二锻造

课题序号2----1授课班级授课课时2授课日期授课形式新授授课章节名称锻压（概述）使用教具教学目的1、掌握锻压工艺的概念和特点。2、掌握锻压的分类及其特点。教学重点锻压工艺的概念和特点、分类及其特点。教学难点锻压工艺的概念和特点、分类及其特点。更新、补充、删除内容课堂教学安排课题引入：新授：锻压是对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。它是锻造与冲压的总称，属于压力加工的范畴。一、锻造的特点和分类1、概念锻造是在加压设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。2、分类（1）成形方式不同：自由锻和模锻。（2）自由锻作用力来源不同：手工和机器自由锻。（3）模锻按所使用的锻造设备不同：胎膜锻和模锻。3、特点（1）改善金属的内部组织，提高金属的力学性能。（2）具有较高的劳动生产率。（3）节约金属材料和减少切削加工工时。（4）适应范围广。（5）不能锻造形状复杂的锻件。二、冲压的特点使板料经分离或成形而的到制件的工艺统称冲压。冲压具有以下特点：（1）在分离或成形过程中，板料厚度变化很小，内部组织也不发生变化。（2）生产率高，易实现机械化、自动化生产。（3）冲压制件尺寸精度高，表面光洁。（4）适用范围广。（5）冲压模具精度高，制造复杂，成本高，适用于大批量生产。三、压力加工塑性变形是压力加工的基础，凡具有一定塑性的金属如钢及大多数有色金属，均可进行压力加工。与铸造相比，压力加工的优点是：金属铸锭经塑性变形后，铸造组织的内部缺陷如气孔、缩孔、微裂纹等得到焊合，再结晶后可细化晶粒，金属的各种力学性能得到提高。冲压件又具有重量轻、精度高、刚性好等优点。但由于锻压件是在固态成形，金属的流动受到限制。因此，对于形状复杂、尤其是内腔形状复杂的零件，从制造工艺上锻件远不及铸件容易实现。另外，锻件的成本比铸件高，材料利用率等方面也不如铸件。然而，从锻件力学性能的提高，锻造流线更加与受力条件相适应，在同样受力条件下，零件的几何尺寸可以缩小的角度看，又可以大大降低原材料的使用量，延长零件的使用寿命，节约金属。小结作业P301、2、3教学后记课题序号2----2授课班级授课课时2授课日期授课形式新授授课章节名称金属的加热和锻件冷却使用教具教学目的掌握锻造的温度范围和锻件的冷却方法。教学重点锻造的温度范围和锻件的冷却方法。教学难点锻造的温度范围和锻件的冷却方法。更新、补充、删除内容课堂教学安排课题引入：新授：一、锻造温度范围1、锻造温度范围指金属开始锻造的温度（始锻温度）至终止锻造的温度（终锻温度）间的温度间隔。2、始锻温度的确定原则保证金属在加热过程中不产生过热和过烧的前提下，尽可能取高的温度。这样便能扩大锻造温度的范围，以便有充足的时间进行锻造，减少加热次数，降低材料的烧损，提高生产率。钢的始锻温度通常低于其固相线100～200℃。3、终锻温度的确定原则保证金属停锻前具有足够的塑性，并且在停锻后能获得细小的晶粒组织。终锻温度过高，不仅缩小锻造温度范围，而且停锻后金属在冷却过程中晶粒会继续长大，因而降低锻件的强度和冲击韧性等力学性能；终锻温度过低，材料的塑性差，变形抗力大，难以继续变形，易出现锻裂现象，且容易损坏锻造设备。常用钢材的锻造温度范围可参见表5-2。种类牌号列举始锻温度/℃终锻温度/℃碳素结构钢Q235，Q2551250700优质碳素结构钢08，15，20，35125080040，45，601200800合金结构钢12Mn，16Mn，30Mn125080030Mn2，40Mn2，30Cr，40Cr，45Cr，30CrMnTi，40Mn120080040CrNiMo，35CrMo1150850碳素工具钢T8，T8A1150800T10，T10A1100770合金工具钢5CrMnMo，5CrNiMo1100800W18Cr4V11509004、加热速度（1）加热速度：加热时坯料表面温度升高的速度。（2）加热时间：坯料加热到要求的温度时所需的时间。提高加热速度可以提高生产率，降低材料的烧损和钢材的表面脱碳，并减少燃料的消耗。（3）确定原则：在避免热应力和裂纹的前提下，以最快的加热速度达到合理的始锻温度。二、锻件的冷却方法冷却规范：冷却过程中温度与时间的关系。常用的冷却方法：（1）空冷（2）堆冷（3）坑冷（4）灰砂冷（5）炉冷小结作业P304、5、6教学后记课题序号2----3授课班级授课课时2授课日期授课形式新授授课章节名称自由锻使用教具教学目的1、了解自由锻设备的工作过程和工作特点。2.、掌握自由锻的工艺方法和工艺特点。教学重点自由锻的工艺方法和工艺特点。教学难点自由锻的工艺方法和工艺特点。更新、补充、删除内容课堂教学安排课题引入：新授：一、加热炉1、加热方式：火焰加热和电加热。2、反射炉的结构和工作过程。二、自由锻设备1、空气锤（1）结构及工作过程（2）吨位：落下部分的质量2、水压机（1）结构及工作过程（2）吨位：以上砧块的最大工作压力来表示的。三、自由锻的基本工序自由锻的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、切割等。（1）镦粗镦粗是使坯料的横截面积增大，高度减小的锻造工序。一般用来制造盘套类锻件，如法兰盘、齿轮坯等，在锻造套筒、环类等空心锻件时，镦粗是冲孔前的预备工序，以减小冲孔高度。完全镦粗是指坯料沿整个高度产生变形；局部镦粗是借助漏盘或胎模使坯料的一端镦粗或中间镦粗。为防止镦粗时坯料产生纵向弯曲，坯料的高度（H）与直径（D）之比应小于2.5～3.0，坯料两端面要平整，垂直与轴线。（2）拔长拔长是使坯料横截面积减小，长度增加的锻造工序。拔长主要用来制造光轴、台阶轴、曲轴、拉杆和连杆等具有长轴线的锻件。（3）冲孔冲孔是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。冲孔主要用于制造带孔的锻件。a．冲孔基本方法可分为实心冲头冲孔和空心冲头冲孔。b．冲孔操作要领冲孔前，一般须将坯料镦粗，以减小冲孔深度，并避免冲孔时坯料胀裂。坯料加热到始锻温度，内外均匀热透，以便在冲子冲入后，坯料仍有良好的塑性和低的变形抗力，避免冲裂。冲孔前先检查冲头，冲头尺寸要与所冲孔尺寸相符；冲头不得开裂，否则冲头易碎；端面要平整并垂直与轴线。冲孔时先试冲，检查孔的位置是否正确；然后冲浅坑，并撒少许细煤粉末，便于取出冲头；最后深冲。如采用双面冲孔，第一次冲至坯料厚度2/3处时，翻转坯料，从另一端冲透。冲孔过程中，冲头要经常冷却，以免冲头退火变软。（4）扩孔扩孔是指减小空心坯料的壁厚，增大其内、外径或只增大内径的锻造工序。扩孔主要用来制造环形锻件，如轴承圈等。扩孔基本方法可分为冲头扩孔和芯棒扩孔两种。a．冲头扩孔冲头扩孔是指用直径比坯料孔径大的冲头依次将坯料孔径扩大到所要求的尺寸，如图5-21所示。冲头扩孔适用于坯料外径与内径之比大于1.7的情况。采用冲头扩孔时，每次孔径扩大量不宜太大，否则坯料易胀裂。b．芯棒扩孔芯棒扩孔又称马架上扩孔。将带孔的坯料套在芯棒上，芯棒架在马架上，围绕圆周对坯料进行锤击；每锤击一、二次，必须旋转送进坯料；经进行多次圆周旋转锤击后，坯料的壁厚减小，内外径增大，达到所要求的尺寸，。芯棒扩孔时扩孔量大，可以锻造大孔径的薄壁锻件。芯棒扩孔时，如果坯料加热不均匀，锤击力轻重不均，或旋转送进量不均，都会出现锻后锻件壁厚不均匀的现象。当批量生产时，可用挡铁来限制锤击变形量。（5）弯曲弯曲是指改变坯料轴线形状，将其弯成所需外形的锻造工序。弯曲主要用来制造吊钩、弯板等轴线弯曲的锻件。弯曲的方法较多，可以用大锤打弯（图5-23），也可用胎模弯曲（图5-24）（7）切割切割是将坯料分离或部分分离的锻造工序。四、自由锻常见缺陷常见的缺陷：裂纹、末端凹陷、轴心裂纹和折叠等。小结作业P307、8教学后记课题序号2----4授课班级授课课时2授课日期授课形式新授授课章节名称模锻使用教具教学目的掌握模锻和胎膜锻工艺方法和工艺特点。教学重点模锻和胎膜锻工艺方法和工艺特点。教学难点模锻和胎膜锻工艺方法和工艺特点。更新、补充、删除内容课堂教学安排课题引入：新授：模锻：利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。模锻的特点模锻分胎膜锻和模锻两类一、胎膜锻1、胎膜锻是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法。2、常用胎模可分为摔模（摔子）、扣模、弯曲模、套模、合模及冲切模等，其结构和用途见表胎模的结构和用途名称用途名称用途摔模用于回转体锻件的成形、制坯及精整扣模用于非回转体锻件的整体或局部成形及制坯弯曲模用于弯曲类锻件的成形或制坯冲切模主要用于锻件的冲孔、冲形及切边等合模由上、下模及导向装置组成。主要用于连杆等形状较复杂的非回转体锻件的成形套模分为闭式套模和开式套模（上模为上平砧）。主要用于盘套类锻件的制坯及成形二、模型锻造将加热到锻造温度的金属坯料放到固定在锻造设备上的锻模模膛内，使坯料受压产生塑形变形，充满锻模模膛以成形锻件的方法称为模型锻造。模型锻造又称为模锻。与自由锻和胎模锻相比，模锻时坯料的变形完全在锻模模膛内进行，可以锻制形状较为复杂的锻件，锻件形状和尺寸较精确，加工余量小，材料消耗低，生产效率高，操作简单，劳动强度小，易实现机械化和自动化生产；但锻模制造复杂，周期长、成本高，模锻设备昂贵而且能源消耗大，故适用于中、小型锻件的中批、大批和大量生产。生产中常用的方法有锤上模锻、热锻模压力机上模锻、平锻机上模锻及螺旋压力机上模锻等。其中锤上模锻工艺适用性广，可生产各种类型的模锻件，设备费用也相对较低，是我国模锻生产中应用最多的模锻方法。以下只介绍锤上模锻。锤上模锻所用的锻模是由带有燕尾的上模和下模组成。下模固定在砧座上，上模固定在锤头上，并和锤头一起作上下往复的锤击运动。具有一个模膛的锻模，称为单模膛锻模，其结构如图5-33所示；具有两个或以上模膛的锻模，称为多模膛锻模。小结作业P309教学后记课题序号2----5授课班级授课课时2授课日期授课形式新授授课章节名称冲压使用教具教学目的1、了解冲压设备的工作过程和工作特点。2.、掌握冲压的工艺方法和工艺特点。教学重点冲压的工艺方法和工艺特点。教学难点冲压的工艺方法和工艺特点。更新、补充、删除内容课堂教学安排课题引入：新授：一、冲压设备冲压设备有：剪板机、剪切冲型机、冲床及各种液压机等。常用的是剪板机和冲床。二、冲压成形的基本工序板料冲压加工的零件形状、尺寸大小、精度要求、批量多少和原材料性能不同，所采用的板料冲压加工方法也是多种多样的。冲压成形的基本工序分为两类：分离工序和成形工序。1、分离工序分离工序是指在冲压过程中使坯料的一部分与坯料整体或另一部分产生分开的工序。分离工序包括落料、冲孔、切断、切口和切边等工序。分离工序的特点及其应用见下表。分离工序的特点及其应用工序名称特点及应用落料用冲模沿封闭轮廓曲线分离的工序，冲下部分为制品，余下部分为废料。冲头和凹模的间隙很小，刃口锋利。用于制造各种形状的平板零件，或作为成形工序前的下料工序。冲孔用冲模沿封闭轮廓曲线分离的工序，冲下部分为废料，冲孔后的部分为制品。冲头和凹模的间隙很小，刃口锋利。用于制造各种带孔形的冲压件。切断用冲模或剪刀沿不封闭轮廓曲线切断板材。多用于加工形状简单的平板零件，或用于板材的下料。切口用冲模沿不封闭轮廓曲线在板材上冲出缺口，缺口部分材料仍与板材相连，切口部分同时发生弯曲。切口主要用于板材上通风槽的制作。切边用冲模沿封闭轮廓曲线将制品的边缘部分切掉的工序。2、成形工序成形工序是指在冲压过程中使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破坏分离的工序。成形工序包括弯曲、拉深（拉延）、翻孔、翻边、扩口和缩口等工序。成形工序的特点及其应用见下表。表5-8成形工序的特点及其应用工序名称特点及应用弯曲用冲模或折弯机将平直板料弯成一定角度或圆弧的成形工序。用于制造各种有弯曲形状的冲压件。拉深（拉延）用冲模将平直板料加工成中空形状零件的成形工序。用于制造各种形状的中空冲压件。小结作业P3010、11、12教学后记