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《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課件.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、材料成型方法及質(zhì)量控制鍛壓部分Thetechnologyandequipmentofforging第一章緒論1、鍛造工藝歷史4000年的歷史,主要是手工鍛造伴隨中國(guó)古代農(nóng)業(yè)、手工業(yè)和兵器工業(yè)發(fā)展機(jī)器鍛造是現(xiàn)代鍛造生產(chǎn)的主要方式砧(anvil)農(nóng)具兵器戰(zhàn)爭(zhēng)2、鍛造工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用(1)優(yōu)點(diǎn)能改善金屬的組織,提高金屬的力學(xué)性能和物理性能節(jié)約金屬材料和切削加工工時(shí)具有較高的勞工生產(chǎn)率鍛造有很大的靈活性,形狀從簡(jiǎn)單到復(fù)雜;重量從1公斤到幾百公斤甚至幾百噸;既可單件小批生產(chǎn)又可大批量生產(chǎn)CastPlateForged(2)缺點(diǎn)零件的結(jié)構(gòu)工藝性要求高,不能直接鍛成形狀復(fù)雜的零件。
2、鍛壓加工方法需要重型的機(jī)器設(shè)備和較復(fù)雜的模具,對(duì)于廠房基地要求高,初次投資費(fèi)用高。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)條件較差(熱加工和冷加工)(3)沖壓工藝特點(diǎn)冷沖壓是一種先進(jìn)的金屬加工方法,它是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上,利用模具和沖壓設(shè)備對(duì)板料金屬進(jìn)行加工,以獲得所需要的零件形狀和尺寸。冷沖壓和切屑加工比較,具有生產(chǎn)率高、加工成本低、材料利用率高、產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn),特別適合于大量生產(chǎn)3應(yīng)用飛機(jī)85%;坦克70%;大炮槍支汽車(chē)、輪船70%電器、儀表90%機(jī)床制造工業(yè)中各種機(jī)床上的主要零件電力工業(yè)中發(fā)電設(shè)備的主要零件前橋系列后橋系列發(fā)動(dòng)機(jī)系列變速
3、箱及離合器4、固態(tài)金屬材料塑性成形過(guò)程金屬固態(tài)塑性成形過(guò)程簡(jiǎn)稱(chēng)金屬成形過(guò)程(又叫金屬壓力加工或鍛壓加工),它是指在外力作用下,使金屬材料產(chǎn)生預(yù)期的塑性變形,以獲得所需形狀、尺寸和力學(xué)性能的毛坯或零件的加工方法。成形條件:(1)被成形的金屬材料具備一定的塑性。 (2)要有外力作用于固態(tài)金屬材料上。金屬固態(tài)塑性成形方法A、根據(jù)變形方法不同分:(1)軋制將金屬通過(guò)軋機(jī)上兩個(gè)相對(duì)回轉(zhuǎn)軋輥之間的空隙,進(jìn)行壓延變形成為型材(如鋼板、圓鋼、角鋼、槽鋼等)的加工方法,如圖所示。特點(diǎn):軋制生產(chǎn)所用坯料主要是金屬錠,坯料在軋制過(guò)程中靠摩擦力得以連續(xù)通過(guò)而受壓變形,結(jié)果坯料的截面減小,軋
4、出的產(chǎn)品截面與孔隙形狀和大小相同,長(zhǎng)度增加。(2)擠壓是將金屬置于一封閉的擠壓模內(nèi),用強(qiáng)大的擠壓力將金屬?gòu)哪?字袛D出成形的方法,如圖2所示。特點(diǎn):擠壓過(guò)程中金屬坯料的截面依照??椎男螤顪p小,長(zhǎng)度增加。擠壓可以獲得各種復(fù)雜截面的型材或零件。(3)拉拔將金屬坯料拉過(guò)拉拔模??祝菇饘侔伍L(zhǎng)、斷面與模孔相同的加工方法。它主要生產(chǎn)各種細(xì)線材、薄壁管和一些特殊截面形狀的型材,如圖3所示。(4)自由鍛造將加熱后的金屬坯料置于上下砧鐵間受沖擊力或壓力而變形的加工方法,如圖4a所示。(5)模型鍛造(又叫模鍛)將加熱后的金屬坯料置于具有一定形狀的鍛模模膛內(nèi)受沖擊力或壓力而變形的加工方法,
5、如圖4b所示。(6)板料沖壓金屬板料在沖壓模之間受壓產(chǎn)生分離或變形而形成產(chǎn)品的加工方法,如圖4c所示。通常,軋制、擠壓、拉拔主要是用來(lái)生產(chǎn)各類(lèi)型材、板材、管材、線材等工業(yè)上作為二次加工的原(材)料,其次也用來(lái)直接生產(chǎn)毛坯或零件,如熱軋鉆頭、齒輪、齒圈,冷軋絲桿,葉片的擠壓等等;機(jī)械制造業(yè)中用鍛造來(lái)生產(chǎn)高強(qiáng)度、高韌度的機(jī)械零件毛坯,如重要的軸類(lèi),齒輪、連桿類(lèi),槍炮管等;板料沖壓則廣泛用于汽車(chē)制造、船舶、電器、儀表、標(biāo)準(zhǔn)件、日用品等工業(yè)中。B、根據(jù)成形時(shí)原材料狀態(tài)分:體積成形、板材成形、粉末成形、液態(tài)成形、超塑性成形。C、按不同力的傳遞方式分:工模具成形、氣壓成形、液壓成形
6、、電磁成形D、根據(jù)成形溫度分:1).冷變形(又叫冷成形過(guò)程)冷變形是指金屬在進(jìn)行塑性變形時(shí)的溫度低于該金屬的再結(jié)晶溫度。冷變形的特征是金屬變形后具有加工硬化現(xiàn)象,即金屬的強(qiáng)度、硬度升高,塑韌度下降。而且冷變形制成的產(chǎn)品尺寸精度高、表面質(zhì)量好。對(duì)于那些不能或不易用熱處理方法提高強(qiáng)度、硬度的金屬構(gòu)件,特別是薄壁細(xì)長(zhǎng)件,利用金屬在成形過(guò)程中的加工硬化來(lái)提高構(gòu)件的強(qiáng)度和硬度,則有效而經(jīng)濟(jì)。例如各類(lèi)冷沖壓件、冷軋冷擠型材、冷卷彈簧、冷拉線材、冷鐓螺栓等等,可見(jiàn)冷變形加工在各行各業(yè)中應(yīng)用廣泛。通過(guò)冷變形加工出來(lái)的制品,其中有一些復(fù)雜件或要求較高的件,還需進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力但保留加工硬
7、化的低溫回火處理。由于冷變形過(guò)程中的加工硬化現(xiàn)象,使金屬材料的塑性變差,給進(jìn)一步塑性變形帶來(lái)困難,故冷變形需要重型和大功率設(shè)備;要求加工坯料表面干凈、無(wú)氧化皮、平整等。另外,加工硬化使金屬變形處電阻升高,耐蝕性降低。2).熱變形(又叫熱成形過(guò)程)熱變形是指金屬材料在其再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行塑性變形。金屬在熱變形過(guò)程中,由于溫度較高,原子的活動(dòng)能力大,變形所引起的硬化隨即被再結(jié)晶消除,因而具有如下特征:(1)金屬在熱變形中始終保持著良好的塑性,可使工件進(jìn)行大量的塑性變形。又因高溫下金屬的屈服強(qiáng)度較低,故變形抗力低,易變形。(2)熱變形使金屬材