熱動工藝00 第3章

熱動力機械制造基礎(chǔ)沈陽航空工業(yè)學(xué)院動力與能源工程學(xué)院牛玲第三章鍛壓工藝基礎(chǔ)知識

通過外力的作用，使金屬產(chǎn)生塑性變形，獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的毛坯或零件的加工方法稱為鍛壓。一、鍛壓的生產(chǎn)方式常見的鍛壓生產(chǎn)方式有軋制、拉拔、擠壓、鍛造、沖壓等。1.軋制利用金屬坯料與軋輥接觸表面的摩擦力，使金屬坯料截面積減小、長度增加的加工方法稱為軋制，如圖3-1所示。軋制一般為熱軋，即將金屬坯料加熱到塑性狀態(tài)進(jìn)行加工，這樣變形程度大、生產(chǎn)率高。2.拉拔金屬坯料在拉力作用下，通過拉拔模?？资菇孛婵s小、長度增加的加工方法稱為拉拔，如圖3-2所示。第一節(jié)概述

3.擠壓將金屬坯料放入擠壓模內(nèi)，使其受壓并被擠出?？?、產(chǎn)生變形的加工方法稱為擠壓，如圖3-3所示。4.鍛造鍛造分自由鍛和模鍛兩大類。它們都是通過金屬體積的轉(zhuǎn)移和分配來獲得毛坯的加工方法。為使金屬有較好的塑性，一般都在熱態(tài)下加工，故常稱為熱鍛。(1)自由鍛——自由鍛是金屬坯料在上、下砥鐵間受到壓力產(chǎn)生塑性變形的加工方法(圖3-4a)。(2)模鍛(或稱模型鍛)——這是將金屬坯料放在鍛模模膛內(nèi)，在壓力作用下，使金屬在模膛內(nèi)變形的加工方法(圖3-4b)。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，鍛造中也引人軋、擠等方法，如用輥鍛方法生產(chǎn)連桿、用擠壓方法生產(chǎn)氣門、轉(zhuǎn)向軸等，這樣，擴展了鍛造領(lǐng)域，也提高了生產(chǎn)率。5.板料沖壓把金屬板料放在沖模間受壓產(chǎn)生分離或變形的加工方法，如圖3—4所示。二、鍛壓的特點

鍛壓制成的毛坯和零件應(yīng)用廣泛，它主要具有以下特點：1)金屬材料經(jīng)過鍛壓后，可改善組織、提高力學(xué)性能。如使鑄態(tài)組織的一些缺陷如氣孔、縮孔等壓合，晶粒細(xì)化，性能提高。2)鍛壓加工主要依靠金屬在塑性狀態(tài)下體積的轉(zhuǎn)移，不需要切除金屬。因此，鍛壓件的材料利用率高，流線分布合理，使工件強度提高。3)用軋、拉、擠、壓等加工方法制得的坯料或零件具有力學(xué)性能好、表面光潔、精度高、剛度大等特點，可做到少切削、無切削。4)除自由鍛外，其他鍛壓加工容易實現(xiàn)機械化、自動化，具有較高的生產(chǎn)率，其中尤以軋制、拉拔、擠壓等工藝最為明顯。鍛壓生產(chǎn)是使金屬在固態(tài)下流動成形的，因此，變形量不能太大，工件的形狀不能太復(fù)雜；而且鍛壓設(shè)備和模具等投資較大；其中有些加工方法，如自由鍛，其表面質(zhì)量稍差、生產(chǎn)率也較低。三、鍛壓加工的適用范圍鍛壓制件廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各行業(yè)，如機械、電子、交通運輸、礦山、動力裝備及軍工產(chǎn)品中，主要應(yīng)用在以下幾個方面：1)受力復(fù)雜的承受重載、動載的重要零件，如大部分機器中的主軸、曲軸、傳動軸、齒輪、連桿等。2)工具、模具上的主要零件，如各類模具中的模塊、導(dǎo)柱、拉桿等。3)軍工器械，如炮筒、槍械及其他零件。4)儀器、儀表上的零件及日常生活用品大多采用沖壓件。5)標(biāo)準(zhǔn)件，如螺釘、螺母、螺柱、銷子等。一、可鍛性及其影響因素1．可鍛性金屬的可鍛性是指金屬經(jīng)受鍛壓成形的難易程度，是金屬的一種工藝性能。可鍛性以金屬的塑性和變形抗力來綜合衡量。金屬的塑性一般用伸長率來表示，變形抗力是指變形時金屬抵抗工具作用的力，變形抗力一般用金屬的屈服強度或抗拉強度來表示。因此，塑性和變形抗力是兩個不同的概念，塑性反映金屬的變形能力，變形抗力則反映金屬變形的難易程度。塑性好，變形抗力不一定??；反之亦然。只有塑性好、變形抗力小，方可認(rèn)為金屬的可鍛性好；反之則差。第二節(jié)鍛壓基礎(chǔ)2．影響金屬可鍛性的因素(1)化學(xué)成分的影響金屬的化學(xué)成分不同，其塑性和變形抗力也不同。一般純金屬的可鍛性比它們的合金好。對碳鋼而言，碳含量對可鍛性影響最大。隨著碳含量的增加，碳鋼的強度增加、塑性降低，可鍛性變差。合金鋼中合金元素對合金鋼的影響，其總趨勢是隨著合金元素的增加鋼的塑性降低、變形抗力增高，可鍛性降低。(2)組織的影響對于一定成分的合金，其組織結(jié)構(gòu)不同，塑性和變形抗力也會有很大的差別。單相組織比多相組織塑性好。細(xì)晶粒金屬的塑性比粗晶粒的好，但變形抗力較大。(3)變形溫度的影響對于大多數(shù)金屬，總的趨勢是隨著溫度升高，塑性增加、變形抗力降低。但過高的溫度會造成金屬過燒，反而降低可鍛性。因此，應(yīng)選擇合適的鍛造溫度。(4)變形速度的影響金屬在單位時間內(nèi)的變形程度稱為變形速度。在一般鍛壓過程中，變形速度低于臨界值α?xí)r，加工硬化為主導(dǎo)，使金屬塑性降低、變形抗力增加、可鍛性變差；當(dāng)變形速度高于臨界值α?xí)r，熱效應(yīng)現(xiàn)象顯著，起到主導(dǎo)作用，使可鍛性大為改善。它們之間的關(guān)系如圖3—5所示。(5)應(yīng)力狀態(tài)的影響金屬在變形過程中，由于受到不同方向的外力，所產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)就各不相同。試驗證明：在應(yīng)力狀態(tài)中，壓應(yīng)力個數(shù)越多、數(shù)值越大，則金屬塑性越高；拉應(yīng)力個數(shù)越多、數(shù)值越大，則金屬塑性越低。綜上所述，影響金屬可鍛性的因素比較復(fù)雜，但只要能正確選用金屬材料，合理控制變形溫度、變形速度，充分發(fā)揮金屬的塑性，盡可能降低變形抗力，就可獲得優(yōu)質(zhì)的鍛壓件。二、纖維組織與鍛造比金屬鑄錠內(nèi)存在的非金屬夾雜物，在鍛壓的熱變形后沿金屬的流變方向分布，在經(jīng)浸蝕后的宏觀研磨面上會出現(xiàn)流線，這種流線稱為“纖維組織”。纖維組織使金屬的力學(xué)性能呈現(xiàn)各向異性，順纖維方向較垂直纖維方向具有較高的力學(xué)性能，特別是塑性和韌性。為充分發(fā)揮金屬在鍛壓加工后力學(xué)性能的方向性，除在制定熱變形工藝時，要保證零件流線的正確分布外，在零件設(shè)計時，還應(yīng)使零件所受的最大正應(yīng)力方向與纖維組織方向重合、最大切應(yīng)力方向與纖維組織方向垂直，并使纖維分布與零件輪廓相符合。纖維組織形成的纖維化程度取決于鋼錠在鍛造時的變形程度，變形程度越大、纖維組織越明顯。鍛壓生產(chǎn)中，常用鍛造比表示變形程度如拔長時用變形前坯料的截面積比上變形后坯料的截面積來表示。常用的鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。一、自由鍛自由鍛是利用沖擊力或壓力使金屬坯料在上、下砥鐵之間產(chǎn)生變形，以獲得所需形狀及尺寸鍛件的方法。金屬坯料在上、下砥鐵平面間變形是自由流動的，故稱為自由鍛。自由鍛分手工鍛造和機器鍛造兩種。手工鍛造只能生產(chǎn)小型鍛件，機器鍛造是自由鍛的基本方法。自由鍛的工藝靈活、設(shè)備通用性好、工具簡單、成本低，適應(yīng)性強。但它生產(chǎn)率較低、工人勞動強度大、鍛件精度低、加工量較大。自由鍛應(yīng)用于單件、小批量生產(chǎn)，且鍛件形狀簡單、尺寸和表面質(zhì)量要求不高。自由鍛是生產(chǎn)大型鍛件唯一的鍛造方法。1.自由鍛的工序分析在自由鍛鍛件成形過程中，坯料變形需有多種工序。根據(jù)工序變形性質(zhì)和變形程度不同，自由鍛工序分為基本工序、輔助工序和整形工序三大類。第三節(jié)鍛造方法基本工序是使坯料產(chǎn)生變形，并使之逐步接近鍛件最終形狀和尺寸的工序。自由鍛基本工序有鐓粗、拔長、沖孔、芯軸擴孔、芯軸拔長、彎曲、切割、錯移、扭轉(zhuǎn)、鍛接等。在實際生產(chǎn)中應(yīng)用最多的為鐓粗、拔長和沖孔三個工序。2.自由鍛件分類及基本工序選用根據(jù)鍛件形狀特征和采用的基本工序，可把自由鍛件分為餅塊類、空心類、軸桿類、曲軸類、彎曲類、復(fù)雜形狀類等六大類，其分類情況及基本工序的選用見表3—1：3.自由鍛工藝規(guī)程的編制與舉例工藝規(guī)程是組織生產(chǎn)過程、制定操作規(guī)范、檢查和控制鍛件質(zhì)量的依據(jù)。自由鍛工藝規(guī)程的編制有以下幾部分主要內(nèi)容。(1)鍛件圖樣的繪制鍛件圖樣是在零件圖樣的基礎(chǔ)上，考慮了加工余量、余塊和鍛件公差后繪制而成。鍛件圖樣是鍛造車間組織生產(chǎn)、確定鍛造工藝、設(shè)計工具和驗收鍛件的主要技術(shù)文件(或依據(jù))。1)加工余量自由鍛件表面粗糙、尺寸精度低，需機械加工后使用，故在鍛件需加工的表面要加放加工余量。鍛件加工余量的確定與零件形狀、尺寸、鍛件材料等有關(guān)。具體數(shù)據(jù)可查閱鍛壓手冊。2)余塊為了簡化鍛件形狀、便于鍛造，在鍛件某些部位增加大于加工余量的金屬稱為余塊。如圖3—7所示。3)鍛件公差鍛件的實際尺寸與公稱尺寸間允許的上下誤差范圍稱為鍛件公差。公差值根據(jù)鍛件形狀與尺寸，并結(jié)合實際生產(chǎn)情況而確定。一般鍛件公差約為加工余量的l／4～l／3。查閱鍛壓手冊。余塊、加工余量和鍛件公差確定后，即可繪制鍛件圖樣。在鍛件圖樣上，鍛件形狀以粗實線繪制，零件形狀以雙點劃線繪制。鍛件的尺寸、公差標(biāo)注在尺寸線上面，零件的公稱尺寸加括號標(biāo)注在尺寸線下面，對在圖樣上無法標(biāo)注的某些條件，可以技術(shù)條件的方式加以說明。鍛件圖樣如圖3—8所示(2)坯料尺寸和質(zhì)量的確定鍛造用原材料有兩種：一種是軋材，用于中、小型鍛件；另一種是鋼錠，用于大、中型鍛件。坯料的質(zhì)量按下式計算mP=mD+mS

式中mP為坯料質(zhì)量；mD為鍛件質(zhì)量；mS為鍛造過程中的各種損耗。鍛件質(zhì)量據(jù)已繪制鍛件圖樣與材料密度計算。對形狀復(fù)雜或不規(guī)則形狀的鍛件，可簡化為幾部分計算。(3)確定鍛造工序鍛造工序的確定是制定鍛造工藝規(guī)程最重要的部分。它包括鍛件成形的基本工序、輔助工序、精整工序，各工序的次序，各工序間坯料的尺寸以及完成各工序所需的工具等。(4)選定鍛造設(shè)備能力設(shè)備能力是根據(jù)鍛件尺寸、質(zhì)量和材料品種選擇的。對中、小型鍛件，一般采用鍛錘，大型鍛件則選用水壓機。鍛錘的選用可查閱鍛造手冊。(5)鍛造溫度范圍的確定常用材料鍛造溫度范圍可參照表3—3確定。(6)自由鍛典型工藝舉例表3—4為半軸自由鍛鍛造工藝卡，選用的坯料為軋材。4.自由鍛鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性鍛造時，金屬是在固態(tài)下成形，自由鍛還受設(shè)備、工具、技術(shù)條件的限制，鍛件形狀不宜過分復(fù)雜。因此，對自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性總的要求是在滿足使用要求的前提下，其形狀應(yīng)盡量簡單、對稱，具體要求列于表3—5。二、模鍛模鍛是將加熱后的坯料，放置在鍛模模膛內(nèi)，在沖擊力或壓力作用下，使坯料在模膛內(nèi)產(chǎn)生塑性變形，以獲得鍛件的方法。模鍛與自由鍛相比有以下優(yōu)點：生產(chǎn)率高；可鍛出形狀較復(fù)雜的鍛件；鍛件尺寸精確、加工余量小，節(jié)省材料；強度較高，使用壽命長；模鍛操作方便，容易實現(xiàn)機械化；大批量生產(chǎn)時，鍛件成本低。但鍛件成形時，坯料整體變形，因而受設(shè)備噸位限制，模鍛件不能太大；鍛模需用價格昂貴的材料，制造周期長，費用高。因此，模鍛適用于成批、大批量生產(chǎn)形狀較復(fù)雜的中、小型鍛件。按使用設(shè)備不同，模鍛可分為錘上模鍛、胎模鍛、熱模鍛曲柄壓力機上模鍛、摩擦壓力機上模鍛、平鍛機上模鍛以及其他專用設(shè)備上模鍛等。1.錘上模鍛在模鍛錘上進(jìn)行模鍛即錘上模鍛。錘上模鍛是目前最常用的模鍛方法，它工藝通用性強、設(shè)備費用較低并能獨立完成各種類型鍛件的鍛造。錘上模鍛常用設(shè)備為蒸汽一空氣模鍛錘。(1)模鍛件圖樣模鍛件圖樣是制定工藝規(guī)程、設(shè)計和制造鍛模、組織生產(chǎn)、檢驗鍛件等的依據(jù)。在繪制模鍛件圖樣時，要注意以下問題：1)確定分模面分模面是上下鍛模的分界面，分模面的位置直接影響模鍛工藝過程和鍛模模膛的復(fù)雜程度、模鍛生產(chǎn)率、鍛件廢品率和零件制造成本。確定分模面要考慮以下原則：①保證鍛件從模膛取出。②使金屬能順利充滿模膛、流線分布合理。③要便于發(fā)現(xiàn)上、下模錯移。應(yīng)在模膛寬度最大、高度最小處分模，這樣金屬流動方便，容易充滿模膛，也有利于鍛模加工。以圖3—16d—d截面分模較合理。2)加工余量和公差一般加工余量在0．4～4mm內(nèi)，公差值在±(0．3～3)mm范圍內(nèi)。3)模鍛斜度為使鍛件順利地從模膛中取出，在垂直于分模面的模膛壁上都做出一定的斜度，稱為模鍛斜度，如圖3—17所示。斜度在3°～12°范圍內(nèi)。4)圓角半徑為便于坯料在模膛內(nèi)流動并充滿模膛、出模方便和延長鍛模壽命，鍛件上凡是面與面相交處，都不允許有尖角，須做成圓角，如圖3—18所示。外圓角半徑r，內(nèi)圓角半徑R。對中、小型鍛件取(2～3)r。5)沖孔連皮錘上模鍛件上不能直接鍛出通孔，孔內(nèi)必須保留一層金屬，稱為連皮，如圖3—19所示。連皮的厚度要合適，孔徑為30～80mm時，連皮厚度為4～8mm；孔徑小于30mm時，一般不鍛出，圖3—19為帶有沖孔連皮及飛邊的模鍛件。圖3—20所示為齒輪模鍛件圖，圖中雙點劃線為零件的輪廓線，分模面取在最大截面高度的中間，輪輻和輪轂外側(cè)、輪緣內(nèi)側(cè)等部分不加工，不留加工余量，孔的中部兩直線為沖孔連皮沖切后的痕跡。(2)模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性要求1)鍛件應(yīng)有一個合理的分模面。2)為使坯料金屬易于充滿模膛，鍛件外形應(yīng)力求簡單、對稱、平直，盡量避免截面間厚度相差太大或有薄壁、高肋和突然凸起的結(jié)構(gòu)。3)在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下，盡量避免多孔、深孔、窄溝、深槽等結(jié)構(gòu)。4)與分模面垂直的表面上應(yīng)盡可能避免有凹槽和孔。5）鍛件上的孔不可過深，當(dāng)孔徑小于30mm、孔深大于孔徑兩倍時，不宜采用模鍛。6)對復(fù)雜形狀零件用模鍛制坯較困難時，可采用鍛一焊或鍛造一螺釘聯(lián)接等組合結(jié)構(gòu)。2.胎模鍛胎模鍛是在自由鍛錘上采用活動鍛模(胎模)的一種簡單的模鍛方法。胎模鍛一般先用自由鍛方法把坯料預(yù)鍛成接近鍛件的形狀，然后在胎模中最終鍛制成形。胎模鍛兼有自由鍛和模鍛的特點：與模鍛相比，不需昂貴的模鍛設(shè)備，工藝靈活、方便，鍛模結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低。但胎模鍛件的精度不如模鍛件高，生產(chǎn)率也低于模鍛。胎模鍛常應(yīng)用于小型鍛件、批量生產(chǎn)，在中、小型工廠中廣泛應(yīng)用。3.熱模鍛曲柄壓力機上模鍛在成批和大量生產(chǎn)中、小型鍛件時，越來越多地應(yīng)用熱模鍛曲柄壓力機進(jìn)行模鍛。熱模鍛曲柄壓力機的外形與傳動系統(tǒng)如圖3—25所示。在熱模鍛曲柄壓力機上模鍛有以下特點：1)鍛件尺寸精度高、加工余量小，公差也相應(yīng)減小。2)金屬在壓力機上模鍛時，流線分布均勻合理，有利鍛件質(zhì)量的提高。3)滑塊精度高并設(shè)有頂出裝置，故在壓力機上模鍛件的模鍛斜度較錘上模鍛件??；在個別情況下，甚至可鍛出不帶模鍛斜度的鍛件。4)對于形狀復(fù)雜、變形量大的鍛件，在熱模鍛曲柄壓力機上可采用多膛模鍛。圖3—26為齒輪鍛件在壓力機上的鍛造過程。5)無振動、噪聲小，勞動條件好。6)生產(chǎn)率高、容易實現(xiàn)機械化和自動化。熱模鍛曲柄壓力機上模鍛也存在一些缺點，如機器本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高，不宜進(jìn)行拔長、滾擠等制坯工序，故適合于模鍛大批量生產(chǎn)中、小型鍛件。4.摩擦壓力機上模鍛它是靠飛輪、螺桿和滑塊向下運動時所積儲的勢能使坯料產(chǎn)生變形，其能力是以滑塊到工作行程的終點時所產(chǎn)生的最大壓力來表示。摩擦壓力機上模鍛具有以下特點：摩擦壓力機結(jié)構(gòu)簡單，造價低，使用維修方便，噪聲低，工人勞動條件好。它常用于小型鍛件的批量生產(chǎn)，加工帶頭的桿類鍛件及多凸緣、凹槽的鍛件(圖3—28)，也可應(yīng)用于切邊、彎曲及冷、熱校正和精壓等工序。5.平鍛機上模鍛平鍛機是曲柄壓力機的一種，只是其工作部分作水平往復(fù)運動，故稱為平鍛機。平鍛機具有曲柄壓力機的一切特點。圖3—30所示即為平鍛機上典型的鍛造過程及在平鍛機上用多模膛鍛模鍛制典型件的成形過程。平鍛機上模鍛除具有熱模鍛曲柄壓力機上模鍛的一切特點外，還具有以下特點：1)坯料水平放置，其長度不受設(shè)備方向的限制。2)鍛模由活動模、固定模和沖頭構(gòu)成，有兩個分模面，可鍛出側(cè)面有凸緣、凹檔的鍛件；一般坯料均是局部加熱、局部鍛造。3)鍛件外壁不要斜度，余量、余塊小，帶孔件可不留連皮，飛邊小、鍛件質(zhì)量好。4)生產(chǎn)率高，最高每分鐘可鍛制120件。平鍛機上模鍛適合于鍛造帶凹檔和凸緣的回轉(zhuǎn)體鍛件的大批量生產(chǎn)。圖3—31所示為平鍛機上生產(chǎn)的鍛件。第四節(jié)沖壓沖壓是塑性成形的基本方法之一。它是利用沖壓設(shè)備和模具對板料加壓，使板料產(chǎn)生分離或變形用以制造薄壁零件或毛坯的加工方法。沖壓一般都在室溫下進(jìn)行，故亦稱冷沖壓。它有如下主要優(yōu)點：1)能生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件，廢料較少。2)沖壓件尺寸精度高、表面粗糙度小，一般不經(jīng)機械加工可使用。3)材料消耗少，可獲得質(zhì)量輕、剛度和強度較高的零件。4)操作簡便、生產(chǎn)率高，便于實現(xiàn)機械化、自動化。沖模要求較高、制造復(fù)雜、成本高、只適合于大批量生產(chǎn)。沖壓所用原材料應(yīng)具有足夠的塑性。常用的有低碳鋼和高塑性的合金鋼、銅和鋁等非鐵合金的板材、條材等；也可沖壓塑料、絕緣板、皮革等非金屬。一般板材厚度小于6mm，當(dāng)板材厚度大于8mm時，則要采用熱沖壓。一、沖壓基本工序沖壓的基本工序有分離工序和變形工序兩大類。使坯料的一部分與另一部分分離的工序稱為分離工序，包括落料、沖孔、切斷、修整等。使坯料的一部分相對另一部分產(chǎn)生位移而不斷裂的工序稱為變形工序，包括彎曲、拉深、翻邊等。1.沖裁沖裁從廣義上講包括落料、沖孔和切斷等工序。落料和沖孔是用沖模沿封閉的輪廓曲線沖切，沖下部分是工件則為落料；沖下部分是廢料則為沖孔。切斷則是用剪床或沖模沿不封閉曲線切斷。沖裁一般指落料和沖孔。2.彎曲彎曲是將板料彎成一定的角度或曲率的變形工序，如圖3—34所示。3.拉深將板狀坯料變形為空心零件的工序稱為拉深，也稱拉延。用拉深工藝可制成筒形、錐形、階梯形、球形、方盒形和其他不規(guī)則形狀的薄壁殼體件。為防止拉深過程中的起皺，可用壓邊圈(圖3—37)。4.其他變形工序其他常用沖壓變形工序有翻邊、扭轉(zhuǎn)、收口、成型、脹形、旋壓等，如圖3-38所示。(1)翻邊---將坯料孔的邊緣或外緣翻出豎立邊緣的工序，如圖3-38a所示。(2)扭轉(zhuǎn)---將沖裁后的半成品扭轉(zhuǎn)成一定角度的工序，如圖3-38b所示。(3)收口---在筒形件的某個位置上，使其徑向尺寸減小的工序，如圖3-38c所示。(4)成型---在板料毛坯或零件表面局部成形，制成各種形狀突起或凹陷的工序，如圖3-38d所示。(5)脹形---利用塑性物質(zhì)或液體為傳動介質(zhì)，使拉深半成品徑向局部擴脹成形的工序，如圖3-38e所示。(6)旋壓---在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，用壓桿使板料逐步成形為回轉(zhuǎn)體的工序，如圖3-39所示。二、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行沖壓件的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不僅要保證其使用要求，還要盡量滿足沖壓工藝性的要求。這樣可以減少材料的消耗和工序數(shù)，使模具壽命延長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單、成本降低。一般而言，對沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性影響最大的是工件的幾何形狀、尺寸和精度要求等。1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性形狀應(yīng)盡量簡單、對稱，圓角過渡，沖孔尺寸不能過小。2.彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性圓角半徑不要小于最小彎曲半徑，也不宜過大。形狀應(yīng)盡量對稱，彎曲邊不要過短，彎曲帶孔件時，孔的位置應(yīng)遠(yuǎn)離彎曲邊等。3.拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性(1)拉深件形狀力求簡單，避免圓錐形、球面形和空間復(fù)雜曲面形，盡量采用軸對稱的形狀。(2)應(yīng)使拉深件高度盡可能減低。(3)成對稱形狀，一起沖壓，然后切開，以減少工序、節(jié)約材料、易于變形和保證質(zhì)量。(4)對帶凸緣拉深件的凸緣寬度要適當(dāng)。(5)拉深圓筒形件時，各處的圓角半徑應(yīng)滿足一定要求。(6)拉深件的精度不能要求過高。三、沖模沖模是沖壓必要的專用工具，沖模的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量對沖壓生產(chǎn)極為重要。根據(jù)工序的復(fù)合程度，沖?？煞譃楹唵文！?fù)合模和連續(xù)模三種。第五節(jié)鍛壓新工藝隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，鍛壓也有很大發(fā)展，出現(xiàn)許多新工藝和新技術(shù)，例如，零件的擠壓、輥軋、徑向鍛造、精密模鍛、擺動輾壓、粉末熱鍛、超塑成形等。一、零件的擠壓擠壓是通過對擠壓模內(nèi)坯料施加強大壓力，使它發(fā)生變形而獲得毛坯或零件的加工方法。擠壓加工有以下特點：金屬塑性高，擠壓零件表面質(zhì)量好，力學(xué)性能高，材料利用率高等等。根據(jù)擠壓時金屬流動方向和凸模運動方向的關(guān)系，可分為以下四種擠壓方法。1．正擠壓擠壓時，金屬流動方向與凸模運動方向一致，如圖3-47所示。2．反擠壓擠壓時，金屬流動方向與凸模運動方向相反，如圖3-48所示。3．復(fù)合擠壓擠壓時，金屬沿凸模運動方向和相反方向均有流動，如圖3-49所示。4．徑向擠壓擠壓時，金屬流動方向與凸模運動方向呈90°角，如圖3-50所示。擠壓主要應(yīng)用于生產(chǎn)各種軸對稱形狀的小型零件，對于非對稱件，擠壓時金屬流動不均，很容易使凸模折斷。二、零件的軋制軋制主要用以生產(chǎn)型材、管材、板材及異型鋼材等原材料，近年來，成功地用來制造各種零件，應(yīng)用逐漸廣泛。零件的軋制具有以下特點：生產(chǎn)率高，鍛件質(zhì)量好，軋制鍛件可更接近零件形狀，節(jié)約金屬材料；勞動條件好，便于實現(xiàn)機械化、自動化；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、對廠房地基要求低。零件軋制工藝主要有輥鍛、環(huán)形件軋制、熱軋齒輪等。1.