的应力状态 41 目录 综上所述，金属的锻造 性不仅取决于金属的本质， 还取决于变形的工艺条件 因此，进行压力加工时，要 力求创造最有利的变形条件, 充分发挥金属的塑性，降低 变形抗力，使能量消耗最少, 用最经济的方法达到加工的 目的 教学视频：锻造性及其影响因素 42 目录 2．自由锻的基本工序 自由锻的基本工序是指锻造过程中直接改变坯料形状和尺寸的 工艺过程主要包括镦粗、拔长、弯曲、冲孔、扭转、错移等，其 中最常用的是镦粗、拔长和冲孔 1) 镦粗 使坯料整体或一部分高度减小、截面积增大的工序 (1)镦粗的种类分为完全镦粗、局部镦粗和垫环镦粗等 动 画 ： 镦 粗 43 目录 4） 弯曲 5） 扭转 教学视频：弯曲教学视频：扭转 将毛坯弯成所需形状的工序 ，在进行弯曲变形前，先要将毛 坯锻成所需形状，使体积合理分 配。

便于获得合格产品 将毛坯一部分相对于另一 部分绕其轴线旋转一定角度的 工序 44 目录 2)典型锻件的自由锻工艺示例 45 锻 件 名 称工 艺 类 别 锻 造 温 度 范 围设 备材 料 加 热 火 次 齿 轮 坯自 由 锻1200～800℃65 Kg空气锤45钢1 锻 件 图 坯 料 图 序号 工序名称工序简图使用工具操作要点 1局部镦粗 火钳 镦粗漏盘 控制镦粗后的高度为45mm 表3-2 自由锻工艺 目录 序号 工序名称工序简图使用工具操作要点 4修整平面火钳 镦粗漏盘 轻打使锻件厚度达到 441 mm 46 典型锻件的自由锻工艺示例 （续） 典型锻件的自由锻工艺示例（续） 目录 1．胎模锻锻模的种类、结构及用途 名称动 画视 频结构和用途 摔 模 摔模由上摔、下摔及摔把 组成常用于回转体轴类 锻件的成形或精整，或为 合模制坯 弯 模 弯模由上模、下模组成 用于吊钩、吊环等弯杆 类锻件的成形或为合模 制坯 47 表3-3 胎模的种类、结构和用途 目录 板料冲压是在冲床上用冲模使金属或非金属板料产生分离或变 形而获得制件的加工方法。

板料冲压通常在室温下进行，所以又叫 冷冲压用于冲压的材料必须具有良好的塑性，常用的有低碳钢、 高塑性合金钢、铝和铝合金、铜和铜合金等金属材料以及皮革、塑 料、胶木等非金属材料冲压的优点是生产率高、成本低；成品的 形状复杂、尺寸精度高、表面质量好且刚度大、强度高、重量轻， 无需切削加工即可使用因此在汽车、拖拉机、电机、电器、日常 生活用品及国防工业生产中得到广泛应用 3.3 板料冲压 3.3.1 概述 50 目录 冲压常用的设备有剪床和冲床等剪床的作用是把板料切成一 定宽度的条料，为后续的冲压备料冲床的作用是完成冲压的各道 工序，生产出合格的产品 3.3.2 冲压设备 动画：剪床工作原理 剪床 51 目录 1）翻边 所谓翻边就是将零件的孔边缘或外边缘在模具作用下，翻成竖 立边缘的一种冲压工艺方法 4. 其他成形工序简介 动画：翻边教学视频：翻边 52 目录 冲模是实现坯料分离或变形必 不可少的工艺装备，工作时必须保证 冲出合格的制件，同时能适应生产规 模的需要，还应使模具制造及维修方 便，操作简单、安全可靠 1.冲模的结构组成和作用 一副完整的冲模应由工作零件、 定位零件、卸料零件、导向零件、基 础零件及紧固零件六大部分组成。

3.3.4 冲模 动画：模具剖视 53 目录 教学视频：冲模 54 目录 3)板料的真空成形和吹塑成形 将超塑性板料放在模具中，并与模具一起加热到超塑性温度后 ，将模具内的空气抽出（真空成形）或向模具内吹入压缩空气（吹 塑成形），利用气压差使板坯紧贴在模具上，从而获得所需形状的 工件这种方法主要适合于成形钛合金、铝合金、锌合金等形状复 杂的壳体零件 通常零件厚度 在0.4～4mm之间的 薄板用真空成形法， 而厚度较大、强度 较高的板料用吹塑 法 55 真空成形和吹塑成形 目录 2. 粉末锻造的工艺流程 粉末锻造的工艺流程为： 制粉 混粉 冷压制坯 烧结加热 模锻 热处理 成品 动画：粉末锻造的工艺流程 56 目录 3.5.6 高能率成形 高能率成形是利用炸药或电装置在极短时间内释放出化学能、 电能、电磁能等，通过空气或水等传压介质产生的高压冲击波使板 坯迅速变形和贴模而获得制件的成形方法 常用的高能率成形方法有爆炸成形、电液成形、电磁成形等 它们的共同特点是模具简单，零件精度高、表面质量好，能加工塑 性差的难成形材料，生产周期短、 成本低。

1. 爆炸成形 爆炸成形是利用高能炸药在 爆炸瞬间释放出的巨大化学能对 金属毛坯进行加工的一种高能率 成形方法 动画：爆炸成形 57 目录 与模锻件相比，辊锻件力学性能较好，尺寸稳定，可节省 材料，但尺寸和形状精度不高并且只能使截面变小，不能使截 面变大，故主要适用于生产长轴类、长杆类锻件或锻坯目前 ，辊锻工艺已用于制造汽车、拖拉机的前梁、连杆、传动轴、 转向节以及涡轮机叶片等零件 教学视频：辊锻 动画：辊锻 58 目录 知识回顾知识回顾 Knowledge Knowledge ReviewReview 。