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1、模锻模锻自由锻自由锻轧制轧制正挤压正挤压反挤压反挤压拉拔拉拔冲压冲压一次塑性加工一次塑性加工一次塑性加工一次塑性加工二次塑性加工二次塑性加工二次塑性加工二次塑性加工二次塑性加工二次塑性加工一次一次/二次塑性加工二次塑性加工第1页/共101页优点：优点：组织细化致密、力学性能提高；组织细化致密、力学性能提高；体积不变的材料转移成形，材料利用率高体积不变的材料转移成形，材料利用率高;生产率高，易机械化、自动化等。生产率高，易机械化、自动化等。可获得精度较高的零件或毛坯，可实现少无切削可获得精度较高的零件或毛坯，可实现少无切削加工。加工。缺点：缺点：不能加工脆性材料；不能加工脆性材料；难以加工形状特
2、别复杂（特别是内腔）、体积特难以加工形状特别复杂（特别是内腔）、体积特别大的制品；别大的制品；设备、模具投资费用大。设备、模具投资费用大。第2页/共101页第一节第一节金属的塑性变形金属的塑性变形第3页/共101页3.1 3.1 金属的塑性变形金属的塑性变形一、金属塑性变形的实质一、金属塑性变形的实质塑性塑性塑性成形塑性成形塑性成形的目的塑性成形的目的常用塑性成形方法常用塑性成形方法材料在外力作用下发生永久变形又不破坏其完整性的材料在外力作用下发生永久变形又不破坏其完整性的能力能力材料在外力作用下，利用自身的塑性而使其加工材料在外力作用下，利用自身的塑性而使其加工成具有一定形状、尺寸及力学性能
3、的工件的加工方法成具有一定形状、尺寸及力学性能的工件的加工方法1.1.改变形状、尺寸改变形状、尺寸2.2.改善组织及性能改善组织及性能轧制轧制挤压挤压拉拔拉拔锻压锻压冲压冲压第4页/共101页1.1.单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形滑移滑移 在力的作用下，晶体的一部分沿某些在力的作用下，晶体的一部分沿某些特定的特定的晶面和晶向晶面和晶向相对另一部分发生滑动。相对另一部分发生滑动。特征：特征：滑移只能在最小切应力的作用下产生；滑移只能在最小切应力的作用下产生；外外力力在在晶晶面面上上的的分分解解切切应应力力作作用用下下的的变变形形锌锌单单晶晶的的拉拉伸伸照照片片第5页/共101页特征：特征：是沿
4、一定的是沿一定的晶面晶面和和晶向晶向进行的；进行的；滑移面滑移方向通通常常是是晶晶体体中中的的密密排排面面和和密密排排方方向向。一一个个滑滑移移面面和和其其上上的的一一个个滑滑移方向构成一个滑移系移方向构成一个滑移系。滑滑移移系系越越多多，金金属属发发生生滑滑移移的的可可能能性性越越大大，塑塑性性也也越越好好，其其中中滑滑移移方方向向对对塑塑性性的的贡贡献献比比滑滑移移面面更更大大。第6页/共101页因而金属的塑性，因而金属的塑性，面心立方晶格好于体心立方晶格面心立方晶格好于体心立方晶格,体心立方晶格好于密排六方晶格体心立方晶格好于密排六方晶格。体心立方晶格体心立方晶格面心立方晶格面心立方晶格
5、密排六方晶格密排六方晶格110111110111晶格晶格滑移面滑移面滑移滑移方向方向滑移系滑移系三种典型金属晶格的滑移系三种典型金属晶格的滑移系第7页/共101页滑移的机理：滑移的机理：把滑移设想为刚性整体滑动所需的理论临界把滑移设想为刚性整体滑动所需的理论临界切应力值比实际测量临界切应力值大切应力值比实际测量临界切应力值大3-4个数个数量级。量级。滑移是通过滑移面上位错的运动来实现的滑移是通过滑移面上位错的运动来实现的。多多 脚脚 虫虫 的的 爬爬 行行第8页/共101页l晶体通过位错运动产生滑移时，只在位错中心的少数原子发生移动，晶体通过位错运动产生滑移时，只在位错中心的少数原子发生移动，
6、它们移动的距离远小于一个原子间距，因而所需临界切应力小，这它们移动的距离远小于一个原子间距，因而所需临界切应力小，这种现象称作种现象称作位错的易动性位错的易动性。第9页/共101页变形过程复杂变形过程复杂晶粒位相的影响晶粒位相的影响晶界的影响晶界的影响多晶体滑移的不均匀性多晶体滑移的不均匀性晶粒大小的影响晶粒大小的影响2.2.多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形第10页/共101页二、塑性变形对组织和性能的影响二、塑性变形对组织和性能的影响 纤维组织的形成纤维组织的形成 晶粒内产生亚结构晶粒内产生亚结构 形成形变织构形成形变织构 产生残余应力产生残余应力 产生加工硬化产生加工硬化第11页/共101
7、页关于加工硬化关于加工硬化（重点）（重点）加工硬化加工硬化现象现象随冷塑性变形量增加，金属强度、随冷塑性变形量增加，金属强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。硬度提高，塑性、韧性下降的现象。第12页/共101页加工硬化产生原因加工硬化产生原因关于加工硬化关于加工硬化（重点）（重点）1 1、随变形量增加、随变形量增加,位错密度增加位错密度增加，由于位错之间的交，由于位错之间的交互作用互作用(堆积、缠结堆积、缠结)，使变形抗力增加，使变形抗力增加.2.2.随变形量增加，随变形量增加，亚结构细化亚结构细化，空位密度增加，空位密度增加3.3.几何硬化几何硬化：由晶粒转动引起：由晶粒转动引起5%冷变形纯
8、铝中的位错网冷变形纯铝中的位错网第13页/共101页加工硬化后果及应用加工硬化后果及应用强化金属的一个重要途径强化金属的一个重要途径对于不能热处理强对于不能热处理强化的金属和合金尤为重要化的金属和合金尤为重要某些冷加工工艺能够进行的重要因素某些冷加工工艺能够进行的重要因素由于加由于加工硬化工硬化,使已变形部分发生硬化而停止变形使已变形部分发生硬化而停止变形,而而未变形部分开始变形。没有加工硬化未变形部分开始变形。没有加工硬化,金属就不金属就不会发生均匀塑性变形会发生均匀塑性变形可提高构件在使用过程中的安全性可提高构件在使用过程中的安全性关于加工硬化关于加工硬化（重点）（重点）第14页/共101
9、页三、回复与再结晶三、回复与再结晶u软化过程软化过程回复：回复：加热温度较低，金属内微细结构变化，显微组织不变再结晶：再结晶：加热温度较高，通过破碎晶粒重新形核长大，形成新的、无畸变的等轴晶粒。再结晶温度：再结晶温度：一定时间内完成再结晶所对应的最低温度晶粒长大晶粒长大第15页/共101页冷变形金属的加工硬化及软化冷变形金属的加工硬化及软化回复：回复：基本保持加工硬化状态，基本保持加工硬化状态，内应力内应力 变形开裂变形开裂 耐蚀性耐蚀性 应用应用去应力退火去应力退火再结晶：再结晶：消除变形金属的组织特征、加工硬化消除变形金属的组织特征、加工硬化 及内应力及内应力 ，性能恢复到加工前状态，性能
10、恢复到加工前状态 应用应用再结晶退火再结晶退火第16页/共101页四、金属的热加工四、金属的热加工u 热（塑性）变形与冷（塑性）变形的区别热（塑性）变形与冷（塑性）变形的区别定义：定义：变形过程的区别：变形过程的区别：回复、再结晶是否进行？回复、再结晶是否进行？u 热（塑性）变形对金属的组织和性能的影响热（塑性）变形对金属的组织和性能的影响消除铸态金属的某些缺陷消除铸态金属的某些缺陷 力学性能力学性能 形成热变形纤维组织形成热变形纤维组织流线流线 形成带状组织形成带状组织T加工T再结晶 热加工热加工 T加工T再结晶 冷加工冷加工第17页/共101页 金属的可锻性金属的可锻性是指金属经受锻造成形
11、优质零件是指金属经受锻造成形优质零件的能力，通常的能力，通常用塑性与变形抗力来衡量用塑性与变形抗力来衡量。塑性越高，。塑性越高，锻造性能越好，越有利于加工成形。锻造性能越好，越有利于加工成形。1)1)内在因素内在因素化化学学成成分分纯金属纯金属合金合金 低碳钢低碳钢高碳钢高碳钢 碳钢碳钢合金钢合金钢 低合金钢低合金钢高合金钢高合金钢 碳和合金元碳和合金元素含量越高，素含量越高，塑性越差，塑性越差，锻造性能越锻造性能越差。差。五、金属的可锻性五、金属的可锻性第18页/共101页金属组织金属组织单相固溶体单相固溶体多相合金多相合金 第二相的性能、数量、形状、分布对多第二相的性能、数量、形状、分布对
12、多相合金的锻造性能有重要作用（相合金的锻造性能有重要作用（CmCm）。）。细晶粒金属细晶粒金属粗晶粒金属粗晶粒金属 细晶粒组织比粗晶粒具有更好的塑性和细晶粒组织比粗晶粒具有更好的塑性和锻造性能。锻造性能。过高温度过高温度合理温度合理温度 2.53轧材作坯料轧材作坯料：Y拔长拔长=F0/F1.31.5 第37页/共101页自由锻工艺规程自由锻工艺规程4.选择锻造设备选择锻造设备 空气锤空气锤 是锻造小型锻件的常用设备（冲击是锻造小型锻件的常用设备（冲击载荷）。载荷）。双柱式蒸汽空气锤双柱式蒸汽空气锤 吨位都在吨位都在lt lt以上（冲击以上（冲击载荷）。载荷）。水压机水压机 自由锻使用的压力机一
13、般是水压机。自由锻使用的压力机一般是水压机。工作平稳，用于锻造大型、重型锻件（静载荷）工作平稳，用于锻造大型、重型锻件（静载荷）的为主要设备。的为主要设备。自由锻工艺规程自由锻工艺规程5.确定锻造确定锻造温度范围温度范围常见金属材料的锻造温度范围可查资料。常见金属材料的锻造温度范围可查资料。自由锻工艺规程实例第38页/共101页三、自由锻锻件的结构工艺性三、自由锻锻件的结构工艺性 避免锥体或斜面结构避免锥体或斜面结构第39页/共101页 几何体的交接处不应形成空间曲线几何体的交接处不应形成空间曲线第40页/共101页 避免加强筋、凸台、工字形截面或空间避免加强筋、凸台、工字形截面或空间曲线形表
14、面曲线形表面第41页/共101页 采用锻采用锻-焊、锻焊、锻-螺纹连接工艺螺纹连接工艺第42页/共101页第三节第三节模模 锻锻第43页/共101页第44页/共101页 将金属坯料置于锻模模膛内，在冲击力将金属坯料置于锻模模膛内，在冲击力或压力作用下产生塑性流动称为或压力作用下产生塑性流动称为模锻模锻。模锻的特点与应用 特点特点：1 1）生产）生产效率高效率高；2 2）可锻出）可锻出形状复杂、形状复杂、锻造流线完整的锻件；锻造流线完整的锻件；3 3）锻件）锻件表面光洁表面光洁，尺寸精度高，加工余量少，尺寸精度高，加工余量少，节省材料和工时节省材料和工时；4 4）操作简便操作简便，实现，实现机械
15、自动化机械自动化；5 5）设备投资大、）设备投资大、工艺复杂工艺复杂。应用应用：用于中小型锻件成批或：用于中小型锻件成批或大批量大批量生产生产 分类分类：锤上模锻、热模锻压力机上模锻、：锤上模锻、热模锻压力机上模锻、平锻机上模锻和螺旋压力机上模锻。平锻机上模锻和螺旋压力机上模锻。第45页/共101页典典 型型 模模 锻锻 件件第46页/共101页模锻设备模锻设备锻造力性质锻造力性质锻件精度锻件精度生产率生产率模锻锤模锻锤冲击力冲击力较低较低较低较低曲柄压力机曲柄压力机压力压力较高较高较高较高平锻机平锻机压力压力较高较高较高较高摩擦压力机摩擦压力机冲击力冲击力 压力压力较高较高较低较低1、模锻锤
16、、模锻锤可以镦粗、拔长、滚挤、弯曲、成形、预锻、可以镦粗、拔长、滚挤、弯曲、成形、预锻、终锻。终锻。2、曲柄压力机、曲柄压力机行程不能调节；不能拔长和滚挤；每个变形行程不能调节；不能拔长和滚挤；每个变形工步在一次行程中完成。工步在一次行程中完成。3、平锻机、平锻机4、摩擦压锻机、摩擦压锻机螺杆与滑块非刚性连接，承受偏心能力差；螺杆与滑块非刚性连接，承受偏心能力差；滑块行程、打击能量可自动调节。滑块行程、打击能量可自动调节。第47页/共101页一、锤上模锻一、锤上模锻1.1.锻模结构锻模结构第48页/共101页模模 膛膛模锻模膛模锻模膛制坯模膛制坯模膛拔长模膛拔长模膛终锻模膛终锻模膛预锻模膛预锻
17、模膛滚压模膛滚压模膛弯曲模膛弯曲模膛切断模膛切断模膛第49页/共101页制坯模膛制坯模膛拔长模膛拔长模膛开开 式式 闭闭 式式边送进边翻转（开式结构简单，效率低）边送进边翻转（开式结构简单，效率低）减小坯料某部分横截面积，增加长度减小坯料某部分横截面积，增加长度第50页/共101页制坯模膛制坯模膛滚压模膛滚压模膛开开 式式 闭闭 式式边受压边转动，不做轴向送进边受压边转动，不做轴向送进减小坯料某部分横截面积以增大另一部分减小坯料某部分横截面积以增大另一部分第51页/共101页制坯模膛制坯模膛弯曲模膛弯曲模膛弯曲后坯料弯曲后坯料翻转翻转90，再，再送入模锻模送入模锻模膛膛获得近似水获得近似水平投
18、影形状平投影形状的坯料的坯料第52页/共101页制坯模膛制坯模膛切断模膛切断模膛位于锻模的位于锻模的边角上或另边角上或另外设计，有外设计，有刃口刃口将已锻好的将已锻好的锻件从坯料锻件从坯料上切下来上切下来 制坯模膛作用：使坯料预变形而达到合理分配，使其形状基本接近锻件形状，以便更好地充满型腔。第53页/共101页使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，终锻时金使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，终锻时金属易充满终锻模膛，并减少终锻模膛的磨损。属易充满终锻模膛，并减少终锻模膛的磨损。使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸，并放使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸，并放大一个收缩量，并设计飞边槽。大
19、一个收缩量，并设计飞边槽。终锻模膛终锻模膛预锻模膛预锻模膛 预锻模膛与终锻模膛的区别是前者预锻模膛与终锻模膛的区别是前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。的圆角和斜度较大，没有飞边槽。模锻模膛模锻模膛模锻模膛模锻模膛1.飞边飞边 2.分模面分模面 3.冲孔连皮冲孔连皮 4.锻件锻件 模锻模膛作用：使坯料达到锻件所要求的形状和尺寸。第54页/共101页弯弯曲曲连连杆杆的的多多模模膛膛锻锻模模第55页/共101页第56页/共101页2.2.工艺规程的制定工艺规程的制定锤上模锻模锻工艺规程模锻工艺规程制定模锻件图制定模锻件图1)分模面分模面要要保保证证模模锻锻件件能能从从模模膛膛中中取取出出上上下下两两
20、模模沿沿分分模模面面的的 模模 膛膛 轮轮 廓廓 一一 致致分分模模面面能能使使模模膛膛深深度度最最浅浅分分模模面面为为平平面面，使使上上下下锻锻模模的的模模膛膛深深度度一一致致分分模模面面应应使使零零件件上上所所加加的的敷敷料料最最少少，盘盘类类采采用用径径向向分分模模第57页/共101页2)余量、公差、敷料、冲孔连皮余量、公差、敷料、冲孔连皮 余量：余量：14mm 公差：公差：冲孔连皮：冲孔连皮：d3080，s48mm3)3)模锻斜度模锻斜度:垂直于分模面表面要有一定斜度垂直于分模面表面要有一定斜度a.3-15.3-15；b.与与(模膛深度模膛深度h/相应宽度相应宽度b)成正比；成正比；c
21、.内斜度比外内斜度比外斜度大一级斜度大一级；d.3.3、5 5、7 7、1010、1212、1515为标准度数。为标准度数。第58页/共101页4).模锻圆角半径模锻圆角半径防止锻造过程中交角处应力集中而开裂。防止锻造过程中交角处应力集中而开裂。R=（2-3）r第59页/共101页例例分模面分模面余余 量量第60页/共101页模锻斜度模锻斜度圆圆 角角第61页/共101页模锻工艺规程模锻工艺规程确定模锻工步确定模锻工步长轴类模锻件长轴类模锻件拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻等拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻等锤上模锻第62页/共101页模锻工艺规程模锻工艺规程确定模锻工步确定模锻工步锤上模锻盘类锻件盘
22、类锻件镦粗、预锻、终锻镦粗、预锻、终锻第63页/共101页锤上模锻模锻工艺规程模锻工艺规程确定坯料尺寸确定坯料尺寸 模锻件坯料的体积：模锻件坯料的体积：V V坯料坯料(V(V锻件锻件+V+V飞边飞边+V+V连皮连皮)(1+K)(1+K)K-K-烧损系数，一般取烧损系数，一般取2 23.5%3.5%盘类锻件坯料直径：盘类锻件坯料直径：D D计计1.081.08 m-m-坯料高径比，取坯料高径比，取1.8-2.2 1.8-2.2 轴类锻件坯料直径：轴类锻件坯料直径：D D计计1.131.13 K-K-模膛系数，不制坯或拔长模膛系数，不制坯或拔长k=1k=1 滚挤滚挤k=0.7-0.85k=0.7-
23、0.85V坯料/m3kF最大截面积第64页/共101页锤上模锻模锻工艺规程模锻工艺规程修整工序修整工序切边和冲孔切边和冲孔热处理热处理校正校正清理清理精压精压消除变形，在校正模或终锻模膛中进行消除变形，在校正模或终锻模膛中进行消除内应力，调整性能，退火或正火消除内应力，调整性能，退火或正火消除表面氧化层及表层油污等，喷丸、酸洗消除表面氧化层及表层油污等，喷丸、酸洗精度和表面质量要求高的工件，不需切削精度和表面质量要求高的工件，不需切削第65页/共101页3.3.模锻件的结构工艺性模锻件的结构工艺性 确定合理分模面，保证锻件易从锻模中取出，确定合理分模面，保证锻件易从锻模中取出，且余块最少，锻模
24、制造方便。且余块最少，锻模制造方便。锻模上与分模面垂直的表面，应设计模锻斜度；锻模上与分模面垂直的表面，应设计模锻斜度；非加工表面缩形成的交角都应按模锻圆角设计。非加工表面缩形成的交角都应按模锻圆角设计。避免有深孔或多孔结构，延长模具寿命避免有深孔或多孔结构，延长模具寿命第66页/共101页 零件外形力求简单、平直和对称，尤其需避免零零件外形力求简单、平直和对称，尤其需避免零件截面间尺寸差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起件截面间尺寸差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等结构。等结构。不合理不合理合理合理第67页/共101页 采用锻焊组合工艺，减少余块简化工艺采用锻焊组合工艺，减少余块简化工艺第68页
25、/共101页复复 习习自由锻件的结构工艺性模锻件的结构工艺性预锻模膛与终锻模膛的区别冲孔连皮飞边槽的作用第69页/共101页锤上模锻虽锤上模锻虽 设备投资少设备投资少 锻件质量较好锻件质量较好 适应性强适应性强 可实现多种变形工步可实现多种变形工步 锻制不同形状的锻件锻制不同形状的锻件但是但是 振动大、噪声大振动大、噪声大 完成一次变形工步需要经过多次锤击完成一次变形工步需要经过多次锤击 难以实现机械化和自动化难以实现机械化和自动化 生产效率低生产效率低。第70页/共101页1.1.热模锻压力机上模锻热模锻压力机上模锻（曲柄）（曲柄）特点：特点：滑块行程固定滑块行程固定采用组合模采用组合模有导
26、向、顶杆装置，斜度小有导向、顶杆装置，斜度小静压力、噪声小静压力、噪声小氧化皮不易去除氧化皮不易去除不能进行拔长或滚挤不能进行拔长或滚挤适用于大批量生产适用于大批量生产 二、其他模锻方式二、其他模锻方式第71页/共101页2.2.摩擦螺旋压力机上摩擦螺旋压力机上模锻模锻特点：特点：行程可以自由调节行程可以自由调节滑块速度较慢，适用滑块速度较慢，适用于于塑性稍差的合金材料塑性稍差的合金材料设备有顶料装置，可设备有顶料装置，可采用组合模具采用组合模具偏心承载能力差偏心承载能力差，适，适用于单膛模锻用于单膛模锻 第72页/共101页3.3.平锻机上模锻平锻机上模锻主滑块夹紧滑块固定凹模活动凹模凸模特
27、点：特点：以以局部镦粗局部镦粗为主为主适合带头部的半轴类适合带头部的半轴类和有孔的锻件和有孔的锻件锻件尺寸精确，表面锻件尺寸精确，表面粗糙度低，生产率高粗糙度低，生产率高材料利用率高材料利用率高难加工非回转体零件难加工非回转体零件第73页/共101页4.4.胎模锻胎模锻 在自由锻造设备上使用胎膜生产模锻件的工艺方法，用自由锻制坯，胎膜中成形。精度低、劳动强度大，只适用于没有锻模设备的中小型工厂中中小批量生产。第74页/共101页第四节第四节板料冲压板料冲压第75页/共101页 利用安装在压力机上的利用安装在压力机上的模具模具对板料施加压力使对板料施加压力使之产生分离或塑性变形，从而获得一定形状
28、、尺寸之产生分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件或毛坯的加工方法称为和性能的零件或毛坯的加工方法称为板料冲压板料冲压。板料冲压的特点及应用板料冲压的特点及应用 利用模具和设备进行加工，利用模具和设备进行加工，生产率高生产率高；操作简便操作简便，便于实现机械化和自动化；，便于实现机械化和自动化；可以可以成形成形其他方法难以成形的其他方法难以成形的复杂形状复杂形状零件；零件；直接制造零件，直接制造零件，质量稳定质量稳定，一般不需要机械加工，一般不需要机械加工，节约材料节约材料；一般一般不需加热不需加热毛坯，节约能源。毛坯，节约能源。3.4 3.4 板料冲压板料冲压第76页/共101页
29、 冲压设备冲压设备第77页/共101页板料冲压的基本工序板料冲压的基本工序冲压工序冲压工序变形变形工序工序分离分离工序工序切口切口修整修整冲裁冲裁拉深拉深胀形胀形弯曲弯曲翻边翻边切边切边剖切剖切切断切断卷圆卷圆旋压旋压缩口缩口第78页/共101页 使板料沿封闭轮廓线分离的工序称为使板料沿封闭轮廓线分离的工序称为冲冲裁裁，包括，包括落料落料与与冲孔冲孔。1)1)冲裁变形过程冲裁变形过程弹性变形阶段弹性变形阶段塑性变形阶段塑性变形阶段断裂分离阶段断裂分离阶段两向裂纹扩展相遇两向裂纹扩展相遇 冲裁所使用的工艺装备叫冲裁所使用的工艺装备叫冲裁模冲裁模。凸、凸、凹模刃口锋利。凹模刃口锋利。一、分离工序一
30、、分离工序第79页/共101页2)2)冲裁件质量冲裁件质量断面质量断面质量、表面质量、形状误差和尺寸精度、表面质量、形状误差和尺寸精度冲裁截断面状况冲裁截断面状况a-圆角带圆角带 b-光亮带光亮带 c-断裂带断裂带 d-毛刺区毛刺区 光光亮亮带带质质量量最最好好的的区区域域第80页/共101页3)3)凸凹模间隙凸凹模间隙 凸、凹模刃口同位尺寸之间缝隙的距离。凸、凹模刃口同位尺寸之间缝隙的距离。第81页/共101页第82页/共101页合理间隙合理间隙范围值，既考虑模具制造偏差和磨损，范围值，既考虑模具制造偏差和磨损，又考虑冲裁件断面质量和模具寿命。又考虑冲裁件断面质量和模具寿命。c=mtm-系数
31、，一般取系数，一般取3%-8%，软、薄取小值，软、薄取小值t-材料厚度材料厚度间隙还影响间隙还影响模具寿命模具寿命、卸料力卸料力等：等：间隙越小，摩擦越严重，模具寿命减低；间隙越小，摩擦越严重，模具寿命减低；间隙越大，卸料力和推件力越小。间隙越大，卸料力和推件力越小。断面质量要求高断面质量要求高时，选择时，选择较小间隙值较小间隙值；否则，应尽可能增大间隙，提高模具寿命。否则，应尽可能增大间隙，提高模具寿命。第83页/共101页4)4)凸、凹模刃口尺寸的确定凸、凹模刃口尺寸的确定 落料模落料模，凹模刃口尺寸等于工件尺寸；，凹模刃口尺寸等于工件尺寸；冲孔模冲孔模，凸模刃口尺寸等于工件尺寸。，凸模刃
32、口尺寸等于工件尺寸。落料凹模基本尺寸取最小极限值；冲孔落料凹模基本尺寸取最小极限值；冲孔 凸模基本尺寸取最大极限值凸模基本尺寸取最大极限值，保证合理间隙。，保证合理间隙。第84页/共101页5)5)冲裁件的排样冲裁件的排样落料件在条料、带料和板料的落料件在条料、带料和板料的布置方法布置方法。原原则：在：在最低的材料消耗最低的材料消耗和和最高的最高的劳动生生产率率的的条条件下得到符件下得到符合技合技术要求的零件，同要求的零件，同时考考虑方便生方便生产操作、冲模操作、冲模结构构简单、寿寿命命长以及以及车间条条件和原材料供件和原材料供应等，以等，以选择较为合理的排合理的排样方法方法第85页/共101
33、页 利用模具或其他工具，将坯料一部分相对另一部利用模具或其他工具，将坯料一部分相对另一部分弯曲成一定的角度和圆弧的变形工艺称为分弯曲成一定的角度和圆弧的变形工艺称为弯曲弯曲。二、成形工序二、成形工序1.1.弯曲弯曲第86页/共101页 弯曲变形程度衡量指标弯曲变形程度衡量指标相对弯曲半径相对弯曲半径 （r/tr/t），坯料越薄，弯曲半径越大，塑，坯料越薄，弯曲半径越大，塑 性越好。性越好。弯曲失效方式：弯曲失效方式：回弹、偏移回弹、偏移和和破裂破裂。避免失效的方法：提高材料塑性，使避免失效的方法：提高材料塑性，使最最 小弯曲半径小弯曲半径r rminmin/t0.251.0/t0.251.0。
34、回弹回弹：外力去除后，塑性变形被保留，：外力去除后，塑性变形被保留，弹性变形部分恢复，使坯料产生与弯曲弹性变形部分恢复，使坯料产生与弯曲 变形方向相反的变形。变形方向相反的变形。回弹会影响弯曲件的尺寸精度，需设法回弹会影响弯曲件的尺寸精度，需设法 减少回弹，如可减少回弹，如可增加回弹角增加回弹角或或校正校正。第87页/共101页 利用模具将已落料的利用模具将已落料的平面板平面板坯制成各种坯制成各种开口空心开口空心零件零件，或将已制成的开口空心件毛坯制成其他形状，或将已制成的开口空心件毛坯制成其他形状空心零件的一种变形工艺称为空心零件的一种变形工艺称为拉深拉深，又称，又称拉延拉延。1)1)拉深过
35、程及变形特点拉深过程及变形特点2.2.拉深拉深第88页/共101页2)2)拉深件质量及影响因素拉深件质量及影响因素 起皱起皱和和拉裂拉裂第89页/共101页防止办法：防止办法：限制拉深系数限制拉深系数mm，mm越小越小，拉深变形程度，拉深变形程度 越大。越大。拉深凸、凹模拉深凸、凹模工作部分工作部分必须必须做成圆角做成圆角,凹模凹模R Rd d=(5-20)t=(5-20)t，凸模，凸模R Rp pRRd d。控制凸、凹模间隙控制凸、凹模间隙，c=(1.1-1.5)tc=(1.1-1.5)t。采用有采用有压边圈压边圈进行拉深。进行拉深。采用采用润滑润滑，减少摩擦，已降低拉深件壁，减少摩擦，已降
36、低拉深件壁 部拉深力，还可减少模具摩擦，提高模部拉深力，还可减少模具摩擦，提高模 具寿命。具寿命。第90页/共101页 定义：利用局部变形使半成品部分定义：利用局部变形使半成品部分内径胀大内径胀大的冲的冲 压成形工艺。压成形工艺。分类：钢模胀形、软模胀形、液压胀形分类：钢模胀形、软模胀形、液压胀形 3.3.胀形胀形第91页/共101页汽车零件中的胀形零件汽车后桥的铝合金液压胀形轿车排气管第92页/共101页三、冲模三、冲模1.1.简单冲模简单冲模第93页/共101页2.2.连续冲模连续冲模第94页/共101页3.3.复合冲模复合冲模第95页/共101页第五节第五节特种压力加工特种压力加工第96
37、页/共101页一、精密模锻一、精密模锻特点特点：选择合理成形工艺，精确计算原始坯料尺寸，严选择合理成形工艺，精确计算原始坯料尺寸，严格按坯料质量下料；格按坯料质量下料；采用无氧化或少氧化加热法；采用无氧化或少氧化加热法；精锻模膛的精度要比锻件精度高两级；精锻模膛的精度要比锻件精度高两级；需要较好的润滑和冷却锻件的条件；需要较好的润滑和冷却锻件的条件；模锻设备刚度大、精度较高。模锻设备刚度大、精度较高。在模锻设备上锻造出形状复杂、高精度锻件的在模锻设备上锻造出形状复杂、高精度锻件的锻造工艺。锻造工艺。第97页/共101页二、挤压成形二、挤压成形 使金属坯料在压力作用下从挤压模的模孔中挤使金属坯料
38、在压力作用下从挤压模的模孔中挤出而获得零件或毛坯的加工方法。出而获得零件或毛坯的加工方法。按金属流动方向与凸模运动方向关系分类：正挤按金属流动方向与凸模运动方向关系分类：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压压、反挤压、复合挤压、径向挤压 按金属坯料变形温度分类：冷挤压、热挤压、温按金属坯料变形温度分类：冷挤压、热挤压、温挤压。挤压。特点：特点：1.1.三向压应力三向压应力，塑性好；，塑性好；2.2.零件形状复杂、尺寸精度高；零件形状复杂、尺寸精度高；3.3.纤维组织沿外形连续分布；纤维组织沿外形连续分布；4.4.生产效率是锻造的几倍；生产效率是锻造的几倍；5.5.最好在专用挤压机上进行。最好在专
39、用挤压机上进行。第98页/共101页三、轧制成形三、轧制成形1.1.辊锻成形辊锻成形 使坯料通过装有扇形模块的一对相对旋转的轧辊使坯料通过装有扇形模块的一对相对旋转的轧辊时，受压而变形的工艺方法。时，受压而变形的工艺方法。2.2.螺旋斜轧成形螺旋斜轧成形 轧辊轴线与坯料轴线相交一定角度的轧制方法。轧辊轴线与坯料轴线相交一定角度的轧制方法。3.3.横轧成形横轧成形 使坯料在两轧辊摩擦力带动下作相反方向旋转的使坯料在两轧辊摩擦力带动下作相反方向旋转的轧制方法。轧制方法。4.4.楔横轧成形楔横轧成形 利用两个外表面镶有楔形凸块，并作同向旋转的利用两个外表面镶有楔形凸块，并作同向旋转的平行轧辊对坯料进行轧制的方法。平行轧辊对坯料进行轧制的方法。第99页/共101页本章重点本章重点基本概念滑移变形的特征和机理比较不同材料塑性大小加工硬化的概念及应用自由锻、模锻的结构工艺性飞边槽的作用冲裁间隙的重要性第100页/共101页感谢您的观看！第101页/共101页