机械制造基础教学课件 作者 黄胜银第六章 压力加工.ppt

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1、第6章压力加工6.1压力加工概述6.2金属的压力加工6.3锻压件结构设计第6章压力加工第六章压力加工教学重点自由锻特点、工序及应用，模锻特点、方法及应用，板料冲压特点、工序及应用。教学难点本课题重点与难点金属塑性成形原理，绘制自由锻件图。6.1压力加工概述压力加工是通过对金属坯料施加外力，使其产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，又称为金属塑性加工，也称为锻压。6.1压力加工概述6.1.1压力加工的方法与特点1.压力加工的方法1)轧制使金属坯料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续塑性变形，改变其性能，获得所要求的截面形状的加工方法。2)挤压

2、将金属坯料置于挤压筒中加压，使其从挤压模的模孔中挤出，横截面积减小，获得所需制品的加工方法。3)拉拔坯料在牵引力作用下通过拉拔模的模孔拉出，产生塑性变形，得到截面细小、长度增加的制品的加工方法，拉拔一般是在冷态下进行。6.1压力加工概述4)自由锻用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间，使坯料受冲击力作用而变形，获得所需形状的锻件的加工方法。5)模锻利用模具使金属坯料在模膛内受冲击力或压力作用，产生塑性变形而获得锻件的加工方法。6)板料冲压用冲模使板料经分离或成形得到制件的加工方法。在上述的六种金属塑性加工方法中，轧制、挤压和拉拔主要用于生产型材、板材、线材、带材等；自由锻、

3、模锻和板料冲压总称锻压，主要用于生产毛坯或零件。6.1锻压工艺基础6.1锻压工艺基础2、锻压加工特点(1)改善金属组织，提高金属的力学性能；(2)适用范围广，生产效率高；(3)材料利用率高。锻压的缺点，与铸造相比难以获得形状较为复杂的零件。6.1压力加工概述6.1.2金属的锻压性能金属的锻压性能是指金属材料承受压力加工时获得优质制件难易程度的能力。影响金属锻压性能的主要因素是金属的本质和变形条件。1.金属本质的影响（1）化学成分一般纯金属的锻压性能优于合金；合金钢中合金元素的种类、含量越多，锻压性能越差；碳素钢中，随着碳的质量分数的增加、锻压性能越来越差。（2）金属组织金属内部的

4、组织不同，其锻压性能相差很大。6.1压力加工概述6.1.2金属的锻压性能2.变形条件的影响（1）变形温度在一定的变形温度范围内，随着温度升高，金属原子的运动能力提高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了锻压性能。锻件的温度可用仪表测定，在生产中也可根据被加热金属的火色来判别。材料种类始锻温度/℃终锻温度/℃低碳钢1200~1250800中碳钢1150~1200800合金结构钢1100~11808506.1锻压工艺基础（2）变形速度变形速度是指金属在单位时间的相对变形量。它对金属锻压性能的影响是矛盾的，如图所示。变形速度对塑性及变形抗力的影响（3）应力状态金属在经受不同方法变形时

5、，所产生的应力的大小和性质（压应力或拉应力）是不同的。三个方向的应力中，压应力数目越多，金属的塑性越好，而拉应力数目越多，金属的塑性越差。6.2金属的压力加工方法6.2.1自由锻自由锻是指用简单的通用性工具，在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力，使坯料产生塑性变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。1.自由锻特点及应用自由锻生产所用工具简单，适应性强，生产周期短，成本低，应用范围广。自由锻只适合于单件、小批量的生产。同时，自由锻是大型锻件唯一可能的锻造方法。6.2金属的压力加工方法2.自由锻工序自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序。基本工序包括镦粗、拔长

6、、冲孔、弯曲、切割等；辅助工序包括压钳口、倒棱、压肩等；精整工序是对已成形的锻件表面进行平整，清除毛刺、校直弯曲、修整鼓形等。6.2金属的压力加工方法3自由锻工艺规程的制定简介工艺规程是指导生产的基本技术文件。自由锻的工艺规程主要有以下内容：1）绘制锻件图锻件图是以零件图为基础，考虑了锻造余块、机械加工余量、锻件公差、检验试样及工艺夹头等因素绘制而成。2）坯料质量和尺寸的计算坯料重量和尺寸计算是工艺规程中很重要的一步，它关系到材料的利用率。其中，坯料的重量包括锻件重量和损耗重量。6.2金属的压力加工方法3）选择锻造工序表自由锻锻件的分类及锻造用基本工序6.2金属的压力加工方法4）

7、锻造比的确定锻造比是衡量锻件变形程度的一种方法，也是保证锻件质量的一个重要指标。５）选择锻造设备选择表锻造设备的吨位和最大锻件质量锻造厂设备空气锤蒸汽—空气锤水压机吨位65~750kg1~5t500~12500t最大锻件质量/kg2~4050~7001000~1800006.2金属的压力加工方法自由锻常用设备6.2金属的压力加工方法自由锻常用工具6.2金属的压力加工方法6.2.2模锻1、模锻的特点及应用模锻是利用模具使坯料变形而获得锻件的方法。模锻与自由锻相比，具有以下特点：1）