6.2锻压（1）（课件）-高二《汽车机械基础》同步教学（人邮版）

锻压 汽车零件中，锻件质量约占70%，如前轴、曲轴、半轴、齿轮等。锻造主要包括自由锻造和模型锻造两大类。 【任务引入】 汽车锻件大多采用模型锻造制造。那么，汽车典型锻件前轴的模锻工艺流程是怎样的？汽车车身覆盖件，如发动机罩内板、发动机罩外板、顶盖、车门、翼子板、车身侧围等是冲压件。那么，汽车典型覆盖件发动机罩内板的冲压工艺流程又是怎样的？ 发动机罩内板 前轴、曲轴、半轴、齿轮等一般都是锻造而成，汽车车身覆盖件几乎都是冲压而成。锻造和冲压总称为锻压，锻压工艺是汽车制造的重要基础工艺。 学习锻压知识，有利于学生了解汽车锻件和汽车冲压件的生产工艺流程。 【任务分析】 1．掌握金属锻造成形和冲压成形的工艺流程。 2．掌握锻压在汽车生产中的应用。 【学习目标】 一、概述 二、金属锻压成形工艺基础 三、自由锻造 四、模型锻造 五、板料冲压 【相关知识】 锻压是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状并改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。锻压包括锻造和冲压。 ① 提高零件的性能； ② 可使坯料的形状和尺寸发生改变而其体积基本不变； ③ 除自由锻造外，其他锻压方法（模锻、冲压）都具有较高的劳动生产率； ④ 能加工各种形状、质量的零件，使用范围广。 一、概述 1.金属锻压加工的特点 2.锻压成形的基本生产方式 （5）模型锻造 （1）轧制 （2）挤压 （3）拉拔 （4）自由锻造 （6）板料冲压 （1）轧制：金属坯料在两个轧辊之间受压变形，以获得各种截面形状产品的加工方法。 轧制 （2）挤压：金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔，从而获得具有一定截面形状的型材的加工方法。 正挤压：金属流动方向与凸模运动方向相同； 反挤压：金属流动方向与凸模运动方向相反。 正挤压 反挤压 （3）拉拔：金属坯料拉过拉拔模孔，从而获得不同截面形状的型（线）材的加工方法。 拉拔 （4）自由锻造：在锻造设备的上、下砧之间（或只是应用简单的通用性工具）直接使金属坯料发生变形的锻造方法。 （5）模型锻造：金属坯料在模膛内受压变形，由于模膛对金属坯料流动的限制，锻造终了时得到与模膛形状相符的锻件。 上砥铁 下砥铁 坯料 自由锻造 模型锻造 （6）板料冲压：金属板料在冲模之间受压产生分离或变形的加工方法。 板料冲压 常用的金属炊具、餐具都是用冲压方法生产出来的。 金属的锻造性能：指金属材料在经受压力加工时获得优质零件的难易程度。 可锻性的优劣是以金属的塑性和变形抗力来综合评定的。 ① 塑性是指金属材料在外力作用下产生永久变形的能力。 ② 变形抗力是指金属对变形的抵抗力。 金属的锻造性能好，表明容易进行锻压加工变形；锻造性能差，表明不宜进行锻压加工变形。 二、金属锻压成形工艺基础 1.金属的锻造性能 （1）锻造加热设备 按所用热源不同，锻造加热炉可分为火焰加热炉和电加热炉。火焰炉按所用燃料不同，又有煤炉、油炉和煤气炉之分。 2.坯料的加热和锻件的冷却 室式油（煤气）炉结构 箱式电阻加热炉结构 （2）锻造温度范围的确定 锻造温度范围是指材料适于锻造的最高温度（称始锻温度）和允许进行锻造的最低温度（称终锻温度）之间的一段温度范围。 始锻温度与过热、过烧： ① 若加热温度过高，晶粒急剧长大，金属力学性能降低，这种现象称为“过热”。 ② 若加热温度更高接近熔点，晶界氧化破坏了晶粒间的结合，使金属失去塑性，坯料报废，这一现象称为“过烧”。 （3）锻件的冷却方法 ① 空冷：在无风的空气中，干燥的地面上冷却。 ② 坑冷：在充有石棉灰、砂子或炉灰等绝热材料的坑中冷却。 ③ 炉冷：在500℃ ～ 700℃的加热炉中，随炉缓慢冷却。 材料种类 始锻温度 / ℃ 终锻温度 / ℃ 低碳钢 中碳钢 低合金结构钢 铝合金 铜合金 1200～1250 1150～1200 1100～1180 450～500 800～900 800 800 850 350～380 650～700 常用材料的锻造温度范围 自由锻造简称自由锻，是利用冲击力或压力使金属坯料在两个砧铁间产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件。 坯料变形时在水平方向作自由流动，故称为自由锻造。 三、自由锻造 优点： 工具简单，通用性好；操作灵活，适应广泛，锻件质量可从几克到几百吨，许多大型零件（水轮机主轴、曲轴等）都是采用自由锻来制坯的。 自由锻是目前生产大型锻件的唯一方法。 缺点： 金属的消耗较大，需要留较大的加工余量，增加了机械加工的工时，