锻造工艺学复习知识点Word格式.docx
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备料---加热---模锻---切边、冲孔—热处理—酸洗、清理---校正
5.锻造用料:
碳素钢与合金钢、铝、镁、铜、钛等及其合金。
材料的原始状态:
棒料、铸锭、金属粉末与液态金属。
6.一般加热方法:
可分为燃料(火焰)加热与电加热两大类。
7.钢在加热时的常见缺陷:
氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹
8.自由锻主要工序:
镦粗、拔长、冲孔、扩孔
9.使坯料高度减小,横截面增大的成形工序称为镦粗。
镦粗分类:
完全镦粗、端部镦粗、中间镦粗
10.镦粗的变形分析:
难变形区、大变形区、小变形区
11.镦粗工序主要质量问题:
①锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织②侧表面易产生纵向或呈45度方向的裂纹③高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。
防止措施:
1、使用润滑剂与预热工具2、采用凹形毛坯3、采用软金属垫4、采用叠镦与套环内镦粗5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺
12.使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长
13.在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔
14.冲孔的质量分析:
走样、裂纹、孔冲偏
15.减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序叫扩孔
16.采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序称为弯曲
17.扭转就是将坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序
18.按成形方法的不同,模锻工艺可分为开式模锻、闭式模锻、挤压与顶镦四类
19.模具形状对金属变形流动的影响:
⑴控制锻件的最终形状与尺寸⑵控制金属的流动方向⑶控制塑性变形区⑷提高金属的塑性⑸控制坯料失稳提高成形极限
20.开式模锻变形过程:
第Ⅰ阶段就是由开始模压到金属与模具侧壁接触为止;
第Ⅰ阶段结束到金属充满模膛为止就是第Ⅱ阶段;
金属充满模膛后,多余金属由桥口流出,此为第Ⅲ阶段。
21.开式模锻时影响金属成形的主要因素:
⑴模膛(模锻件)的具体尺寸与形状:
①模壁与变形金属的摩擦系数②模壁斜度③孔口圆角半径④模膛的宽度与深度⑤模具温度⑵飞边槽桥口部分的尺寸与飞边槽的位置;
⑶终锻前坯料的具体形状与尺寸;
⑷坯料本身性质的不均匀情况,⑸设备工作速度。
22.飞边槽发展的过程:
1、一般的飞边槽2、小飞边模锻3、楔形飞边槽4、扩张形飞边槽5、无飞边模锻
23.闭式模锻(无飞边模锻)的特点:
⑴减少飞边材料损耗⑵节省切边设备⑶有利于金属充满模膛,有利于进行精密模锻⑷闭式模锻时金属处于明显的三向压应力状态,有利于低塑性材料的成形
24.闭式模锻进行的必要条件:
⑴坯料体积准确;
⑵坯料形状合理并能在模膛内准确定位;
⑶能够较准确地控制打击能量或模压力;
⑷有简便的取件措施或顶料机构。
25.闭式模锻分为三个变形阶段:
第Ⅰ阶段就是基本成形阶段第Ⅱ阶段就是充满阶段第Ⅲ阶段就是形成纵向飞边阶段
26.挤压就是金属在三个方向的不均匀压应力的作用下,从模孔中挤出或流入模膛内以获得所需尺寸、形状的制品或零件的锻造工序
27.挤压工艺特点:
⑴提高金属的变形能力⑵生产制品综合质量高⑶节约原材料
⑷产品范围广
28.挤压按照坯料温度分:
冷挤压、温挤压与热挤压按照金属流动方向与加压方向的关系分:
正挤压、反挤压、复合挤压径向挤压、减径挤压
29.挤压的变形分析:
Ⅰ区为弹性变形区;
Ⅱ区为塑性变形区;
也就是正挤压的主要变形区;
Ⅲ区被称作“死区”,该区变形阻力较大,不参与塑性变形;
Ⅳ区被称作已变形区。
30.挤压时常见的缺陷:
⑴“死角区”剪裂与折迭解决措施:
⑴改善润滑条件⑵采用带锥角的凹模⑵挤压“缩孔”⑶裂纹
31.坯料端部的局部镦粗称为顶镦或称聚料。
主要质量问题就是折迭
32.按所用设备不同,模锻工艺可分为锤上模锻、热模锻压力机上模锻、螺旋压力机上模锻、平锻机上模锻等;
按终锻模膛的结构不同,模锻工艺可分为开式模锻与闭式模锻
33.模锻件分类:
长轴类锻件、短轴类(圆饼类)锻件、顶镦类锻件、复合类型锻件
34.锤上模锻的工艺特点:
(1)由于靠冲击力使金属变形,因此可以利用金属的流动惯性来充填型腔;
上模模膛较下模模膛具有更好的充填性,锻件上难充满的部分应尽量放在上模。
(2)锤头行程不固定,金属在各模膛中的变形就是在锤头多次打击下完成的,因此可在锤上可以实现拔长、滚挤等多种模锤工步,具有广泛的适应性与通用性。
(3)由于可以实现多种模锻工步与单位时间内打击次数多,生产率高。
(4)模锻锤的导向精度差,工作时的冲击与锤头行程不固定等,模锤件的尺寸精度不太高。
(5)由于无顶出装置,锻件出模困难,模锻斜度较大。
(6)模锻锤冲击震动大,噪声大,工人劳动条件差,对厂房地基要求高
35.热模锻压力机的工作特性:
1)工作时,滑块的压力基本属于静压,工作时无震动与噪音。
2)滑块行程一定,每一模锻工步只需一次行程完成。
3)滑块具有附加导向的象鼻形结构,从而增加了导向长度,提高了导向精度与承受偏载能力。
4)具有上、下顶杆装置,便于锻后工件脱模。
36.热模锻压力机上模锻与锤上模锻变形比较:
(1)金属在模膛中的流动特点及充填能力不同:
锤上模锻,由于变形时金属的流动惯性所致,金属在高度方向的流动与充填能力较强;
而压力机上在水平方向的流动较强烈,以致形成较大的飞边而在模膛深处仍未充满。
锤上模锻时金属充填上模的能力比下模强的多,而在锻压机上并无明显差别。
(2)在热模锻压力机上,对于主要靠压入方式成形的锻件,应采用多模膛模锻使坯料逐步成形。
(3)热模锻压力机上模锻时,金属变形在滑块一次行程中完成,坯料内外层同时发生变形,变形深透均匀,流线分布均匀,有利于提高锻件内部质量。
(4)热模锻压力机上模锻具有静压力的特点,合金流动缓慢,适于对变形速度敏感的低塑性合金(耐热合金、镁合金)材料的成形。
(5)由于锻压机行程固定,因此不适合拔长与滚压等制坯工步。
(6)热模锻压力机上锻压时,坯料表面的氧化皮不易去除,应尽量采用电加热或少无氧化加热。
37.模锻方法的选择:
单件模锻、调头模锻、一火多件、一模多件、合锻
38.模锻件图就是根据产品零件图考虑了加工余量,锻件公差、检验试样及工艺卡头设计的
39.锻件图分为冷锻件图与热锻件图。
冷锻件图(亦称锻件图)—最终锻件检验、机械加工部门制定加工工艺、设计加工夹具;
热锻件图(根据冷锻件图设计的,亦称制模用锻件)—锻模设计与制造。
40.锻件图设计内容:
1、选择分模面的位置与形状;
2、确定机械加工余量、余块与锻件公差;
3、确定模锻斜度;
4、确定圆角半径;
5、确定冲孔连皮的形式与尺寸;
6、制定锻件技术条件;
7、绘制锻件图。
41.分模面表现在锻件分模位置上就是一条封闭的锻件外轮廓线,分模面位置(分模面的选择)与形状选择的正确与否将影响到锻件成形、锻件质量、材料利用率与锻模、切边模制造的复杂程度等。
42.选择分模面的最基本原则:
⑴保证锻件容易从锻模模膛中取出,锻件形状尽可能与零件形状相同。
此外,应争取获得镦粗充填成形的良好效果。
⑵锻件分模位置应选择在具有最大的水平投影尺寸的位置上。
43.分模面选择条件:
1)为了便于发现上、下模在模锻过程中的错移,分模面位置应选在锻件侧面的中部。
2)为了使锻模结构简单,并防止上、下模错移,分模位置应尽可能用直线式。
3)头部尺寸较大的长轴类锻件,不宜用直线式分模,为使锻件较深尖角处能充满,应用折线式分模,使上、下模的模膛深度大致相等。
4)为了便于锻模、切边模加工制造与减少金属损耗,当圆饼类锻件的H≤D时,应取径向分模,不应选轴向分模。
5)有金属流线方向要求的锻件,应考虑锻件工作时的受力特点。
44.为使锻件成形后顺利地由模膛取出,锻件侧表面上必须带有斜度,称为模锻斜度
45.设计模锻斜度的原因:
模锻时金属被压入型腔内,模壁也受到弹性压缩,外力去处后,模壁要弹性回复而夹紧锻件;
另外,由于金属与模壁间有摩擦存在,故锻件不易取出
46.确定模锻斜度需要注意问题:
1)模锻斜度与锻件的形状与尺寸、斜度的位置、锻件材料等因素有关。
2)为使锻件容易容易从模膛中取出,对于高度较小的锻件可以采用较大的斜度。
3)应注意上下模模膛深度不同的模锻斜度的匹配关系,匹配斜度就是为了使分模线两侧的模锻斜度相互接头而人为的增大了的斜度4)只要锻件中能够形成自然斜度,就不必另外增设模锻斜度。
47.锻件上的圆角半径有利于金属流动、提高锻模寿命、提高锻件质量与便于出模等
48.对于有内孔的模锻件,锤上模锻不能直接锻出通孔,必须在所锻成的盲孔内保留一层具有一定厚度的金属层,称为冲孔连皮冲孔连皮形式:
平底连皮、斜底连皮、带仓连皮、拱底连皮
49.模锻时,毛坯按照锻件的复杂程度与具体的生产条件,在锻模的一系列模膛中变形,坯料在每一模膛中的变形过程称为模锻工步。
根据其作用可分为制坯工步、模锻工步(包括预锻工步与终锻工步。
其作用就是使经制坯的坯料得到最终锻件所要求的形状与尺寸。
模锻时容易产生折迭与不易充满的锻件常采用预锻工步)、切断工步
50.制坯工步的作用就是改变原坯料的形状,合理地分布坯料,以适应锻件横截面形状的要求,使金属能很好地充满模锻模膛
51.直长轴类锻件—拔长、滚压与卡压(第一类制坯工步)⑵弯轴类与带枝芽类锻件—除第一类制坯工步外,还需要弯曲、成型等制坯工步(第二类制坯工步)⑶短轴类锻件—镦粗(第三类制坯工步)⑷顶镦类锻件—聚料、冲孔
52.计算毛坯图的用途:
1)长轴类锻件选择制坯工步的依据;
2)确定坯料尺寸的依据;
3)设计制坯型腔的依据。
53.镦粗目的:
1)避免终锻时产生折迭2)去除氧化皮从而提高锻件表面质量与锻模寿命的作用
54.锻模设计时,应当考虑的就是:
1)能够获得满足尺寸精度要求与组织性能良好的锻件,同时要满足生产率的要求;
2)应考虑锻模要具有足够的强度与较高的寿命,并且制造简单,安装、调整、维修方便。
55.终锻型腔就是锻件最后成形的型腔,通过它获得带飞边的锻件。
模锻件的几何形状与尺寸就是靠终锻型腔来保证的。
任何锻件的模锻工艺过程都必须有终锻。
56.终锻模膛就是根据热锻件图设计的,终锻模膛设计内容:
(1)热锻件图的制定与绘制;
(2)飞边槽及其设计;
(3)钳口及其尺寸
57.钳口就是指在锻模的模膛前面所做的空腔,它就是由夹钳口与钳口颈两部分组成。
用途就是:
①夹钳口在模锻时用来放置棒料及钳夹头②钳口颈用来加强夹钳料头与锻件之间的连接强度;
③齿轮类零件在模锻时无夹钳料头,钳口就是作为锻件起模之用;
④在锻模制造时,钳口作为浇铸模膛检验件
58.预锻模膛作用:
合理地分配坯料各部分的金属体积,以避免折迭的产生与有利于金属充满模膛,同时可以减少终锻模膛的磨损
59.预锻模镗
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- 锻造 工艺学 复习 知识点