第二三篇鑄造成形和金屬塑性成形

第二三篇鑄造成形和金屬塑性成形第一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一一、

熔融合金的流動(dòng)性及充型能力

1.流動(dòng)性液態(tài)合金充滿型腔，形成輪廓清晰、形狀和尺寸符合要求的優(yōu)質(zhì)鑄件的能力。第二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

影響合金流動(dòng)性的因素——合金成分共晶成分的合金——凝固溫度最低逐層凝固：表層逐漸向中心凝固，固液界面比較滑，對(duì)液態(tài)合金的流動(dòng)阻力較小。糊狀凝固：合金在一定溫度范圍內(nèi)凝固，由于初生樹枝狀晶體與液體金屬兩相共存，粗糙的固液界面使合金的流動(dòng)阻力加大，合金的流動(dòng)性大大下降。結(jié)晶溫度區(qū)間越寬，流動(dòng)性越差。第三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、充型能力考慮鑄型及工藝因素影響時(shí)熔融金屬的流動(dòng)性。影響充型能力的因素（1）流動(dòng)性：熔融金屬本身的流動(dòng)能力，是影響充型能力的主要因素之一。（2）澆注溫度及鑄型條件澆注溫度：鑄鋼為1520~1620℃；鑄鐵1230~1450℃；鋁合金為680~780℃。澆注溫度高，也太合金的粘度下降；過(guò)熱多大，液態(tài)合金所含熱量增加，因而液態(tài)合金傳給鑄型的熱量增多，減緩了合金的冷卻速度，這大大提高了充型能力。因此，提高合金的澆注溫度，是改善充型能力的重要工藝措施。

第四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

鑄型條件對(duì)充型能力有很大影響。鑄型中凡是能增加金屬流動(dòng)阻力、降低流速和提高金屬冷卻速度的因素，均會(huì)降低合金的充型能力。鑄型壓力、畜熱系數(shù)；鑄件與澆鑄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。第五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

二、合金的收縮

合金的收縮：合金在凝固和冷卻過(guò)程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象。

液態(tài)收縮：（T澆）-液相線溫度Tl間的收縮。

凝固收縮：（Tl）-固相線溫度Ts間的收縮。

固態(tài)收縮：（Ts）到室溫間的收縮縮孔：集中在鑄件上容積較大的孔洞?？s松：分散在鑄件某些區(qū)域內(nèi)的細(xì)小孔洞。

防止縮孔、縮松的方法：

1、選用結(jié)晶溫度范圍窄的合金。

2、定向凝固定向凝固：冒口放在厚大部位，冒口本身最后凝固。第六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

鑄造應(yīng)力：固態(tài)收縮受到阻礙產(chǎn)生的應(yīng)力。鑄造熱應(yīng)力：壁厚不均勻、各部分收縮不一致產(chǎn)生的應(yīng)力。鑄造機(jī)械應(yīng)力：合金線收縮受到鑄型或型芯的機(jī)械阻礙形成的內(nèi)應(yīng)力。減小應(yīng)力的措施：

1、使鑄件同時(shí)凝固同時(shí)凝固：鑄件個(gè)部分熱分布趨于一致，同時(shí)凝固收縮。

2、改善退讓性

3、去應(yīng)力退火第七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一三、鑄件常見缺陷

冷隔、澆不足—充型能力不足。預(yù)防：提高澆注溫度、澆注速度氣孔—在金屬液結(jié)殼前氣體未逸出，在鑄件內(nèi)生成的孔洞。預(yù)防：降低金屬液含氣量；增大型砂的透氣性；在型腔的最高處增設(shè)出氣冒口。粘砂—粘附鑄件表面上難以清除的砂粒。機(jī)械粘砂、化學(xué)粘砂夾砂—在鑄件表面形成的溝槽和疤痕砂眼—鑄件內(nèi)部充塞的砂洞。預(yù)防：提高型砂的強(qiáng)度；增大模樣起模斜度。第八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一脹砂—在金屬液的壓力作用下鑄件局部脹大變形—鑄造應(yīng)力大于屈服強(qiáng)度。預(yù)防：反變形量，加大加工余量裂紋—鑄造應(yīng)力大于強(qiáng)度極限。熱裂：高溫下產(chǎn)生熱裂。裂紋短、縫隙寬、形狀曲折、氧化色。冷裂：在較低溫度下形成的裂紋。裂紋細(xì)小、呈直線狀、裂縫內(nèi)呈藍(lán)色。大而薄的鑄件容易產(chǎn)生冷裂防止裂紋：減小鑄造應(yīng)力、如鑄件壁厚要均勻；增加型砂的退讓性；降低合金的脆性控制硫、磷量。第九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

砂型（sandmould）鑄造工藝

鑄造生產(chǎn)過(guò)程第十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一青銅文化四羊方尊虎食人卣第十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一青銅文化二里岡出土饕餮乳釘紋方鼎大禾人面方鼎第十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一銅鐘通高6.75米，鐘壁厚度不等，最厚處185毫米，最薄處94毫米，重w約46噸。鐘體內(nèi)外遍鑄經(jīng)文，共22.7萬(wàn)字。銅鐘合金成分為：銅80.54％、錫16.40％、鋁1.12％，為泥范鑄造。

永樂(lè)大鐘第十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一一、造型（造芯）方法

手工造型、機(jī)器造型手工造型：填砂、緊實(shí)和起模都用手工來(lái)完成。

優(yōu)點(diǎn)：操作方便靈活、適應(yīng)性強(qiáng)。生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，質(zhì)量不易保證。故只適用單件、小批量生產(chǎn)。

型（芯）砂的性能：強(qiáng)度、透氣性、耐火度、退讓性、可塑性。

造型：加砂、緊砂和起模用造型機(jī)完成大批量生產(chǎn)砂型的主要方法。

造芯：制作鑄件空心、內(nèi)凹部分—型芯。第十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一手工造型過(guò)程：備砂造型（芯）修型（芯）烘干下芯合箱澆鑄（金屬熔煉）落砂清理檢驗(yàn)。手工造型常用方法：

過(guò)程：準(zhǔn)備砂箱、模型填砂緊實(shí)扎氣孔起模開澆口整模造型；分活塊造型；挖砂造型；假箱造型；三箱造型；刮板造型。型芯制造：放芯骨—緊砂—開通氣道—刷涂料烘干第十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一型砂mouldingsand配制造型砂型干燥工裝準(zhǔn)備爐料準(zhǔn)備合金冶煉芯砂coresand配制造芯coremaking型芯干燥工藝三大塊：冶煉，造型（芯）和澆注落砂shakeout清理cleaning

鑄件檢驗(yàn)入庫(kù)砂型sandmould鑄造工藝流程圖合型澆注凝固冷卻第十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一第十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

砂型鑄造工藝簡(jiǎn)圖澆注金屬造型、芯做木模鑄件空心圓柱的鑄造工藝流程

第十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)

鑄造工藝圖—指導(dǎo)模樣（芯盒）設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、造型和鑄件檢驗(yàn)的工藝文件。在零件圖上用規(guī)定的紅、蘭等各色符號(hào)表示：澆注位置、分型面、加工余量、收縮率、起模斜度、反變形量、澆、冒口系統(tǒng)、冷鐵，鑄肋，砂芯數(shù)量及芯頭大小、下芯次序等。（一）選擇澆注位置遵循原則：1、重要加工面朝下或位于側(cè)面。2、鑄件的大平面應(yīng)朝下。3、面積大的薄壁置于鑄型下部、垂直或傾斜位置。4、厚大部分放上部或側(cè)面，以便定向凝固。第十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一（二）鑄型分型面的選擇原則1、簡(jiǎn)化工藝、便于起模，使造型工藝簡(jiǎn)化盡量使分型面平直、數(shù)量少，避免不必要的活塊和型芯。2、盡量使鑄件全部或大部置于同一砂箱3、盡量使型腔及主要型芯位于下型（三）工藝參數(shù)的確定

機(jī)械加工余量、起模斜度、收縮率、型芯頭尺寸等具體參數(shù)灰鑄鐵加工余量表1-6、最小鑄孔表1-7、型芯頭收縮率第二十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一（四）鑄造工藝設(shè)計(jì)的一般程序

1、鑄造工藝設(shè)計(jì)、畫鑄造工藝圖：①產(chǎn)品零件的技術(shù)條件和結(jié)構(gòu)工藝性分析。②選擇鑄造及造型方法。③確定澆注位置和分型面。④選用工藝參數(shù)。⑤設(shè)計(jì)澆冒口、冷鐵和鑄肋。⑥型芯設(shè)計(jì)。2、畫鑄件毛坯圖—在鑄造工藝圖基礎(chǔ)上。3、鑄型裝配圖4、鑄造工藝卡片：說(shuō)明造型、造芯、澆注、打箱、清理等工藝操作過(guò)程及要求第二十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一C6140車床進(jìn)給箱鑄造工藝方案分析第二十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一車床進(jìn)給箱鑄造工藝圖第二十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一三、鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求鑄件的外形必須力求簡(jiǎn)單、造型方便，不加工表面，應(yīng)給出結(jié)構(gòu)斜度，鑄件的內(nèi)腔必須力求簡(jiǎn)單、盡量少用型芯2、合金性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求壁厚均勻內(nèi)表面及外表面轉(zhuǎn)角的連接處應(yīng)為圓角鑄件上部大的水平面（按澆注位置）設(shè)計(jì)成傾斜面采用能夠自由收縮或減緩收縮受阻的結(jié)構(gòu)厚壁與薄壁相連接要逐步過(guò)渡應(yīng)采用對(duì)稱或加肋的結(jié)構(gòu)第二十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一§8-3特種鑄造一、熔模鑄造（失蠟鑄造）1．熔模鑄造的工藝過(guò)程

制造蠟?zāi)！圃煨蜌ぁ刍災(zāi)！撓灐簾鷿沧ⅰ摎ず颓謇?、熔模鑄造的特點(diǎn)（1）鑄件形狀復(fù)雜精度高。（尺寸精度達(dá)IT11~IT14，表面粗糙度Ra12.5~1.6μm，最小壁厚為0.3mm，最小孔徑為0.5mm.（2）鑄造合金不受限制，（3）鑄件生產(chǎn)批量不受限制（4）工序繁雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本較高；

應(yīng)用：葉片、泵的葉輪、切削刀具等25kg以下鑄件第二十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、金屬型鑄造（鑄型用金屬制成）種類—垂直分型式、水平分型式、復(fù)合分型式金屬型鑄造的工藝過(guò)程表面噴刷涂料→預(yù)熱金屬型→澆注→開型金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用

1、有較高的尺寸精度（IT12~IT16）

2、鑄件冷卻速度快，晶粒較細(xì)，

3、可實(shí)現(xiàn)一型多鑄，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。

4、金屬型制造成本高，不適宜熔點(diǎn)高、形狀復(fù)雜和薄壁鑄件；鑄鐵件表面易產(chǎn)生白口應(yīng)用：大批量生產(chǎn)的銅合金、鋁合金鑄件，活塞、連桿、汽缸蓋等。第二十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一三、壓力鑄造

將熔融合金在高壓、高速條件下充型的精密鑄造方法。（比壓：30~70MPa）壓鑄機(jī)—熱壓室、冷壓室（立式、臥式）兩類。壓力鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用

1、鑄件尺寸精度高，IT11~IT13，Ra6.3~1.6μm。2、可鑄壁薄、形狀復(fù)雜、具有小孔、螺紋的鑄件。3、鑄件內(nèi)部組織極細(xì)密，4、生產(chǎn)率高，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化及自動(dòng)化生產(chǎn)。5、壓鑄件皮下易產(chǎn)生氣孔，易產(chǎn)生縮孔和縮松；6、設(shè)備投資大，鑄型制造周期長(zhǎng)、造價(jià)高，不宜小批量生產(chǎn)。第二十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一四、低壓鑄造—液體金屬在壓力（0.02~0.06MPa）作用下，由下而上充填型腔的鑄造工藝。特點(diǎn)：①壓力和速度可以調(diào)節(jié)；②充型平穩(wěn)無(wú)飛濺現(xiàn)象；③鑄件組織致密；④鑄件合格率高，節(jié)省金屬；⑤設(shè)備投資少，勞動(dòng)條件好。用途：發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、活塞、葉輪等。五、離心鑄造—液體金屬在離心力作用下充填鑄型并凝固成形的一種鑄造方法。鑄型轉(zhuǎn)速在250~1500r/min

特點(diǎn)：①鑄中空鑄件不用型芯；②提高金屬充型能力；③補(bǔ)縮條件好；④無(wú)澆注系統(tǒng)和冒口，節(jié)約金屬。用途：鑄鐵管、汽缸套、銅套、雙金屬軸承、無(wú)縫管坯、造紙機(jī)滾筒等鑄件。第二十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一六、陶瓷型鑄造工藝過(guò)程：砂套造型→灌漿膠結(jié)→起模、噴燒→焙燒→合型→澆注特點(diǎn)：①尺寸精度和表面粗糙度等與熔模鑄造相近；②鑄件的大小不受限制；③投資少、生產(chǎn)周期短；④不適于生產(chǎn)批量大、重量輕或形狀復(fù)雜的鑄件；主要用于：生產(chǎn)厚大的精密鑄件其它特種鑄造：實(shí)型鑄造—發(fā)泡塑料模樣造型，澆鑄后模樣氣化磁型鑄造—用磁丸微震緊實(shí)的實(shí)型鑄造。擠壓鑄造

—型腔內(nèi)對(duì)金屬液施加機(jī)械壓力的鑄造工藝第二十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一§8-4常用合金鑄造生產(chǎn)一、鑄鐵灰鑄鐵:鑄造性能優(yōu)良，鑄造工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)中多采用同時(shí)凝固原則灰鑄鐵主要在沖天爐、電爐熔煉。孕育處理：鐵液中沖入硅鐵合金孕育劑處理方法。石墨分布均勻細(xì)小，含碳量愈少、石墨愈細(xì)小，鑄鐵的強(qiáng)度愈高。球墨鑄鐵鐵液：高碳（Wc=3.6%~4.0%）、低硫、磷、錳。球化處理：（沖入法）1.0%~1.6%稀土鎂合金。孕育：的主要作用是促進(jìn)鑄鐵石墨化第三十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、鑄鋼件的生產(chǎn)鑄造性能差、熔點(diǎn)高，易氧化；流動(dòng)性差；收縮大鑄鋼的熔煉：電弧爐、平爐、感應(yīng)電爐鑄造工藝特點(diǎn)：1、型砂強(qiáng)度、耐火度、透氣性要求高人造石英砂。2、采用定向凝固原則3、嚴(yán)格控制澆注溫度熱處理：wC≥0.35%均勻化退火；wC<0.35%正火。三、非鐵合金鑄件的生產(chǎn)鑄件收縮大、實(shí)現(xiàn)定向凝固。坩鍋爐來(lái)熔化。四、常用鑄造方法的選擇常用鑄造方法比較見表1-18。第三十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三篇金屬壓力加工塑性成形：利用金屬材料的塑性變形規(guī)律,在外力的作用下獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的零件或毛坯的加工方法。塑性成形的方法：自由鍛、模鍛、板料沖壓、擠壓、拉拔、軋制特點(diǎn)：（1）能改善金屬的組織，提高金屬的力學(xué)性能（2）可提高材料的利用率（3）具有較高的生產(chǎn)率（4）可獲得精度較高的毛坯或零件（5）壓力加工不能加工脆性材料（如鑄鐵）

第三十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一第一章金屬塑性成形一、金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)

金屬塑性變形的概念

金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)：晶體內(nèi)部產(chǎn)生滑移的結(jié)果。塑性成形實(shí)質(zhì)：金屬在固態(tài)下，通過(guò)力使坯料塑性流動(dòng)（晶體內(nèi)部產(chǎn)生滑移）。第三十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、金屬塑性變形對(duì)組織和性能的影響

（一）金屬在常溫下塑性變形后，組織將發(fā)生以下變化：晶粒沿最大變形方向伸長(zhǎng)；晶格與晶粒發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；晶粒間產(chǎn)生碎晶。（二）塑性變形對(duì)力學(xué)性能的影響

1、產(chǎn)生加工硬化

金屬在常溫下隨著變形量的增加，強(qiáng)度和硬度上升，而塑性和韌性下降的現(xiàn)象，稱冷變形強(qiáng)化，又稱加工硬化。

回復(fù)：溫度升高時(shí)，原子因獲得熱能，使原子得以回復(fù)正常排列，消除了晶格扭曲，部分的消除加工硬化。這一過(guò)程叫回復(fù)。

第三十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

再結(jié)晶：當(dāng)溫度升高時(shí)，金屬原子獲得更多的熱能，開始以某些碎晶或雜質(zhì)為核心，按變形前的晶格結(jié)構(gòu)結(jié)晶形成新的晶粒，從而消除了全部的冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象，這個(gè)過(guò)程叫再結(jié)晶。這時(shí)的溫度叫再結(jié)晶溫度。

在實(shí)際生產(chǎn)中，采用加熱的方法使金屬發(fā)生再結(jié)晶，再次獲得良好的塑性，以便于使金屬繼續(xù)塑性變形產(chǎn)生加工硬化，來(lái)提高其強(qiáng)度和硬度。

塑性變形→產(chǎn)生加工硬化→回復(fù)→再結(jié)晶→提高塑性→塑性變形→提高強(qiáng)度和硬度

塑性變形有以下兩種：冷變形：在再結(jié)晶以下的變形叫冷變形。變形過(guò)程中無(wú)再結(jié)晶現(xiàn)象。變形后的金屬具有冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象。熱變形：在再結(jié)晶溫度以上的變形叫熱變形。第三十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、纖維組織的利用纖維組織對(duì)金屬的力學(xué)性能有很多的影響，使金屬在性能上有了方向性。（1）變形程度的影響纖維組織的明顯程度與金屬的變形程度有關(guān)。變形程度越大，纖維組織越明顯，金屬在縱向（平行于纖維方向）上塑性和韌性越高，而在橫向（垂直纖維方向）上塑性和韌姓降低。常用鍛造比來(lái)表示變形程度：鍛造比Y鍛：拔長(zhǎng)—Y鍛=S0/S；鐓粗—Y鍛=H0/H碳鋼Y鍛=2~3；合金鋼Y鍛=3~4；高合金工具鋼（高速鋼）（Y鍛=5~12）；型材Y鍛=1.1~1.3第三十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一（2）纖維組織的利用

零件工作時(shí)正應(yīng)力方向與纖維方向一致，切應(yīng)力方向與纖維方向垂直。纖維方向的分布與零件的外形輪廓相符合不被切斷。第三十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一三、金屬的可鍛性（塑性變形性）

衡量金屬材料在塑性變形時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)制品的難易程度。

金屬的可鍛性：塑性和變形抗力來(lái)衡量。1、影響金屬可鍛性的內(nèi)在因素化學(xué)成分：Wc；合金元素金屬組織：2、影響金屬可鍛性的加工條件變形溫度；變形速度；應(yīng)力狀態(tài)；第三十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一四、金屬變形的規(guī)律1、體積不變規(guī)律

（1）塑性變形只有形狀和尺寸的改變，無(wú)體積的變化；（2）不論應(yīng)變狀態(tài)如何，必有一個(gè)主應(yīng)變與其它兩個(gè)主應(yīng)變的符號(hào)相反，且絕對(duì)值最大。（3）根據(jù)兩個(gè)主應(yīng)變值，可算出第三個(gè)主應(yīng)變大小。2、最小阻力定律—金屬在塑性變形過(guò)程中，如果金屬質(zhì)點(diǎn)有向幾種方向移動(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)。第四十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一§9-2自由鍛一、自由鍛工序基本工序：鐓粗、拔長(zhǎng)、彎曲、沖孔、切割等輔助工序：壓鉗口、壓鋼錠棱邊、切肩等修整：校正、滾圓、平整二、自由鍛工藝規(guī)程的制定1、繪制自由鍛件圖（1）敷料（2）鍛件余量（3）鍛件公差2、確定坯料質(zhì)量尺寸

G坯料=G鍛件+G燒損+G料頭3、選擇鍛造工序

4、選擇鍛造設(shè)備5．確定鍛造溫度范圍

第四十一頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)原則：滿足使用性能，形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。1．鍛件上不應(yīng)具有錐體或斜面結(jié)構(gòu)。2．鍛件幾何體的交接處不應(yīng)形成空間曲線。

3．鍛件上不應(yīng)設(shè)計(jì)出加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、工字形截面或空間曲線形表面4．設(shè)計(jì)成由簡(jiǎn)單件構(gòu)成的組合體。第四十二頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一§9-3模鍛

模鍛：在模鍛設(shè)備上，利用金屬鍛模使坯料在模膛內(nèi)受壓發(fā)生塑性變形的鍛造方法。

一、錘上模鍛的工藝特點(diǎn)1、可多次連續(xù)錘擊，逐步成型。2、錘頭的行程、打擊速度或打擊能量均可調(diào)節(jié)。3、金屬在上模模膛中具有更好的充填效果4、適應(yīng)性廣，可生產(chǎn)多種類型的鍛件5、不適合低塑性材料（如鎂合金等）。二、錘上模鍛鍛模結(jié)構(gòu)

制坯模膛：拔長(zhǎng)模膛、滾壓模膛、彎曲模膛、切斷模膛模鍛模膛：終鍛模膛、預(yù)鍛模膛第四十三頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

三、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定

工藝規(guī)程：繪制模鍛件圖、計(jì)算坯料尺寸、確定模鍛工步（模膛）、選擇鍛造設(shè)備、確定鍛造溫度范圍等

1．繪制模鍛件圖（１）分模面

1）應(yīng)選在模鍛件最大水平投影尺寸的截面上。2）分模面的應(yīng)使上下模模膛輪廓一致。3）分模面應(yīng)使零件所加的敷料最少。（２）加工余量、公差和敷料

（３）模鍛斜度

斜度為5°~15°；內(nèi)壁比外壁大2°~5°第四十四頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一（4）設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免有深孔或多孔結(jié)構(gòu)（5）對(duì)復(fù)雜鍛件，為減少敷料，簡(jiǎn)化模鍛工藝，在可能條件下，應(yīng)采用鍛造—焊接或鍛造—機(jī)械連接組合工藝。

五、其它模鍛方法

胎模鍛是在自由鍛設(shè)備上用胎模生產(chǎn)模鍛件的工藝方法模鍛生產(chǎn)的壓力機(jī)有摩擦壓力機(jī)、平鍛機(jī)、水壓機(jī)、曲柄壓力機(jī)第四十五頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一§9-4板料沖壓

利用沖模在壓力機(jī)上使板料分離或變形，獲得沖壓件的加工方法。沖壓設(shè)備：剪床沖床第四十六頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一一、沖壓工序及工藝設(shè)計(jì)

（一）分離工序分離工序是使板料的一部分與另一部分分離1．沖裁變形過(guò)程（a）彈性變形階段（b）塑性變形階段（c）剪裂分離階段沖裁凸模、凹模鋒利，間隙=5％～10％板厚。沖裁件斷面：1—圓角帶（塌角）2—光亮帶（光面）3—剪裂帶；4—毛刺。第四十七頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一2．沖裁工藝設(shè)計(jì)

（1）沖裁間隙的選擇

Z=2Ct

（2）刃口尺寸計(jì)算

1)落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；沖孔時(shí)凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

2）凹模的刃口的基本尺寸=落料件的最小極限尺寸；凸模刃口基本尺寸=孔的最大極限尺寸。

3）采用配制加工時(shí)，刃口尺寸的制造公差一般為沖件公差的1/3~1/4。

4）沖件形狀簡(jiǎn)單模具用分別加工法，沖件形狀復(fù)雜的模具用配制法計(jì)算刃口尺寸計(jì)算。（3）沖裁力計(jì)算F=KLtτ或F=Ltσb（4）排樣設(shè)計(jì)a）有廢料排樣法b）少?gòu)U料排樣法c）無(wú)廢料排樣法

第四十八頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一3．整修與精沖

整修：利用模具將沖裁件的邊緣切去一小層金屬(0.1~0.4mm)，從而提高沖裁件斷面質(zhì)量與精度。工件精度：IT7~6級(jí)精密沖裁：無(wú)間隙(負(fù)間隙沖裁)

整修精密沖裁

第四十九頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一

（二）彎曲工序

1．彎曲變形過(guò)程與特點(diǎn)（1）彎曲變形區(qū)（2）最小彎曲半徑rmin：彎曲半徑大于rmin（3）中性層：計(jì)算彎曲件展開長(zhǎng)度的依據(jù)。（4）回彈2、彎曲工藝設(shè)計(jì)（1）彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性直邊高H＞2t；L≥1~2t（2）毛坯展開尺寸計(jì)算（3）彎曲力的計(jì)算（4）彎曲件的工序安排第五十頁(yè)，共五十六頁(yè)，編輯于2023年，星期一（三）拉深

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