锻压与焊接2—2锻压生产锻压是锻造与板料冲压的合称课件.ppt

1、第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接2 22 2 锻压生产锻压生产 锻压是锻造与板料冲压的合称，锻压是锻造与板料冲压的合称，属于金属属于金属 压力加工的一部分。压力加工的一部分。自由锻自由锻模模 锻锻轧轧 制制挤挤 压压拉拉 拔拔板料冲压板料冲压金属压力加金属压力加工方式工方式第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接金属压力加工的特点：金属压力加工的特点：（1 1）改善组织，细化晶粒，消除缺陷，提高力学性能；）改善组织，细化晶粒，消除缺陷，提高力学性能；（2 2）减少加工损耗，省材省工，生产效率高；）减少加工损耗，省材省工，生产效率高；（3 3）加工零件的体积和质量适应范围大；

2、）加工零件的体积和质量适应范围大；（4 4）不能获得外形和内腔形状复杂的工件；）不能获得外形和内腔形状复杂的工件；（5 5）只能加工塑性材料，如钢和有色金属等，不能加工）只能加工塑性材料，如钢和有色金属等，不能加工 脆性材料，如铸铁等。脆性材料，如铸铁等。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接一、金属压力加工时的加热与冷却一、金属压力加工时的加热与冷却 （以锻造为例）（以锻造为例）1 1、锻造温度范围、锻造温度范围 始锻温度过高：始锻温度过高： 增强可锻性、增加锻增强可锻性、增加锻造时间，但将引起过热造时间，但将引起过热和过烧。和过烧。 过热过热指超温时晶粒迅指超温时晶粒迅速长大，使金

3、属塑性降低的速长大，使金属塑性降低的的现象。的现象。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接 始锻温度过低：始锻温度过低： 锻造时间不足，塑性变差。锻造时间不足，塑性变差。 终锻温度过高：终锻温度过高： 锻造结束后晶粒继续长大，锻造结束后晶粒继续长大，力学性能变差。力学性能变差。 终锻温度过低：终锻温度过低： 塑性差，变形困难。塑性差，变形困难。 过烧过烧指在更高的温度下晶界上指在更高的温度下晶界上产生脆性氧化层的现象。严重时使其产生脆性氧化层的现象。严重时使其报废。报废。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接2 2、加热速度与冷却方法、加热速度与冷却方法 加热速度过快时：加热速

4、度过快时： 会使锻坯内外温度不均，严重时会发生开裂。会使锻坯内外温度不均，严重时会发生开裂。 正常或稍快的加热速度将减少氧化和脱碳，正常或稍快的加热速度将减少氧化和脱碳，降低燃料消耗，提高生产率；降低燃料消耗，提高生产率；氧化氧化钢在高温下时间过长，表层将会与炉气中的氧钢在高温下时间过长，表层将会与炉气中的氧产生反应，生成很硬的氧化铁皮，造成金属损耗的现产生反应，生成很硬的氧化铁皮，造成金属损耗的现象。象。 脱碳脱碳钢在高温下表层被氧化，造成含碳量下降，硬钢在高温下表层被氧化，造成含碳量下降，硬度降低的现象。度降低的现象。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接 冷却速度过快时：冷却速度

5、过快时： 锻造后冷却速度过快时，将产生挠曲或开裂，锻造后冷却速度过快时，将产生挠曲或开裂，表面淬硬难以切削。表面淬硬难以切削。冷却方法常根据材料成分和锻件大小分别用：冷却方法常根据材料成分和锻件大小分别用：空冷空冷（低、中碳，小型件）（低、中碳，小型件）坑冷坑冷（低合金钢，较大件）（低合金钢，较大件）炉冷炉冷（高合金钢，大型件）（高合金钢，大型件） 冷却方法冷却方法第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接二、自由锻造二、自由锻造利用冲击力或压力使金属在锻造设备的上下抵利用冲击力或压力使金属在锻造设备的上下抵铁间产生自由变形的方法。铁间产生自由变形的方法。 自由锻造的加工适应性较广，但对技

6、术水平要求高，自由锻造的加工适应性较广，但对技术水平要求高，劳动条件差，金属损耗大，生产率低。劳动条件差，金属损耗大，生产率低。手工锻造手工锻造适用于单件、要求不高的小型锻件，适用于单件、要求不高的小型锻件，机器锻造机器锻造适用于小批量生产、大型锻件。适用于小批量生产、大型锻件。*自由锻是制造大型锻件的唯一方法！自由锻是制造大型锻件的唯一方法！第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接1 1、自由锻造设备、自由锻造设备空气锤空气锤适用于小型锻件适用于小型锻件蒸汽锤蒸汽锤适用于中、小型锻件适用于中、小型锻件主要有空气锤、蒸汽锤、水压机、液压机等。主要有空气锤、蒸汽锤、水压机、液压机等。第二章

7、第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接水压机水压机适用于大型锻件适用于大型锻件大型水压机大型水压机第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接2 2、自由锻造的基本工序、自由锻造的基本工序经塑性变形得到所需形状及尺寸的工艺过程。经塑性变形得到所需形状及尺寸的工艺过程。自自由由锻锻造造（1313）第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接三、模型锻造三、模型锻造将金属坯料放在锻模模膛内，在锻压冲击将金属坯料放在锻模模膛内，在锻压冲击力或压力下变形而获得锻件的方法。力或压力下变形而获得锻件的方法。 模型锻造的生产率高，锻件形状准确，可获模型锻造的生产率高，锻件形状准确，可获得形状复杂的锻件

8、，切削加工余量小。但需要专得形状复杂的锻件，切削加工余量小。但需要专门模锻设备，故成本较高。适用于中小型、批量门模锻设备，故成本较高。适用于中小型、批量生产。生产。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接1 1、锤上模锻、锤上模锻在专用的模锻空气锤在专用的模锻空气锤或模锻蒸汽锤的锻锤和模或模锻蒸汽锤的锻锤和模垫上分别固定上下模，上垫上分别固定上下模，上下模经锤击合拢，而获得下模经锤击合拢，而获得锻件的方法。锻件的方法。 锤上模锻具有一般模锻的锤上模锻具有一般模锻的优点，但冲击大、震动大、优点，但冲击大、震动大、噪声大、效率低。一般仅用噪声大、效率低。一般仅用于中小吨位的锻锤于中小吨位的锻

9、锤。模模 座座模模 垫垫下锻模下锻模 上锻模上锻模 锤头锤头第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接2 2、压力机上模锻、压力机上模锻在压力机上的滑在压力机上的滑块和底座上分别固定块和底座上分别固定上下模，上下模经下上下模，上下模经下压合拢，而获得锻件压合拢，而获得锻件的方法。的方法。 压力机上模锻工作时冲压力机上模锻工作时冲击小、噪声小、操作安全，击小、噪声小、操作安全，但生产率低。一般适用于但生产率低。一般适用于中小批量生产中小批量生产。摩擦压力机摩擦压力机底底 座座滑滑 块块带传动带传动摩擦盘摩擦盘飞飞 轮轮丝丝 杠杠第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接3 3、胎模锻、胎

10、模锻在自由锻造的设备上在自由锻造的设备上用胎膜生产锻件的方法。用胎膜生产锻件的方法。与锤上模锻和压力机模与锤上模锻和压力机模锻不同的是，胎膜不与锻不同的是，胎膜不与锤头和下模座连在一起。锤头和下模座连在一起。导销孔导销孔导导 销销毛边槽毛边槽模模 膛膛胎膜胎膜 胎膜锻造工艺灵活，可胎膜锻造工艺灵活，可提高锻件的精度和形状的提高锻件的精度和形状的复杂程度，减少了加工余复杂程度，减少了加工余量，提高了生产率。量，提高了生产率。模型锻造（模型锻造（1010）第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接四、板料冲压四、板料冲压 用冲模使薄板料分离或变形的加工方法。板料冲压一用冲模使薄板料分离或变形的

11、加工方法。板料冲压一般在冷态下进行，故称冷冲压。当板料厚度超过般在冷态下进行，故称冷冲压。当板料厚度超过8 8 1010mmmm时，可采用热冲压。时，可采用热冲压。 板料冲压的优点是：板料冲压的优点是：（1 1）可压出形状复杂的零件，废料少，利用率高；）可压出形状复杂的零件，废料少，利用率高；（2 2）冲压尺寸精度高，表面光洁，无须再加工；）冲压尺寸精度高，表面光洁，无须再加工；（3 3）可直接获得强度高、刚度好、质量轻的零件；）可直接获得强度高、刚度好、质量轻的零件；（4 4）操作简单，便于机械化和自动化生产，生产率高；）操作简单，便于机械化和自动化生产，生产率高；（5 5）缺点是冲模成本高

12、；）缺点是冲模成本高； 通常用于金属制品的大批量生产。通常用于金属制品的大批量生产。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接1 1、冲压设备、冲压设备剪床剪床将板料剪成适当的条料，供冲压之用。将板料剪成适当的条料，供冲压之用。冲床冲床（又称曲柄压力机）将条料冲压成型。（又称曲柄压力机）将条料冲压成型。剪剪 床床冲冲 床床冲模冲模用于冲压的模具。用于冲压的模具。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接2 2、板料冲压基本工序、板料冲压基本工序（1 1）分离工序）分离工序原原 料料刀刀 片片工作台工作台坯坯 料料剪剪 切切冲冲 头头坯坯 料料凹凹 模模落料、冲孔落料、冲孔第二章第二章

13、铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接凹凹 模模冲冲 头头修修 整整坯坯 料料坯坯 料料第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（2 2）变形工序）变形工序冲冲 头头坯坯 料料凹凹 模模弯弯 曲曲冲冲 头头凹凹 模模坯坯 料料压压 板板拉拉 深深第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接橡橡 胶胶芯芯 子子坯坯 料料凹凹 模模成成 形形坯坯 料料冲冲 头头凹凹 模模翻翻 边边板料冲压（板料冲压（1313）第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接课课 后后 小小 结结1.锻压生产定义锻压生产定义 锻压是压力加工（包括锻造、板料冲压、轧制、挤锻压是压力加工（包括锻造、板料冲压、轧制、挤压

14、、拉拔）的一部分，具体指锻造和板料冲压的合称。压、拉拔）的一部分，具体指锻造和板料冲压的合称。2.压力加工的优缺点压力加工的优缺点1 1）改组织、细晶粒、焊缺陷；）改组织、细晶粒、焊缺陷；2 2）生产效率高；）生产效率高；3 3）省）省工省料；工省料；4 4）加工范围大；）加工范围大；5 5）内形复杂件和脆性材料）内形复杂件和脆性材料不能加工。不能加工。3.锻造的加热温度锻造的加热温度第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接碳素钢的始、终锻温度碳素钢的始、终锻温度始锻温度：比固相线低始锻温度：比固相线低200终锻温度：大约为终锻温度：大约为800始锻过高：始锻过高：过热、过烧过热、过烧始

15、锻过低：始锻过低：塑性变差塑性变差终锻过高：终锻过高：晶粒继续长大晶粒继续长大终锻过低：终锻过低：塑性差难变形塑性差难变形第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接4.锻造的加热速度和冷却速度锻造的加热速度和冷却速度加热正常或稍快时：加热正常或稍快时：少氧化脱碳，低燃料消耗，高生产率；少氧化脱碳，低燃料消耗，高生产率；加热过快时：加热过快时：内外温度不均，严重时会发生开裂。内外温度不均，严重时会发生开裂。冷却过快时：冷却过快时：产生挠曲或开裂，表面淬硬难以切削。产生挠曲或开裂，表面淬硬难以切削。冷却方法冷却方法空冷空冷低中、碳钢、小型件；低中、碳钢、小型件；坑冷坑冷低合金钢、大型件；低合金

16、钢、大型件；炉冷炉冷高合金钢、大型件；高合金钢、大型件；第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接5.自由锻造自由锻造设备：设备：空气锤、蒸汽锤、水压机空气锤、蒸汽锤、水压机工艺：工艺：镦粗、延伸、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移、锻接镦粗、延伸、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移、锻接6.模型锻造模型锻造适用：适用：手工锻（用于小型、单件），机锻（用于大型、单件）手工锻（用于小型、单件），机锻（用于大型、单件）适用：适用：中小型、成批大量件中小型、成批大量件设备：设备：模锻锤（蒸汽模锻锤（蒸汽空气锤）、压力机。空气锤）、压力机。方法：方法：锤上模锻、压力机上模锻、胎模锻。锤上模锻、压力机上模锻、胎模锻。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接7.板料冲压板料冲压定义：定义：用冲模使板料分离或变形的方法（分冷冲、热冲）。用冲模使板料分离或变形的方法（分冷冲、热冲）。适用：适用：薄板金属制品。薄板金属制品。设备：设备：剪床、冲床、冲模。剪床、冲床、冲模。工艺：工艺：分离工序（包括剪切、落料、冲孔、修整）；分离工序（包括剪切、落料、冲孔、修整）； 变形工序（包括弯曲、拉深、成形、翻边）。变形工序（包括弯曲、拉深、成形、翻边）。