机械行业制造锻压工艺管理知识基础

第三节冲压31

第一节压力加工2第二节锻造一、压力加工方法

压力加工——使毛坯材料产生塑性变形或分离而无切屑的加工方法。常见的压力加工有锻压、轧制、拉拔、挤压等。常见的压力加工方法常见的压力加工方法第一节压力加工

锻造

冲压轧制拉拔挤压

锻造

冲压轧制拉拔挤压

在锻造中，坯料整体发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动加工方法图示产品图例

锻造

冲压轧制拉拔挤压

在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成型加工方法图示产品图例

锻造

冲压轧制拉拔挤压

使坯料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续塑性变形，获得要求的截面形状并改变其性能加工方法图示产品图例

锻造

冲压轧制拉拔挤压加工方法图示产品图例

坯料在牵引力作用下通过模孔拉出，使之产生塑性变形且截面缩小、长度增加

锻造

冲压轧制拉拔挤压加工方法图示产品图例

坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出，使之横截面积减小、长度增加，成为所需制品。分为冷挤、温挤和热挤。锻压新技术和新工艺二、锻压的特点工艺类别特点应用场合锻造（1）改善金属的内部组织，提高金属的力学性能，如能提高工件的强度、塑性和韧性（2）具有较高的劳动生产率（3）采用精密模锻可使锻件尺寸、形状接近成品，因而可大大节约金属材料和减少切削加工工时（1）适应范围广。既可进行单件、小批量生产，又可进行大批量生产（2）不能锻造形状复杂的工件冲压（1）在分离或成形过程中，板料的厚度变化很小，内部组织也不产生变化（2）生产效率很高，易实现机械化、自动化生产（3）冲压制件尺寸精确，表面光洁，一般不再进行加工或仅按需要补充进行机械加工即可使用（4）冲压使用的模具精度高，制造复杂，成本高（1）适应范围广，并能制出形状较复杂的冲压制件（2）主要适用于大批量生产操作前确确认设备备床身、、工作台台面、导导轨以及及其他主主要滑动动面上不不得有障障碍物，，润滑部部位油量量充足。。操作前、、后应检检查各操操作机构构的手柄柄、阀、、杆等是是否放在在说明书书规定的的非工作作位置上上。操作前检检查安全全防护装装置是否否齐全完完好，各各主要零零部件及及紧固件件有无异异常松动动现象。。操作前检检查管道道阀门及及装置是是否完好好、无泄泄漏。三、锻压压设备安安全操作作规程操作前须须进行空空运转试试车，确确认一切切正常方方可开始始工作。。操作设备备时必须须坚守工工作岗位位，不做做与工作作无关的的事，必必须离开开时，要要停机并并切断电电源。规范操作作设备，，不得超超范围、、超负荷荷使用设设备。操作完毕毕，应整整理工具具和产品品制件，，清扫工工作场地地和设备备，并擦擦拭干净净设备各各部位，，各滑动动面应加加油保护护。锻造概述第二节锻锻造造锻造——是在压力力设备及及工（模模）具的的作用下下，使金金属坯料料或铸锭锭产生局局部或全全部的塑塑性变形形，以获获得一定定几何形形状、尺尺寸和质质量的锻锻件的加加工方法法。自由锻模锻一、坯料料的加热热1．金属材材料的始始锻温度度和终锻锻温度始锻温度度——允许加热热达到的的最高温温度。终锻温度度——停止止锻锻造的温温度。2．锻造温温度范围围锻造温度度范围——锻件的始始锻温度度到终锻锻温度的的温度间间隔。3．加热速速度加热温度度——加热时坯坯料表面面温度升升高的速速度（℃/h）。二、自由由锻自由锻——是利用冲冲击力或或压力使使金属在在上、下下砧面间间各个方方向自由由变形，，不受任任何限制制而获得得所需形形状和尺尺寸及一一定力学学性能的的锻件的的一种加加工方法法。1．自由锻锻设备自由锻分分为手工自由由锻和机器自由由锻两种。手工自由由锻机机械自由由锻空气锤蒸汽—空气锤水压机2．自由锻锻的基本本工序（1）镦粗（2）拔长（3）冲孔（4）弯曲曲（5）扭转转（6）切断断镦粗粗———是对对原原坯坯料料沿沿轴轴向向锻锻打打，，使使其其高高度度降降低低、、横横截截面面面面积积增增大大的的操操作作过过程程。。分分为为整整体体镦镦粗粗和和局局部部锻锻粗粗。。整体体镦镦粗粗局部部锻锻粗粗拔长长———是使坯料长长度增加、、横截面面面积减小的的锻造工序序。拔长时，每每次送进量量L应为砧宽B的0.3～0.7倍。若L太大，拔长长效率反而而下降；若若L太小，又易易产生夹层层。拔长的送进进量a）送进量合合适b）送进量太太大，拔长长效率低c）送进量太太小，易产产生夹层a）b）c）较重锻件的的拔长较小锻件的的拔长圆形坯料拔拔长时的过过渡截面形形状冲孔——是用冲子在在坯料上冲冲出通孔或或不通孔的的锻造工序序。1）单面冲孔孔：厚度小小的坯料2）双面冲孔预冲凹坑冲冲至3/4深度翻翻转坯料冲冲透坯料料弯曲——使坯料弯曲曲成一定角角度或形状状的锻造工工序。a）b）c）a），b）角度弯曲曲c）成形弯曲曲扭转——使坯料的一一部分相对对于另一部部分旋转一一定角度的锻造造工序。切断——分割坯料或或切除料头头的锻造工工序。方形截面切切断圆形截面切切断3．自由锻的的特点及应应用（1）设备和工工具有很大大的通用性性，且工具具简单，通通常只能制制造形状简简单的锻件件。（2）自由锻可可以锻制质质量不足1kg到300t左右的锻件件。大型锻锻件只能采采用自由锻锻，因此自自由锻在一一般机械制制造中具有有重要意义义。（3）自由锻依依靠操作者者的技术控控制形状和和尺寸，锻锻件精度低低，表面质质量差，金金属消耗多多。三、模锻模锻——将加热后的的坯料放在在锻模的模模腔内，经经过锻造，，使其在模模腔所限制制的空间内内产生塑性性变形，从从而获得锻锻件的锻造造方法。液压模锻锤锤模锻件1．模锻工艺艺过程模锻的锻模模结构有单单模膛锻模模和多模膛膛锻模。单模膛锻模模锻模过程模锻工艺过过程2．模锻的特特点及应用用（1）由于有模模膛引导金金属的流动动，锻件的的形状可以以比较复杂杂。（2）锻件内部部的锻造流流线按锻件件轮廓分布布，从而提提高了工件件的力学性性能和使用用寿命。（3）锻件表面面光洁、尺尺寸精度高高，可节约约材料和切切削加工工工时。（4）生产率较较高。（5）操作简单单，易于实实现机械化化。四、胎模锻锻胎模锻——是自由锻与与模锻相结结合的加工工方法，即即在自由锻锻设备上使使用可移动动的模具生生产锻件。。1．胎模结构构锤子锤锤头胎胎模结构2．胎模锻的的特点及应应用模具结构简简单、易于于制造、不不需要专用用锻造设备备胎模锻件质质量没有模模锻件高工人劳动强强度较大胎模寿命短短生产率较低低五、锻件的的锻后冷却却冷却

方式

定义特点适用场合空冷热态锻件在空气中冷却的方法冷却速度较快的一种冷却方式，锻后置空气中散放，冷速快，晶粒细化低碳、低合金中小型锻件或锻后不直接切削加工件堆冷将热态锻件成堆放在空气中进行冷却的方法冷却速度低于空冷低碳钢、中碳钢的小型锻件坑冷将热态锻件放在地坑（或铁箱）中缓慢冷却的方法锻后置于填有石灰、砂子或炉灰的坑内或箱内堆在一起。冷速稍慢，其冷却速度较堆冷低

低合金钢及截面尺寸较大的锻件，锻后可直接切削加工灰砂冷将热态锻件埋入炉渣、灰或砂中缓慢冷却的冷却方法锻件入灰（砂）温度一般不低于500℃，冷却至150℃左右出灰（砂），周围蓄砂厚度不能小于80mm灰砂冷的冷却速度低于坑冷炉冷锻后锻件放入炉中缓慢冷却的方法锻后置原加热炉中，随炉冷却，冷速极慢，其冷却速度低于灰砂冷高合金钢及中大型锻件锻后可切削加工六、自由锻锻的常见缺缺陷裂纹产生原因（1）坯料质量量不好（2）加热不充充分（3）锻造温度度过低（4）锻件冷却却不当（5）锻造方法法有误末端凹陷和和轴心裂纹纹（1）锻造时坯料料内部未热热透，变形形只产生在在坯料表面面（2）坯料整个截截面未锻透透，变形只只产生在坯坯料表面产生原因折叠产生原因坯料在锻压压时送进量量小于单面面压下量。。冲压——利用冲压设设备使板料料经分离或或成形而得得到制件的的工艺。冲压件——用冲压的方方法制成的的工件或毛毛坯。冲压第三节节冲冲压压1．机械械压力力机闭式压压力机机开式双双柱压压力机机一、冲冲压常常用设设备2．剪切切机b）c）剪切机机剪切剪切刀刀片二、冲冲压工工序a）落料料或冲冲孔b）落料料c）冲孔孔分离工工序成形工工序剪切弯形拉伸翻边起伏缩口胀形形液压成成形橡皮成成形（1）在分分离或或成形形过程程中，，板料料的厚厚度变变化很很小，，内部部组织织也不不产生生变化化。（2）生产产效率率很高高，易易实现现机械械化、、自动动化生生产。。（3）冲压压制件件尺寸寸精确确，表表面光光洁，，无需需再进进行机机械加加工。。（4）冲压压加工工适应应范围围广。。（5）冲压压使用用的模模具精精度高高，制制造复复杂，，成本本高，，所以以主要要适用用于大大批量量生产产。1．冲压压的特特点三、冲冲压特特点及及其应应用冲压常常用的的板材材为低低碳钢钢、不不锈钢钢，铝铝、铜铜及其其合金金等，