锻造基础知识和自由锻.pptx

第二篇金属压力加工轧制：在常温或高温下使金属材料通过两个回转轧辊之间的孔隙得到具有一定形状尺寸的板材、型材及管材的加工方法。拉拔：将金属坯料拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。挤压：将金属坯料放在挤压筒内，用强大的压力从一端的模孔中挤出而变形的加工方法。锻造（一般锻件复杂程度不如铸件，但内部组织和力学性能却远优越于铸件。）冲压：利用冲床上的冲模使板料产生分离或变形的加工方法，通常在冷态下进行，又称冷冲压第一章锻造§1.1金属的可锻性二、加工条件（温度、速度、应力状态）⒈变形温度的影响＊温度↑→原子的运动能力↑→容易滑移→塑性↑,变形抗力↓，可锻性改善.过热：超过一定温度，晶粒急剧长大，锻造性能↓，机械性能↓。已过热工件可通过锻造，控制冷却速度，热处理，使晶粒细化。过烧：接近材料熔化温度，晶间的低熔点物质开始熔化，且氧化性气体进入晶界上形成氧化层，使晶间连接遭到破坏，金属失去锻造性能，一击便碎，无法挽回。⒉变形速度的影响＊变形速度u=dε/dtε—变形程度＊变形速度u⒊应力状态影响三向应力中，压力应力数目愈多，则塑性越好。§1.2锻前加热与锻后冷却二.钢在加热过程中的物理．化学变化脱碳：钢在高温加热时,表层中的碳和炉气中的氧化气体发生反应,碳发生氧化，从而使表层含碳量下降的现象.（碳在钢中以Fe3C的形式存在）Fe3C+H2O=3Fe+CO+H2Fe3C+CO2=3Fe+COFe3C+O2=3Fe+CO2Fe3C+H2=3Fe+CH4脱碳会使钢表面变软,强度和耐磨性降低.2.钢在加热过程中的过热与过烧(1)过热当钢加热超过某一温度,并在此温度停留的时间过长,会引起奥氏体晶粒迅速长大的现象.产生过热的钢冷却后晶粒仍粗大.(2)过烧当钢加热到接近熔化温度,并在此温度长时间停留时,不但奥氏体的晶粒粗大,同时由于氧化性气体渗入到晶界,使晶间物质Fe、C、S发生氧化的现象。使晶间连接遭到破坏，过烧的钢强度大降低。金属失去锻造性能，一击便碎，严重过烧的钢只能报废回炉重新熔炼。三.锻造温度范围的确定始锻温度---开始锻造的温度.始锻温度↑金属的塑性↑,变形抗力↓,便于加工,但过高会产生过烧或熔化现象.低碳钢的始锻温度为1200~1250℃终锻温度---停止锻造的温度.要保证在终锻温度前具有足够的塑性,还要使锻件能够获得良好的组织.一般应高于再结晶温度.四.锻件的冷却冷却方法不当锻件可能产生裂纹或白点而报废,或影响生产率.(白点是钢的内部破裂的一种,在钢件的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑点)1.锻件在冷却过程中产生内应力（锻件表层和心部冷却不一致而产生应力）；如果锻件在冷却时发生相变，也会由于相变前后组织比容发生变化而产生相变应力；如果各种应力叠加没有造成锻件破坏，冷却终了便保留下来称为锻件残余应力.应在机械加工之前进行热处理,以免在机械加工时或后变形.2.冷却方式空气中冷却．坑内冷却炉中冷却。2.冷却方式空气中冷却．坑内冷却炉中冷却。第二章自由锻第一节自由锻设备一.空气锤我国中小型锻工车间中数量最多，使用方便．费用低．本身结构简单操作方便．可完成全部自由锻造工序和用于胎模锻。二.蒸气－空气锤三.自由锻造水压机水压机与锻锤相比具有以下特点:(1)水压机工作时没有振动,可改善工人的劳动条件.(2)水压机的静压力在锻件上的时间比锻锤的冲击力的作用时间长,可使锻件达到较大的锻透深度,获得整个截面细粒组织的锻件.(3)在水压机上锻造,变形速度慢金属的再结晶进行的较完全,有利于提高塑性,降低变形抗力,高合金钢在水压机上锻造效果较好.第二节自由锻造工序一、自由锻工序分类：基本工序：使金属产生一定程度的塑性变形，以达到所需形状及尺寸的工艺过程，完成锻件的基本工艺过程。辅助工序：为基本工序操作方便而进行的预先变形工序。精整工序：为减少锻件表面缺陷而进行的工序基本工序难度较大，应采取适当工序组合锻造。第三节自由锻件结构工艺要求简单的．对称的．直角的．平面的结构避免锥体．曲线形．工字形等表面，不允许有加强筋。不合理第四节自由锻造工艺规程制订1、根据零件图绘制锻件图：2、决定坯料的重量和尺寸；3、制订变形工艺；4、选择锻压设备；5、确定锻造温度范围．加热和冷却规范；6、确定热处理规范；7、填写工艺卡一.锻件图的制订锻件图---在零件图的基础上加上加工余量和锻造公差而成的,当某些锻件带有凹档．凸肩．小孔锻不出时，可加上余块，来简化锻件的形状。锻件图的绘制规则：锻件图上的锻件形状用粗实线描绘，零件图用点划线或细实线描绘，锻件尺寸．公差注在尺寸线上面，相应的零件尺寸注在尺寸线下面，并加括号括起来。锻件图是制定锻造工艺过程和锻件检验的依据。绘制时主要考虑以下几个因素：余块对键槽、齿槽、退刀槽以及小孔、盲孔、台阶等难以用自由锻方法锻出的结构，必须暂时添加一部分金属以简化锻件