第2章：金屬塑性變形與壓力加工

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)機(jī)械制造基礎(chǔ)制造科學(xué)與工程學(xué)院 梅筱琴第第二章二章 金金屬屬塑性塑性變變形形與壓與壓力加工力加工 本講內(nèi)容本講內(nèi)容n一、金屬塑性變形n二、壓力加工方法1.自由鍛2.模鍛n三、鍛造工藝n四、鍛件結(jié)構(gòu)工藝性n五、板料沖壓n六、特種壓力加工方法簡(jiǎn)介麻花鉆制造麻花鉆制造金屬塑性變形與壓力加工金屬塑性變形與壓力加工n壓力加工利用外力使金屬材料發(fā)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的原材料、毛坯或零件的加工方法n壓力加工基本生產(chǎn)方式鍛造、軋制、擠壓、拉拔、板料沖壓n應(yīng)用范圍原材料n金屬型材、板材、管材、線材毛坯或零件n主軸、齒輪、槍炮管、汽車覆蓋件、日用五金壓力加工的生產(chǎn)特點(diǎn)壓力加

2、工的生產(chǎn)特點(diǎn)n鍛造組織均勻、致密、晶粒細(xì)小，形成了纖維組織，鍛件力學(xué)性能優(yōu)于其它制造方法制得的零件或毛坯，適合于重要機(jī)器零件（或毛坯）的制造n沖壓大部分制件有加工硬化現(xiàn)象，可提高制件的強(qiáng)度和硬度；制件精度高，可直接成形零件；生產(chǎn)率高，適合大批量生產(chǎn)n軋制組織和性能兼有以上二者的特點(diǎn)；是各種型材的主要制造方式一、金屬塑性變形一、金屬塑性變形 金屬塑性變形機(jī)理n晶內(nèi)變形單晶體滑移變形單晶體孿晶變形n晶間變形未變形未變形彈性變形彈性變形彈塑性變形彈塑性變形塑性變形塑性變形滑移帶和多系滑移滑移帶和多系滑移滑移帶的形成滑移帶的形成50Mn18Cr4V鋼多系滑移時(shí)的滑移帶鋼多系滑移時(shí)的滑移帶(500 x)

3、單晶體單晶體孿晶變形孿晶變形（雙晶變形）（雙晶變形）n晶體的一部分沿一定晶面和晶向產(chǎn)生一定角度的切變n孿晶變形所需的切應(yīng)力高于滑移變形所需的切應(yīng)力位錯(cuò)理論位錯(cuò)理論n晶體內(nèi)部存在大量 “ 缺陷 ” ，這些缺陷使金屬在塑性變形時(shí)，其變形抗力減小數(shù)千倍未變形未變形位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)塑性變形塑性變形晶體內(nèi)部的缺陷晶體內(nèi)部的缺陷n點(diǎn)缺陷只涉及到大約一個(gè)原子大小范圍的晶格缺陷空位；填隙（間隙固溶體）；替位（置換固溶體）空位；填隙（間隙固溶體）；替位（置換固溶體）n線缺陷沿晶格中某條線周圍，多個(gè)原子間距范圍內(nèi)出現(xiàn)的晶格缺陷位錯(cuò)位錯(cuò)n面缺陷沿著晶格內(nèi)或晶粒間的某個(gè)面兩側(cè)，大約幾個(gè)原子間距范圍內(nèi)出現(xiàn)的晶格缺陷堆垛

4、層錯(cuò)、小角晶界、孿晶界面等。堆垛層錯(cuò)、小角晶界、孿晶界面等。n體缺陷晶粒內(nèi)部包藏雜質(zhì)、孔洞等常見(jiàn)位錯(cuò)缺陷常見(jiàn)位錯(cuò)缺陷刃型位錯(cuò)刃型位錯(cuò)螺型位錯(cuò)螺型位錯(cuò)多晶體塑性變形多晶體塑性變形n多晶體塑性變形晶內(nèi)變形+晶間變形晶粒大小對(duì)多晶體的塑性變形影響很大(二二)塑性變形對(duì)金屬組織與性能的影響塑性變形對(duì)金屬組織與性能的影響1.組織和性能的變化內(nèi)部組織n晶粒沿最大變形方向伸長(zhǎng)n晶格畸變與晶粒扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力n晶粒間產(chǎn)生碎晶性能n冷變形強(qiáng)化冷變形強(qiáng)化隨著變形增大，強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降隨著變形增大，強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降晶格畸變和碎晶增大了繼續(xù)滑移的阻力晶格畸變和碎晶增大了繼續(xù)滑移的阻力塑性變

5、形與性能的關(guān)系塑性變形與性能的關(guān)系n冷變形強(qiáng)化材料強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降材料強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降常溫下塑性變形對(duì)低碳鋼力學(xué)性能的影響2.回復(fù)和再結(jié)晶回復(fù)和再結(jié)晶n冷變形強(qiáng)化不穩(wěn)定，有自發(fā)回復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢(shì)n變形后的金屬加熱，增強(qiáng)原子擴(kuò)散能力，則原子容易恢復(fù)規(guī)則排列，晶格畸變大大減輕，內(nèi)應(yīng)力大大下降2.回復(fù)和再結(jié)晶回復(fù)和再結(jié)晶n回復(fù)T回（0.250.3）T熔（K）晶格畸變消除，回復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)；內(nèi)應(yīng)力消除。n再結(jié)晶T再0.4T熔（K）除回復(fù)外，碎晶重新結(jié)晶，形成新的細(xì)小的等軸晶n消除冷變形強(qiáng)化的方法？再結(jié)晶退火冷變形和熱變形冷變形和熱變形n冷變形再結(jié)晶溫度以下的塑性變形生產(chǎn)方法：

6、冷沖壓、冷擠壓、冷軋、冷拔等特點(diǎn)：利用加工硬化，尺寸精度高、表面質(zhì)量好n熱變形再結(jié)晶溫度以上的塑性變形強(qiáng)化與再結(jié)晶過(guò)程同時(shí)存在，強(qiáng)化消失生產(chǎn)方式：熱鍛、熱軋、熱擠壓特點(diǎn)：冶金缺陷得到改善或消除，得到細(xì)小的等軸晶，組織致密，力學(xué)性能顯著提高熱軋鋼板的組織變化熱軋鋼板的組織變化試判斷下列兩種金屬塑性變形后，有無(wú)試判斷下列兩種金屬塑性變形后，有無(wú)加工硬化？加工硬化？n鉛（熔點(diǎn)327 ）在0 時(shí)的變形T再0.4T熔0.4（327273）K240K0 273K：熱變形n鎢（熔點(diǎn)3380 ） 在1100 時(shí)的變形T再0.4T熔 0.4（3380273）K1461K1100 1373K：冷變形n注意：冷變形

7、不是“室溫”下的變形3.金屬纖維組織和鍛造流線金屬纖維組織和鍛造流線n纖維組織又稱鍛造流線。是金屬晶界上的夾雜物隨晶粒沿變形最大方向被拉長(zhǎng)得到的組織。螺釘工作狀態(tài)受力示意圖螺釘工作狀態(tài)受力示意圖不同方法加工的齒輪纖維組織不同方法加工的齒輪纖維組織3.金屬纖維組織和鍛造流線金屬纖維組織和鍛造流線n纖維組織使金屬力學(xué)性能呈方向性平行于纖維組織方向承受拉應(yīng)力和壓應(yīng)力能力增強(qiáng)，承受剪切應(yīng)力能力減小垂直于纖維方向承受壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力能力增加，承受拉應(yīng)力能力減小n纖維組織的穩(wěn)定性很高，不能用熱處理或其它方法加以消除，只有經(jīng)過(guò)鍛壓使金屬重新變形，才能改變其方向和形狀。金屬塑性變形量金屬塑性變形量-鍛造比鍛造

8、比n鍛造比衡量金屬塑性變形大小。鐓粗的鍛造比nY鐓= H坯/ H件拔長(zhǎng)的鍛造比nY拔=L件/ L坯Y鍛1， Y鍛越大則變形量越大。注意與拉深系數(shù)m的區(qū)別(三三)金屬可鍛性及其影響因素金屬可鍛性及其影響因素n金屬可鍛性金屬材料通過(guò)壓力加工獲得合格零件的難易程度n塑性好、變形抗力小，則金屬的可鍛性好n影響金屬可鍛性的因素金屬的本質(zhì)金屬的本質(zhì)n化學(xué)成分n內(nèi)部組織加工條件加工條件n變形溫度n變形速度n應(yīng)力狀態(tài)金屬可鍛性的影響因素金屬可鍛性的影響因素n金屬的本質(zhì)化學(xué)成分n純金屬的可鍛性比合金的可鍛性好n鋼中合金元素含量越多，合金成分越復(fù)雜，其塑性越差，變形抗力越大。金屬組織n純金屬和固溶體(如奧氏體)的

9、可鍛性好；碳化物(如滲碳體)的可鍛性差n鑄態(tài)組織和粗晶粒組織不如細(xì)晶而又均勻的組織可鍛性好加工條件加工條件-變形溫度變形溫度n隨著溫度升高，原子動(dòng)能升高，則金屬塑性提高，變形抗力減小，有效改善可鍛性n始鍛溫度金屬在鍛造前加熱允許的最高溫度鋼：AE線以下200300過(guò)熱與過(guò)燒n終鍛溫度金屬熱變形允許的最低溫度。鋼：800左右終鍛溫度過(guò)高過(guò)低會(huì)產(chǎn)生什么影響？常用鋼材的鍛造溫度范圍鍛造溫度的判斷-火色鑒別法n碳鋼火色與加熱溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系火色黃白色淡黃深黃桔黃始鍛溫度1300120011001000 火色淡 紅櫻 紅暗 紅暗 褐終鍛溫度900800700600以下討論：討論：“趁熱打鐵趁熱打鐵”n鐵能

10、打嗎？工業(yè)上 “鐵” 即是 “鑄鐵”脆性材料，可鍛性極差，絕對(duì)不能 “ 鍛打 ”n熱合適的鍛造溫度n始鍛溫度n終鍛溫度加工條件加工條件-變形速度變形速度n一方面，變形速度的增大，回復(fù)和再結(jié)晶不能及時(shí)克服加工硬化現(xiàn)象，則金屬塑性下降、變形抗力增大，可鍛性變壞n另一方面，在變形過(guò)程中，消耗于塑性變形的能量有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，使金屬溫度升高(稱為熱效應(yīng)現(xiàn)象)。變形速度越大，熱效應(yīng)現(xiàn)象越明顯，使金屬的塑性提高、變形抗力下降(圖中a點(diǎn)以后)，可鍛性變好n工業(yè)生產(chǎn)中如何利用？加工條件加工條件-應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)n拉應(yīng)力易使缺陷擴(kuò)展，不利于塑性變形，故壓力加工時(shí)，盡可能使金屬受壓應(yīng)力二、自由鍛二、自由鍛n特點(diǎn)

11、坯料沿各個(gè)方向自由變形流動(dòng)適應(yīng)性極強(qiáng)n大型、特大型鍛件唯一成形方法n自由鍛設(shè)備上下各一個(gè)抵鐵中小型鍛件：利用鍛錘沖擊力大型鍛件：利用液（或水）壓機(jī)的液壓力空氣錘空氣錘自由自由鍛鍛基本工基本工序演示序演示蒸汽錘蒸汽錘中國(guó)第一臺(tái)萬(wàn)中國(guó)第一臺(tái)萬(wàn)噸水壓機(jī)噸水壓機(jī)2008年我國(guó)建造的年我國(guó)建造的15000噸自由鍛水壓機(jī)噸自由鍛水壓機(jī)自由鍛工序基本工序自由鍛工序基本工序n鐓粗n拔長(zhǎng)n沖孔n彎曲n擴(kuò)孔n錯(cuò)移n切割n扭轉(zhuǎn)自由鍛工序基本工序自由鍛工序基本工序n鐓粗n拔長(zhǎng)n沖孔n彎曲n擴(kuò)孔n錯(cuò)移n切割n扭轉(zhuǎn)自由鍛工序基本工序自由鍛工序基本工序n鐓粗n拔長(zhǎng)n沖孔n彎曲n擴(kuò)孔n錯(cuò)移n切割n扭轉(zhuǎn)自由鍛工序基本工序自由鍛

12、工序基本工序n鐓粗n拔長(zhǎng)n沖孔n彎曲n擴(kuò)孔n錯(cuò)移n切割n扭轉(zhuǎn)自由鍛工序基本工序自由鍛工序基本工序n鐓粗n拔長(zhǎng)n沖孔n彎曲n擴(kuò)孔n錯(cuò)移n切割n扭轉(zhuǎn)自由鍛工序基本工序自由鍛工序基本工序n鐓粗n拔長(zhǎng)n沖孔n彎曲n擴(kuò)孔n錯(cuò)移n切割n扭轉(zhuǎn)自由鍛工序基本工序自由鍛工序基本工序n鐓粗n拔長(zhǎng)n沖孔n彎曲n擴(kuò)孔n錯(cuò)移n切割n扭轉(zhuǎn)自由鍛工序基本工序自由鍛工序基本工序n鐓粗n拔長(zhǎng)n沖孔n彎曲n擴(kuò)孔n錯(cuò)移n切割n扭轉(zhuǎn)自由鍛工步方案：盤類鍛件自由鍛工步方案：盤類鍛件n（局部）鐓粗（局部拔長(zhǎng)）沖孔盤類盤類零件零件鍛鍛造造過(guò)過(guò)程演示程演示自由鍛工步方案：軸類鍛件自由鍛工步方案：軸類鍛件n（局部）鐓粗拔長(zhǎng)切肩鍛臺(tái)階大、中、小

13、型大、中、小型軸類軸類零件零件鍛鍛造造過(guò)過(guò)程演示程演示自由鍛工步方案：筒類鍛件自由鍛工步方案：筒類鍛件n鐓粗沖孔在芯軸上拔長(zhǎng)自由鍛工步方案：環(huán)類鍛件自由鍛工步方案：環(huán)類鍛件n鐓粗沖孔在芯軸上擴(kuò)孔自由鍛工步方案：曲軸類鍛件自由鍛工步方案：曲軸類鍛件n（局部）鐓粗拔長(zhǎng)錯(cuò)移鍛臺(tái)階扭轉(zhuǎn)自由鍛工步方案：彎曲類鍛件自由鍛工步方案：彎曲類鍛件n拔長(zhǎng)彎曲叉桿叉桿類類零件零件鍛鍛造造過(guò)過(guò)程演示程演示三、模鍛三、模鍛n把加熱好的金屬毛坯放在固定于模鍛設(shè)備上的模具內(nèi)進(jìn)行鍛造。由型腔限制金屬的變形，從而獲得與型腔形狀一致的鍛件n金屬在鍛模模膛內(nèi)產(chǎn)生塑性變形和流動(dòng)，其變形和流動(dòng)均受到端模的限限制，因此：模鍛件尺寸精確、

14、結(jié)構(gòu)可較復(fù)雜、生產(chǎn)率高n按設(shè)備分類模鍛液壓機(jī)模鍛錘螺旋壓力機(jī)n摩擦壓力機(jī)上模鍛機(jī)械壓力機(jī)n曲柄壓力機(jī)上模鍛模鍛的特點(diǎn)與應(yīng)用模鍛的特點(diǎn)與應(yīng)用n與自由鍛相比：壓應(yīng)力數(shù)目多，有利于塑性變形，可制造較復(fù)雜的鍛件鍛造流線和纖維組織連續(xù)，零件綜合力學(xué)性能較高鍛件尺寸精度高操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高鍛模成本高，適于中、小鍛件大批量生產(chǎn)n模具成本高n設(shè)備成本高鍛模液壓機(jī)鍛模液壓機(jī)俄羅斯75000噸模鍛水壓機(jī) 水壓機(jī)是鍛造萬(wàn)噸巨輪發(fā)動(dòng)機(jī)主軸、大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸、大型軋鋼機(jī)機(jī)架、炮管及導(dǎo)彈殼等不可缺少的設(shè)備。 截至20世紀(jì)末，全世界共有萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī)40余臺(tái)，美、俄各有10余臺(tái)，約占總臺(tái)數(shù)和總噸位的70，其建造背景均源于

15、發(fā)展航空航天工業(yè)。60年代中期以后，由于鍛壓工藝的改進(jìn)，需要的水壓機(jī)規(guī)格有所降低，國(guó)外新制的自由鍛造水壓機(jī)一般都不超過(guò)8千噸 。重大設(shè)備重大設(shè)備-俄羅斯為法國(guó)制造65000噸模鍛水壓機(jī)2008年我國(guó)建造的年我國(guó)建造的15000噸自由鍛水壓機(jī)噸自由鍛水壓機(jī) 大型整體模鍛和精密模鍛是我國(guó)鍛造行業(yè)的主流發(fā)展方向。大型模鍛壓機(jī)是生產(chǎn)航空大型模鍛件、發(fā)展大型軍事裝備和其他大型民用裝備必須的基礎(chǔ)設(shè)備。 中國(guó)目前最大的30000噸級(jí)模鍛壓機(jī)，無(wú)法滿足對(duì)大型航空模鍛件產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，已立項(xiàng)建造10萬(wàn)、8萬(wàn)噸大型模鍛液壓機(jī)。 目前世界上最大的民航客機(jī)A380。雖然法國(guó)已有70年代向蘇聯(lián)訂購(gòu)的65000噸模鍛液壓

16、機(jī)，但A380的鈦合金起落架的成型，仍然需要到俄羅斯的75000噸壓力機(jī)上完成。 450KG鈦合金結(jié)構(gòu)框錘上模鍛錘上模鍛 錘上模鍛是將上模固定在錘頭上，錘上模鍛是將上模固定在錘頭上，下模緊固在模墊上，通過(guò)隨錘頭上下運(yùn)下模緊固在模墊上，通過(guò)隨錘頭上下運(yùn)動(dòng)的上模，對(duì)置于下模中的金屬坯料施動(dòng)的上模，對(duì)置于下模中的金屬坯料施以直接鍛擊，從而獲得鍛件。以直接鍛擊，從而獲得鍛件。機(jī)械壓力機(jī)曲柄壓力機(jī)機(jī)械壓力機(jī)曲柄壓力機(jī)螺旋壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)螺旋壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)鍛模結(jié)構(gòu)鍛模結(jié)構(gòu)1錘頭2上模3飛邊槽4下模5模墊6/7/10楔鐵8分模面9模膛鍛模件鍛模件模鍛的變形工步及模膛模鍛的變形工步及模膛n變形工步（模膛）包

17、括:1.制坯工步（模膛）n鐓粗、拔長(zhǎng)、滾擠、彎曲、切斷（模膛）等2.模鍛工步（模膛）n預(yù)鍛（模膛）n終鍛（模膛）制坯模膛拔長(zhǎng)制坯模膛拔長(zhǎng)制坯模膛滾壓制坯模膛滾壓制坯模膛彎曲和切斷制坯模膛彎曲和切斷彎曲連桿的鍛造過(guò)程彎曲連桿的鍛造過(guò)程曲柄壓力機(jī)用的鍛模曲柄壓力機(jī)用的鍛模胎模鍛胎模鍛n在自由鍛設(shè)備上使用可移動(dòng)模具生產(chǎn)鍛件，即模具不固定在錘頭和砧座上。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式多種多樣，介于自由鍛和模鍛之間。n胎模鍛特點(diǎn)可獲得比自由鍛形狀復(fù)雜、尺寸精確的鍛件；節(jié)省金屬材料，提高生產(chǎn)效率與模鍛相比，對(duì)設(shè)備要求較低，操作靈活，模具制造簡(jiǎn)單n胎模鍛分類扣模、筒模、合模筒模筒模合模合模四、鍛造工藝四、鍛造工藝n鍛件圖設(shè)

18、計(jì)余量、公差、敷料分模面、飛邊槽模鍛斜度、模鍛圓角半徑、沖孔連皮n坯料重量和尺寸計(jì)算G坯料G鍛件G燒損G料頭n鍛造工步設(shè)計(jì)n其他問(wèn)題設(shè)備選擇，加熱冷卻范、輔助工序1.繪制鍛件圖繪制鍛件圖 （1 1）余量、公差、敷料（余塊）余量、公差、敷料（余塊）（2）分模面選擇）分模面選擇保證取件保證取件易于充滿，模膛最淺易于充滿，模膛最淺上下模膛對(duì)稱，簡(jiǎn)化上下模膛對(duì)稱，簡(jiǎn)化 模具制造模具制造易于及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)模易于及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)模盡量為平面，輔料最少盡量為平面，輔料最少（3）飛邊槽）飛邊槽橋部橋部倉(cāng)部倉(cāng)部 作用：作用：限制金屬流出，使金屬充滿模膛限制金屬流出，使金屬充滿模膛容納多余金屬容納多余金屬 （4）模鍛斜度）

19、模鍛斜度作用？作用？ （5）模鍛圓角半徑）模鍛圓角半徑作用？作用？ （6）沖孔連皮）沖孔連皮作用？作用？ 3.鍛件毛坯計(jì)算鍛件毛坯計(jì)算n坯料重量計(jì)算依據(jù)鍛件圖和材料的密度G坯料G鍛件G燒損G料頭n坯料尺寸計(jì)算依據(jù)總體積不變?cè)砗湾懺毂萗計(jì)算鍛造比的確定n墩粗時(shí)，為防止墩彎，Y2.53.0，同時(shí)為方便下料，Y1.25；n拔長(zhǎng)時(shí)，坯料為鋼錠時(shí)，Y取2.33.0；坯料為型材時(shí)，Y取1.31.5；n合金鋼鑄錠鍛造重要受力件時(shí)，由于其內(nèi)部缺陷嚴(yán)重，Y可取6.08.0。4.鍛造工序（工步）設(shè)計(jì)鍛造工序（工步）設(shè)計(jì)n長(zhǎng)軸類零件7.鍛造工序（工步）設(shè)計(jì)鍛造工序（工步）設(shè)計(jì)n短軸類零件短軸類零件齒輪毛坯自由鍛工

20、藝實(shí)例齒輪毛坯自由鍛工藝實(shí)例齒輪毛坯自由鍛工藝實(shí)例齒輪毛坯自由鍛工藝實(shí)例氧化反應(yīng)器筒體自由鍛工藝氧化反應(yīng)器筒體自由鍛工藝五、鍛件結(jié)構(gòu)工藝性五、鍛件結(jié)構(gòu)工藝性n鍛件結(jié)構(gòu)工藝性好鍛造成型方便節(jié)約金屬保證質(zhì)量提高生產(chǎn)率n工藝性原則：相對(duì)的1.自由鍛件自由鍛件n力求簡(jiǎn)單1.自由鍛件自由鍛件n避免錐面、斜面1.自由鍛件自由鍛件n避免錐面、斜面1.自由鍛件自由鍛件桿桿類類零件零件n避免復(fù)雜相貫線1.自由鍛件自由鍛件桿類零件桿類零件n避免非規(guī)則截面和非規(guī)則外形1自由鍛件自由鍛件盤類盤類零件零件n避免肋板、凸臺(tái)和小孔等結(jié)構(gòu)1.自由鍛件自由鍛件盤類盤類零件零件n避免肋板、凸臺(tái)和小孔等結(jié)構(gòu)1.自由鍛件自由鍛件復(fù)雜

21、、大型自由鍛件采用鍛焊組合結(jié)構(gòu)2.模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性n合理的分模面2.模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性n結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單對(duì)稱n避免薄片、高肋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)2.模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性n結(jié)構(gòu)斜度n避免深孔、深槽和多孔等結(jié)構(gòu)2.模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性復(fù)雜、對(duì)稱型鍛件采用鍛焊組合結(jié)構(gòu)六、板料沖壓六、板料沖壓n使板料經(jīng)分離或變形而得到制件的工藝統(tǒng)稱為沖壓n原料具有足夠塑性的板料、帶料、條料等低碳鋼、不銹鋼、高塑性合金鋼、銅、鎂、鋁及其合金等金屬材料；膠木、云母、纖維板、皮革等非金屬材料n冷沖壓：常溫下進(jìn)行n熱沖壓：810mmn應(yīng)用廣泛：汽車、航空、電器板料沖板

22、料沖壓壓演示演示板料沖板料沖壓壓工序工序沖壓生產(chǎn)特點(diǎn)沖壓生產(chǎn)特點(diǎn)1. 1. 制件復(fù)雜，廢料少；制件復(fù)雜，廢料少；2. 2. 精細(xì)光滑，互換好；精細(xì)光滑，互換好；3. 3. 剛強(qiáng)較高，節(jié)省料；剛強(qiáng)較高，節(jié)省料；4. 4. 易于控制，效率高；易于控制，效率高；5. 5. 大批生產(chǎn)，成本低。大批生產(chǎn)，成本低。1.分離工序分離工序n沖壓過(guò)程中使沖壓件與板料沿一定輪廓相互分離的工序。n基本工序沖孔、落料、切斷、切口、切邊、剖切、整修等。1.分離工序分離工序-沖裁沖裁n沖裁：落料及沖孔沖裁件沖裁件n斷口包括：塌角光亮帶斷裂帶毛刺沖裁模沖裁模n凸凹模都具有鋒利的刃口，兩者之間留有間隙Zn間隙Z大小影響沖裁件

23、精度和模具壽命過(guò)大：塌角、斷裂帶和毛刺帶較大過(guò)小：二次光亮帶、毛刺帶大 Zm沖裁模具尺寸沖裁模具尺寸n考慮模具磨損落料件模具尺寸：nD凹=D件min，D凸= D凹-Z沖孔件模具尺寸：nD凸=D件max， D凹= D凸+Z沖裁件排樣沖裁件排樣 有搭邊排樣有搭邊排樣 無(wú)搭邊排樣無(wú)搭邊排樣 修整：類似切削加工修整：類似切削加工2.變形工序變形工序 變形工序是使沖壓板料在不被破壞的條件下發(fā)生塑性變形，以獲得所要求的工件形狀和精度的工序。2.變形工序變形工序-彎曲彎曲 把平面毛坯料制成具有一定角度和尺寸要求的一種塑性成形工藝。彎曲時(shí)的纖維方向彎曲時(shí)的纖維方向回復(fù)和中性層變形工序變形工序-拉深拉深拉深中的

24、廢品拉深中的廢品n模具間隙C單邊C(1.1-1.2)t過(guò)?。豪┻^(guò)大：皺褶n拉深系數(shù)md / D nd 拉深件直徑nD 坯料直徑nm 0.5 0.8 多次拉深多次拉深nm太小則必須多次拉深n由于加工硬化一次比一次嚴(yán)重m 應(yīng)該逐步變大多次拉深演示多次拉深演示起皺拉深件起皺拉深件n損壞零件側(cè)面起皺痕跡拉斷n損壞拉深模n板材越薄、m越小，越容易起皺壓邊圈防止起皺壓邊圈防止起皺其他變形工序其他變形工序旋壓拉深旋壓拉深其他變形工序其他變形工序翻邊翻邊其他變形工序其他變形工序成形成形/脹形脹形簡(jiǎn)單沖模簡(jiǎn)單沖模連續(xù)沖模（級(jí)進(jìn)模）連續(xù)沖模（級(jí)進(jìn)模）連續(xù)連續(xù)模演示模演示電機(jī)轉(zhuǎn)子多工位級(jí)進(jìn)模電機(jī)轉(zhuǎn)子多工位級(jí)進(jìn)模復(fù)

25、合沖模復(fù)合沖模復(fù)復(fù)合模演示合模演示電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子復(fù)合模電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子復(fù)合模易拉罐沖壓工藝易拉罐沖壓工藝3.沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性n避免長(zhǎng)槽、長(zhǎng)懸臂節(jié)省材料節(jié)省材料結(jié)構(gòu)尺寸與板材厚度的關(guān)系結(jié)構(gòu)尺寸與板材厚度的關(guān)系交接處：圓弧過(guò)渡交接處：圓弧過(guò)渡沖裁件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖裁件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)n形狀簡(jiǎn)單，多采用圓形、矩形等規(guī)則形狀，便于模具制造n線與線相交應(yīng)圓弧過(guò)渡n考慮排樣，節(jié)約材料彎曲件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)彎曲件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)nR大于最小彎曲半徑可取R（1-2）nH 2nL (1.52) L=R+ (12) n當(dāng)孔有精度要求時(shí)，應(yīng)先彎曲后沖孔；一般情況下則應(yīng)先沖孔后彎曲。拉深件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)拉深件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)n單次拉深深度不宜過(guò)大無(wú)凸緣筒形件：H（0.5-0.7）d中帶凸緣筒形件：H（0