锻压1.pptx

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概述锻压加工工艺基础常用锻造方法板料冲压锻压件结构设计锻压教学要求：

教学要求：

11、了解锻压工艺概述（生产特点、适用范围、发展、了解锻压工艺概述（生产特点、适用范围、发展趋势）趋势）22、掌握铸造工艺基础（塑性变形过程、组织性能变、掌握铸造工艺基础（塑性变形过程、组织性能变化、锻造性）化、锻造性）教学重点与难点：

教学重点与难点：

11、铸造工艺基础（塑性变形过程、组织性能变化、铸造工艺基础（塑性变形过程、组织性能变化、锻造性）锻造性）锻压锻压发展概况发展概况历史悠久历史悠久公元前公元前1414世纪的商代世纪的商代兵器生产（兵器生产（19721972年出土铁韧铜钺）年出土铁韧铜钺）技艺高超技艺高超（湖北江陵楚墓：

越王勾践的宝剑；秦始（湖北江陵楚墓：

越王勾践的宝剑；秦始皇陵：

合金钢锻制的宝剑，外硬心韧）皇陵：

合金钢锻制的宝剑，外硬心韧）概述概述锻压锻压是指在外力作用下，使是指在外力作用下，使金属金属坯坯料产生料产生塑性变形塑性变形，以，以获得所需形状、尺获得所需形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。

锻压锻压是锻造和冲压的总称。

是锻造和冲压的总称。

概述概述压力加工的特点压力加工的特点能改善金属内部组织，提高金属的力学性能能改善金属内部组织，提高金属的力学性能节省原材料节省原材料精度较高精度较高生产率较高（冷镦、冷挤压）生产率较高（冷镦、冷挤压）但：

但：

锻件的复杂程度不如铸件锻件的复杂程度不如铸件（具有复杂内腔的零件：

箱体件、汽缸体等（具有复杂内腔的零件：

箱体件、汽缸体等铸件）铸件）M12螺栓、冷镦螺栓、冷镦210/分（自动冷镦机）分（自动冷镦机）M12螺母、冷镦螺母、冷镦150/分（自动冷镦机）分（自动冷镦机）概述概述概述概述锻压加工的应用锻压加工的应用锻压加工是以金属的塑性变形为基础的锻压加工是以金属的塑性变形为基础的,各种各种钢和大多数非铁金属及其合金都具有不同程度钢和大多数非铁金属及其合金都具有不同程度的塑性的塑性,因此它们可在冷态或热态下进行锻压因此它们可在冷态或热态下进行锻压加工加工,而脆性材料而脆性材料（如灰铸铁、铸造铜合金、如灰铸铁、铸造铜合金、铸造铝合金等铸造铝合金等）则不能进行锻压加工。

则不能进行锻压加工。

承受重载、使用要求高的机器零件，薄板件，承受重载、使用要求高的机器零件，薄板件，日用品日用品锻造生产的发展趋势锻造生产的发展趋势新材料的方面新材料的方面计算机技术在锻压技术中的应用计算机技术在锻压技术中的应用如何制造出性能要求更高的锻件如何制造出性能要求更高的锻件概述概述名称名称名称名称示意图示意图示意图示意图工作原理工作原理工作原理工作原理应用与发展趋势应用与发展趋势应用与发展趋势应用与发展趋势轧制轧制轧制轧制是金属坯料通是金属坯料通是金属坯料通是金属坯料通过一对回转轧过一对回转轧过一对回转轧过一对回转轧辊间的空隙而辊间的空隙而辊间的空隙而辊间的空隙而产生连续变形产生连续变形产生连续变形产生连续变形应用：

应用：

应用：

应用：

生产钢板、无缝钢管及各种型材生产钢板、无缝钢管及各种型材生产钢板、无缝钢管及各种型材生产钢板、无缝钢管及各种型材（如圆钢、方钢、扁钢、角钢、槽钢、工（如圆钢、方钢、扁钢、角钢、槽钢、工（如圆钢、方钢、扁钢、角钢、槽钢、工（如圆钢、方钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢、钢轨等）字钢、钢轨等）字钢、钢轨等）字钢、钢轨等）发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

高速轧制、精密轧制、轧锻组高速轧制、精密轧制、轧锻组高速轧制、精密轧制、轧锻组高速轧制、精密轧制、轧锻组合等合等合等合等挤压挤压挤压挤压是金属坯料从是金属坯料从是金属坯料从是金属坯料从挤压模的模孔挤压模的模孔挤压模的模孔挤压模的模孔中挤出而变形中挤出而变形中挤出而变形中挤出而变形应用：

应用：

应用：

应用：

生产低碳钢、有色金属及其合金的生产低碳钢、有色金属及其合金的生产低碳钢、有色金属及其合金的生产低碳钢、有色金属及其合金的型材、管件和零件型材、管件和零件型材、管件和零件型材、管件和零件发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

高速精密挤压、挤锻结合高速精密挤压、挤锻结合高速精密挤压、挤锻结合高速精密挤压、挤锻结合拉拔拉拔拉拔拉拔使金属坯料从使金属坯料从使金属坯料从使金属坯料从挤压模的模孔挤压模的模孔挤压模的模孔挤压模的模孔中拉出而变形中拉出而变形中拉出而变形中拉出而变形应用：

应用：

应用：

应用：

可拉制直径仅为可拉制直径仅为可拉制直径仅为可拉制直径仅为0.020.02毫米的金属丝毫米的金属丝毫米的金属丝毫米的金属丝和薄壁管，也可用于提高轧制型材和管材和薄壁管，也可用于提高轧制型材和管材和薄壁管，也可用于提高轧制型材和管材和薄壁管，也可用于提高轧制型材和管材的精度和表面质量的精度和表面质量的精度和表面质量的精度和表面质量发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

高尺寸精度、低表面粗糙度高尺寸精度、低表面粗糙度高尺寸精度、低表面粗糙度高尺寸精度、低表面粗糙度压力加工方法的工作原理、应用于发展趋势压力加工方法的工作原理、应用于发展趋势概述概述名称名称名称名称示意图示意图示意图示意图工作原理工作原理工作原理工作原理应用与发展趋势应用与发展趋势应用与发展趋势应用与发展趋势自由锻自由锻自由锻自由锻使金属坯料放在使金属坯料放在使金属坯料放在使金属坯料放在上、下砧贴间受上、下砧贴间受上、下砧贴间受上、下砧贴间受冲击力或压力而冲击力或压力而冲击力或压力而冲击力或压力而变形变形变形变形应用：

应用：

应用：

应用：

单件小批生产力学性能高形状简单件小批生产力学性能高形状简单件小批生产力学性能高形状简单件小批生产力学性能高形状简单的零件毛坯，是制造大型锻件的唯一单的零件毛坯，是制造大型锻件的唯一单的零件毛坯，是制造大型锻件的唯一单的零件毛坯，是制造大型锻件的唯一方法方法方法方法发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

锻件大型化、操作机械化，锻件大型化、操作机械化，锻件大型化、操作机械化，锻件大型化、操作机械化，液压机代替大锻锤液压机代替大锻锤液压机代替大锻锤液压机代替大锻锤模锻模锻模锻模锻将金属坯料放在将金属坯料放在将金属坯料放在将金属坯料放在模锻模堂内受冲模锻模堂内受冲模锻模堂内受冲模锻模堂内受冲击力或压力而变击力或压力而变击力或压力而变击力或压力而变形形形形应用：

应用：

应用：

应用：

成批大量生产形状较复杂的中、成批大量生产形状较复杂的中、成批大量生产形状较复杂的中、成批大量生产形状较复杂的中、小型模锻件小型模锻件小型模锻件小型模锻件发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

少、无切削，精密化（如精少、无切削，精密化（如精少、无切削，精密化（如精少、无切削，精密化（如精密模锻）密模锻）密模锻）密模锻）冲压冲压冲压冲压利用冲模，使金利用冲模，使金利用冲模，使金利用冲模，使金属板料产生分离属板料产生分离属板料产生分离属板料产生分离或变形或变形或变形或变形应用：

应用：

应用：

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成批大量生产形状复杂薄板件、成批大量生产形状复杂薄板件、成批大量生产形状复杂薄板件、成批大量生产形状复杂薄板件、仪器、仪表件、中空零件或汽车覆盖件仪器、仪表件、中空零件或汽车覆盖件仪器、仪表件、中空零件或汽车覆盖件仪器、仪表件、中空零件或汽车覆盖件发展趋势：

发展趋势：

发展趋势：

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自动化、精密化、非传统成自动化、精密化、非传统成自动化、精密化、非传统成自动化、精密化、非传统成型工艺的发展型工艺的发展型工艺的发展型工艺的发展压力加工方法的工作原理、应用于发展趋势压力加工方法的工作原理、应用于发展趋势概述概述金属的塑性变形与再结晶金属的塑性变形与再结晶金属的纤维组织金属的纤维组织金属的锻造性能（可锻性）金属的锻造性能（可锻性）压力加工基本理论压力加工基本理论单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形产生滑移产生滑移滑移滑移晶体的一部分相对于另一部分沿某晶面晶体的一部分相对于另一部分沿某晶面及晶向发生相对滑移及晶向发生相对滑移滑移面整体滑移面整体刚性移动刚性移动线缺线缺陷陷塑性变形的实质塑性变形的实质多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形实质：

实质：

晶内变形晶内变形+晶间变形晶间变形晶粒与晶粒晶粒与晶粒之间产生滑之间产生滑移和转动移和转动产生滑移产生滑移塑性变形的实质塑性变形的实质冷变形冷变形对金属组织与性能的影响对金属组织与性能的影响变形温度变形温度T再结晶再结晶金属的纤维组织金属的纤维组织锻造流线（纤维组织）锻造流线（纤维组织）在锻造时，晶粒沿变形方向伸长，塑性夹杂物随在锻造时，晶粒沿变形方向伸长，塑性夹杂物随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布，脆性夹杂物着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布，脆性夹杂物被打碎，顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布，被打碎，顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布，呈流线组织。

呈流线组织。

力学性能：

力学性能：

沿着流线方向沿着流线方向（纵向纵向）抗拉强度较高抗拉强度较高,而垂直于而垂直于流线方向流线方向（横向横向）抗拉强度较低。

抗拉强度较低。

例如例如,吊钩采用弯曲工序成形吊钩采用弯曲工序成形时时,就能使流线方向与吊钩受就能使流线方向与吊钩受力方向一致力方向一致,从而可提高吊钩从而可提高吊钩承受拉伸载荷的能力。

承受拉伸载荷的能力。

金属的纤维组织金属的纤维组织生产中若能利用流线组织纵生产中若能利用流线组织纵向强度高的特点向强度高的特点,使锻件中的流使锻件中的流线组织连续分布并且与其受拉力线组织连续分布并且与其受拉力方向一致方向一致,则会显著提高零件的则会显著提高零件的承载能力。

承载能力。

热处理和再结晶无法消除热处理和再结晶无法消除合理利用合理利用纤维组织的合理利用：

纤维组织的合理利用：

零件工作时的最大正应力零件工作时的最大正应力纤维方向，纤维方向，最大切应力最大切应力纤维方向纤维方向流线的分布与零件的外形轮廓相符合，而不被切断流线的分布与零件的外形轮廓相符合，而不被切断实例：

实例：

分析：

分析：

图图aa采用棒料直接采用棒料直接经切削加工制造螺钉经切削加工制造螺钉,由于流线不连续由于流线不连续,所以流线分布不合理。

所以流线分布不合理。

图图bb采用同样棒料采用同样棒料经局部镦粗方法制造经局部镦粗方法制造螺钉螺钉,其流线的分布其流线的分布是合理的。

是合理的。

金属的纤维组织金属的纤维组织锻造比锻造比通常用拔长时的变形程度来衡量。

通常用拔长时的变形程度来衡量。

锻造比：

锻造比：

拔长前坯料的横截面积拔长前坯料的横截面积拔长后坯料的横截面积拔长后坯料的横截面积锻造比锻造比变形量变形量，各向异性，各向异性纤维组织的明显程度与锻造比有关纤维组织的明显程度与锻造比有关金属的纤维组织金属的纤维组织金属的锻造性能金属的锻造性能衡量指标衡量指标塑性：

金属材料产生塑性变形而不破坏塑性：

金属材料产生塑性变形而不破坏的能力（的能力（表征塑性变形的能力）表征塑性变形的能力）变形抗力：

对塑性变形的阻力（变形抗力：

对塑性变形的阻力（表征塑表征塑性变形的难易程度）性变形的难易程度）进行压力加工进行压力加工的难易程度的难易程度，锻造性能，锻造性能，不易开裂，不易开裂变形抗力变形抗力，锻造性能，锻造性能影响因素影响因素金属的本质金属的本质纯金属的可锻性纯金属的可锻性合金合金低低CC钢的可锻性钢的可锻性高碳钢高碳钢固溶体的可锻性固溶体的可锻性化合物化合物晶粒大小影响锻造性能（粗晶组织晶粒大小影响锻造性能（粗晶组织细晶组织、锻轧组织）细晶组织、锻轧组织）化学成分化学成分组织状态组织状态单相组织，单相组织，含含C量量，HB，、k，变形抗力，变形抗力金属的锻造性能金属的锻造性能影响因素影响因素变形条件变形条件变形温度变形温度T变变T变变，原子活动能力，原子活动能力，热能，热能，塑性，塑性，变形抗，变形抗力力，锻造性能，锻造性能可以消除可以消除正火正火尽量避免尽量避免过热：

过热：

T变变,A晶粒迅速长大（粗晶），晶粒迅速长大（粗晶），过烧：

过烧：

TT变变接近金属熔点接近金属熔点报废报废T变变过高过高金属的锻