鍛造——鍛造方法與工藝

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1、 I * 一、自由鍛 :自由鍛是只用簡單的通用性工具，或在鍛進(jìn) 漁備的上，下砧間直接使坯料變形而獲得所需的 皿何形狀及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的方法 :（一）自由鍛特點(diǎn)： :1 ?工具簡單，通用性好 — :2 ?操作靈活適應(yīng)廣泛； 丄 ? 3 ?大型鍛件唯一方法。 二?（二）自由鍛工序 坯料逐步鍛成的。 |= 寸：自由鍛的工序按其作用不同分為： 弓:基本工序、輔助工序和精整工序三類。 二;1?基本工序 二：使坯料完成主要變形的工序稱為基本工序， 那的有徹粗、拔長、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲、切割、 扭垮、錯(cuò)移和鍛接等； ■ ■ 2?輔助工序 為方便基本工序的操作，先對(duì)坯 > 3?

2、精整工序 為使鍛件尺寸、表面合格，基本 后應(yīng)用的工序，如校正、滾圓、表面平整等。 :鍛件分類及基本工序方案: 1<見王表自由鍛常用設(shè)備按施力的性質(zhì)分為： :鍛錘（產(chǎn)生沖擊力）和壓力機(jī)（產(chǎn)生壓力，詳見 簡介） ? ? 二?水壓機(jī)是以靜壓力作用在坯料上，工作時(shí)震 負(fù)再結(jié)晶，可以提高鍛件塑性，工作效率高。 于:但設(shè)備龐大，造價(jià)高。 I 水壓機(jī)的規(guī)格用其產(chǎn)生的最大壓力來表示， 匕^%5MN?125MN,主要用于大型鍛件和高合 玄鋼鍛件的鍛造，可鍛鋼錠的質(zhì)量1t~300t. ?我國一重自行研發(fā)制造的150MN（1?5萬噸）全 戈字操控水壓機(jī)可鍛件質(zhì)量達(dá)600噸。為世界第  二、模

3、鍛 模鍛利用模具使毛坯變形而獲鍛件的鍛造方法. 模鍛按使用的設(shè)備不同分為錘上模鍛、曲柄壓 力機(jī)上模鍛、平鍛機(jī)上模鍛及摩擦壓力機(jī)戸鍛等C 其中錘上模鍛是常用的模鍛方法。 1 ?錘上模鍛 模鍛特點(diǎn)： (1)與自由鍛相比，生產(chǎn)率高； :(2)鍛件形狀較復(fù)雜，尺寸精度高； |： J： (4)操作簡單及模具費(fèi)用高等特點(diǎn) ；：錘上模鍛適用于中小型鍛件的大批量生產(chǎn)。 I：常用設(shè)備為蒸汽一空氣模鍛錘，如圖所示。 :其工作原理和自由鍛錘相同，僅是模鍛的尢 直接安裝在砧座上形成封閉結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌長且 之間的間隙較小。 二?所以錘頭上下運(yùn)動(dòng)精確，上下模能對(duì)準(zhǔn)，可以 要J鍛件的精度。 ■:

4、同時(shí)機(jī)架與砧座相連，以提高打擊效率。 I W :模鍛錘的噸位也是以落下部分質(zhì)量表示的.I I: 一般為0?5t~30t，常用的是1U10to I 二?錘上模鍛的鍛模如圖2, I 按模膛功用不同，鍛模分為： I 二：(1)模鍛模膛 I □:金屬在模膛中發(fā)生整體變形，由此分： I I周有飛邊槽; ? 1)終鍛模膛 :沿模膛i :對(duì)通孔鍛件鍛后留有沖孔連皮。 ? 2)預(yù)鍛模膛 ＞使坯料變形到接近鍛件的形狀和尺寸。 ?特點(diǎn)：無飛邊槽。 :(2)制坯模膛 此外還有：成形模膛；徹粗臺(tái)及擊扁面等。 LU 對(duì)復(fù)雜件預(yù)先的部分變形加工。有: D拔長模膛；

5、 2）滾壓模膛； 3）彎曲模膛; 4）切斷模膛; 2 ?曲柄壓力機(jī)上模鍛 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)示意 曲柄壓力機(jī)上模鍛特點(diǎn): （1）產(chǎn)生靜壓力； 二:⑵壓力機(jī)行程固定； 二3 (3)導(dǎo)向嚴(yán) W： (4)鍛模鑲塊組合簡又省； ■ *⑸清除氧化皮困難； ” ?(6)效率高，鍛件精，設(shè)備貴，宜大量生產(chǎn)。 二：3?摩擦壓力機(jī)上模鍛 H看傳動(dòng)圖 二?特點(diǎn)：參見教材P103自行總結(jié)(課后作業(yè)) 4.胎膜鍛 w■ 胎

6、模鍛是自由鍛設(shè)備上使用可移動(dòng)模具生 峯模鍛件的一種鍛造方法. I 二?介于自由鍛和模鍛之間的鍛造方法。 □Z胎膜鍛特點(diǎn)：胎模圖示 I —⑴胎模不固定。 I ■ : (2)不需要模鍛設(shè)備，鍛模簡單，加工成本低; Is (3)工藝靈活，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 I ?h ■ =? (4)勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。 丁： 二 3 教材P104-105表3-2 二:對(duì)常用鍛造方法作了比較，下面討論一下: 2鍛造工藝規(guī)程的制訂 ? 一、自由鍛工藝規(guī)程（重點(diǎn)內(nèi)容?。? :自由鍛件工藝規(guī)程的擬定過程： :一是，首先根據(jù)零件的形狀、尺寸、技 舖及生產(chǎn)條件，繪制鍛件圖； :繪制

7、鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮： ；1 ?敷料，又稱：余塊， :為了：填平補(bǔ)齊簡化工 2 ?加工余量 ?鍛件公差 留給鍛工操作余地 ?繪圖注意事項(xiàng) :①鍛件輪廓粗實(shí)線； :②雙點(diǎn)劃線示零件； ?③尺寸線上下： ]?線上：鍛件尺寸和公差 線下：零件尺寸加括號(hào) L 二是, ?三是， 計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸； 確定變形工序及工具； 選擇設(shè)備； :四是, 確定加熱和冷卻規(guī)范； 確定熱處理規(guī)范； 提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求; 確定勞動(dòng)組織和工時(shí)； 最后填寫工藝卡片。 ?1 ?分模面 :分模面選擇原則 \）定在最大截面處；（如

8、圖a-a貝!J無法出模） ：2）錯(cuò)?，F(xiàn)象易檢查；（圖中c-c不易查錯(cuò)模） ：3）利于充型好出模；（圖中b-b充型難） ：4）減少余塊省工料； ?5）平面分型易制造。圖中的d-d面較合理 J :2?余塊余量及公差（同自由鍛件） 3自由鍛件結(jié)構(gòu)工藝性 1. 避免錐形和斜形; 2. 少用空間相貫線； 3. 肋筋凸臺(tái)不能鍛； 4. 遇繁化簡再組合。 模巔件結(jié)構(gòu)工藝性的圖 例見教材P111所示。 4?

9、模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性 1 ?合理分模是關(guān)鍵; 2 ?鍛模斜度要考慮; 3 ?相交面處用圓角; 4 ?平直對(duì)稱又簡單; 5 ?高筋薄壁是麻煩; 6 ?多孔深孔要回避; 7 ?鍛焊組合巧用勁。  序號(hào) 類別 圖 例 墓本工序方案 實(shí)例 1 餅塊類 ◎ 耳 傲機(jī)或局部傲粗 圓盤、齒輪.模塊、 錘頭等 2 軸桿類 1 拔長 傲粗-拔長（増人鍛造比） 局部傲粗一拔長（截而相 差較人的階梯

10、軸） 傳動(dòng)軸、主軸、連 桿等 3 空心類 O C 傲粗一沖孔 徹祖一 ?沖孔一擴(kuò)孔 徹楸一沖孔一心軸1:拔丘 圓環(huán)、法蘭、齒歟 圓筒、空心軸等 2 $ 圖 錘上模鍛用鍛模 帶有沖孔連皮及飛邊的模鍛件 1—飛邊；2—分模面; 3—沖孔連皮；4—鍛件 切邊模 a）外形圖 3 3 b）傳動(dòng)示意圖 蕈擦壓力機(jī) 1 一

11、電動(dòng)機(jī)2—三角帶 3—摩擦盤4 一飛輪5—螺桿 6—螺母 7—滑塊 8—導(dǎo)軌 9—機(jī)架10—工作臺(tái) 3 $ 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng) 1—電動(dòng)機(jī)；2—小帶輪；3—大帶輪； 3 4—傳動(dòng)軸$ 5—小齒輪$ 6—大齒輪； 7—離合器；8—曲柄；9—連桿？ 70—滑塊；啓一楔形工作臺(tái)；12—下頂桿； 23—楔鐵;24—頂料連杼;15—制動(dòng)器？"一凸輪 s +lo cn — 07 =1 T n i T— : I I

12、HiI /253土)一 03361O (240) (310) 746土吵 (680) I b d 分模面的選擇  表 有凸肩盤類鍛件的加工余量和徵造公差 (mm) D H 0?5a >2 6

13、 表 有凸肩盤類鍛件的加工余量和徵造公差 (mm) 表 有凸肩盤類鍛件的加工余量和徵造公差 (mm) 鍛件總高度 H 鍛件直徑d L 10()以下 101?150 151?200 201?250 1 251?320 321?400 401?500 501 ?650 余峨似b打公差 a b a b a b 1 a 1 b 1 1 a b a b 1 a b r a b 50以下 51 ?100 101?160 161?250 251?300 5-1.5 52 72 5対,

14、5 5：；t6 62 8 7 6 1 1 乙二 1+ f+ 2 2 5-!.5 62 7 土2 19 8 7 O + 2 u_ 1 i 十 32 32 rr 32 2 62 7 土2 8垢 9擰 9擰 10擰 11駕 1 9 8 ?7 O * 丨 + II 丨 + 32 32 IT" 32 2 10擰 11^ 12弟 13豊 1心 R-* 1 9 3 2 10" 丨* 1 i + 1 + 32 5 3 5 3 4 3 3 2 12期 13打 14栄 15打 16穿 1K； 12擰 13 乂 14打 1* 14身

15、 15為 16鳥 17打 18第 13舅 1411 14^ 15打 16第 P9 oCA Si Sg ?丨 + 1 | 1 -f | 9 4 8 6 O I E I k Z 1心 15= 16耕 17：； 18勇 a〉下料 0 280 b) c）墊環(huán)局部徹粗 f）修整 d）沖孔 e）沖子擴(kuò)孔

16、  原題：敘述下圖所示軸零件在繪制自由鍛件圖時(shí)應(yīng)考 慮的因素，并寫出自由鍛工序的先后順序。 解：分析；對(duì)于軸中心＜230mm的孔，自由鍛無法 鍛出，確定僅鍛實(shí)心軸。鍛后使用深孔鉆床加工該孔。 繪制自由鍛件圖應(yīng)考慮的因素有： （1）簡化鍛件形狀 為了簡化鍛造工序，可考慮減少 軸的臺(tái)階數(shù)。 1）先考慮軸左端0 50是否鍛出，查閱GB/T15826 - 7- 1995（見附表1）對(duì)鍛件上的臺(tái)階和凹擋的鍛出條件計(jì)算有: h==6mm時(shí)，因零件總長度為555mm時(shí)，可以鍛出 的

17、臺(tái)階最小長度：I。訐160mm,而題給零件此段長度為 70mm (555-397-88),故不予鍛出。 2) 用同樣方法，知軸右端M55的長度為29mm (88 — 59),過短過小，也不鍛出。 3) 將所有不鍛岀部分化簡后加上余塊，可得出簡化 后鍛件的形狀(圖1)。 r―r—iZ―匸—r 附圖1—簡化后鍛件的形才「=^=^21 (2) 確定加工余量和公差i 1二二 零件最大直徑D=73mm； L=555mm； 分別查得加工余量和極限偏差為: a=10 4 mm, 貝ij： 4= e 73+10土4=834mm ; d2= 62 + 104=724mm;mm ^=290

18、+2X10 (4) =3108mm; I2=555+2X1O (4) =5758mm. (3) 繪制鍛件圖 附圖2—鍛件圖 「?T-I (293 刃必 575ta (?90) (5⑸ （4）鍛造先后順序 1） 下料、加熱； 2） 用三角鐵壓槽； 3） 拔長一切去多余料頭； 4） 摔圓、齊擋，外圓校直。 2005年8月13日 附表一：附表二: 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 15826. 7 1995 錘上鋼質(zhì)自由鍛件機(jī)械加工余量與公差臺(tái)階軸類 Machining allowances and tolerances for steel o

19、pen die forcings on hammer - Shaft with steps 1生題內(nèi)容與適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鬪形截而的臺(tái)階軸類自由緞件的機(jī)械加工余w：與公總。 本標(biāo)準(zhǔn)適用F省件總長/，與臺(tái)階靈大玄徑D之比(/.//)＞大于2?5的臺(tái)階軸 2余雖與公差 臺(tái)階軸類自由鍛件的機(jī)械加工余童與公泊應(yīng)符合圖1及表1的規(guī)定。 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 表1臺(tái)階鈾類鍛件機(jī)械加工余■與公差 I nnn) 零伴嚴(yán)天血徑 -? ? -T* — 630 - - 1 ! EOO r7^T 至 | 315

20、630 1伽 1 600 2 5w> 1 1 X>0 率件6KA 6 IXH) /； r — — S5件粘度母級(jí)V 7x2 8t3 9士3 1014 ---- 0七3 101 125 13 士 5 S3 son 9：!-3 —— . j !04 13士 5 14 16 167 IDO ln KJ:r 1 !2+.5 □上G 序知； 17-t7 汕士R 1*>0 200 121:5 135 156 167 18 2^16 200 250 135

21、 14-f 6 167 17生7 19r5 2119 250 315 ； 16上？ 18 198 21士9 23 士⑴ 315 4 nd ia 19 士 8 208 ??~ ■■??.1— 一? 余伙U與極樂!il龍 臺(tái)階高度 h 羋件總氏度 L 零件相鄰臺(tái)階的直僥n 大于 0 ?10 63 100 160 200 250 315 至 ?IO 63 100 160 200

22、 250 315 400 大于 至 大于 至 緞出臺(tái)階或凹檔城/J、氏度的it W 8 0 315 100 120 110 160 180 — — — 315 630 140 160 180 210 240 — — — 630 1 000 180 210 240 270 300 — T — 1 000 1 600 2-10 270 300 330 360 — — 1 600 2 500 — 330 360 400 440 — — —■ 2 500 ?1 000 —

23、 — 440 480 526 — 一 — 4 000 6 000 — — — 560 600 — — — g 0 315 70 80 90 100 110 t20 U0 — 315 630 90 100 110 120 140 160 180 630 1000 ■ I 10 120 140 160 180 210 TW 1000 1600 140 160 180 210 240 270 300 — 1600 2500 — 210 240 270 300 3

24、30 360 2500 4000 — — 300 330 360 400 440 — 4000 6000 — — 400 440 480 520 11 23 0 315 — 60 70 80 90 100 1 10 120 315 630 — 80 90 100 110 120 140 160 210 630 1000 — 100 110 120 140 160 180 1000 1600 — 120 140 160 180 210 240 270 1600

25、 2500 — 160 180 210 240 270 300 330 2500 4000 — — 240 270 300 330 360 400 4000 6000 — — — 330 360 400 440 480 23 0 315 — — 60 70 80 90 100 — 315 630 — — 80 90 100 110 120 140 36 630 1000 一 — 100 110 120 140 160 180 1000 1600 —— — 1

26、20 140 160 180 210 240 1600 2500 — — 160 180 210 240 270 300 2500 4000 — — 210 240 270 300 330 360 4000 6000 — — — 330 360 400 440 36 55 0 315 — — — 60 70 80 — — 315 630 — — 80 90 100 110 — 630 1000 — — —- 100 110 120 140 160 1000 1600 — — 一 120 140 160 180 210 1600 2500 — — — 160 180 210 240 270 2500 4000 — — — 210 240 270 300 300