金屬塑性成形工藝技術(shù).ppt

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1、3.3金屬塑性成形工藝設(shè)計3.3.1自由鍛工藝設(shè)計主要內(nèi)容：①繪制鍛件圖；②確定變形工序；③計算坯料的重量和尺寸；④確定加熱溫度及冷卻方式；⑤選定鍛造設(shè)備等。1.繪制鍛件圖鍛件圖＝零件圖+余塊+加工余量+鍛造公差繪制方法：一般用粗實線畫出鍛件最終輪廓,用雙點劃線畫出零件的主要輪廓形狀。在尺寸線上方或左面標注鍛件的尺寸與公差；在尺寸線下方或右面用圓括號標出零件尺寸。例：如圖所示的軸，批量為10件/月，材料為45號鋼。安徽工程科技學院機械系A(chǔ)UTS2.確定變形工序鍛造變形工序應依據(jù)鍛件的形狀、尺寸、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件等綜合考慮。一般來說，盤類鍛件以鐓粗為主，軸桿

2、類鍛件以拔長為主，空心件肯定要沖孔(大孔還需要進一步擴孔)，彎桿少不了彎曲。各類自由鍛件的基本變形工序方案見表3-8。3.計算毛坯重量m0=（md+mc+mq）（1+δ）式中m0——毛坯重量（kg）md——鍛件重量（kg）mc——沖孔芯料重量（kg）mq——切除料頭重量（kg）δ——燒損率，燃料加熱一般取2％~3％，電加熱取0.5%~1%。4.計算毛坯尺寸當鍛造的第一工序為鐓粗時：則坯料直徑：D0≥0.8當鍛造的第一工序為拔長時：D0≥DmaxD0—毛坯直徑（mm）；V0—坯料的體積（mm3）；Dmax—拔長后鍛件的最大直徑（mm）；Y—鍛造比。根據(jù)算出的坯料重量可算

3、出坯料的體積，坯料的尺寸則取決于第一工序的性質(zhì)。若是鐓粗，則坯料的高徑比不應超過2.5（以免鐓彎），但要大于1.25（使下料方便）；若是拔長，則按鍛件的最大截面（最小變形）處滿足鍛造比要求來選擇坯料尺寸。最后所確定的坯料直徑或邊長應為標準值(市場可買到），再按體積計算坯料的長度，即：L0＝V0/F0＝4V0/?D02采用鋼錠為坯料的大型鍛件，則根據(jù)算出的坯料重量選取標準鋼錠。5.確定鍛造溫度范圍及加熱冷卻規(guī)范（1）鍛造溫度范圍：對于45號鋼始鍛溫度：1200℃，終鍛溫度：800℃（2）加熱：箱式加熱爐（煤、油或電能）可將冷的坯料直接送入高溫的加熱爐中，提高生產(chǎn)率。（3

4、）冷卻：空冷：WC≤0.5%的碳鋼及WC≤0.3%的低合金鋼中、小鍛件一般采用空冷。6.選擇鍛造設(shè)備（1）選擇依據(jù)：鍛件重量、類型和尺寸。設(shè)備噸位大小要適當，既不能造成能量的過分浪費，又要保證鍛件能充分鍛透。（2）確定方法：理論計算法和查表法。目前生產(chǎn)中比較實用的是查表法，可根據(jù)鍛件大小和形狀查表選擇鍛錘的噸位。工藝設(shè)計還包括選用工夾具、確定加熱設(shè)備、制定加熱及冷卻規(guī)范、熱處理工藝等內(nèi)容，最終需將設(shè)計結(jié)果填寫在工藝卡片上。7.零件結(jié)構(gòu)的自由鍛工藝性①應避免錐形、楔形，盡量采用圓柱面或平行平面,以利于鍛造。②各表面交接處應避免弧線或曲線，盡量采用直線或圓，以利于鍛制。③

5、應避免肋板或凸臺，以利于減少余塊和簡化鍛造工藝。④大件和形狀復雜的鍛件，可采用鍛-焊、鍛-螺紋聯(lián)接等組合結(jié)構(gòu)，以利于鍛造和機械加工。8.自由鍛工藝設(shè)計示例例：試繪出圖示齒輪軸的自由鍛件圖，并選擇鍛造工序和計算坯料尺寸。安徽工程科技學院機械系A(chǔ)UTS解：①繪鍛件圖：根據(jù)鍛件總長度340，最大直徑100查表知，a=10±4繪出鍛件圖如下。50±8150±8360±8(30)(130)(340)?110±4?70±4?50±4(40)(60)(100)②變形工序：頭部鐓粗→桿部分段拔長③計算坯料：頭部鐓粗段V1＝3.14×0.552×0.5＝0.475dm3D01＝（0.8

6、～1）＝（63～79）mm桿部拔長段D02＝Dmax＝(1.14～1.22)×70＝（80～86）mm最終取D0＝80mmV鍛＝3.14×(0.552×0.5+0.352×1+0.252×2.1)＝1.27dm3m鍛＝V鍛×ρ，m燒損＝?m鍛＝3％m鍛，m料損忽略不計m坯＝1.03m鍛＝1.03×V鍛×ρL0＝mm即坯料尺寸為φ80×260。3.3.2錘模鍛工藝設(shè)計主要內(nèi)容：1、繪制模鍛件圖；2、計算坯料的重量和尺寸；3、確定模鍛工步；4、選擇鍛壓設(shè)備；5、設(shè)計鍛模模膛；6、確定鍛造溫度范圍、加熱和冷卻規(guī)范。AUTS1.繪制模鍛件圖模鍛件圖＝零件圖+分模面+加工余量+

7、模鍛斜度+沖孔連皮+余塊+圓角+公差★分模面（上、下模的分界面）選擇原則：A.應選在鍛件最大截面處，以利鍛件脫模;B.盡量選用平面，以簡化模具結(jié)構(gòu)、方便制造;C.應選在上、下模膛輪廓相同的位置上，以便于及時發(fā)現(xiàn)錯模；D.選在模膛深度最淺且上、下模深度基本一致的位置，以便于金屬充滿模膛。例1:★余塊（為簡化形狀而增加的料塊）:窄槽、齒形、小孔（孔徑小于25mm）、深孔（深度大于3倍直徑）、橫向孔以及其它妨礙出模的凹部均不鍛出?！餂_孔連皮（為避免上、下沖頭對撞損壞模具而在模鍛通孔時留下的金屬層）:連皮厚度一般為4～8mm，鍛后再由沖孔切邊模切除。★加工余