1、.,鍛造工藝與模具設(shè)計(jì) 復(fù) 習(xí),.,第一章 概述,一、鍛造加工金屬零件的優(yōu)勢 二、鍛造方法分類、鍛造生產(chǎn)過程 三、鍛造業(yè)的歷史沿革及發(fā)展 四、鍛壓技術(shù)面臨的任務(wù)與挑戰(zhàn) 五、本課程的性質(zhì)及任務(wù),.,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、生產(chǎn)柔性、環(huán)境友好; 更輕、更薄、更精、更強(qiáng)、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,.,第二章 鍛造用原材料

2、及坯料準(zhǔn)備,常用的下料方法有 剪切法、鋸切法、冷折法、 砂輪切割法、氣割法和車削法等。,.,第三章 鍛造加熱規(guī)范,一、鍛前加熱的目的及方法 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(dòng)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。,.,二、金屬加熱時(shí)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(shí)會(huì)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(huì)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。 化學(xué)性能

3、：氧化、脫碳、吸氫等化學(xué)反映。,.,三、 金屬鍛造溫度范圍的確定 四、 金屬的加熱規(guī)范 五、金屬的少無氧化加熱,.,.,第四章 自由鍛主要工序分析,自由鍛的優(yōu)點(diǎn)： 所用工具簡單，通用性強(qiáng)、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(duì)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(diǎn): 鍛件精度低，加工余量大、生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等。,.,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(cuò)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

4、錠倒棱和縮頸倒棱、預(yù)壓夾鉗把、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。,.,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(jì)算與選擇 五、鍛造溫度的確定、加熱、冷卻熱處理規(guī)范,.,.,.,第六章模鍛成形工步分析 1、錘上模鍛方式與變形特征,分類： 按金屬在鍛模型槽內(nèi)變形的特征，以及變形金屬所處應(yīng)力和塑性狀態(tài)的不同，可分為

5、開式模鍛與閉式模鍛; 如按型槽數(shù)分： 有單型槽模鍛和多型槽模鍛; 如按成形鍛件數(shù)分: 則分為單件模鍛和多件模鍛。,.,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。,.,2、模鍛件分類,第一類、圓餅類鍛件 第二類 長軸類鍛件 第三類、頂鐓類鍛件 第四類、復(fù)合類鍛件,.,.,.,.,.,3、模鍛件圖設(shè)計(jì),鍛件圖：根據(jù)零件圖設(shè)計(jì)，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(jì)和加工制造。 冷鍛件圖：冷鍛件圖用于最終鍛件檢驗(yàn)和熱鍛件圖設(shè)計(jì)；一般將冷鍛件圖稱為鍛件圖。 設(shè)計(jì)鍛件圖應(yīng)考慮： 1）確定分

6、模面 2）確定鍛件的機(jī)械加工余量和公差 3）模鍛斜度 4）圓角直徑 5）沖孔連皮 模鍛鍛件圖及鍛件技術(shù)條件,.,4、模鍛變形工步的確定,錘上模鍛工序包括三類工步。 (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。 (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。 (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(shí)，切斷已鍛好的鍛件，以便能繼續(xù)鍛造下一個(gè);或是用來切斷鉗口。,.,圓餅類鍛件制坯工步的選擇,.,長軸類鍛件制坯工

7、步選擇,.,.,.,.,計(jì)算毛坯,計(jì)算毛坯： 計(jì)算毛坯截面圖 計(jì)算毛坯直徑圖表示。,.,.,計(jì)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(jì)算毛坯的形狀，因而要采用合適的制坯工步，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(jì)/d均 K = (d拐-dmin)/L,.,例 有一質(zhì)量為08kg的錘上模鍛件，作出計(jì)算毛坯圖后，經(jīng)計(jì)算工藝繁重系數(shù) =1.37 =3.2 k=0.05,.,六、坯料尺寸的確定 七、模鍛錘噸位計(jì)算,.,第八章 鍛模設(shè)計(jì),一 模鍛工步型槽設(shè)計(jì) （一）終鍛型槽設(shè)計(jì) 終鍛型槽是各種型槽中最重要的

8、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(yàn)，所以設(shè)計(jì)終鍛型槽，須先設(shè)計(jì)熱鍛件圖。 1、熱鍛件圖設(shè)計(jì) 熱鍛件圖與冷鍛件圖差異 2、毛邊槽設(shè)計(jì) 3、鉗口 （二）、預(yù)鍛型槽設(shè)計(jì),.,二 制坯工步型槽設(shè)計(jì),（1）拔長型槽設(shè)計(jì) （2）滾擠型槽設(shè)計(jì) （3）卡壓型槽設(shè)計(jì) （4）彎曲型槽設(shè)計(jì) （5）成形型槽設(shè)計(jì) （6）鐓粗臺(tái)和壓扁臺(tái)型槽設(shè)計(jì) 切斷型槽設(shè)計(jì),.,錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)： 1、各工步型槽在模塊上的合理布排； 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； 3、平衡錯(cuò)移力的鎖扣形式,.,1、型槽布排 2、型槽壁厚 3、錯(cuò)移力的平衡和鎖扣的設(shè)計(jì) 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）模塊高度（5）模塊長度（6）模塊質(zhì)量（7）鍛模檢驗(yàn)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,.,熱模鍛曲柄壓力機(jī)上模鍛 平鍛機(jī)上模鍛,.,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