材料成型工艺基础-金属塑性成形教案.doc

第二章 金属塑性变形 视频剪辑：金属塑性加工的重要性 压力加工的基本生产方式 锻造 自由锻（手工、机器）视频剪辑：锻造方式 模锻 动画：模锻过程 板料冲压 视频剪辑：板料冲压件二 轧制 轧板材 动画：钢板轧制 轧棒料 动画：圆钢轧制 轧环 图片：轧环 拉拔 冷拉缝纫机送布牙 图片：冷拉缝纫机送布牙 其它塑性成形工艺（链接至第五节） 视频剪辑：钢锭压合（压力加工的原材料） 压力机上开坯 图片：压力机上开坯 第一节金属塑性变形基础 加工硬化 视频剪辑：冷作硬化 材料的压力加工性能（可锻性）视频剪辑：金属材料的可锻性 三、冷变性和热变形 ?判据：材料的再结晶温度 ?冷变形的特点 变形抗力大 材料出现加工硬化 需中间退火 产品精度高 ?热变形的特点 变形抗力小 基本上不出现加工硬化 需采用预先热处理消除缺陷 产品精度较低（一般作为毛坯件使用） 第二节 自由锻 视频剪辑：自由锻概述 一、自由锻设备 空气锤 图片：空气锤结构图 冲击力，小型工件 视频剪辑：空气锤自由锻 蒸汽锤 图片：蒸汽锤 冲击力，中型工件 视频剪辑：蒸汽锤自由锻 电液锤 图片：电液锤 冲击力，中型工件 水压机 视频：水压机 静压力，大型、重型工件 视频剪辑：水压机自由锻 前两者噪声大，震动大，生产环境差；后两者好。 二、自由锻工序 镦粗 Flash动画：镦粗 盘套类、饼状工件的主工序 视频剪辑：镦粗 拔长 Flash动画：拔长 杆类、轴类工件的主工序 视频剪辑：拔长 扭转 视频剪辑：扭转 错移 视频剪辑：错移 切割 视频剪辑：切割 冲孔 视频剪辑：冲孔 三、自由锻工艺规程的制定 （a）确定 敷料、加工余量 Flash动画：余块和余量 公差 （b）确定坯料重量和尺寸 G坯料=G锻件+G烧损+G料头 （c） 安排自由锻工序 思考题： 重要零件为何要进行多次的镦粗、拔长，又镦粗、再拔长？ （目的：打碎粗大的铸造晶粒，使晶粒细化，消除部分铸造缺陷如气孔、缩松等。） （d）选择锻造设备 （e）确定锻造温度范围 始锻温度 1200℃以下 终锻温度 800 ℃以上 思考题 碳钢的锻造温度为何选在800 ~1200℃之间？ 四、工艺特点 锻件精度低，一般是半成品或毛坯件。 生产率低，可以生产各种重量的锻件。 大型、巨型 锻件只能用自由锻方法生产。 五、自由锻件的结构工艺性 轴类锻件结构工艺性 动画：轴结构性 杆类锻件结构工艺性 动画：杆类结构性 盘状锻件结构工艺性 动画：法兰盘结构性 第三节 模锻 视频剪辑：模锻概述 一、模锻方式 （a）蒸汽-空气锤上模锻 蒸汽-空气锤 视频剪辑：锤上模锻 胎模锻 视频剪辑：胎模锻 锤上模锻 锻模结构 视频剪辑：锤上模锻锻模 图片：锻模结构 视频剪辑：飞边切除 思考题：模锻能否直接锻出通孔？ (b) 热模锻压力机（静压力） 视频剪辑：压力机上模锻 (c)平锻机上模锻 视频剪辑：平锻机上模锻 二、模锻工序 形状简单的锻件：预锻→终锻→清理（切边→去连皮） 形状较复杂或锻造比大的零件 的锻件： 制坯→预锻→终锻→清理 Flash动画：模锻过程 连杆锻模 视频剪辑：连杆锻模 曲轴模锻 视频剪辑：曲轴模锻 三、锻件图的制订 1.分模面的确定 Flash动画：分模面的选择  = 1 \* GB3 ①确保锻件能从模膛中取出。分模面应选在最大截面处。  = 2 \* GB3 ②上下模膛应基本对称或相似。便于金属均匀变形。  = 3 \* GB3 ③模膛深度应较浅。深模膛的缺点：变形量大，变形不均匀，锻件外形可能会不完整，也不利于锻件出模。变形抗力大，模具寿命也降低。  = 4 \* GB3 ④分模面尽量为一平面，便于锻模的生产和加工。  = 5 \* GB3 ⑤所选分模面尽量使敷料最少，提高金属利用率和节省后续加工工时。 2.敷料、加工余量和公差的确定 坯料重量和尺寸的计算 G坯料=G锻件+G烧损+G料头 3.锻模斜度 作用和铸造起模斜度类似。 4.模锻圆角 必须有圆角。否则，锻模易损坏，大大降低使用寿命。 5.冲孔连皮 Flash动画：冲孔连皮 四、模锻的工艺特点 锻件精度、生产率比自由锻高。 需用专用模具，模具成本高，适用于大批量生产。视频剪辑：模锻生产线 锻件的外形可以较复杂。 中、小型锻件为主。 图片：典型模锻件 五、模锻件的结构工艺性 (a)模锻件应避免深孔或多孔。 (b)模膛不应过深。 (c)形状复杂或敷料较多时，宜考虑焊接+锻造组合结构。 第四节 板料冲压 视频剪辑：板料冲压件一 一、冲压设备 冲床 图片：冲床结构图 数控冲床 图片：数控冲床实物 剪床 图片：剪床 二