锻造工艺与模具设计-绪论

《锻造工艺与模具设计-绪论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锻造工艺与模具设计-绪论（38页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、锻造工艺与模具设计锻造工艺与模具设计谢利谢利材料工程材料工程学院学院1课程简介一、本课程的性质 研究如何利用各种锻造方法有效地控制锻件的成型和内部组织性能生产出高质量锻件的一门技术学科。二、本课程的任务 (1)基本掌握自由锻工艺设计、模锻工艺设计和锻模设计的方法； (2)具有初步的进行锻造工艺分析的能力； (3)具有初步分析和解决锻件质量问题的能力.2二、考核方式及成绩评定要求 (1)闭卷考试,考试成绩占总成绩60%，实验成绩20%，课堂讨论10%，平时成绩10%; (2)点名三次不到取消考试资格; (3)共5次作业,一次不交无平时成绩.三、三、教学参考书教学参考书 1 姚泽坤.锻造工艺学与模

2、具设计M.北京：西北工业大学出版社，2007. 2 胡亚民，华林.锻造工艺过程及模具设计M. 北京：北京大学出版社，2006. 3夏巨谌.典型零件精密成形M. 北京：机械工业出版社，2008. 4李云江.特种塑性成形M. 北京：机械工业出版社，2008. 3课堂讨论题目:(1)锻造模具在国民经济和国防建设中的作用；(2)锻造模具国内外的发展现状；形式：两个班分成6个小组，自选讨论题目，查阅相关资料，做成PPT，推举一人上台汇报演讲，控制时间为10min；时间：初定第七周；成绩评定：根据小组汇报表现进行打分（占总成绩的10%）4第一章第一章 绪绪 论论5什么是锻造什么是锻造？金属塑性加工方法之一

3、金属塑性加工方法之一锻造是利用手锤、锻锤或压力设备上的模具对锻造是利用手锤、锻锤或压力设备上的模具对加热的金属坯料施力，使金属材料在不分离条加热的金属坯料施力，使金属材料在不分离条件下产生塑性变形，以获得形状、尺寸和性能件下产生塑性变形，以获得形状、尺寸和性能符合要求的零件符合要求的零件。为了为了使金属材料在高塑性下成型，通常锻造是使金属材料在高塑性下成型，通常锻造是在热态下进行，因此锻造也祢为热锻。在热态下进行，因此锻造也祢为热锻。6锻造是一种通过模具和工具利用压力使工件成型锻造是一种通过模具和工具利用压力使工件成型的工艺方法，它是最古老的金属加工方法之一，的工艺方法，它是最古老的金属加工方

4、法之一，可以追溯到公元前可以追溯到公元前40004000年年甚至甚至80008000年。年。锻造生产广泛应用于机械、冶金、造船、航空、锻造生产广泛应用于机械、冶金、造船、航空、航天、兵器以及其它许多工业部门。航天、兵器以及其它许多工业部门。7航空航天8武器装备9交通运输1011121任务：解决锻件的成形及其内部组织性能的控制，以获得所需形状、尺寸和质量的锻件。2目的：锻造的根本目的是利用外加载荷（冲击载荷或静载荷）通过锻压设备或模具使金属毛坯产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件，同时使锻件机械性能和内部组织符合一定的技术的要求。3. 实质：锻造工艺的实质是如何利用金属的塑性使金属毛坯改变

5、形状和性能而成为合格锻件的加工过程。锻造的任务、目的和实质131.1锻造生产的特点与作用（1）锻造生产的优点和缺点 优点：优质、高产、低消耗、灵活。 1）优质 指可以改善金属组织性能。金属零件的传统生产过程是：冶炼制坯切削加工热处理； 制坯有三条途径：铸造毛坯、轧制型材、锻造毛坯 铸造毛坯的组织性能差，只适用于性能要求低的零、部件14锻造：锻造：纤维组织纤维组织变形后的杂质变形后的杂质仍具有方向性，呈现纤维状仍具有方向性，呈现纤维状条纹条纹锻造锻造流线变形后杂质的流线变形后杂质的纤维分布，使组织、纤维分布，使组织、 性能呈性能呈方向性方向性15钢锭锻造过程中纤维组织形成的示意钢锭锻造过程中纤维

6、组织形成的示意162) 2) 高产高产 机械化机械化生产，生产率高生产，生产率高 二、三百件二、三百件/ /小时，现在更高了，一百多件小时，现在更高了，一百多件/ /分，分，1.21.2万件万件/ /小时。据统计，每模锻小时。据统计，每模锻100100万吨钢万吨钢，由于提高了生产率，可比切削加工减少，由于提高了生产率，可比切削加工减少2-32-3万万工人，少用工人，少用1500015000台机床。在现今技术水平条件台机床。在现今技术水平条件下，几乎任何一种金属材料都可用锻造方法制成下，几乎任何一种金属材料都可用锻造方法制成半成品零件，只是难易程度不同而已。半成品零件，只是难易程度不同而已。17

7、今天，锻造生产率提高，其锻件精度也愈来愈高，可以达今天，锻造生产率提高，其锻件精度也愈来愈高，可以达到甚至超过机械加工的一般精度水平，如各种冷温挤压标到甚至超过机械加工的一般精度水平，如各种冷温挤压标准件、精锻齿轮、精锻叶片、精锻轴类件等。准件、精锻齿轮、精锻叶片、精锻轴类件等。西航建成国内最大航空发动机叶片精锻生产线西航建成国内最大航空发动机叶片精锻生产线183) 3) 低消耗低消耗 少少、无切削，省工省料。、无切削，省工省料。 4)4) 灵活灵活 锻造锻造可以锻制形状简单的锻件（如模块、齿轮坯可以锻制形状简单的锻件（如模块、齿轮坯等），也可锻制形状复杂、不需或只需少量切削加工的精等），也可

8、锻制形状复杂、不需或只需少量切削加工的精密锻件（如曲轴、精锻齿轮等密锻件（如曲轴、精锻齿轮等）；）；锻件的重量小的不到锻件的重量小的不到1 1公斤公斤 大的可达几百吨大的可达几百吨单件小批量生产单件小批量生产 大批量生产。大批量生产。19缺点：缺点： 1 1) )模具成本高，加工模具成本高，加工周期长周期长 2 2) )受锻造设备吨位的受锻造设备吨位的限制限制 一个解放车发动机的六拐曲轴的模锻需要12500吨压力机；飞机上的模锻件则需要3万吨甚至8万吨压力机才能实现.2012年12月11日，由我国自主设计研制的世界最大模锻液压机，在四川德阳中国第二重型机械集团进入调试阶段，于2013年4月10

9、日投入试生产。这台8万吨级模锻液压机，地上高27米、地下15米，总高42米，设备总重2.2万吨。20锻造在工业生产中占有锻造在工业生产中占有举足轻重举足轻重的的地位；地位； 锻造生产能力及其工艺水平，对一个国家的锻造生产能力及其工艺水平，对一个国家的工业、农业、国防和科学技术的影响，难以工业、农业、国防和科学技术的影响，难以估量；估量；锻造生产的能力在一定程度上锻造生产的能力在一定程度上标志标志着一个国着一个国家的家的工业工业水平水平. .（2）锻造业的地位211.2锻件生产的分类及应用范围(1)(1)根据根据所用工具和生产工艺的不同可分为所用工具和生产工艺的不同可分为自由锻自由锻造造、模锻模

10、锻和和特种锻造特种锻造。 1) 1)自由自由锻造锻造 把加热好的坯料放在自由锻造把加热好的坯料放在自由锻造设备的平砧之间或简单的工具中进行锻造的方法称设备的平砧之间或简单的工具中进行锻造的方法称为自由锻。为自由锻。 一般一般由锻工控制金属的变形方向和形状尺寸由锻工控制金属的变形方向和形状尺寸。 手工锻造手工锻造 机械机械( (锤锤上自由锻和水压机上上自由锻和水压机上自由锻自由锻) )自由锻自由锻2223u自由锻造主要用于锻制自由锻造主要用于锻制钢锭钢锭和和形状简单、粗糙度形状简单、粗糙度要求较低、加工余量较大要求较低、加工余量较大的锻件生产。的锻件生产。u使用的是形状简单的使用的是形状简单的通