为减少镦粗鼓形,提高非均匀形核变形应当采取哪些措施

鼓形量-学术百科-知网空间
drum-shaped size金属塑性加工过程中变形体不同工模具直接接触的侧表面所呈现的鼓肚变形现象。 轧制时当......也说明轧件整体的变形均匀性增加了。平板镦粗圆柱体时,当圆柱体原始高度H与直径D的比值小于或等于2,且变形量较大时也能形成单鼓形,但变形是不均匀的
与"鼓形量"相关的文献前10条
针对直齿锥齿轮鼓形齿的加工方法进行了研究和探讨,并应用数学方法对修形曲线进行了研究和确定,从而进一步提高了齿轮的传动质量。
 为解决鼓形齿可以有效降低机动车传动噪声但难以加工的问题.提出一种新的加工方法,即采用经过修形的径向剃齿刀来加工鼓形齿.径向剃齿刀修形量的计算是根据径向剃齿刀与被剃齿轮间存在的一
根据径向剃齿刀与被剃齿轮间存在的一一对应关系,提出一种加工鼓形齿时径向剃齿刀修形量的计算方法.用抛物线近似表示被剃齿轮的齿向鼓形量,采用一一对应映射方式将被剃齿轮的齿向鼓形量加到
鼓形量是渐开线齿轮齿向修缘设计中主要参数之一。鼓形量的确定,AGMA标准是直接给出数值;而日本,英国,ISO标准是给出鼓形量的计算公式。前者表面上看很简单,但是对实际情况考虑不全
根据径向剃齿刀与被剃齿轮间存在的一一对应关系,用抛物线近似表示被剃齿轮的齿向鼓形量,得到加工鼓形齿轮的径向剃齿刀的最终齿向修形量。由该修形量设计的径向剃齿刀可加工出鼓形齿轮。将其
正 日本五十铃汽车齿轮变速箱的传动齿轮常常有齿向鼓形量的要求,精加工有齿向鼓形量要求的传动齿轮常常采用径向剃齿加工方法。根据径向剃齿加工原理,要加工出传动齿轮的齿向鼓形量,就必须
克林贝格制(Klingelnberg)锥齿轮因采用连续切削并可以进行硬齿而刮削,因此生产效率和承载高,同时它的鼓形齿接触特色,避免了对角接触,改善了润滑状况,足锥齿轮发展的主要方
齿轮的鼓形修整可以大大减小因齿向啮合误差而引起的局部应力集中。但如果鼓形量取得过大,齿面会产生很高的接触应力;如果取得太小别又不足以补偿齿向啮合误差,同样引起载荷集中。鼓形修整量
介绍了齿轮齿形修形和齿向修形两种修形方法及修形齿轮的加工方法。齿形修形利用一对啮合齿的综合刚度来确定最大修形量,并在求出修形长度之后确定修形曲线方程;齿向修形同时考虑接触变形和歪
轧件侧边形状随压下量增加由“双鼓形”向“单鼓形”转变,其中有一压下量使侧边基本无鼓形,对应的压下率ε°称为无鼓压下率。摩擦系数μ增加时,ε°降低,鼓形一般越严重。在某一摩擦状态下
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<font color="#0-【图文】第四章 自由锻造_百度文库
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第四章 自由锻造
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1、[D].齐齐哈尔:东北重型机械学院,]张庆,梁辰,刘助柏.圆柱体(H/D&1)在普通平板间镦粗时应力场的数值模拟[J].机械工程学报,):72-76[22]梁辰.圆柱体(H/D=1)镦粗时应力场的数值模拟及物理模拟.[J].秦皇岛:燕山大学.1996[23]刘国晖,肖文辉,倪利勇,刘助柏.圆柱体在平板和漏盘间镦粗时的力学分析[J].中国机械工程,2007[24]付强.大型轴类锻件锻造过程的数值模拟研究[D].上海:上海交通大学,2008[25]Choi.S.K,Chun.M.S.OptimizationofopendieforgingofroundshapesusingFEManalysis[J].JournalofMaterialsProcessingTechnology,:88-95[26]Dong.K.Kim.OptimalProcessDesignofLargeForgingswiththeFlatDie[J].the13thIFM,Pusan,l[27]Cho.J.R,Park.C.Y.InvestigationoftheCoggingProcessbyThreeDimensionalThermoViscoplasticFEA[J].Pro.Inst.MechanicalEng,Korea.1。2、大型汽轮机转子锻件凹面板漏盘镦粗工序研究数值模拟,在Pro/E中,仅需修改文本的尺寸,便可实现模型动态改变。模型如图4-3所示。(a)转子毛坯几何模型(b)上镦粗板几何模型(c)下镦粗板几何模型(d)整体有限元模型图4-3转子毛坯、镦粗板模型4.2前处理及数据准备本文的有限元模拟仅仅进行等温塑性成形分析,不考虑热传递影响。(1)锻件毛坯材料设置为刚粘塑性材料,镦粗板变形量很小,设置为刚体。在DEFORM-3D中,按照毛坯——上模具——下模具的顺序导入几何模型,系统自动默认毛坯材料为Rigid—plastic,模具材料为Rigid;(2)对于非刚性材料和考虑热传影响的刚体材料,需要划分有限元网格。可根据网格的绝对尺寸、相对尺寸等选项来划分毛坯的网格,本文选用DEFORM中默认四面体网格;(3)对于非刚性材料和考虑热传影响的刚体材料,需要设置材料的属性。由图1-3可知转子材料为合金结构钢26Cr2N4MoV,选取系统自带材料steel—AISI00F(20-1200C)]。其不同温度下随应变率变化的应力应变曲线如图4-5所示;(4)在生产实践中,大型汽轮机转子常加热到1200c?,再进行锻造,模具常加温至300c?;?C800?C600?C图4-5AISI-4140号钢应力应变曲线(应力单位:MPa)(5)毛坯与镦粗板的接触摩擦方式为sheer,摩擦系数为常数0.5;(6)下镦粗板固定。3、件缺陷分析与对策[M].北京:机械工业出版社,1999[4]李尚健.金属塑性成形过程模拟[M].北京:机械工业出版社,1999[5]汪大年.金属塑性成形原理[M].北京:机械工业出版社,1984[6]吕炎等编.锻压成形理论与工艺[M].北京:机械工业出版社,1991[7]刘助柏.塑性成形新技术及其力学原理[M].北京:机械工业出版社,1995[8]邹善藻.三十五年来我国的转子锻件制造[J].大型锻造件,-38[9]杨凤.汽轮机转子的热应力分析和疲劳寿命研究[D].沈阳:沈阳工业大学,2007[10]刘显惠,林锦棠.国内外汽轮机大型转子锻件材料的技术进展[J].国外金属热处理,-8[11]汤健.大型汽轮机低压转子锻件的制造技术[J].铸锻热—热处理实践,-22[12]刘助柏,倪利勇等.大锻件形变新理论、新工艺及关键技术研究的回顾与展望[J].大型铸锻件,-52[13]邓冬梅.大型锻件锻造新理论与新工艺的数值模拟[D].秦皇岛:燕山大学,2001[14]王雷刚.大型汽轮机转子锻造工艺模拟与智能CAPP研究[D].秦皇岛:燕山大学,2001[15]倪利勇等.大型饼类锻件漏盘镦挤工艺的数值模拟与优化[J].广东海洋大学学报,-73[16]刘助柏,王连东,李纬民,齐作玉.镦粗力学分析.大型铸锻件[J].1。4、大型汽轮机转子锻件凹面板漏盘镦粗工序研究.doc?)1200上下镦粗板温度(c?)300摩擦系数0.54.3后处理及数据分析4.3.1普通平板圆柱体镦粗数值模拟设置压下量为1400mm,上镦粗板压下速度为8mm/s,镦粗后高径比约为0.8。镦粗板的负载曲线如图4-6所示,在锻件毛坯对称面上取点,如图4-7所示。图4-6镦粗板负载曲线图4-7对称面上采集数据点示意图由图4-6可知,用8mm/s的压下速度将毛坯压下1400mm时,所需的负载不超过许用负载,因此采用该参数的普通平板圆柱体镦粗可行。在不同压下量时,图4-7所示点应变、应力曲线如图4-8所示。(a)strainZ/Z(b)strainX/R(c)strainY/Theta(d)stressZ/Z(e)stressX/R(f)stressY/Theta图4-8普通平板圆柱体镦粗应变、应力曲线图由图4-8可知,随着压下量增大,毛坯内部的应变增大,且内部变形越不均匀,这对不同区域的组织与性能的改善是不一样的;在变形过程,当镦粗体高径比H/D&1时,毛坯的被动塑性变形区存在两拉一压的应力状态,这对焊合毛坯内部缺陷是不利的;当高径比H/D=1左右时,被动塑性变形区出现三向压应力;当高径比H/D&1时,毛坯中心区产生强力的三向压应力,而且随着压下量的增大,应力增大强烈。以上数值模拟的结果,与刘助柏的普通平板圆柱体镦粗理论相符。4.3.2凹面板漏盘圆柱体镦粗数值模拟(1)镦。5、大锻件,大型锻件,凹漏盘,汽轮机转子,镦粗工序,doc,大型汽轮机转子,转子锻件,凹面板漏盘,大型汽轮机转子锻件凹面板漏盘镦粗工序研究.doc,大型锻件镦粗,汽轮机,大型汽轮机转子锻件凹面板漏盘镦粗工序研究、应力曲线(a)strainZ/Z(b)strainX/R(c)strainY/Theta(d)stressZ/Z(e)stressX/R(f)stressY/Theta图4-16?=6mm/s、?=20?时应变、应力曲线(a)strainZ/Z(b)strainX/R(c)strainY/Theta(d)stressZ/Z(e)stressX/R(f)stressY/Theta图4-17?=6mm/s、?=30?时应变、应力曲线表4-2压下量1400mm时应变、应力值StrainZ/ZstrainX/RStrainY/ThetaStressZ/ZstressX/RstressY/Theta中心区-0.40.190.18-17-2.4-2.4主动塑性变形区-0.390.190.16-15.50.9-0.04(a)?=7mm/s、?=20?StrainZ/ZstrainX/RStrainY/ThetaStressZ/ZstressX/RstressY/Theta中心区-0.280.140.14-16-2.3-1.8主动塑性变形区-0.250.120.12-14.50.1-0.2(b)?=6mm/s、?=10?StrainZ/ZstrainX/RStrainY/ThetaStressZ/Zstre怀和悉心指导下完成的。从课题的开始到本文的最后完成,得到了导师悉心指导。倪博士勤奋的学习态。6、[D].齐齐哈尔:东北重型机械学院,]张庆,梁辰,刘助柏.圆柱体(H/D&1)在普通平板间镦粗时应力场的数值模拟[J].机械工程学报,):72-76[22]梁辰.圆柱体(H/D=1)镦粗时应力场的数值模拟及物理模拟.[J].秦皇岛:燕山大学.1996[23]刘国晖,肖文辉,倪利勇,刘助柏.圆柱体在平板和漏盘间镦粗时的力学分析[J].中国机械工程,2007[24]付强.大型轴类锻件锻造过程的数值模拟研究[D].上海:上海交通大学,2008[25]Choi.S.K,Chun.M.S.OptimizationofopendieforgingofroundshapesusingFEManalysis[J].JournalofMaterialsProcessingTechnology,:88-95[26]Dong.K.Kim.OptimalProcessDesignofLargeForgingswiththeFlatDie[J].the13thIFM,Pusan,l[27]Cho.J.R,Park.C.Y.InvestigationoftheCoggingProcessbyThreeDimensionalThermoViscoplasticFEA[J].Pro.Inst.MechanicalEng,Korea.1(全文完)
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/FileRoot2//eb-4b33-93a2-e7b3b7b13d89/EB-4B33-93A2-E7B3B7B13D8958.swf1中部挤出凸台的平面应变镦粗变形流动分析。中部挤出凸台的平面应变镦粗变形可分成三个区域: ①的金属流动为挤压型.②和③按平行砧板间平面应变镦粗处理
2中部挤出凸台的平面应变镦粗变形的锻造变形力计算的简化模型.对于复杂变形情况,可采用如下的简化模型:在0≤X≤Xk区域,按挤压型处理,在Xk≤X≤01区域,按镦粗型处理 3圆盘类锻件模锻过程的闭合(打靠)瞬间锻件变形力计算的简化模型.答:圆盘类锻件模锻过程的闭合(打靠)瞬间锻件变形包括两部分:飞边的变形力Pb和锻件本体的变形力Pd.计算的简化模型为飞边的变形属平行砧板间轴对称镦粗型。锻件本体的变形仅局限在分模面附近的区域内,变形区的形状类似于一凸透镜,其余部分不发生塑性变形.因此,求锻件本体的变形力,就归结为求此凸透体的镦粗变形力. 4镦粗变形常用于哪些成形工序:用于:将高径(宽)比大的坯料锻成高径(宽)比小的饼块锻件;锻造空心锻件在冲孔前使坯料横截面增大和平整;锻造轴杆锻件可以提高后续拔长工序的锻造比;提高锻件的横向机械性能和减少机械性能的异向性等.
5镦粗变形程度的表示方法:绝对变形:压下量△H,相对变形:eh,对数变形: εh,镦粗比:坯料镦粗前后的高度之比,用KH表示 6镦粗变形的变形规律:根据镦粗后的变形程度的大小,其变形规律沿坯料对称面可分为三个变形区.区域1:由于摩擦影响最大,该区变形十分困难,称”难变形区”.区域II:不但受摩擦的影响较小,应力状态也有利于变形,因此该区变形程度最大,称”大变形区”.区域III:其变形程度介于区域I和区域II之间,称”小变形区”.因鼓形部分存在切向拉应力,容易使表面产生纵向裂纹. 7平砧镦粗时的金属流动特点,对锻造工艺和锻件质量有哪些影响:a由于坯料侧面出现鼓形,不但要增加修整工序,并且可能引起表面纵裂,对低塑性金属尤为敏感.b由于坯料内部变形的不均匀,必然引起锻件晶粒大小不均,从而导致锻件的性能也不均,这对晶粒度要求严格的合金钢锻件影响极大.c为了保证锻件质量,要求尽量减小鼓形,提高变形的均匀性. 8在锻造生产中可以采用哪些工艺措施减小不均匀变形: 凹形坯料镦粗,软金属垫敦促,叠起镦粗,垫环镦粗 9垫环镦粗流动特点:坯料在进行垫环镦粗时,金属可向两个方向流动,一部分是沿着径向流向四周,使锻件的外径增大;另一部分沿着轮向流入环孔,增大锻件凸肩高度.在金属径向流动与轴向流动区间,存在一个不产生流动的分界面,称为分流面. 10垫环镦粗时分流面的位置与哪些因素有关:a坯料高度与直径之比(H0/D0 )b环孔与坯料直径之比(d/D0 )c变形程度εH d环孔斜度(α)e摩擦条件等 11拔长变形常用于哪些成形工序:使坯料横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长.除了用于轴杆锻件成形,还常用来改善锻件内部质量 12拔长变形程度的表示方法:是以坯料拔长前后的截面积之比―锻造比(简称锻比)KL来表示 13拔长变形的变形规律:锻比KL=F0/F, 式中F0 ―拔长前坯料的截面积,即F0 =h0×b0,F ―拔长后坯料的截面积,即F =h×b
14影响拔长质量的工艺因素:送进量、压下量、砧子形状、拔长操作等工艺因素. 15锻造对金属组织的影响: a消除铸态组织粗大的树枝晶并获得均匀细化等轴晶b可破碎并改善碳化物及非金属夹杂物在钢中的分布c形成纤维组织d锻合内部孔隙 16锻造对金属性能的影响: 锻造使金属组织发生了变化,必然会引起金属性能发生改变.在锻比达到2左右,由于内部孔隙焊合压实,铸态组织得到消除或改善,晶界碳化物和夹杂开始被打碎,因此纵向和横向机械性能均有显著提高.当锻比等于2~5时,开始逐渐形成纤维组织,机械性能出现各向异性.虽纵向性能略有提高,但横向性能明显下降.如锻比超过5以上,将形成一致的纤维组织,纵向性能不再提高,横向性能继续下降. 17原材料及塑性成形过程申常见的缺陷类型: a原材料中常见的缺陷主要有:毛细裂纹、结疤、折叠、非金属夹杂、碳化物编析、非金属夹杂物、白点、缩孔等;b加热不当产生的缺陷主要有:过热、过烧、加热裂纹、铜脆、脱碳、增碳等;c成形工艺不当产生的缺陷主要有:大晶粒、晶粒不均匀、裂纹(十字裂纹、表面龟裂、飞边裂纹、分模面裂纹、孔边龟裂等)、锻造折叠、穿流、带状组织等;d锻后冷却不当产生的缺陷主要有:冷却裂纹、网状碳化物等;e锻后热处理工艺不当产生的缺陷主要有:硬度过高或过低、硬度不均等. 18塑性成形件质量分析的一般过程: a调查原始情况:原材料、塑性成形工艺及热处理工艺情况.b弄清质量问题:查明塑性成形件缺陷部位、缺陷处的宏观特征,初步确定是原材料质量问题所起的缺陷还是塑性成形工艺或热处理工艺本身造成的缺陷.c试验研究分析:对有缺陷的成形件进行取样分析,确定其宏观与微观组织特征必要时还需作工艺参数的对比试验,研究和分析产生缺陷的原因.d提出解决措施:在明确成形件中产生缺陷原因的基础上,结合生产实际提出预防措施及解决办法. 19塑性成形件质量分析的方法: a低倍组织试验b金相试验c金属变形流动分析试验.d破坏性试验,将待分析的缺陷成形件进行解剖,从缺陷处取样分析. 20塑性成型过程中空洞形成机理:在塑性成形中,当施加的外载荷达到一定程度时,在应力应变场中,有夹杂物或第二相质点等缺陷的晶界处,由于位错塞积或缺陷本身的分裂而形成微观空洞 21空洞的形态及形成原因: 一类为产生于三晶粒交界处的楔形空洞,或称V形空洞,这类空洞是由应力集中产生的;另一类为沿晶界,特别是相界产生的圆形空洞或称O形空洞,它们的形状多半接近圆或椭圆.出现O形空洞的晶界或相界多半与拉应力垂直.在带坎的晶界上也会出现O形空洞.O形空洞可以看作是过饱和空位向晶界(或相界)汇流、聚集(沉淀)而形成的.
22塑性成型过程中材料断裂(产生裂纹)形式一般有哪两种:一是切断,断裂面是平行于最大切应力或最大切应变方向;另一种是正断,断裂面垂直于最大正应力或正应变方向. 23塑性成形件中产生裂纹的组织因素: (l)材料中由冶金和组织缺陷处应力集中而产生裂纹(2)第二相及夹杂物本身的强度低和塑性低而产生裂纹(3)第二相及非金属夹杂与基体之间在力学性能和理化性能上有差异而产生裂纹
24塑性成形件中裂纹的鉴别与防止产生裂纹的原则措施?鉴别:a首先了解工艺过程找出裂纹形成的客观条件b观察裂纹本身的状态c进行必要的有针对性的显微组织分析、微区成分分析.措施:a增加静水压力. b对选择和控制合适的变形温度和变形速度.c采用中间退火,以便消除变形过程中产生的硬化、变形不均匀、残余应力等.d提高原材料的质量. 25晶粒大小对力学性能的影响:一般情况下,晶粒细化可以提高金属材料的屈服强度(σs);疲劳强度(σ-1)、塑性(δ、ψ)冲击韧度(ak.)降低钢的脆性转变温度.塑性:晶粒越细,不同取向的晶粒越多,变形能较均匀地分散到各个晶粒,即可提高变形的均匀性;屈服强度:晶界总长度越长,位错移动时阻力越大,所以能提高强度、塑性和韧性 26影响晶粒大小的主要因素:a因素是再结晶温度、再结晶核心的形成和再结晶速度;b对于热加工过程来说,变形温度、变形程度和机械阻碍物是影响形核速度和长大速度的三个基本参数. 27细化晶粒的主要途径: a在原材料冶炼时加入一些合金元素: b采用适当的变形程度和变形温度c采用锻后正火(或退火)等相变重结晶的方法. 28什么是塑性失稳:在塑性加工中,当材料所受载荷达到某一临界值后,即使载荷下降,塑性变形还会继续,这种现象称为塑性失稳 29压缩失稳与拉伸失稳的主要影响因素:压缩失稳的主要影响因素是刚度参数,拉伸失稳的主要影响因素是强度参数 30拉伸失稳时硬化指数与应变之间的关系:加工硬化指数n就等于塑性失稳点的真应变.它是表明材料加工硬化特性的一个重要参数.n值越大,说明材料的应变强化能力愈强,均匀变形阶段愈长.对于金属材料, n的范围是0<n<1 31n值在冲压成形中对冲压件的质量的影响: n值较大时: 冷变形过程中材料的变形抗力随变形的进展而增长也较大,这表明材料的塑性变形稳定性较好,不易出现局部的集中变形和破坏,有利于增大拉伸类成形的成形极限. 32r值在冲压成形中对冲压件的质量的影响: 33大型锻件锻造的任务:不仅仅是为了得到一定形状和尺寸的锻件.通过锻造达到破碎钢锭的铸态组织,焊合钢锭内部的疏松、裂纹、气孔等缺陷,均匀和密实金属组织以及提高机械性能等目的. 34引起压应力的外力大致可分为(失稳起皱也相应地有四种):压缩力,剪切力,不均匀拉伸力,板平面内弯曲力四种.自由锻加工基本工序
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自由锻加工基本工序
自由锻件在基本工序的变形中,均属于敞开式、局部变形或局部连续变形。了解和掌握自由锻各类基本工序的金属流动规律和变形分布
&&& 自由锻加工基本工序
&&& 自由锻件在基本工序的变形中,均属于敞开式、局部变形或局部连续变形。了解和掌握自由锻各类基本工序的金属流动规律和变形分布,对合理制订锻件自由锻工艺规程,准确分析质量是非常重要的。
&&& 1.镦粗
&&& 使坯料高度减小而横截面增大的成型工序称为镦粗。镦粗工序是自由锻中最常见的工
&&& 镦粗的目的在于:
&&& (1)由横截面积较小的坯料得到横截面积较大而高度较小的锻件;
&&& (2)冲孔前增大坯料的横截面积以便于冲孔和冲孔后端面平整;
&&& (3)反复镦粗、拔长,可提高坯料的锻造比,同时使合金钢中碳化物破碎,达到均匀
&&& (4)提高锻件的横向力学性能以减小力学性能的异向性。
&&& (1)平砧镦粗。
&&& 1)平砧镦粗与镦粗比。坯料完全在上下平砧间或镦粗平板间进行的压制称为平砧镦粗,如图1.3.8所示。
&&& 平砧镦粗的变形程度除用压下量&DH、相对变形&H对数变形HE表示外,常以坯料镦粗前后的高度比――镦粗比KH来表示,即
&&& KH = H0 / H 或 KH = e&H = 1 / (1 - &H)
式中H0,H――镦粗前、后坯料的高度,mm;
&&& KH――坯料高度方向的对数变形:KH = In H0 / H;
&H――坯料高度方向的相对变形:&H = (H0 - H) / H0 = &DH / H
2)平砧间镦粗的变形分析。圆柱坯料在平砧间镦粗,随着高度(轴向)的减小,径向尺寸不断增大。由于坯料与工具之间的接触面存在着摩擦,镦粗后坯料的侧表面变成鼓形,同时造成坯料变形分布不均匀。通过采用对称面网格法酌镦粗实验,可以看到刻在坯料上的网格镦粗后的变化情况,如图1.3.9所示。经分析,沿坯料对称面可分为三个变形区:
&&& 区域I――难变形区,该变形区受端面摩擦影响,变形十分困难。
&&& 区域Ⅱ――大变形区,该变形区处于坯料中段,受摩擦影响小,应力状态有利于变形,因此变形程度最大。
区域Ⅲ――小变形区,该区变形程度介于区域I和区域Ⅱ之间。
图1.3.9平砧镦粗时变形分布与应力状态
I -难变形区;Ⅱ-大变形区;Ⅲ -小变形区;&b -高度变形程度;&r& -径向变形程度
&&& 3)不用高径比坯料的镦粗。对不同高径比尺寸的坯料进行镦粗时,产生鼓形特征和内部变形分布均不相同,如图1.3. 10所示。
①镦粗高径比H0 / D0 = 2.5 - 1.5的坯料,开始在坯料的两端先产生鼓形,形成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个变形区。其中I、Ⅱ、Ⅲ区与前述相同,而坯料中部的Ⅳ区为均匀变形区,该区不受摩擦影响,内部变形均匀,侧面保持圆柱形,如图1.3. 10(a)变化到图1.3.10(b)所示。
图1.3. 10不同高径比坯料镦粗时鼓形情况与变形分布
I -难变形区;Ⅱ-大变形区;Ⅲ -小变形区;Ⅳ -均匀变形区
&&& ②镦粗高径比H0 / D0 = 1.5 - 1.0的坯料,由开始的双鼓形逐渐向单鼓形过渡,如图1.3. 10 (b)变化到图1.3.10 (c)所示。
&&& ③镦粗高径比H0 / D0 &1.0的坯料,只产生单鼓形,形成三个变形区。
&&& ④镦粗高径比H0 / D0 &0.5的坯料,由于坯料上下的变形区I相接触,当继续变形时,该区也产生一定的变形,这时的鼓形也逐渐减小,如图1.3. 10(d)所示。
& 坯料在镦粗过程中,鼓形是不断变化的,其变化规律如图1.3. 11所示。镦粗开始阶段鼓形逐渐增大,当达到最大值后又逐渐减小。如果坯料体积相等,高坯料(H0 / D0 大)产生的鼓形比矮坯料(H0 / D0小)产生的鼓形要大。
图1.3. 11不同高径比坯料镦粗过程鼓形体积变化
& V -坯料体积;V鼓 -鼓形体积
&&& 4)减小镦粗鼓形的措施
&&& 由于坯料镦粗时产生鼓形,使得坯料内部的三个变形区中的金属变形不均匀。这必然引起锻件晶粒大小不均匀,从而导致锻件性能不均匀。一般中心大变形区(Ⅱ区)容易得到结晶组织,而难变形区(I区)易产生粗晶组织。在大变形区,由于金属受三向压应力的作用,金属内部的某些缺陷易于锻焊消除。但在小变形区(Ⅲ区)的侧表面,由于受到切向应力的作用易产生纵向开裂,随着鼓形的增大,这种倾向就越可能发生,尤其对低塑性材料更为敏感。因此,为了减小镦粗时的鼓形,提高变形均匀性,在锻造生产中可以采取以下工艺措施。
①侧凹坯料镦粗。采用侧面压凹的坯料镦粗,可以明显提高镦粗时的允许变形程度,这是因为侧凹坯料在镦粗时,在侧凹面上产生径向压应力分量,如图1.3. 12所示。其结果可以避免侧表面纵向开裂,并减小鼓形,使坯料变形均匀。获得侧凹坯料的方法有铆镦、端面碾压。
图1.3. 12侧面内凹
&&& ②软金属垫镦粗。坯料被置于两软金属垫之间进行镦粗。软金属垫的作用在于减小端面摩擦的影响,使端头金属在变形过程中不易形成难变形区,从而使坯料变形均匀。对于高径比大的坯料,可在变形前期形成侧凹,继续镦粗可减小鼓形,获得较大的变形量。
&&& ③降低设备工作速度。当设备的工作速度降至0. 0lmm/s以下时,适当润滑,鼓肚现象几乎不发生。因为这时晶界迁移,晶粒转动,有足够的时间进行位错运动,大大改善变形不均匀性。
④叠料镦粗。叠料镦粗主要用于扁平的圆盘类锻件。可将两坯料叠起来镦粗,直到出现鼓形后,把坯料翻转180&对叠,再继续镦粗,如图1.3. 13所示。
图1.3. 13叠料镦粗过程
(1) -叠料;(2) -第一次镦粗;(3) -翻转叠料;(4) -第二次镦
⑤套环内镦粗。这种镦粗方法是在坯料外圈加一个碳钢外套,如图1.3. 14所示。靠套环的径向压应力来减小坯料由于变形不均匀而引起的表面附加拉应力,镦粗后将外套去掉。这种方法主要用于镦粗低塑性的高合金钢等,可防止表面开裂而造成镦粗件报废。
图1.3. 14套环内镦粗
⑥反复镦粗与侧面修直。在镦粗坯料产生鼓形后,可以通过圆周侧压将鼓形修直,再粗继续镦粗,这样可以消除鼓形表面上的附加拉应力,同时可以获得侧面平直没有鼓形的镦粗锻件。
&&& (2)垫环镦粗。
&&& 坯料在单个垫环上或两个垫环间进行镦粗称为垫环镦粗,如图1.3. 15所示。这种镦粗方法可用于锻造带有单边或双边凸肩的饼块锻件,由于锻件凸肩和高度比较小,采用的坯料直径要大于环孔直径,因此,垫环镦粗变形实质属于镦挤。
垫环镦粗,既有挤压又有镦粗,这必然存在一个使金属分流的分界面,这个面被称为分流面,在镦挤过程中分流面的位置是变化的,如图1.3. 15& (c)所示。分流面的位置与下列因素有关:坯料高径比(H0 / D0)、环孔与坯料直径之比(d/D0)、变形程度(&H)、环孔侧斜度(&)及摩擦条件。
图1.3. 15垫环镦粗
&&& (3)局部镦粗。
&&& 坯料只是在局部长度(端部或中间)进行镦粗,称为局部镦粗,如图1.3. 16所示。
这种镦粗方法可以锻造凸肩直径和高度较大的饼块类锻件,如图1.3. 16(a)所示,也可以锻造端部带有较大法兰的轴杆类锻件,如图1.3. 16(b)所示。
图1.3. 16局部镦粗
&&& 局部镦粗时的金属流动特征与平砧镦粗相似,但受不变形部分的影响,即&刚端&影响。
&&& 局部镦粗成形时的坯料尺寸,应按杆部直径选取。为了避免镦粗时产生纵向弯曲,坯料变形部分高径比H头/D0应小于2.5-3,而且要求端面平整。对于头部较大而杆部较细的锻件,只能采用大于杆部直径的坯料。锻造时先拔杆部,然后再镦粗头部;或者先局部镦粗头部,然后再拔长杆部。
&&& 2.拔长
&&& 使坯料横截面减小而长度增加的成型工序称为拔长。
&&& 拔长的目的在于:
&&& (1)由横截面积较大的坯料得到横截面积较小而轴向较长的轴类锻件;
&&& (2)可以辅助其他工序进行局部变形;
&&& (3)反复拔长与镦粗可以提高锻造比,使合金钢中碳化物破碎,达到均匀分布,提高力学性能的目的。
&&& 由于拔长是通过逐次送进和反复转动坯料进行压缩变形,所以它是锻造生产中耗费工时最多的一种锻造工序。因此,在保证锻件质量的前提下,应尽可能提高拔长效率。
&&& (1)拔长类型。
&&& 根据坯料拔长方式不同,可以分为三类。
&&& 1)平砧间拔长。平砧拔长是生产中用最多的一种拔长方法。在平砧拔长中有以下几种坯料界面变化过程。
①方截面&方截面拔长。由较大的方形截面尺寸坯料,经拔长得到尺寸较小的方形截面锻件的过程,称为方截面坯料拔长,如图1.3.17所示。矩形截面拔长也属于这一类。
图1.3. 17方截面坯料拔长
&&& ②圆截面&方截面拔长。圆截面坯料经拔长得到方截面锻件的拔长,除最初变形外,
以后的拔长过程的变性特点与方截面坯料拔长相同。
③圆截面&圆截面拔长。较大尺寸的圆截面坯料,经拔长得到较小尺寸的圆截面锻件,称为圆截面坯料拔长。这种拔长过程是由圆截面锻成四方截面、八方截面,最后倒角滚圆,获得所需直径的圆截面长轴锻件,如图1.3. 18所示。
图1.3. 18平砧拔长圆形截面坯料时的截面变化过程
& 2)型砧拔长。型砧拔长是指坯料在V形砧或圆弧形砧中的拔长。而V形砧拔长一般有两种情况:一是在上平下V形砧上拔长;二是在上、下V形砧中拔长,如图1.3. 19所示。
图1.3. 19在型砧中拔长
&&& 型砧主要用于拔长塑性低的材料,它是利用型砧的侧面压力限制金属的横向流动,迫使金属沿轴向伸长。
&&& 3)空心件拔长。空心件亦称管件,这类坯料拔长时,在孔中穿一根芯轴,所以叫芯轴拔长。芯轴拔长是一种减小空心坯料外径(壁厚)而增加其长度的成型工序,用于锻制长筒类锻件。
&&& (2)拔长变形过程分析。
&&& 1)拔长时的锻造比。拔长是在坯料上局部进行压缩,局部受力、局部变形。如果拔长前变形区的长为l0、宽为b0、高为h0。l0称为送进量,l0/h0称为相对送进量。拔长后变形区的长为l、宽为b、高为h(见图1.3. 20),则&Dh=h0 - h称为压下量,&Db=b - b0称为宽展量,△l=l - l0称为拔长量。拔长时的变形程度是以坯科拔长前后的截面积之比――锻造比(简称锻比)KL来表示的,即
KL =F0 / F= h0b0 / hb
式中F0 -拔长前坯料截面积,mm2;
&&&& F-拔长后坯料截面积,mm2。
&&& 2)拔长时的变形特点。下面分别对不同形状的坯料在平砧间拔长、型砧内拔长和芯
轴上拔长进行分析。
&&& ①平砧间拔长的变形特点。
&&& 拔长效率。在变形过程中,金属流动始终受最小阻力定律支配,因此,平砧间拔长矩形截面毛坯时,由于拔长部分受到两端不变形金属的约束,其轴向变形与横向变形就与送进量l0有关,如图1.3. 20所示。当l0 = b0时,△l &&Db;当l0 & b0时,△l & &Db;当l0 & b时,则△l &&Db。由此可见,采用小送进量拔长可使轴向变形量增大而横向变形量减小,即&l & &b,有利于提高拔长效率。但送迸量不能太小,否则会增加压百次数,反而降低拔长效率,另外还会造成表面缺陷。
图1.3. 20拔长变形前后尺寸关系
&&& 由上可知,拔长效率与相对压缩程度&h和相对送进量li/hi有关。
&& 相对压缩程度占。大时,压缩所需的次数可以减小,故可以提高生产率,但在生产实际中,对于塑性较差的金属,应适当控制变形程度;对于塑性较好的金属,变形程度也应选择适当,应控制在每次压缩后的宽度bi与高度hi之比bi/hi&2.5,否刚翻转90&再压缩时坯料有可能因弯曲而折叠。
&&& 相对送进量的确定主要考虑避免拔长缺陷的形成,一般认为相对送进量li/hi=0.5 -0.8较为合适,绝对送进量常取li = (0.4 -0.8)B,B为砧宽。
&&& 拔长时的变形与应力分布。矩形截面坯料在平砧间拔长时的每一次压缩,其内部的变形情况与镦粗很相似,通过网格法的拔长实验可以证明这一点。所不同的是拔长有&刚端&影响,表面应力分布和中心应力分布与拔长时的各变形参数有关。如当送进量小时(li/hi&0.5)拔长变形区出现双鼓形,这时变形集中在上下表面层,中心不但锻不透,而且出现轴向拉压力,如图1.3. 21(a)所示。当送进量大时(li/hi& &1),拔长变形区出现单鼓形。这时心部变形很大,能锻透,但在鼓形的侧表面和棱角处受拉应力,如图1.3. 21(b)所示。
图1.3. 21& 拔长送进量对变形和应力分布的影响
(a) li/hi &0.5;(b) li/hi &1
1-轴向应力;2-轴向变形
&&& 从图1.3. 22可以看出,&H为相对压下量,增大压下量,不但可以提高拔长效率,还可强化心部变形,有利锻合内部缺陷。但变形量的大小应根据材料的塑性好坏而定,以避免产生缺陷。
&&& ②型砧内拔长。型砧拔长是为了解决圆形截面坯料在平砧间拔长轴向伸长小、横向展宽大而采用的一种拔长方法。坯料在型砧内受砧面的侧向压力,从而减小坯料的横向流动,迫使金属沿轴向流动,提高拔长效率,如图1.3. 23所示。一般在型砧内拔长比平砧间拔长生产率提高20% - 40%。
图1.3. 22拔长压下量对变形分布的影响
图1.3. 23拔长砧子形状及其对变形区分布的影响
(a)上下V形砧;(b)上平下V形砧;(c)上下平砧
I-难变形区;Ⅱ一大交形区;Ⅲ一小变形区
&&& 采用圆弧形型砧和V形型砧(图1.3. 23)时,型砧弧段包角仪不同,对拔长效率、锻透深度、金属塑性和表面质量有很大影响,常用的型砧形状及使用情况见表1.3.3。
表1.3.3型砧形状对拔长效率、锻透深度和金属塑性等的影响
&&& ③空心件拔长时坯料的变性特点。
芯轴上拔长与矩形截面坯料拔长一样,被上下砧压缩的那一部分金属是变形区,其左右两侧金属为外端,如图1.3. 24所示。在平砧上拔长时,变形区分为A区和B区。A区是直接受力区,日区是间接受力区。B区的受力和变形主要是由A区的变形引起的。当A区金属沿轴向流动借助外端的作用拉着B区金属一起伸长,而A区金属沿切向流动时,则& 受到外端的限制。因此,芯轴拔长时,外端起着重要的作用。外端对A区金属切向流动的限制愈强烈,愈有利于变形金属的轴向伸长;反之,则不利于变形区金属的轴向流动。如果没有外端的存在,则在平砧上拔长的环形件将被压成椭圆形,并变成扩孔变形。
图1.3. 24芯轴拔长时受力和变形流动情况
&&& 外端对变形区金属切向流动限制的能力与空心件的相对壁厚(即空心件壁厚与芯轴直径的比值t/d)有关。t/d愈大时,限制的能力愈强;t/d愈小时,限制的能力愈弱。
&&& 芯轴拔长后取出芯轴是一个重要问题,应采取以下两点措施:
&&& (i)芯轴上做出1/100~1/150的锥度,一头有凸缘,表面加工应比较平滑,使用时应涂石墨做润滑剂。
&&& ( ii)按照一定顺序拔长,先压一端,然后从另一端逐步拔长以使内孔壁与芯轴形成间隙,尤其是最后一遍拔长时应特别注意。
&&& 在锻造时如果芯轴被锻件&咬住&(芯轴与锻件分不开),可将锻件放在平砧上,沿轴线轻压一遍,然后翻900再轻压使锻件内孔扩大一些,即可取出芯轴。
&&& (3)坯料拔长时易产生的缺陷与防治措施。
&&& 1)表面横向裂纹与角裂。如图1.3. 25所示。这类缺陷常在锻造低塑性材料时出现,其开裂部位主要是受拉应力作用,而造成这种拉应力的原因是由于送进量过大(出现单鼓形),同时压缩量过大所引起的。而角部裂纹除了变形原因外,因角部温度散失快,产生温度应力,增加了拉应力的附加值。
&&& 根据表面裂纹和角部裂纹产生的原因,操作时主要控制送进量和一次压下的变形量;对于角部,还应及时进行倒角,以减小温降,改变角部的应力状态,避免裂纹产生。
图1.3. 25表面裂纹与角裂
&&& 2)表面折叠。表面折叠分为横向折叠与纵向折叠。折叠属于表面缺陷,一般经打磨后可去除,但较深的折叠会使锻件报废。
&&& 表面横向折叠的产生,主要是送进量与压下量不合适引起的,如图1.3. 26所示。当送进量l0 &&Dh/2时易产生这种折叠。因此,避免这种折叠的措施是增大送进量zo,使每次送进量与单边压缩量之比大于1~1.5(即l0 /&Dh/2 & 1~1.5)。
图1.3. 26拔长横向折叠形成过程示意图(l0& & &Dh/2时)
表面纵向单面折叠是在采用单面压缩拔长过程中,毛坯压缩得太扁,即b/h&2.5,翻转90&再-压,坯料发生弯曲,继续压缩时形成的,如图1.3.27所示。避免产生这种折叠的措施是减小压缩量,使每次压缩后的坯料宽度与高度之比小于2 -2.5(即b/h&2-2.5)或改变操作方法。
图1.3. 27纵向折叠形成过程示意图
&&& 另外还有一种纵向折叠,是在纠正坯料菱形截面时产生的,这种折叠比较浅,一般为双面同时形成,如图1.3. 28所示,这类折叠多数发生在有色金属拔长时。避免这种折叠的措施是,在坯料拔长过程中,控制好翻转角度为90&,同时还应注意选择合适的操作方式。
图1.3. 28截面校正时折叠形成过程示意图
(1)-截面锻料;(2)-校芷截面;(3)-折叠形成
&&& 3)内部横向裂纹。拔长时锻件内部横向裂纹(图1.3. 29)的产生,主要是由于相对送进量太小(l0/h0&0.5),拔长变形区出现双鼓形,而轴心部位受到轴向拉应力的作用,如图1.3. 30(a)所示,从而引起中心裂纹。为了避免这种裂纹的产生,可适当增大相对送进量,控制一次压下量,改变变形区的变形特征,避免出现双鼓形,使坯料变形区内应力分布合理。对于塑性较差的合金钢等材料,更应注意这一点。
图1.3. 29拔长时锻件的内部横向裂纹
&&& 4)内部纵向裂纹。内部纵向裂纹,也称为中心开裂。这种裂纹除了隐藏在锻件内部外,有可能发展到锻件的端部。有时,端部产生的裂纹会随着拔长的深入而向锻件内部发展,如图1.3. 30(a)所示。这种裂纹的产生,主要在平砧上拔长圆截面坯料时,拔长进给量很大,压下量相对较小,金属沿轴向流动小,而横向流动大而引起的,如图1.3. 30(c)所示。方截面坯料倒角,其坯料受力状况与在平砧上拔长圆截面相似,但变形量过大会引起中心开裂,如图1.3. 30(b)所示。
&图1.3. 30拔长时内部纵向裂纹与坯料受力情况
(a)锻件内部裂纹;(b)方截面料倒角;(c)圆截面料压扁
&&& 避免拔长圆截面坯料形成内部纵向裂纹的措施是,选择合理的进给量,使金属沿轴向流动大于横向流动。另外,还可以采用V形型砧拔长,以减小横向流动的金属在锻件中心造成大的拉应力。对于方截面坯料,在倒角时应采用轻击,减小一次变形量,尤其对塑性较差的材料,可采用圆砧内倒角。
5)对角线裂纹。这类裂纹常发生在塑性较差的材料中,或温度已降到终锻温度以下的方截面坯料拔长过程中。裂纹可以是内部的,也可能是从端部开始,然后沿轴向向坯料内部发展,如图1.3. 31(a)所示。一般认为这种裂纹是在坯料被压缩时,A区(难变形区)的金属(图1.3.31(b))带动靠近它的a区金属向坯料中心移动,而B区金属带着靠近它的b区金属向两侧流动。因此,a、b两区的金属向着两个相反方向流动,当坯料翻转90&再锻打时,a、b两区相互调换,如图1.3.31(c)所示。但其金属仍沿着这两个相反方向流动,因而DD1和EE1便成Ⅱ、6两部分金属相对移动的分界线,在此线附近产生的剪切应力也最大,所以,在锻造时可以明显地看到对角线有温升现象(热效应引起),当坯料处在始锻温度时,对角线的温升会使金属局部过热,甚至过烧,引起对角线金属强度降低而开裂。如果坯料温度较低,强迫坯料继续变形,对角线附近金属相对流动过于剧烈,产生严重的加工硬化现象,这也促使金属很快地沿对角线开裂。
图1.3. 31对角线裂纹与坯料变形情况
&&& 为了避免拔长坯料沿对角线开裂,必须控制锻造温度、进给量的大小,避免金属部分径向流动大于轴向流动;还应注意一次变形量不能过大和反复在一个部位上连续翻转锻打。在锻造低塑性的合金工具钢时,尤其应该注意。
&&& 6)端面缩口。端面缩口也叫端面窝心,它属于表面缺陷。因它常出现在坯料的端面心部,拔长后可以通过切去料头将这一缺陷排除;但有时拔长后坯料还需镦粗,这时缩口就会形成折叠而保留在锻件上,如图1.3. 32所示。
图1.3. 32拔长和侧面修直时坯料端面缩口
(a)拔长;(b)侧面修直
&&& 这种缺陷的产生,主要是拔长的首次送进量太小,表面金属变形,中心部位金属未变形或变形较小而引起的。因此,防止的措施是:坯料端部变形时,应保证有足够的被压缩长度和较大的压缩量,端部拔长的长度应满足下列规定:
&&& 对矩形截面坯料(图1.3.33(a)):
&&& 当B/H&1.5时,A&0.4B
&&& 当B/H&1.5时,A&0.5B
&&& 对圆形截面坯料(图3. 33(b)):A&0. 3D
(4)拔长操作方法。
图1.3. 33端部拔长时的坯料长度
&&& 拔长操作方法指的是坯料在拔长时的送进与翻转方法,一般有三种,如图1.3. 34
& 第一种是蝶旋式翻转送进法,每压下一次,坯料翻转90&,每次翻转为同一个方向,见图1.3. 34(a)。这种方法,坯料各面的温度均匀,因此变形也较均匀。用于锻造阶梯轴时,可以减小各段轴的偏心。
&&& 第二种是往复翻转送进法,每次翻转90&,见图1.3. 34(b)。这种方法坯料只有两个面与下砧接触,而这两个面的温度较低,一般这种方法常用于中小型锻件的手工操作中。
&&& 第三种是单面压缩法,即沿整个坯料长度方向压缩一遍后,再翻转90&压缩另一面,见图1.3. 34(c)。这种方法常用于锻造大型锻件。因为这种操作易使坯料发生弯曲,在拔长另一面之前,应先翻转180&将坯料平直后,再翻转900拔长另一面。
图1.3. 34拔长操作方法
&&& 另外,在拔短坯料时,可从坯料一端拔至另一端;而拔长坯料或钢锭时,则应从坯料的中间向两端拔。
&&& 采用以上的操作方法,还应注意拔长第二遍时的变形位置,应与前一遍的变形位置错开,
这样可使锻件沿轴向的变形趋于均匀,并改变表面和心部的应力状态,避免缺陷的产生。
&&& (5)压痕与压肩。
&&& 拔长阶梯轴锻仵时,为了锻出台阶和凹挡,应先用三角压辊压肩或用圆压辊压痕,切出所需坯料长度,这样可使过渡面平齐,减小相邻区的拉缩变形。
&&& 通常,当H& 20mm时,采用压痕便可;当H&20mm时,先压痕再压肩,压肩深度h =(1/2~2/3)H。
&&& 压痕、压肩时,也有拉缩现象。因此,锻件凸肩(法兰)部分的直径要留有适当的修整量△,以便最后进行精整。
&&& 3.冲孔
&&& 采用冲子将坯料冲出透孔或不透孔的锻造工序称为冲孔。
&&& 冲孔工序常用于:
&&& (1)锻件带有大于&30mm以上的盲孔或通孔;
&&& (2)需要扩孔的锻件应预先冲出通孔;
(3)需要拔长的空心件应预先冲出通孔。
&&& 一般冲孔分为开式冲孔和闭式冲孔两大类。但在生产实际中,使用最多的是开式冲孔,开式冲孔常用的方法有实心冲子冲孔、空心冲子冲孔和垫环上冲孔三种。
&&& (l)实心冲子冲孔。
&&& 将实心冲子从坯料的一端面冲入,当孔深达到坯料高度70%-80%时,取出冲头,将坯料翻转180&,再用冲子从坯料的另一面把孔冲穿。冲孔过程如图1.3. 35所示。这种方法称为双面冲孔。
&&& (2)空心冲子冲孔。
&& &空心冲子的冲孔过程,如图1.3. 36所示,冲孔时坯料形状变化较小,但芯料损失较大。当锻造大锻件时,能将钢锭中心质量差的部分冲掉,为此,钢锭冲孔时,应将钢锭冒口端朝下。这种方法主要用于孔径大于400mm以上的大锻件。
图1.3. 35实心冲子冲孔&&&
1-坯料;2一冲垫;3-冲子;4-芯料
图1.3.36空心冲子冲孔
1-坯料;2-冲垫;3-冲子;4-芯料
&&& (3)垫环上冲孔。
&&& 垫环上冲孔时坯料形状变化很小,但芯料损失较大,芯料高度为h =0. 78H。这种冲孔方法只适用于高径比H/D&0.125的薄饼类锻件。
&&& 4.扩孔
&&& 扩孔是空心坯料壁厚减薄而内径和外径增加的锻造工序,其实质是沿圆周方向的变相拔长。扩孔的方法有冲头扩孔、马杠扩孔和劈缝扩孔等三种。扩孔遁用于锻造空心圈和空心环锻件。
&&& 5.错移
&&& 将毛坯的一部分相对另一部分上、下错开,但仍保持这两部分轴心线平行的锻造工序,错移常用来锻造曲轴。错移前,毛坯须先进行压肩等辅助工序,如图1.3. 37所示。
图1.3. 37错移
(a)压肩;(b)锻打;(c)修整
&&& 6.切割
切割是使坯料分开的工序,如切去料头、下料和切割成一定形状等。用手工切割小毛坯时,把工件放在砧面上,錾子垂直于工件轴线,边錾边旋转工件。当快切断时,应将切口稍移至砧边处,轻轻将工件切断。大截面毛坯是在锻锤或压力机上切断的,方形截面的切割是先将剁刀垂直切入锻件,至快断开时,将工件翻转180&,再用剁刀或克棍把工件截断,如图1.3. 38(a)所示。切割圆形截面锻件时,要将锻件放在带有圆凹槽的剁垫上,边切边旋转锻件,如图1.3. 38(b)所示。
图1.3. 38切割
(a)方料的切割;(b)圆料的切割
&&& 7.弯曲
使坯料弯成一定角度或形状的锻造工序称为弯曲。弯曲用于锻造吊钩、链环、弯板等锻件。弯曲时锻件的加热部分最好只限于被弯曲的一段,加热必须均匀。在空气锤上进行弯曲时,将坯料夹在上下砥铁间,使欲弯曲的部分露出,用手锤或大锤将坯料打弯,如图1.3. 39(a)所示。或借助于成型垫铁、成型压铁等辅助工具使其产生成型弯曲,如图1.3. 39(b)所示。
图1.3. 39弯曲
(a)角度弯曲;(b)成型弯曲
&&& 8.扭转
&&& 扭转是将毛坯的一部分相对于另一部分绕其轴心线旋转一定角度的锻造工序,称为扭转,如图1.3. 40所示。锻造多拐曲轴、连杆、麻花钻等锻件和校直锻件时常用这种工序。扭转前,应将整个坯料先在一个平面内锻造成型,并使受扭曲部分表面光滑,然后进行扭转。扭转时,由于金属变形剧烈,要求受扭部分加热到始锻温度,且均匀热透。扭转后,要注意缓慢冷却,以防出现扭裂。
图1.3. 40扭转
&&& 9.锻接
锻接是将两段或几段坯料加热后,用锻造的方法连接成牢固整体的一种锻造工序,又称锻焊。锻接主要用于小锻件生产或修理工作,如锚链的锻焊,刃具的夹钢和贴钢。它是将两种成分不同的钢料锻焊在一起。典型的锻接方法有搭接法、咬接法和对接法。搭接法是最常用的,也易于保证锻件质量,而交错搭接法操作较困难,用于扁坯料。咬接法的缺点是锻接时接头中氧化溶渣不易挤出,如图1.3. 41所示。对接法的锻接质量最差,只在被锻接的坯料很短时采用。锻接的质量不仅和锻接方法有关,还与钢料的化学成分和加热温度有关,低碳钢易于锻接,而中、高碳钢则较困难,合金钢更难以保证锻接质量。
图1.3. 41锻接
(a)咬接;(b)搭接
(责任编辑: 佚名 )
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