锻压工艺学-锻造-自由锻造.ppt

锻前加热锻造温度：始锻温度和终锻温度间的温度间隔。要求：始锻温度：主要受过热、过烧的限制。终锻温度：锻造结束之前金属还具有足够的塑性注意的问题：亚共析钢：应在A3以上15～50C左右锻造。低碳钢(C<0.3％)：GS线(A3)以下的两相区(+)也有足够的塑性因此终锻温度可在GS线以下。过共析钢：高于A1(SE线)50～100C以上。自由锻造概述自由锻造：只用简单的通用工具或在锻造设备的上、下砧间直接对坯料施加外力使坯料产生变形而获得所需几何形状及内部质量的锻件的加工方法。手工锻造：锤上自由锻造：生产中、小型自由锻件。液压机上自由锻造：生产大型自由锻件。第一章锤上自由锻造第一节自由锻造的基本工序自由锻造的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、切割和锻焊。一、镦粗镦粗：局部镦粗：用途：由横断面积较小的毛坯得到横断面积较大而高度较小的锻件；冲孔前增大毛坯横断面积和平整毛坯端面；提高锻件的力学性能和减少力学性能的异向性；破碎合金工具钢中的碳化物并使其均匀分布。平砧镦粗工艺参数：压下量H、相对变形H、对数变形δH、前后的高度之比KH。或式中H0、H镦粗前、后坯料的高度；δH坯料高度方向的对数变形；H坯料高度方向的相对变形。图1-1平砧镦粗图l—3镦粗时变形程度沿轴向和径向的分布h—高度方向变形程度第I区：困难变形区。原因：（1）；（2）。后果：铸态组织不易破碎和再结晶的结果仍保留粗大的铸态组织。短毛坯（H/D≤0.5)镦粗：较高的毛坯(H/D3)镦粗：常常先要产生双鼓形。镦粗时的注意事项：1)为防止纵向弯曲毛坯高度与直径之比应在一定范围。镦粗前毛坯端面应平整并与轴心线垂直。镦粗前毛坯加热温度应均匀。2)注意每次的压缩量及终锻温度。3)对有皮下缺陷的锭料镦粗前应进行倒棱制坯。目的：5)镦粗时毛坯高度应与设备空间相适应。在锤上镦粗时应使式中H—锤头的最大行程；h0—毛坯的原始高度。6)镦粗高合金低塑性材料锻锤吨位的确定：二、拔长拔长：拔长变形特点：每送进压下一次只部分金属变形。锻造比（简称锻比）KL来表示：拔长变形计算：1．矩形断面毛坯的拔长（1）送进量大小对变形的影响送进量较小：送进量较大：通常：l=(0.4~0.8)bb平砧宽度。图l—15拔长时的变形分布图1-10表面横向裂纹（2）送进量和压下量对质量的影响图1—13内部横向裂纹2．圆断面毛坯的拔长原因：①通过AB及BC两个面将力传给毛坯的其它部分形成横向应力R；②变形主要集中在上、下部分轴心部分金属变形很小使变形金属主要沿横向流动并对轴心部分作用以附加拉应力。图1-22平砧大压下量拔长时坯料的变形情况拔长圆断面毛坯的两种方法：(1)在平砧上先将圆断面毛坯压成矩形断面再将矩形断面毛坯拔长到一定尺寸然后再压成八角形最后锻成圆形主要变形阶段是矩形断面毛坯在平砧下拔长。(2)在型砧(或摔子)内进行拔长利用工具的侧面压力限制金属的横向流动迫使金属沿轴向伸长。拔长时的注意事项：（1）拔长操作(2)每次锤击的压下量应小于材料塑性所允许的数值为保证不产生局部夹层：1)每次压缩后的锻件宽度与高度b／h<2～2.5。2)单边压下量h/2应小于送进量l。(3)沿方形毛坯的对角线锻压应锻得轻些以免中心部分产生裂纹。（5）拔长锻件端部为防止端部内凹和夹层现象端部压料长度的最小值应满足下列规定：1)对圆形断面：A>0.3D2)对矩形断面：当B/H>1.5时A>0.4B;当B/H《1.5时A>0.5B。（6）拔长台阶轴锻件时三、芯轴拔长一种减小空心毛坯外径(壁厚)而增加其长度的锻造工序。预冲孔的直径dl如小于芯轴的直径则拔长前需进行扩孔坯料尺寸取H0D0为宜。芯轴上拔长的主要质量问题：内孔壁易产生裂纹尤其是在两端。方法和工具：1)对薄壁的空心件应在型砧内拔长。2)对厚壁空心件可用平砧但必需先锻成六角形再进行拔长达到一定尺寸后再锻成圆形。3)对H/d≤1.5的空心件可不用芯轴直接用冲头拔长。温度要求：四、冲孔在坯料中冲出透孔或不透孔的工序。要质量问题：“走样”、裂纹和孔冲偏等。1．“走样”2．裂纹3．孔冲偏冲孔时毛坯高度H一般小于直径D个别情况采用H／D≤1.5。实心冲子冲孔时坯料高度按以下考虑：当时取H0=(1.1～1.2)H；时取H0=H式中H—冲孔后要求的高度；