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1、2021/6/4 1 鍛造工藝與模具設(shè)計 復(fù) 習(xí) 2021/6/4 2 第 一 章 概 述n 一 、 鍛 造 加 工 金 屬 零 件 的 優(yōu) 勢n 二 、 鍛 造 方 法 分 類 、 鍛 造 生 產(chǎn) 過 程n 三 、 鍛 造 業(yè) 的 歷 史 沿 革 及 發(fā) 展n 四 、 鍛 壓 技 術(shù) 面 臨 的 任 務(wù) 與 挑 戰(zhàn)n 五 、 本 課 程 的 性 質(zhì) 及 任 務(wù) 2021/6/4 3 21世紀(jì)的材料成形加工技術(shù)與科學(xué) 1 材 料 成 形 加 工 技 術(shù) 的 作 用 及 地 位 2 材 料 成 形 加 工 技 術(shù) 的 發(fā) 展 趨 勢 批 量 小 、 質(zhì) 量 高 、 成 本 低 、 交 貨 期 短

2、 、生 產(chǎn) 柔 性 、 環(huán) 境 友 好 ; 更 輕 、 更 薄 、 更 精 、 更 強 、 更 韌 及 成 本低 、 周 期 短 、 質(zhì) 量 高 的 方 向 發(fā) 展 。 3 新 材 料 成 形 加 工 技 術(shù) 4 材 料 成 形 加 工 過 程 的 建 模 與 仿 真 (Modeling and Simulation) 5 快 速 產(chǎn) 品 /工 藝 開 發(fā) 系 統(tǒng) 、 虛 擬 制 造 及綠 色 制 造 2021/6/4 4 第二章 鍛造用原材料及坯料準(zhǔn)備n常用的下料方法有n剪切法、鋸切法、冷折法、n砂輪切割法、氣割法和車削法等。 2021/6/4 5 第三章 鍛造加熱規(guī)范一、鍛前加熱的目的及方

3、法目的: 1、提高金屬塑性； 2、降低變形抗力，即增加金屬的可鍛性，從而使金屬易于流動成形，并使鍛件獲得良好的鍛后組織和力學(xué)性能。加熱方法： 按所采用的熱源不同，可分為燃料加熱和電加熱兩大類。 2021/6/4 6 二、金屬加熱時產(chǎn)生的變化 在組織結(jié)構(gòu)方面，發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，其晶粒長大，嚴(yán)重時會造成過熱、過燒。 力學(xué)性能：塑性提高，變形抗力降低，殘余應(yīng)力逐步消失，但也可能產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力。過大的內(nèi)應(yīng)力會引起金屬開裂。 物理性能：導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)、膨脹系數(shù)、密度、顏色?；瘜W(xué)性能：氧化、脫碳、吸氫等化學(xué)反映。 2021/6/4 7 n三、 金屬鍛造溫度范圍的確定n四、 金屬的加熱規(guī)范n五、金屬的少無氧

4、化加熱 2021/6/4 8 2021/6/4 9 第 四 章 自 由 鍛 主 要 工 序 分 析 自由鍛的優(yōu)點： 所用工具簡單，通用性強、靈活性大，因此適合單件和小批鍛件; 特別是特大型鍛件的生產(chǎn)，這對于新產(chǎn)品的試制、非標(biāo)準(zhǔn)的工裝夾具和模鍛、模鍛件的制坯、 自由鍛的缺點: 鍛件精度低，加工余量大、生產(chǎn)率低、勞動強度大等。 2021/6/4 10 自由鍛工序： (1)基本工序 ： 指能夠較大幅度地改變坯料形狀和尺寸的工序，也是自由鍛造過程中主要變形工序。 鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、剁切、錯移、扭轉(zhuǎn)等工步。 (2)輔助工序： 指在坯料進(jìn)入基本工序前預(yù)先變形的工序。 如鋼錠倒棱和縮頸倒棱、預(yù)壓夾鉗把

5、、階梯軸分鍛壓痕等。 (3)修整工序 ： 指用來精整鍛件尺寸和形狀便其完全達(dá)到鍛件圖要求的工序。 如鐓粗后的鼓形滾圓和截面滾圓、凸起、凹下及不平和有壓痕面的平整、端面平整、拔長后的彎曲校直和鍛斜后的校正等工步。 2021/6/4 11 第 五 章 自 由 鍛 工 藝 過 程一、自由鍛工藝過程制定內(nèi)容包括: 一 、 自 由 鍛 鍛 件 圖 的 制 訂 與 繪 制 二 、 變 形 工 藝 過 程 的 制 訂 三 、 坯 料 質(zhì) 量 和 尺 寸 的 確 定 四 、 自 由 鍛 設(shè) 備 噸 位 計 算 與 選 擇 五 、 鍛 造 溫 度 的 確 定 、 加 熱 、 冷 卻 熱處 理 規(guī) 范 2021/

6、6/4 12 2021/6/4 13 2021/6/4 14 第 六 章 模 鍛 成 形 工 步 分 析 2021/6/4 15 開式模鍛毛邊槽的作用： （ 1） 造 成 足 夠 大 的 水 平 方 向 的 阻 力 ， 迫使 金 屬 充 滿 型 槽 ， 保 證 鍛 件 尺 寸 準(zhǔn) 確 。 (2)緩 沖 錘 擊 。 (3)容 納 多 余 金 屬 。 2021/6/4 16 2、模鍛件分類n第一類、圓餅類鍛件n第二類 長軸類鍛件n第三類、頂鐓類鍛件n第四類、復(fù)合類鍛件 2021/6/4 17 2021/6/4 18 2021/6/4 19 2021/6/4 20 2021/6/4 21 3、模鍛件

7、圖設(shè)計鍛件圖：根據(jù)零件圖設(shè)計，分為冷鍛件圖和熱鍛件圖兩種。熱鍛件圖：熱鍛件圖用于鍛模設(shè)計和加工制造。冷鍛件圖：冷鍛件圖用于最終鍛件檢驗和熱鍛件圖設(shè)計；一般將冷鍛件圖稱為鍛件圖。設(shè)計鍛件圖應(yīng)考慮： 1）確定分模面 2）確定鍛件的機械加工余量和公差 3）模鍛斜度 4）圓角直徑 5）沖孔連皮 n模鍛鍛件圖及鍛件技術(shù)條件 2021/6/4 22 4、 模 鍛 變 形 工 步 的 確 定n錘上模鍛工序包括三類工步。n (1)模鍛工步 包括預(yù)鍛和終鍛工步，其作用是使經(jīng)制坯的坯料得到冷鍛件圖所要求的形狀和尺寸。預(yù)鍛。n (2)制坯工步 包括鐓粗、拔長、滾擠、卡壓、成形、彎曲等工步。制坯工步的作用是改變毛坯的

8、形狀，合理分配坯料體積，以適應(yīng)鍛件橫截面形狀和尺寸的要求，使金屬較好地充滿型槽。n (3)切斷工步 切斷工步的作用主要是當(dāng)采用一料多件模鍛時，切斷已鍛好的鍛件，以便能繼續(xù)鍛造下一個;或是用來切斷鉗口。 2021/6/4 23 圓餅類鍛件制坯工步的選擇 2021/6/4 24 長軸類鍛件制坯工步選擇 2021/6/4 25 2021/6/4 26 2021/6/4 27 2021/6/4 28 計算毛坯n計算毛坯： 計算毛坯截面圖 計算毛坯直徑圖表示。 2021/6/4 29 2021/6/4 30 計算繁重系數(shù) 長軸類鍛件終鍛前，需要將等截面的原材料預(yù)制成計算毛坯的形狀，因而要采用合適的制坯工

9、步，如拔長、滾擠、卡壓等，以便將桿部多余金屬轉(zhuǎn)移到頭部，轉(zhuǎn)移金屬量的多少與下列繁重系數(shù)有關(guān)。 = dmax/d均 = L計/d均 K = (d拐-dmin)/L 2021/6/4 31例 有一質(zhì)量為08kg的錘上模鍛件，作出計算毛坯圖后，經(jīng)計算工藝繁重系數(shù) =1.37 =3.2 k=0.05 2021/6/4 32 六、坯料尺寸的確定七、模鍛錘噸位計算 2021/6/4 33 第八章 鍛模設(shè)計一 模鍛工步型槽設(shè)計（一）終鍛型槽設(shè)計 終鍛型槽是各種型槽中最重要的型槽，用來完成鍛件最終成形。終鍛型槽按熱鍛件圖加工制造和檢驗，所以設(shè)計終鍛型槽，須先設(shè)計熱鍛件圖。n 1、熱鍛件圖設(shè)計 熱鍛件圖與冷鍛件

10、圖差異n 2、毛邊槽設(shè)計n 3、鉗口（二）、預(yù)鍛型槽設(shè)計 2021/6/4 34 二 制坯工步型槽設(shè)計（1）拔長型槽設(shè)計（2）滾擠型槽設(shè)計（3）卡壓型槽設(shè)計（4）彎曲型槽設(shè)計（5）成形型槽設(shè)計（6）鐓粗臺和壓扁臺型槽設(shè)計切斷型槽設(shè)計 2021/6/4 35 錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計n錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)：n 1、各工步型槽在模塊上的合理布排；n 2、型槽之間和型槽至模塊邊緣的壁厚， 模塊尺寸、質(zhì)量、纖維方向要求；n 3、平衡錯移力的鎖扣形式 2021/6/4 36 1、型槽布排 2、型槽壁厚 3、錯移力的平衡和鎖扣的設(shè)計 4、模塊尺寸及要求 （1）承擊面（2）打擊中心與模塊中心的偏移值（3）模塊寬度（4）

11、模塊高度（5）模塊長度（6）模塊質(zhì)量（7）鍛模檢驗角（8）模塊的技術(shù)要求 5、錘鍛模加工精度和表面質(zhì)量 6、錘鍛模的緊固方式 2021/6/4 37 n熱模鍛曲柄壓力機上模鍛n平鍛機上模鍛 2021/6/4 38 第九章 模鍛后續(xù)工序1、開式模鍛件均帶有毛邊，某些帶孔鍛件還有連皮，通常采用沖切法去除毛邊和連皮；2、為了消除模鍛件的殘余應(yīng)力，改善其組織和性能，須要進(jìn)行熱處理；3、為了清除鍛件表面氧化皮，便于檢驗表面缺陷和切削加工，要進(jìn)行表面清理；4、鍛件在切邊、沖連皮、熱處理和清理過程中若有較大變形，應(yīng)進(jìn)行校正；對于精度要求較高的鍛件，則應(yīng)進(jìn)行精壓；5、最終，鍛件的質(zhì)量要進(jìn)行檢驗。 部分資料從網(wǎng)絡(luò)收集整理而來，供大家參考，感謝您的關(guān)注！