《锻造工艺过程》PPT课件.ppt

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1、第三节 锻造工艺过程,一、加热,(一)锻造温度范围的确定 锻造温度范围是指锻件由开始锻造温度(称始锻温度)到停止锻造温度(称终锻温度)的间隔。,(1)始锻温度的确定。在不出现过热、过烧等加 热缺陷的前提下,应尽量提高始锻温度,使金属具有良好可锻性。始锻温度一般控制在固相线以下150250。,机械制造基础 第十一章,(2)终锻温度的确定。终锻温度过高,停止锻造后金属的晶粒还会继续长大,锻件的力学性能也随之下降;终锻温度过低,金属再结晶进行得不充分,加工硬化现象严重,内应力增大,甚至导致锻件产生裂纹。,(二)金属在加热时易产生的缺陷,1氧化、脱碳 钢加热到一定温度后,表层的铁和炉气中的氧化性气体(

2、02、C02、H20、SO2、)发生化学反应,使钢料表层形成氧化皮(铁的氧化物FeO、Fe304、Fe203),这种现象称为氧化。大锻件表层脱落下来的氧化铁皮厚度可达78mm,钢在加热过程中因生成氧化皮而造成的损失,称为烧损。,钢加热到高温时,表层中的碳被炉气中的O2、C02等氧化或与氢产生化学作用,生成CO或甲烷而被烧掉。这种因钢在加热时表层碳量降低的现象称为脱碳。,脱碳的钢,使工件表面变软,强度和耐磨性降低。钢中碳的质量分数越高,加热时越易脱碳。,减少脱碳的方法是:,(1)采取快速加热;(2)缩短高温阶段的加热时间,对加热好的坯料尽快出炉锻造;(3)加热前在坯料表面涂上保护涂层。,2过热、

3、过烧,过热是指金属加热温度过高,加热时间过长而引起晶粒粗大的现象。过热使钢坯的可锻性和力学性能下降,必须通过退火处理来细化晶粒以消除过热组织,不能进行退火处理的钢坯可通过反复锻打来改善晶粒度。,二、锻造成形,金属加热后,就可锻造成形,根据锻造时所用的设备、工模具及成形方式的不同,可将锻造成形分为自由锻成形、模锻成形和胎模锻成形等。,第四节 自由锻造,一、自由锻造的特点及设备(视频),(1)改善组织结构,提高力学性能。通过锻打,金属内部粗晶结构被打碎;气孔、缩孔、裂纹等缺陷被压合,提高了致密性,金属的纤维流线在锻件截面上合理分布,提高了金属的力学性能。(2)成本低,经济性合理。锻压设备、工具通用

4、性好,生产准备周期短,便于更换产品。(3)工艺灵活,适用性强。锻件质量可以从1kg300t,是锻造大型锻件的唯一方法。(4)锻件尺寸精度低。锻件的形状、尺寸精度取决于技术工人的水平。,自由锻主要用于单件小批、形状不太复杂、尺寸精度要求不高的锻件及一些大型锻件的生产。,2自由锻设备,自由锻设备分两类:一类是产生冲击力的设备,如空气锤和蒸汽一空气锤;另一类是产生静压力的设备,如水压机等。,(1)空气锤。空气锤的结构简单,操作灵活,维修方便。由于受压缩缸和工作缸大小的限制,空气锤吨位较小,锤击能力也小。空气锤吨位一般在40kg1000kg,常用吨位范围为65kg750kg。锻锤吨位是指落下部分(锤头

5、、锤杆、活塞和上抵铁等)的质量。(2)水压机。水压机是在静压力下使坯料产生塑性变形,工作平稳,噪声小,工作条件好;能产生数万kN压力,锻透深度大;变形速度慢,有利于获得金属再结晶组织,改善了锻件的内部组织。水压机的缺点是设备庞大,结构复杂,价格昂贵。,机械制造基础 第十一章,二、自由锻造的基本工序 自由锻造工序分三类,即辅助工序、基本工序和精整工序。自由锻工序简图见下表。,3确定锻造工序 根据自由锻工艺特点及锻件的结构特征,确定采用一个或多个工序的最佳组合。各类自由锻件采用的锻造工序见下表。,四、自由锻造锻件的结构工艺性,自由锻造锻件结构设计的原则是:除满足使用性能要求外,还要考虑自由锻造的设备、工具及工艺特点,尽量使锻件外形简单,易于锻造,自由锻造锻件结构工艺性见下表。,

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