第二章塑性成形

1、第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 21 21 金屬塑性變形基礎(chǔ)金屬塑性變形基礎(chǔ)2222 自由鍛自由鍛23 23 模鍛模鍛2424 板料沖壓板料沖壓25 25 其它塑性成型方法其它塑性成型方法26 26 常用塑性成型方法的選常用塑性成型方法的選擇擇 重點(diǎn)：冷變形和熱變形的概念，熱變形后金屬的組織和性能；自由鍛的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，自由鍛工藝過程；模鍛的特點(diǎn)、方法和應(yīng)用范圍； 模鍛件圖的繪制；自由鍛、模鍛零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性；板料沖壓的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍；板料沖壓基本工序的變形特點(diǎn)和用途。 難點(diǎn)：金屬塑性成形性及其影響因素；自由鍛工藝過程的制定；模鍛工步的選擇

2、；板料沖壓工序的應(yīng)用。 金屬塑性成形：利用金屬材料所具有的塑性變形規(guī)律，在外力作用下金屬塑性成形：利用金屬材料所具有的塑性變形規(guī)律，在外力作用下通過塑性變形，獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的零件或毛坯的加工通過塑性變形，獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的零件或毛坯的加工方法。金屬塑性成形在工業(yè)生產(chǎn)中稱為壓力加工。方法。金屬塑性成形在工業(yè)生產(chǎn)中稱為壓力加工。自由鍛自由鍛模鍛模鍛板料沖壓板料沖壓擠壓擠壓拉拔拉拔軋制軋制金屬塑性成形分類金屬塑性成形分類第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性

3、成形（1）改善金屬組織，提高金屬力學(xué)性能。壓力加工能消除金屬鑄錠內(nèi)部的氣孔、縮孔和樹枝狀晶等缺陷，得到致密的金屬組織，從而提高金屬的力學(xué)性能 。(3)塑性成形加工具有較高的生產(chǎn)率。例如，利用多工位冷鐓工 藝加工內(nèi)六角螺釘比用棒料切削加工工效提高約400倍以上 壓力加工的特點(diǎn)：鋼種b（Mpa）0.2 （Mpa）（%）45鍛鋼69041026ZG310-57057031015(2）可提高材料的利用率。(4)可獲得精度較高的毛坯或零件。 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形2.1 金屬塑性變形基礎(chǔ)金屬塑性變形基礎(chǔ)一、金屬塑性變形概念和規(guī)律二、影響金屬塑性變形的內(nèi)在因素三、影響金屬塑性變形的加工條件

4、四、金屬塑性變形對(duì)組織和性能的影響五、常用合金的壓力加工性能第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 金屬的塑性：是指金屬材料在外力作用下，發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力。 一、金屬塑性變形概念和規(guī)律（一）概念 金屬的塑性成形性能：金屬塑性成形是在外力作用下實(shí)現(xiàn)的，用來(lái)衡量壓力加工工藝性好壞的主要工藝性能指標(biāo)。 變形抗力：壓力加工時(shí)，作用在工具表面單位面積上變形力的大小。衡量金屬的塑性成形性能具體指標(biāo)：金屬的塑性變形抗力第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形（二）、塑性變形基本規(guī)律（二）、塑性變形基本規(guī)律根據(jù)體積不變規(guī)律，可以得到以下結(jié)論。(1)塑性變形時(shí)，只有形狀和尺寸的改變，而無(wú)體積的變

5、化。(2)不論應(yīng)變狀態(tài)如何，其中必有一個(gè)主應(yīng)變的符號(hào)與其它兩個(gè)主應(yīng)變的符號(hào)相反，且這個(gè)主應(yīng)變的絕對(duì)值最大。(3)當(dāng)已知兩個(gè)主應(yīng)變的數(shù)值時(shí)，第三個(gè)主應(yīng)變大小也可求出。1、最小阻力定律、最小阻力定律 金屬在塑性變形過程中，如果金屬質(zhì)點(diǎn)有向幾個(gè)方向移動(dòng)的可能時(shí)，則金屬各金屬在塑性變形過程中，如果金屬質(zhì)點(diǎn)有向幾個(gè)方向移動(dòng)的可能時(shí)，則金屬各質(zhì)點(diǎn)將向阻力最小的方向移動(dòng)質(zhì)點(diǎn)將向阻力最小的方向移動(dòng) 。2、加工硬化及卸載彈性恢復(fù)定律、加工硬化及卸載彈性恢復(fù)定律 金屬在常溫下隨著變形量的增加，變形抗力增大，塑性和韌度下降的現(xiàn)象稱為金屬在常溫下隨著變形量的增加，變形抗力增大，塑性和韌度下降的現(xiàn)象稱為加工硬化。加工硬

6、化。 表示變形抗力隨變形程度增大的曲線稱為硬化曲線。表示變形抗力隨變形程度增大的曲線稱為硬化曲線。 卸載后，彈性變形卸載后，彈性變形t消失的現(xiàn)象，稱為彈性恢復(fù)。消失的現(xiàn)象，稱為彈性恢復(fù)。3、塑性變形時(shí)的體積不變規(guī)律、塑性變形時(shí)的體積不變規(guī)律 金屬材料在塑性變形時(shí)，變形前與變形后的體積保持不變，稱為體積不變規(guī)律。金屬材料在塑性變形時(shí)，變形前與變形后的體積保持不變，稱為體積不變規(guī)律。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形最小阻力定律最小阻力定律的應(yīng)用實(shí)例的應(yīng)用實(shí)例第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形表示變形抗力表示變形抗力隨變形程度增隨變形程度增大的曲線稱為大的曲線稱為硬化曲線硬化曲線第二章第二

7、章 金屬塑性成形金屬塑性成形金屬塑性變形時(shí)三種主應(yīng)變狀態(tài)：a) x,y向縮減，z向伸長(zhǎng)；b) x,y向伸長(zhǎng)，z向縮短；c) X向不變，y向縮短，z向伸長(zhǎng)。根據(jù)體積不變規(guī)律推得根據(jù)體積不變規(guī)律推得:xyz第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形二、影響金屬塑性變形的內(nèi)在因素（一）化學(xué)成分1、純金屬的塑性成形性比合金的好。 如鋼，隨C， ，塑性成形性能下降。2、合金元素：Me ， 。 W、Mo、V、Ti形成合金碳化物，使合金的塑性成形性能變差。3、雜質(zhì)：PS，使塑性成形性能下降。（二）金屬組織1、純金屬及單相固溶體的合金塑性成形性能較好 ；2、在常溫下具有均勻細(xì)小等軸晶粒的金屬，其塑性成形性能比 晶

8、粒粗大的柱狀晶粒好 。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形三、影響金屬塑性變形的加工條件 （一）變形溫度 T變。加熱是壓力加工的重要手段。但是，要防止： 加熱溫度過高，會(huì)使晶粒急劇長(zhǎng)大，導(dǎo)致金屬塑性減小，塑性成形性能下降，這種現(xiàn)象稱為“過熱”。 加熱溫度接近熔點(diǎn)，使晶界氧化甚至熔化，導(dǎo)致金屬的塑性變形能力完全消失，這種現(xiàn)象稱為“過燒”。 （二）變形速度 （三）應(yīng)力狀態(tài)實(shí)踐證明，在三向應(yīng)力狀態(tài)下，壓應(yīng)力的數(shù)目越多，則其塑性越好；拉應(yīng)力的數(shù)目越多，則其塑性越差。 （四）其它 1、模具與工具的結(jié)構(gòu)不； 2、潤(rùn)滑劑的應(yīng)用。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形n1抗力抗力 2塑性塑性圖2-5 變形速

9、度與變形抗力和金屬塑性的關(guān)系 擠壓時(shí)金屬應(yīng)力狀態(tài)擠壓時(shí)金屬應(yīng)力狀態(tài) 拉拔時(shí)金屬應(yīng)力狀態(tài)拉拔時(shí)金屬應(yīng)力狀態(tài)第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形應(yīng)力狀態(tài)對(duì)金屬塑性變形能力的影響應(yīng)力狀態(tài)對(duì)金屬塑性變形能力的影響第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形四、金屬塑性變形對(duì)組織和性能的影響 （一）變形程度的影響； （二）纖維組織的利用； 金屬中的夾雜物（如FeS等），在金屬的塑性變形中，延加工方向被拉長(zhǎng)或壓扁呈纖維狀。當(dāng)金屬再結(jié)晶時(shí)，變形的晶粒恢復(fù)為等軸細(xì)晶粒，而夾雜物無(wú)再結(jié)晶能力，仍然以纖維狀保留下來(lái)，形成纖維組織。 （三）冷變形與熱變形。 冷變形：在再結(jié)晶溫度以下的塑性變形； 熱變形：在再結(jié)晶溫度以上

10、的塑性變形 。鍛造比鍛造比Y鍛：鍛： 拔長(zhǎng)拔長(zhǎng) Y鍛鍛 = S0 / S 鐓粗鐓粗 Y鍛鍛 = H0 / H第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形碳素工具鋼碳素工具鋼Y鍛鍛 = 23 合金工具鋼合金工具鋼Y鍛鍛 = 34 高合金工具鋼高合金工具鋼Y鍛鍛 = 512冷沖：冷沖： 相對(duì)彎曲半徑相對(duì)彎曲半徑r/t、 拉深系數(shù)拉深系數(shù)m、 翻邊系數(shù)翻邊系數(shù)k擠壓：擠壓： 擠壓斷面縮減率擠壓斷面縮減率p鑄錠鍛造比：鑄錠鍛造比：鋼材鍛造時(shí)：鋼材鍛造時(shí)： Y鍛鍛 = 1.11.3第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形2.2 自由鍛自由鍛 自由鍛：利用沖擊力或壓力，使金屬

11、在上、下砧鐵之自由鍛：利用沖擊力或壓力，使金屬在上、下砧鐵之間，產(chǎn)生塑性變形而獲得所需形狀、尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛間，產(chǎn)生塑性變形而獲得所需形狀、尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的一種加工方法。件的一種加工方法。 自由鍛分類：手工鍛造自由鍛分類：手工鍛造 機(jī)器鍛造機(jī)器鍛造自由鍛特點(diǎn)：自由鍛特點(diǎn)：（1 1）工具簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，適應(yīng)性廣泛；）工具簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，適應(yīng)性廣泛；（2 2）尺寸精度低，加工余量大；）尺寸精度低，加工余量大；（3 3）生產(chǎn)效率低；）生產(chǎn)效率低； （4 4）適合于單件小批量生產(chǎn)）適合于單件小批量生產(chǎn)。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形一、自由鍛工序一、自由

12、鍛工序自由鍛工序（一）基本工序1 鐓粗 沿工件軸向進(jìn)行鍛打，使其長(zhǎng)度減 小、橫截面積增大的操作過程。 2拔長(zhǎng) 拔長(zhǎng)是沿垂直于工件的軸向進(jìn)行鍛 打，以使其截面積減小，而長(zhǎng)度增加的操 作過程。 3沖孔 利用沖頭在工件上沖出通孔 或盲孔的操作過程。 4 其它：彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移、切割等（二）輔助工序?yàn)槭够竟ば虿僮鞣奖愣M(jìn)行的預(yù)變形工序稱為輔助工序。如：壓鉗口、壓鋼錠棱邊、切肩 （三）修整工序用以減少鍛件表面缺陷而進(jìn)行的工序，如校正、滾圓、平整等修整工序 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形基本工序：使金屬坯料產(chǎn)生一定程度的塑性變形，以得到所需形狀、 尺寸或改善材質(zhì)性能的工藝過程。 鐓粗 ：沿工件軸

13、向進(jìn)行鍛打，使其長(zhǎng)度減小、橫截面積增大的操作過程。拔長(zhǎng)：拔長(zhǎng)是沿垂直于工件的軸向進(jìn)行鍛打，以使其截面積減小，而長(zhǎng) 度增加的操作過程。沖孔 ：利用沖頭在工件上沖出通孔或盲孔的操作過程。為使基本工序操作方便而進(jìn)行的預(yù)變形工序稱為輔助工序 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 二、自由鍛工藝規(guī)程的制訂二、自由鍛工藝規(guī)程的制訂（一）、繪制鍛件圖（一）、繪制鍛件圖鍛件圖：以零件圖為基礎(chǔ)，結(jié)合自由鍛工藝特點(diǎn)繪制而鍛件圖：以零件圖為基礎(chǔ)，結(jié)合自由鍛工藝特點(diǎn)繪制而 成的圖形成的圖形 。1 1敷料

14、：敷料：為了簡(jiǎn)化鍛件形狀以便于進(jìn)行自由鍛造而增加的為了簡(jiǎn)化鍛件形狀以便于進(jìn)行自由鍛造而增加的這一部分金屬稱為敷料。這一部分金屬稱為敷料。2鍛件余量：為改善鍛件的表面質(zhì)量，需經(jīng)切削加工，因鍛件余量：為改善鍛件的表面質(zhì)量，需經(jīng)切削加工，因此在零件的加工表面上增加的供切削加工用的余量，稱此在零件的加工表面上增加的供切削加工用的余量，稱之為鍛件余量。之為鍛件余量。 3 3鍛件公差：鍛件公差：鍛件名義尺寸的允許變動(dòng)量鍛件名義尺寸的允許變動(dòng)量 。 鍛件圖上用雙點(diǎn)畫線畫出零件主要輪廓形狀，并在鍛件鍛件圖上用雙點(diǎn)畫線畫出零件主要輪廓形狀，并在鍛件尺寸線下面用括號(hào)標(biāo)出零件尺寸。尺寸線下面用括號(hào)標(biāo)出零件尺寸。第二

15、章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形（二）、計(jì)算坯料質(zhì)量及尺寸（二）、計(jì)算坯料質(zhì)量及尺寸 坯料質(zhì)量坯料質(zhì)量: G坯料坯料 = G鍛件鍛件G燒損燒損G料頭料頭 G燒損燒損加熱時(shí)表面氧化而燒損的質(zhì)量。加熱時(shí)表面氧化而燒損的質(zhì)量。 取取2%3% （第一次）（第一次） 或或15%2%（以后各次）。（以后各次）。 G料頭料頭鍛造時(shí)沖掉或被切掉的質(zhì)量。鍛造時(shí)沖掉或被切掉的質(zhì)量。 坯料體積：坯料體積：V = G坯料坯料/ 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形（三）（三） 選擇鍛造工序選擇鍛造工序

16、 盤類鍛件盤類鍛件：選鐓粗（或拔長(zhǎng)及鐓粗）、沖孔；：選鐓粗（或拔長(zhǎng)及鐓粗）、沖孔；軸類鍛件軸類鍛件：選拔長(zhǎng)（或鐓粗及拔長(zhǎng)）、切肩、鍛臺(tái)階；選拔長(zhǎng)（或鐓粗及拔長(zhǎng)）、切肩、鍛臺(tái)階；筒類鍛件筒類鍛件：選鐓粗（或拔長(zhǎng)及鐓粗）、沖孔、在心軸上拔長(zhǎng)；：選鐓粗（或拔長(zhǎng)及鐓粗）、沖孔、在心軸上拔長(zhǎng)；環(huán)類鍛件環(huán)類鍛件：選鐓粗（或拔長(zhǎng)及鐓粗）、沖孔、在心軸上擴(kuò)孔；：選鐓粗（或拔長(zhǎng)及鐓粗）、沖孔、在心軸上擴(kuò)孔；彎曲類鍛件彎曲類鍛件：選拔長(zhǎng)、彎曲。：選拔長(zhǎng)、彎曲。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形（四）、鍛造設(shè)備選擇（四）、鍛造設(shè)備選擇空氣錘空氣錘 用于重量不大于用于重量不大于100Kg的鍛件的鍛件蒸汽蒸汽空氣錘

17、空氣錘 用于重量不大于用于重量不大于1.5t的鍛件的鍛件液壓機(jī)液壓機(jī) 能鍛能鍛300噸的鍛件噸的鍛件（靜壓力）自由鍛設(shè)備鍛錘（沖機(jī)力）注：鍛錘的噸位是以落下部分的質(zhì)量來(lái)表示的 。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形蒸汽蒸汽空氣錘：空氣錘：一般噸位為一般噸位為0.55t，用于重量不大于用于重量不大于1.5t的鍛件。的鍛件。常用水壓機(jī)的壓力為常用水壓機(jī)的壓力為5000-150000KN（50015000 t），），可以鍛造質(zhì)量為可以鍛造質(zhì)量為1300t的鍛件的鍛件 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形（五）、鍛造溫度范圍（五）、鍛造溫度范圍、加熱目的：提高金屬的塑性，減小變形抗力，使、加熱目的

18、：提高金屬的塑性，減小變形抗力，使之易于變形，并獲得良好的鍛后組織和力學(xué)性能。之易于變形，并獲得良好的鍛后組織和力學(xué)性能。 、鍛造溫度范圍、鍛造溫度范圍 即始鍛溫度與終鍛溫度間的溫度范即始鍛溫度與終鍛溫度間的溫度范圍。圍。始鍛溫度：始鍛溫度： 固相線以下固相線以下100200終鍛溫度：終鍛溫度： 高于金屬再結(jié)晶溫度高于金屬再結(jié)晶溫度50100n見下圖第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形(六六)、填寫工藝卡、填寫工藝卡 表表25第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性 1盡

19、量避免錐體或斜面結(jié)構(gòu)盡量避免錐體或斜面結(jié)構(gòu) 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形2避免幾何體的交接處形成空間曲線 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形3.避免加強(qiáng)肋、凸臺(tái)，工字形、橢圓形或其它非規(guī)則截面及外形 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形4合理采用組合結(jié)構(gòu) 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形2.3 模鍛模鍛 在模鍛設(shè)備上，利用高強(qiáng)度鍛模，使金屬坯料在模在模鍛設(shè)備上，利用高強(qiáng)度鍛模，使金屬坯料在模膛內(nèi)受壓產(chǎn)生塑性變形，而獲得所需形狀、尺寸以及內(nèi)膛內(nèi)受壓產(chǎn)生塑性變形，而獲得所需形狀、尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的加工方法稱為部質(zhì)量鍛件的加工方法稱為模鍛模鍛。 特點(diǎn)特點(diǎn)：生產(chǎn)率高；尺寸精度

20、高、加工余量小、節(jié)約：生產(chǎn)率高；尺寸精度高、加工余量小、節(jié)約 材料；鍛件形狀比自材料；鍛件形狀比自由鍛的復(fù)雜；生產(chǎn)批量大，但質(zhì)量不能大于由鍛的復(fù)雜；生產(chǎn)批量大，但質(zhì)量不能大于150Kg；模具費(fèi)用大，準(zhǔn)備；模具費(fèi)用大，準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)。時(shí)間長(zhǎng)。用途：用途： 小型鍛件的大批量生產(chǎn)。小型鍛件的大批量生產(chǎn)。錘上模鍛錘上模鍛壓力機(jī)上模鍛壓力機(jī)上模鍛胎模鍛胎模鍛分類分類契式熱模鍛壓力機(jī)契式熱模鍛壓力機(jī)頂出機(jī)構(gòu)傳動(dòng)楔塊連桿曲軸滑塊固定凹模活動(dòng)凹模主滑塊副滑塊沖頭第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形一、錘上模鍛的工藝特點(diǎn)一、錘上模鍛的工藝特點(diǎn) 錘上模鍛：將上模固定在錘頭上，下模緊固在模墊上，錘上模鍛：將上模固定在

21、錘頭上，下模緊固在模墊上，通過隨錘頭作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的上模，對(duì)置于下模中的金屬坯通過隨錘頭作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的上模，對(duì)置于下模中的金屬坯料施以直接鍛擊，來(lái)獲取鍛件的鍛造方法。料施以直接鍛擊，來(lái)獲取鍛件的鍛造方法。錘上模鍛工藝特點(diǎn)：。錘上模鍛工藝特點(diǎn)：。(1)(1)金屬在模膛中形成鍛件。金屬在模膛中形成鍛件。(2)(2)錘頭的行程、打擊速度均可調(diào)節(jié)，可進(jìn)行制坯工作。錘頭的行程、打擊速度均可調(diào)節(jié)，可進(jìn)行制坯工作。(3)(3)由于慣性作用，金屬在上模模膛中具有更好的充填效果由于慣性作用，金屬在上模模膛中具有更好的充填效果(4(4）錘上模鍛的適應(yīng)性廣，可生產(chǎn)多種類型的鍛件，可以）錘上模鍛的適應(yīng)性廣，可生產(chǎn)多

22、種類型的鍛件，可以 單膛模鍛，也可以多膛模鍛。單膛模鍛，也可以多膛模鍛。 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形二、錘上模鍛的鍛模結(jié)構(gòu)二、錘上模鍛的鍛模結(jié)構(gòu) 圖2-8 錘上鍛模1-錘頭 2-上模 3-飛邊槽4-下模 5-模墊 6、7、1O-緊固楔鐵8-分模面 9-模膛第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形模鍛模膛 制坯模膛 模鍛模膛 1拔長(zhǎng)模膛 開式拔長(zhǎng)模膛 閉式拔長(zhǎng)模膛 2滾擠模膛 開式滾擠模膛 閉式滾擠模膛 3彎曲模膛 用它來(lái)使坯料彎曲。4切斷模膛 用來(lái)切斷金屬。1終鍛模膛 其作用是使金屬坯料最終變形 到所要求的形狀與尺寸2預(yù)鍛模膛 用于預(yù)鍛的模膛稱為預(yù)鍛模膛。 第二章第二章 金屬塑性成形

23、金屬塑性成形1拔長(zhǎng)模膛 其作用是用來(lái)減小坯料某部分的橫截面積，以增加其長(zhǎng)度。 拔長(zhǎng)模膛分為開式和閉式兩種，開式拔長(zhǎng)模膛邊緣開通，閉式拔長(zhǎng)模膛邊緣封閉 。3彎曲模膛 用它來(lái)使坯料彎曲， 2滾擠模膛 用它來(lái)減小坯料某部分的橫截面積，以增大另一部分的橫截面積。 4切斷模膛 在上模與下模的角部組成一對(duì)刃口，用來(lái)切斷金屬， 終鍛模膛 其作用是使金屬坯料最終變形到所要求的形狀與尺寸，因此，它與終鍛件的形狀、尺寸相同 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第

24、二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形三、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定三、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定 （一）繪制模鍛件圖（一）繪制模鍛件圖 用于制造鍛模、計(jì)算坯料以及檢驗(yàn)?zāi)ｅ懠?。繪制模鍛件圖應(yīng)考慮的用于制造鍛模、計(jì)算坯料以及檢驗(yàn)?zāi)ｅ懠?。繪制模鍛件圖應(yīng)考慮的問題：?jiǎn)栴}： 1分模面分模面 即上下鍛模的分界面。即上下鍛模的分界面。分模面確定的原則：分模面確定的原則： (1) (1) 確保模鍛件能從模膛中取出；如圖確保模鍛件能從模膛中取出；如圖2-272-27所示。所示。 (2) (2) 分模面處，上下模膛的輪廓一致；如圖分模面處，上下模

25、膛的輪廓一致；如圖2-272-27所示，若選所示，若選c-c c-c 面為分模面，就不符合此原則。面為分模面，就不符合此原則。 (3(3）分模面盡量為一個(gè)平面，上下鍛模的模膛深度盡量相近，）分模面盡量為一個(gè)平面，上下鍛模的模膛深度盡量相近，差別不宜過大，以便于均勻充型。差別不宜過大，以便于均勻充型。 (4) (4) 盡量使敷料最少；如圖盡量使敷料最少；如圖2-272-27所示，若將所示，若將b-bb-b面選作分模面，面選作分模面，其敷料最多。其敷料最多。 (5) (5) 使模膛深度最淺，便于充型和取件，有利于鍛模的制造，使模膛深度最淺，便于充型和取件，有利于鍛模的制造，如圖如圖2-272-27

26、所示的所示的b-bb-b面就不適合做分模面。面就不適合做分模面。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形2加工余量和鍛件公差加工余量和鍛件公差 加工余量加工余量（14mm）和公差和公差（033mm）比自由鍛小。比自由鍛小。敷料（當(dāng)孔徑敷料（當(dāng)孔徑25時(shí)，應(yīng)鍛出，并留有沖孔連皮）。時(shí)，應(yīng)鍛出，并留有沖孔連皮）。設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則： 既起模方便，又節(jié)省材料和機(jī)加工工時(shí)。既起模方便，又節(jié)省材料和機(jī)加工工時(shí)。大?。捍笮。?一般一般515； 外壁斜度比內(nèi)壁（鍛件與模壁外壁斜度比內(nèi)壁（鍛件與模壁 夾緊的面）小夾緊的面）小25。 為便于從模膛中取出鍛件，模鍛件上平行于錘擊

27、方向的為便于從模膛中取出鍛件，模鍛件上平行于錘擊方向的表面必須具有斜度，稱為模鍛斜度表面必須具有斜度，稱為模鍛斜度 3.模鍛斜度模鍛斜度第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形4、模鍛圓角半徑、模鍛圓角半徑模鍛件上所有兩平面轉(zhuǎn)接處均需圓弧過渡，此過渡處稱為鍛件的圓角。模鍛件上所有兩平面轉(zhuǎn)接處均需圓弧過渡，此過渡處稱為鍛件的圓角。 外圓角：在鍛件凸部呈圓弧連接的部位。外圓角：在鍛件凸部呈圓弧連接的部位。內(nèi)圓角：在鍛件凹部呈圓弧連接的部位。內(nèi)圓角：在鍛件凹部呈圓弧連接的部位。 分類分類利于金屬變形流動(dòng)，易于金屬充滿型腔；利于

28、金屬變形流動(dòng)，易于金屬充滿型腔； 避免在鍛模內(nèi)角處產(chǎn)生裂紋；避免在鍛模內(nèi)角處產(chǎn)生裂紋；減緩鍛模外角處的磨損，提高鍛模壽命。減緩鍛模外角處的磨損，提高鍛模壽命。作用：作用：外角半徑外角半徑r=1.512mm(外圓角脫離鍛模外圓角脫離鍛模)內(nèi)角半徑內(nèi)角半徑R=(23)r (內(nèi)圓角不易起模內(nèi)圓角不易起模)大?。捍笮。旱诙碌诙?金屬塑性成形金屬塑性成形r外圓角 R內(nèi)圓角第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形5沖孔連皮沖孔連皮 對(duì)于具有通孔的鍛件，由于錘上模鍛時(shí)不能靠上、下模的突起部分對(duì)于具有通孔的鍛件，由于錘上模鍛時(shí)不能靠上、下模的突起部分把金屬完全排擠掉，因此不能鍛出通孔，終鍛后，孔內(nèi)留有金屬薄

29、層，稱把金屬完全排擠掉，因此不能鍛出通孔，終鍛后，孔內(nèi)留有金屬薄層，稱為沖孔連皮（圖為沖孔連皮（圖2-30) 連皮厚度連皮厚度t通常在通常在4-8mm 作用：作用：緩沖作用，避免鍛模損壞；緩沖作用，避免鍛模損壞； 使金屬易于充型，減小打擊力。使金屬易于充型，減小打擊力。尺寸：厚度尺寸：厚度 t=48mm t=0.45(d-0.25h-5)0.5 + 0.6h0.5 薄薄效果差效果差 過厚過厚浪費(fèi)金屬；沖除時(shí)鑄件易變形浪費(fèi)金屬；沖除時(shí)鑄件易變形 圓角半徑圓角半徑R1： R1= R + 0.1h + 2 R鍛件內(nèi)圓角半徑鍛件內(nèi)圓角半徑孔徑孔徑d25mm或或h3d時(shí)，只在沖孔處壓時(shí)，只在沖孔處壓出凹

30、穴。出凹穴。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形圖圖2-31 齒輪坯模鍛件圖齒輪坯模鍛件圖第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形（二）、坯料質(zhì)量及尺寸計(jì)算（二）、坯料質(zhì)量及尺寸計(jì)算 （同自由鍛）（同自由鍛） 質(zhì)量質(zhì)量 = 鍛件鍛件 + 飛邊飛邊 + 沖孔連皮沖孔連皮 + 鉗口料頭鉗口料頭 + 氧化皮氧化皮（三）、確定模鍛工序（三）、確定模鍛工序模鍛工序（按進(jìn)程）分類：制坯工序模鍛工序修整工序滾擠終鍛彎曲卡壓拔長(zhǎng)鐓粗預(yù)鍛切斷、切邊沖孔校正精壓清理第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形（三）、確定模鍛工序（三）、確定模鍛工序 1.長(zhǎng)軸類模鍛件基本工序長(zhǎng)軸類模鍛件基本工序： 拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)滾壓滾壓彎曲彎

31、曲預(yù)鍛預(yù)鍛終鍛。見圖終鍛。見圖 2.盤類鍛件盤類鍛件基本工序基本工序： 鐓粗鐓粗預(yù)鍛（復(fù)雜形狀）預(yù)鍛（復(fù)雜形狀） 終鍛（簡(jiǎn)單形狀）終鍛（簡(jiǎn)單形狀）。3.修整工序修整工序切邊和沖孔切邊和沖孔方法：熱切（沖）：模鍛結(jié)束后立即切邊和沖孔方法：熱切（沖）：模鍛結(jié)束后立即切邊和沖孔 沖切力小，鍛件不易裂紋，但易走樣。沖切力小，鍛件不易裂紋，但易走樣。 用于中大型鍛件，高碳、高合金鋼。用于中大型鍛件，高碳、高合金鋼。 冷切（沖）：勞動(dòng)條件好。沖切力大，鍛件易裂冷切（沖）：勞動(dòng)條件好。沖切力大，鍛件易裂 紋，不易走樣。紋，不易走樣。 用于用于C0.45%、低合金鋼、非鐵碳合金，、低合金鋼、非鐵碳合金， 尺寸

32、較小、精度要求較高的鍛件尺寸較小、精度要求較高的鍛件第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形（2） 校正校正 熱校：熱校：熱切（沖）后，在終鍛模膛內(nèi)進(jìn)行。適于大型鍛件，熱切（沖）后，在終鍛模膛內(nèi)進(jìn)行。適于大型鍛件，形狀復(fù)雜件。形狀復(fù)雜件。 冷校：冷校：在熱處理、清理工序之后進(jìn)行，采用專門校正模。在熱處理、清理工序之后進(jìn)行，采用專門校正模。適于中小型鍛件。適于中小型鍛件。（3）熱處理）熱處理 目的：目的：消除過熱組織或加工硬化組織，消除殘余應(yīng)力。消除過熱組織或加工硬化組織，消除殘余應(yīng)力

33、。 工藝：工藝：退火或正火退火或正火（4）清理）清理 （去除表面的氧化層和毛刺，可用拋丸、打磨等（去除表面的氧化層和毛刺，可用拋丸、打磨等方法）方法）（5）精壓）精壓目的：目的：提高鍛件尺寸精度，降低提高鍛件尺寸精度，降低Ra種類：種類：平面精壓、體積精壓平面精壓、體積精壓第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形（四）、選擇鍛造設(shè)備（四）、選擇鍛造設(shè)備 同自由鍛同自由鍛（五）、確定鍛造溫度范圍（五）、確定鍛造溫度范圍 同自由鍛同自由鍛第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形四、模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性四、模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性 （1）應(yīng)有一個(gè)合理的分模面，便于鍛件的充型、取

34、出、）應(yīng)有一個(gè)合理的分模面，便于鍛件的充型、取出、敷料少、鍛模易于制造；敷料少、鍛模易于制造；（2）除與其它零件配合的表面外，均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表除與其它零件配合的表面外，均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面；非加工表面之間形成的角應(yīng)設(shè)計(jì)模鍛圓角；與分模面面；非加工表面之間形成的角應(yīng)設(shè)計(jì)模鍛圓角；與分模面垂直的非加工表面，應(yīng)設(shè)計(jì)出模鍛斜度垂直的非加工表面，應(yīng)設(shè)計(jì)出模鍛斜度 ；（3）外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直、對(duì)稱，避免截面急劇變化、）外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直、對(duì)稱，避免截面急劇變化、薄而高的凸緣、深而窄的凹陷，避免扁薄鍛件；薄而高的凸緣、深而窄的凹陷，避免扁薄鍛件；（4）盡量避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)；）盡量避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)；

35、（5）復(fù)雜件可采用組合工藝結(jié)構(gòu)。）復(fù)雜件可采用組合工藝結(jié)構(gòu)。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形凸緣太高、太薄凸緣太高、太薄中間下凹太深中間下凹太深零件過于扁薄零件過于扁薄凸緣高而薄凸緣高而薄第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形不易鍛出不易鍛出第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形五、其它模鍛方法五、其它模鍛方法（一）壓力機(jī)上模鍛（一）壓力機(jī)上模鍛1、摩擦壓力機(jī)（螺旋壓力機(jī)）上模鍛、摩擦壓力機(jī)（螺旋壓力機(jī)）上模鍛 工作原理工作原理模鍛壓力機(jī)的種類有：摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、平鍛機(jī)、模鍛壓力機(jī)的種類有：摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、平鍛機(jī)、 水壓機(jī)等。水壓機(jī)等

36、。2、 曲柄壓力機(jī)上模鍛曲柄壓力機(jī)上模鍛 工作原理工作原理摩擦壓力機(jī)工作原理圖摩擦壓力機(jī)工作原理圖第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形1-螺桿、螺桿、 2-螺母螺母 3-飛輪、飛輪、 4-圓輪圓輪 5-電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 6-皮帶、皮帶、 7-滑塊滑塊 8-導(dǎo)軌、導(dǎo)軌、 9-機(jī)座機(jī)座 摩擦壓力機(jī)的最大噸摩擦壓力機(jī)的最大噸 位可達(dá)位可達(dá)80000kN，常用，常用 的在的在100000kN以下。以下。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 摩擦壓力機(jī)上模鍛的特點(diǎn)摩擦壓力機(jī)上模鍛的特點(diǎn)： 、滑塊行程不固定，并有一定的沖擊力，可實(shí)現(xiàn)輕、滑塊行程不固定，并有一定的沖擊力，可實(shí)現(xiàn)輕 打、重打，可在一個(gè)模膛中進(jìn)

37、行多次鍛打。可實(shí)現(xiàn)模打、重打，可在一個(gè)模膛中進(jìn)行多次鍛打?？蓪?shí)現(xiàn)模 鍛的各種的工序。鍛的各種的工序。 、滑塊速度低，模鍛速度比錘上模鍛的低，變形中、滑塊速度低，模鍛速度比錘上模鍛的低，變形中 的再結(jié)晶現(xiàn)象可以充分進(jìn)行。適合低塑性合金鋼和有的再結(jié)晶現(xiàn)象可以充分進(jìn)行。適合低塑性合金鋼和有 色金屬。色金屬。 、有頂出裝置，可鍛出形狀復(fù)雜、斜度小的鍛件。、有頂出裝置，可鍛出形狀復(fù)雜、斜度小的鍛件。 、承受偏心載荷的能力差，通常只使用于單模膛的、承受偏心載荷的能力差，通常只使用于單模膛的 模鍛。模鍛。 、適合中小型鍛件。、適合中小型鍛件。 摩擦壓力機(jī)上模鍛件摩擦壓力機(jī)上模鍛件第二章第二章 金屬塑性成形金

38、屬塑性成形曲柄壓力機(jī)工作原理圖曲柄壓力機(jī)工作原理圖第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形1-電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 2-皮帶輪皮帶輪 3-飛輪飛輪 4-軸軸 5、6- 傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)齒輪 7-離合器離合器 8-曲柄曲柄 9-連桿連桿 10-滑塊滑塊 11-工作臺(tái)工作臺(tái) 12-頂桿頂桿 13-斜楔斜楔 14-拉桿拉桿 15-制動(dòng)器制動(dòng)器 16-凸輪凸輪2、 曲柄壓力曲柄壓力 機(jī)上模鍛機(jī)上模鍛 工作原理工作原理曲柄壓力機(jī)上模鍛的特點(diǎn)曲柄壓力機(jī)上模鍛的特點(diǎn)1 滑塊行程固定，并具有良好的導(dǎo)向裝置和頂件機(jī)構(gòu)，滑塊行程固定，并具有良好的導(dǎo)向裝置和頂件機(jī)構(gòu)， 故鍛件的公差、余量和模鍛斜度小。但氧化皮不易去故鍛件的公差、

39、余量和模鍛斜度小。但氧化皮不易去 掉。還不能進(jìn)掉。還不能進(jìn) 行拔長(zhǎng)、滾鍛等預(yù)鍛工序。行拔長(zhǎng)、滾鍛等預(yù)鍛工序。 2 作用力是靜壓力，故鍛?？勺鞒设倝K，便于鍛模的制作用力是靜壓力，故鍛?？勺鞒设倝K，便于鍛模的制 造加工。造加工。 3由于是一次成形，金屬變形量過大，不易使金屬充滿終由于是一次成形，金屬變形量過大，不易使金屬充滿終 鍛模膛。故變形要逐步進(jìn)行，終鍛前常采用預(yù)鍛工步。鍛模膛。故變形要逐步進(jìn)行，終鍛前常采用預(yù)鍛工步。 見圖見圖 4 對(duì)于截面變化大的長(zhǎng)軸類鍛件，可配套輥鍛機(jī)或軋制機(jī)對(duì)于截面變化大的長(zhǎng)軸類鍛件，可配套輥鍛機(jī)或軋制機(jī) 先制坯。先制坯。 5曲柄壓力機(jī)的噸位一般是曲柄壓力機(jī)的噸位一般是

40、2000120000kN。設(shè)備造價(jià)高，。設(shè)備造價(jià)高， 適合大批大量生產(chǎn)。適合大批大量生產(chǎn)。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形曲柄壓力機(jī)用的鍛模曲柄壓力機(jī)用的鍛模第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形曲柄壓力機(jī)上模鍛齒輪工步曲柄壓力機(jī)上模鍛齒輪工步第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 （二）、胎模鍛（二）、胎模鍛 在自由鍛設(shè)備上用胎模生產(chǎn)模鍛件的工藝方法在自由鍛設(shè)備上用胎模生產(chǎn)模鍛件的工藝方法 適于中小批量生產(chǎn)適于中小批量生產(chǎn) 1 1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 兼有自由鍛和模鍛的特點(diǎn)，可采用多個(gè)模具，因兼有自由鍛和模鍛的特點(diǎn)，可采用多個(gè)模具，因 而可鍛出不同外形

41、、不同復(fù)雜程度的模鍛件而可鍛出不同外形、不同復(fù)雜程度的模鍛件 2 2、工藝：、工藝：自由鍛制坯自由鍛制坯 + + 胎膜成形胎膜成形 3 3、胎膜種類：、胎膜種類：胎模按照結(jié)構(gòu)型式不同可分為：胎模按照結(jié)構(gòu)型式不同可分為： （1）摔模）摔模D03-13; （2）拼分套模）拼分套模D03-15; （3）切邊模）切邊模D03-16; （4）彎曲模）彎曲模D03-17. 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 第三節(jié)第三節(jié) 模模 鍛鍛 筒模筒模 用于鍛造齒輪、法蘭盤等盤類零件。用于鍛造齒輪、法蘭盤等盤類零件。 組合筒?？慑懗鲂螤顝?fù)雜的零件。組合筒?？慑懗鲂螤顝?fù)雜的零件。 合模合模 由上下模組成，有導(dǎo)向結(jié)

42、構(gòu)，可生產(chǎn)形狀復(fù)雜由上下模組成，有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，可生產(chǎn)形狀復(fù)雜 精度要求高的非回轉(zhuǎn)體鍛件。精度要求高的非回轉(zhuǎn)體鍛件。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形筒模筒模1-1-筒模筒模 2-2-右半模右半模 3-3-沖頭沖頭4-4-左半模左半模 5-5-鍛件鍛件合合 模模第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形例題一例題一錘上模鍛：大批量生產(chǎn)錘上模鍛：大批量生產(chǎn)分型面為分型面為a-a工序：工序：下料下料鐓粗制坯鐓粗制坯 模鍛模鍛沖孔連沖孔連 皮皮切飛邊切飛邊第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形n自由鍛：?jiǎn)渭蚝苄∨孔杂慑懀簡(jiǎn)渭蚝苄∨抗ば颍汗ば颍合铝舷铝乡叴昼叴汁h(huán)墊鐓粗環(huán)墊鐓粗沖孔沖孔局部鐓粗局部鐓

43、粗 修整修整 工件較矮,法蘭直徑小而矮。不易鐓彎第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形胎模鍛：中小批量生產(chǎn)胎模鍛：中小批量生產(chǎn) 工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗閉式套模成形閉式套模成形沖孔連皮沖孔連皮第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形例題二例題二自由鍛自由鍛n工藝：工藝：切肩切肩拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)局部鐓粗局部鐓粗沖孔沖孔鍛凸肩鍛凸肩修整修整工件較高，法蘭直徑較大。若采用“例一”工藝，易鐓彎。第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形例題三例題三錘上模鍛錘上模鍛分型面：分型面：aa工序：工序：下料下料拔長(zhǎng)拔長(zhǎng) 滾擠滾擠預(yù)鍛預(yù)鍛終終 鍛鍛沖孔沖孔切邊切邊aa2525孔不能鍛造成型孔不能鍛造成型第二章第二章 金屬

44、塑性成形金屬塑性成形aa錘上模鍛錘上模鍛分型面分型面：aa工序：工序：下料下料拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)滾滾 擠擠彎曲彎曲預(yù)鍛預(yù)鍛 終鍛終鍛切飛邊切飛邊 20 20、1010的孔不能鍛的孔不能鍛造成型造成型第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形aa錘上模鍛錘上模鍛分型面：分型面：aa工序：工序：下料下料拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)滾滾 擠擠彎曲彎曲預(yù)鍛預(yù)鍛 終鍛終鍛沖孔沖孔 切邊切邊 2525孔不能鍛造成型孔不能鍛造成型第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形自由鍛自由鍛（a a）圖）圖 D D較大，較大，L L較短。較短。工藝：工藝：下料下料切肩切肩拔長(zhǎng)（局部）拔長(zhǎng)（局部） 鐓粗頭部鐓粗頭部修整修整（b b）圖）圖 D D較小，較

45、小，L L較長(zhǎng)。較長(zhǎng)。工藝：工藝：下料下料鐓粗鐓粗切肩切肩 拔長(zhǎng)桿部拔長(zhǎng)桿部修整修整（a a）（b b）例題四例題四第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形例題五例題五單件：自由鍛單件：自由鍛 工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗沖孔沖孔芯軸芯軸 上拔長(zhǎng)上拔長(zhǎng)鍛臺(tái)階鍛臺(tái)階修整修整小批量：胎模鍛小批量：胎模鍛工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗閉式筒模鐓閉式筒模鐓 粗成型粗成型沖孔連皮沖孔連皮 大批量：錘上模鍛大批量：錘上模鍛 工序：工序：下料下料拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)終鍛終鍛 切飛邊切飛邊 （ 4242孔不能成型孔不能成型）第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形例題六例題六單件：自由鍛單件：自由鍛 工序：工序：下料下料切肩切

46、肩局部拔長(zhǎng)局部拔長(zhǎng) 局部鐓粗局部鐓粗沖孔沖孔修整修整小批量：自由鍛小批量：自由鍛+胎模鍛胎模鍛工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗閉式筒模鐓閉式筒模鐓 粗成型粗成型沖孔連皮沖孔連皮大批量：錘上模鍛大批量：錘上模鍛工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗預(yù)鍛預(yù)鍛終鍛終鍛 沖孔連皮沖孔連皮切飛邊切飛邊第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形例題七例題七140140 70 70 110 110 2222 6060 單件生產(chǎn)：自由鍛單件生產(chǎn)：自由鍛工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗環(huán)墊鐓粗環(huán)墊鐓粗 沖孔沖孔修整修整小批量生產(chǎn)小批量生產(chǎn): :自由鍛自由鍛+ +胎模鍛胎模鍛工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗閉式筒閉式筒 模鐓粗成型模鐓粗成

47、型沖孔連皮沖孔連皮第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形140140 70 70 140 140 2222 6060 n大批量：錘上模鍛大批量：錘上模鍛 工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗終鍛終鍛 沖孔連皮沖孔連皮切飛邊切飛邊a aa a第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形例題八例題八單件：自由鍛單件：自由鍛 工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗沖孔沖孔 擴(kuò)孔擴(kuò)孔小批量：自由鍛小批量：自由鍛+胎模鍛胎模鍛工序：工序：下料下料鐓粗鐓粗閉式筒模閉式筒模 鐓粗成型鐓粗成型沖孔連皮沖孔連皮大批量：錘上模鍛大批量：錘上模鍛工序：工序：下料下料終鍛終鍛切飛邊切飛邊 沖孔連皮沖孔連皮第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成

48、形2.4 板料沖壓板料沖壓 板料沖壓：板料沖壓：利用沖模在壓力機(jī)上使板料分離或變形，利用沖模在壓力機(jī)上使板料分離或變形，從而獲得沖壓件的加工方法。從而獲得沖壓件的加工方法。也叫也叫冷沖壓冷沖壓。 坯料厚度坯料厚度4mm4mm，當(dāng)，當(dāng)t t8 810mm10mm時(shí)，應(yīng)采用時(shí)，應(yīng)采用熱沖熱沖壓。壓。 板料沖壓的特點(diǎn)：板料沖壓的特點(diǎn)： （1 1）操作過程簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。）操作過程簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 （2 2）產(chǎn)品的精度高、互換性好；）產(chǎn)品的精度高、互換性好； （3 3）可獲得重量輕、強(qiáng)度高、剛度好的零件；）可獲得重量輕、強(qiáng)度高、剛度好的零件； （4 4）適合在大批量生產(chǎn)適合

49、在大批量生產(chǎn) 。沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備剪床剪床沖床沖床閉式?jīng)_床閉式?jīng)_床開式?jīng)_床開式?jīng)_床 圖圖 2-40 開式?jīng)_床開式?jīng)_床l-腳踏板腳踏板 2-工作臺(tái)工作臺(tái)3-滑塊滑塊 4-連桿連桿 5-偏心套偏心套 6-制動(dòng)器制動(dòng)器7-偏心軸偏心軸 8-離合器離合器9-帶輪帶輪 10-電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)11-床身床身 12-操作機(jī)構(gòu)操作機(jī)構(gòu) 13-墊板墊板一、沖壓工序及沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性一、沖壓工序及沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性2.4 板料沖壓板料沖壓分離工序分離工序變形工序變形工序切斷：（剪切、切邊、切口、剖切）使板料切斷：（剪切、切邊、切口、剖切）使板料 按不封閉輪廓線分離的工序叫切斷。按不封閉輪廓線分離的工序叫切斷。 拉深：使平

50、面板料成形為中空形狀零件的沖壓工序拉深：使平面板料成形為中空形狀零件的沖壓工序 彎曲：將金屬材料彎曲成一定角度和形狀的工藝方法彎曲：將金屬材料彎曲成一定角度和形狀的工藝方法 沖壓工序沖壓工序沖裁：（落料沖裁：（落料/沖孔）使板料沿封閉輪廓線產(chǎn)沖孔）使板料沿封閉輪廓線產(chǎn) 生分離的工序；生分離的工序； 翻邊：翻邊：用擴(kuò)孔方法使帶孔件的孔口周圍沖制出豎直邊緣的沖壓工序；用擴(kuò)孔方法使帶孔件的孔口周圍沖制出豎直邊緣的沖壓工序；旋壓：拉伸以旋壓方式完成。旋壓：拉伸以旋壓方式完成。2.4 板料沖壓板料沖壓 （一）（一）、分離工序分離工序 落料：落料：沖落部分為成品，余料為廢品。沖落部分為成品，余料為廢品。

51、沖孔：沖孔：沖落部分為廢品。余料為成品。沖落部分為廢品。余料為成品。 沖裁沖裁： 使坯料按封閉輪廓分離的工序。使坯料按封閉輪廓分離的工序。 切斷切斷：使坯料按不封閉輪廓分離的工序。使坯料按不封閉輪廓分離的工序。 1 1、沖裁變形過程、沖裁變形過程（1）彈性變形階段：）彈性變形階段： s ,彈性壓縮、彎曲、拉伸變形；彈性壓縮、彎曲、拉伸變形；（2）塑性變形階段）塑性變形階段: s b ,發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生圓角圓角 帶、光亮帶帶、光亮帶；（3）剪裂分離階段：）剪裂分離階段： b ，發(fā)生裂紋，產(chǎn)生，發(fā)生裂紋，產(chǎn)生剪裂帶剪裂帶。沖裁沖裁2.4 板料沖壓板料沖壓圖圖2-41 沖裁變形過

52、程沖裁變形過程1 1、aa圓角帶圓角帶 2 2、bb光亮帶光亮帶3 3、cc剪裂帶剪裂帶 4 4、c c毛刺毛刺2.4 板料沖壓板料沖壓 2 2、沖裁工藝設(shè)計(jì)、沖裁工藝設(shè)計(jì) 沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性分析、沖裁間沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性分析、沖裁間 隙選擇、沖裁模精度確定及刃口隙選擇、沖裁模精度確定及刃口 尺寸計(jì)算、沖裁力計(jì)算和排樣設(shè)尺寸計(jì)算、沖裁力計(jì)算和排樣設(shè) 計(jì)等計(jì)等 、沖裁間隙選擇、沖裁間隙選擇 Z=2CtZ=2Ct Z Z：凸凹模間的雙面間隙（：凸凹模間的雙面間隙（mmmm） C C：與材料厚度、性能有關(guān)的系數(shù)。表：與材料厚度、性能有關(guān)的系數(shù)。表210210 t t：板料厚度（：板料厚度（mmmm）2.

53、4 板料沖壓板料沖壓間隙過大：間隙過大：圓角帶、毛刺帶圓角帶、毛刺帶 增大，光面減小，增大，光面減小， 板料翹曲大。板料翹曲大。間隙過?。洪g隙過?。簺_裁力增加。導(dǎo)沖裁力增加。導(dǎo) 致模具壽命下降，致模具壽命下降， 形成二次光亮帶。形成二次光亮帶。 兩光亮帶之間夾有裂紋兩光亮帶之間夾有裂紋2.4 板料沖壓板料沖壓 、刃口尺寸計(jì)算刃口尺寸計(jì)算刃口尺寸的計(jì)算原則：刃口尺寸的計(jì)算原則：1)落料時(shí)，以凹模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)；沖孔時(shí)，以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)。凸落料時(shí)，以凹模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)；沖孔時(shí)，以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)。凸 、凹模配制時(shí)應(yīng)保證沖裁的合理間隙。、凹模配制時(shí)應(yīng)保證沖裁的合理間隙。2) 凹模的刃口基本尺寸應(yīng)接近落料件的凹

54、模的刃口基本尺寸應(yīng)接近落料件的最小最小極限尺寸；凸模刃口極限尺寸；凸模刃口基本尺寸應(yīng)趨向于孔的基本尺寸應(yīng)趨向于孔的最大最大極限尺寸。極限尺寸。從磨損考慮從磨損考慮。3)當(dāng)凸、凹模采用配制加工時(shí)：當(dāng)凸、凹模采用配制加工時(shí)：Z（1/3一一1/4 ）件件； 當(dāng)凸、凹模分別加工時(shí)：當(dāng)凸、凹模分別加工時(shí)：(凸凸+凹凹）Zmax-Zmin。4）沖裁件的形狀簡(jiǎn)單時(shí)，其模具采用分別加工法計(jì)算；）沖裁件的形狀簡(jiǎn)單時(shí)，其模具采用分別加工法計(jì)算； 沖裁件的形狀復(fù)雜時(shí)，其模具用配制法計(jì)算。沖裁件的形狀復(fù)雜時(shí)，其模具用配制法計(jì)算。 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 、沖裁力的計(jì)算、沖裁力的計(jì)算 沖裁力沖裁力 F

55、F = = k L t k L t 或或 F F = = LtLtb b （N N） LL沖裁周邊長(zhǎng)度，沖裁周邊長(zhǎng)度，mmmm。 tt坯料厚度，坯料厚度，mmmm。 材料抗剪強(qiáng)度，材料抗剪強(qiáng)度，MpaMpa。 kk系數(shù)，一般取系數(shù)，一般取1.31.3 b b板料抗拉強(qiáng)度板料抗拉強(qiáng)度第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形內(nèi)容內(nèi)容選擇排樣方法及布置方法選擇排樣方法及布置方法確定搭邊值、計(jì)算送料步距、條料寬度確定搭邊值、計(jì)算送料步距、條料寬度畫排樣圖畫排樣圖(4)排樣設(shè)計(jì)排樣設(shè)計(jì) 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形、排樣方法、排樣方法b b 少?gòu)U料排樣法少?gòu)U料排樣法 a a 有廢料排樣法有廢料排

56、樣法沖裁質(zhì)量好沖裁質(zhì)量好（毛刺少，（毛刺少，且在同一平面上）；且在同一平面上）；沖裁件尺寸精確；模沖裁件尺寸精確；模具壽命高；材料利用具壽命高；材料利用率低。率低。 c c 無(wú)廢料排樣法無(wú)廢料排樣法沖裁質(zhì)量差沖裁質(zhì)量差（毛刺不（毛刺不在同一平面上）；在同一平面上）；沖裁件尺寸不易控制；沖裁件尺寸不易控制；模具壽命不高；材料模具壽命不高；材料利用率高。利用率高。 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 布置方法布置方法 有直排、斜排、對(duì)排、混合排等有直排、斜排、對(duì)排、混合排等不同排樣方式材料消耗對(duì)比不同排樣方式材料消耗對(duì)比 （每一沖裁件所需板材的面積每一沖裁件所需板材的面積） 第二章第二章 金屬

57、塑性成形金屬塑性成形、搭邊設(shè)計(jì)、搭邊設(shè)計(jì) 搭邊的搭邊的作用：作用：保證沖裁時(shí)刃口受力均勻和條料正常送進(jìn)保證沖裁時(shí)刃口受力均勻和條料正常送進(jìn) 大小：大?。?.50.55mm5mm、排樣圖、排樣圖 位置位置: : 模具裝配圖的右上角模具裝配圖的右上角 要求要求: : 標(biāo)明條料寬度標(biāo)明條料寬度B B及其公差及其公差 沖壓加工工序沖壓加工工序 沖壓模具的壓力中心位置沖壓模具的壓力中心位置 送料步距送料步距A A 搭邊值搭邊值a a。 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形排排 樣樣 圖圖 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 3 3、沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性、沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 、形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱。、

58、形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱。有利于排樣時(shí)合理利用材有利于排樣時(shí)合理利用材 料，提高材料的利用率。料，提高材料的利用率。 、沖裁件轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡量避免尖角，以圓角過渡沖裁件轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡量避免尖角，以圓角過渡 。減減少模具磨損。少模具磨損。 、避免長(zhǎng)槽與細(xì)長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)；孔的最小尺寸和孔距應(yīng)、避免長(zhǎng)槽與細(xì)長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)；孔的最小尺寸和孔距應(yīng) 應(yīng)符合要求。應(yīng)符合要求。（否則模具制造困難，降低模具壽命） 、件的尺寸精度應(yīng)與沖壓工藝相適應(yīng)。、件的尺寸精度應(yīng)與沖壓工藝相適應(yīng)。 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 4 4、整修與精密沖裁、整修與精密沖裁整修整修 目的目的: :提高沖裁

59、件的斷面質(zhì)量和精度。修整后沖裁件的提高沖裁件的斷面質(zhì)量和精度。修整后沖裁件的 公差達(dá)公差達(dá)IT6IT6IT7,RaIT7,Ra為為0.80.81.6m1.6m。 整修余量：整修余量：0.10.10.4mm0.4mm。 a a、外緣整修、外緣整修b b、內(nèi)孔整修、內(nèi)孔整修刃口刃口刃口刃口 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 4 4、整修與精密沖裁、整修與精密沖裁精密沖裁：又稱無(wú)精密沖裁：又稱無(wú)間隙沖裁間隙沖裁 原理、特點(diǎn)原理、特點(diǎn)a a、帶齒圈壓板精沖、帶齒圈壓板精沖 b b、普通沖裁、普通沖裁11凸模凸模22齒圈壓板齒圈壓板33坯料坯料44凹模凹模55頂板頂板 第二章第二章 金屬塑性成形金

60、屬塑性成形 （二）、彎曲工序（二）、彎曲工序 彎曲：將金屬材料彎曲成一定角度和形狀的工藝方法彎曲：將金屬材料彎曲成一定角度和形狀的工藝方法 。分類分類壓彎壓彎拉彎拉彎折彎折彎滾彎滾彎 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 1 1、彎曲變形過程與特點(diǎn)、彎曲變形過程與特點(diǎn) 第二章第二章 金屬塑性成形金屬塑性成形 彎曲變形特點(diǎn)彎曲變形特點(diǎn)、彎曲變形區(qū)、彎曲變形區(qū) 變形主要發(fā)生在彎曲中心變形主要發(fā)生在彎曲中心 角角 對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)。對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)。 凸模一側(cè)凸模一側(cè)板料在長(zhǎng)度方向板料在長(zhǎng)度方向 發(fā)生發(fā)生壓縮變形壓縮變形。 凹模一側(cè)凹模一側(cè)板料在長(zhǎng)度方向板料在長(zhǎng)度方向 發(fā)生發(fā)生拉伸變形。拉伸變形。 第二章第二