《锻造工艺设备》PPT课件
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锻压设备是指在锻压加工中用于成形和分离的机械设备。锻压设备包括成形用的锻锤、机械压力机、液压机、螺旋压力机和平锻机,以及开卷机、矫正机、剪切机、锻造操作机等辅助设备。
目录
简介
发展简史
分类
锻压设备制造工艺
国家标准
简介
发展简史
分类
锻压设备制造工艺
国家标准
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编辑本段简介
锻压设备主要用于金属成形,所以又称为金属成形机床。锻压设备是通过对金属施加压力使之成形的,力大是其基本特点,故多为重型设备,设备上多设有安全防护装置,以保障设备和人身安全。
编辑本段发展简史
人们为了制造工具,最初是用人力、畜力转动轮子来举起重锤锻打工件的,这是最古老的锻压机械。14世纪出现了水力落锤。15~16世纪航海业蓬勃发展,为了锻造铁锚等,出现了水力驱动的杠杆锤。18世纪出现了蒸汽机和火车,因而需要更大的锻件。
1842年,英国工程师内史密斯创制第一台蒸汽锤,开始了蒸汽动力锻压机械的时代。1795年,英国的布拉默发明水压机,但直到19世纪中叶,由于大锻件的需要才应用于锻造。
随着电动机的发明,十九世纪末出现了以电为动力的机械压力机和空气锤,并获得迅速发展。第二次世界大战以来,七十五万千牛的模锻水压机、一千五百千焦的对击锤、六万千牛的板料冲压压力机、十六万千牛的热模锻压力机等重型锻压机械,和一些自动冷镦机相继问世,形成了门类齐全的锻压机械体系。
二十世纪60年代以后,锻压机械改变了从19世纪开始的,向重型和大型方向发展的趋势,转而向高速、高效、自动、精密、专用、多品种生产等方向发展。于是出现了每分种行程2000次的高速压力机、六万千牛的三坐标多工位压力机、两万五千千牛的精密冲裁压力机、能冷镦直径为48毫米钢材的多工位自动冷镦机和多种自动机,自动生产线等。各种机械控制的、数字控制的和计算机控制的自动锻压机械以及与之配套的操作机、机械手和工业机器人也相继研制成功。现代化的锻压机械可生产精确制品,有良好的劳动条件,环境污染很小。
1 锻造基础知识讲座
(一)锻造的基本概念。
锻造是锻压工艺的一部分,锻压包括锻造和冲压两部分。
锻造的根本目的:是获得所需形状和尺寸,同时要求其性能
和组织符合一定的技术要求的毛坯。
锻造按温度来分有:热锻、温锻和冷锻。不同的锻造温度对
锻件的组织和性能的影响也是不同的。
下面介绍的内容主要是热锻部分知识。
锻造分自由锻和模锻两部分。
自由锻是自由锻造的简称,自由锻包括胎模锻,适用于单件
小批生产。
模锻适用于批量生产和大批量生产,如汽车制造行业。
自由锻和模锻是锻造工艺的主要支柱。
发达国家的模锻件占锻件总重量的70%以上;我国在50年
代模锻件占锻件总重量不到20%,现在有进步,但模锻件总重乃
比自由锻件少。
自由锻又分手工锻和机器锻。
手工锻在现在工厂用得很少,只在工具修理部门有,农村的
铁匠炉基本上还是用手工锻。
机器锻又分锤上自由锻和水压机上自由锻,前者用来生产大、
中、小锻件;后者用来生产大型和特大型锻件。
自由锻特点:
1.所用工具简单,通用性强,灵活性大。
2.靠工人的手工操作来控制锻件的形状和尺寸,因此,锻件的精度差,工人的劳动强度大,生产率低。
锻件的主要缺陷有:
1. 裂纹:有横向、纵向裂纹及其它各种裂纹。
2. 过烧。
3. 白点(锻件内部银白色、灰白色圆形的裂纹)
4. 折叠。
5. 疏松、非金属夹杂物。
6. 机械性能达不到要求(锻比不够)。
7. 弯曲、变形。
产生以上缺陷的原因很多,有铸锭缺陷引起的,有锻造
加热不当引起的,有锻造本身的原因,也有锻后冷却和热
处理不当引起的。总之,原因很多。所以当锻件的缺陷发现
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文件名称
第 1 版
核 准 审 批 审 核 编 制
发 布 日 期 实 施 日 期
目 录
一、锻造的概念 ..................................................... 3
1、自由锻 .................................................... 3
2、模锻 .................................................... 3
3、胎模锻造 .................................................... 4
二、锻造的工艺性 ................................................ 4
1 、自由锻造的工艺性 ..................................................................................... 4
2、模锻件结构工艺性 ..................................................................................... 4
三、锻造的加热温度控制 .......................................... 5
1、加热的目的 ............................................................................................... 5
2、加热容易产生的缺陷 ................................................................................. 5
锻造工艺介绍
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形,以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造和冲压同属塑性加工性质,统称锻压。
锻造是机械制造中常用的成形方法。
通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。
锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工,热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。有时还将处于加热状态,但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。不过这种划分在生产中并不完全统一。
钢的再结晶温度约为460℃,但普遍采用800℃作为划分线,高于800℃的是热锻;在300~800℃之间称为温锻或半热锻。
锻造按成形方法则可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成形轧制、辊锻、辗扩等。坯料在压力下产生的变形基本不受外部限制的称自由锻,也称开式锻造;其他锻造方法的坯料变形都受到模具的限制,称为闭模式锻造。成形轧制、辊锻、辗扩等的成形工具与坯料之间有相对的旋转运动,对坯料进行逐点、渐近的加压和成形,故又称为旋转锻造。
锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢,其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。
一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好,形状和尺寸准确,表面质量好,便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件,不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。
铸锭仅用于大型锻件。铸锭是铸态组织,有较大的柱状晶和疏松的中心。因此必须通过大的塑性变形,将柱状晶破碎为细晶粒,将疏松压实,才能获得优良的金属组织和机械性能。
经压制和烧结成的粉末冶金预制坯,在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。锻件粉末接近于一般模锻件的密度,具有良好的机械性能,并且精度高,可减少后续的切削加工。粉末锻件内部组织均匀,没有偏析,可用于制造小型齿轮等工件。但粉末的价格远高于一般棒材的价格,在生产中的应用受到一定限制。