锻压 中级职称.ppt

1、第3章 锻压,3.1 概述,锻压属于塑性加工，指材料在外力作用下产生塑性变形后得到所需形状和性能的原材料、毛坯或零件的工艺方法。外力在多数情况下为压力，故亦称压力加工。,锻压的优点是，节省材料，生产率高，锻件的组织结构和力学性能好。但塑性差的材料或结构（尤其是内腔）复杂的工件难以锻压成形。,锻造成形,自由锻,模锻,板料冲压成形,分离工序,变形工序,冲模的分类和构造,挤压成形,拉拔成形,轧制成形,特种塑性加工方法,压力加工的种类,3.2 金属塑性变形的实质及对金属组织和性能的影响,3.2.1 金属塑性变形的实质,近代物理学证明，金属塑性变形的实质是在金属内部产生了大量的位错运动。,3.2.2 塑

2、性变形对金属组织和性能的影响,金属的塑性变形分为热变形和冷变形两种。,冷变形指在再结晶温度（T再=0.4T熔）以下的变形。板料冲压和冷挤压等属于冷变形。此时变形程度不宜过大，否则材料易裂。,金属在常温下经塑性变形后，内部组织将发生变化，使其强度和硬度提高，而塑性和韧性下降。这种现象称为加工硬化。,加工硬化现象会使材料的锻压性能恶化。通过再结晶退火，材料内部会发生回复、再结晶和晶粒长大的过程，可清除全部加工硬化。,热变形指在再结晶温度（T再=0.4T熔）以上的变形，最后获得再结晶组织。金属压力加工主要采用热变形来进行，特别是大中型零件。通过热变形，可将粗大晶粒击碎成细晶粒，改善机械性能；铸态组织

3、中的疏松或气孔经被压实或焊合；晶粒被拉长，形成纤维组织（流线）。,热变形的程度越大，纤维组织越明显。压力加工中常用锻造比y来表示变形程度。 纤维组织很稳定，难以用热处理方法来消除。只有经过锻压来改变其方向和形状。,3.3 金属的可锻性,可锻性是衡量材料通过塑性加工获得优质零件难易程度的工艺性能。,可锻性用塑性和变形抗力来衡量。塑性好，变形抗力小则可锻性好。,可锻性取决于金属本质（化学成分和金属组织）和加工条件（变形温度、变形速度和应力状态）。,始锻温度在固相线以下100 200，终锻温度在800左右（ A1线以上）。,3.4 自由锻,自由锻是利用冲击力或压力使金属在上、下两个抵铁之间产生塑性变

4、形，从而得到所需锻件的锻造方法。 其特点是，金属可自由流动；锻件的形状和尺寸精度取决于操作者的技术；生产率和产品精度较低；灵活性大，从小型到巨型锻件都可以生产，自由锻是生产大型锻件和特大型锻件唯一的成型方法。,3.4.1 自由锻的设备 （1） 锻锤：依靠冲击力使金属变形，只能锻造中小锻件（小于1500公斤）。 （2） 液压机：依靠静压力使金属变形，可加工大型锻件。,3.4.2 自由锻工序 （1） 基本工序 镦粗：适于饼块类，盘套类。 拔长：适于轴类、杆类。 冲孔：通孔或盲孔。 弯曲：工件轴线产生一定曲率。 扭转：某一部分相对于另一部分转一定角度。 错移：坯料的一部分相对于另一部分平移 错开的工

5、序，例如曲轴。 切割：分割坯料，或去除锻件余量的工序。,（2）辅助工序 在基本工序之前的预变形工序如压肩、压钳口等。 （3）精整工序 完成基本工序之后，用以提高锻件尺寸和形状精度的工序。,3.5 模锻,模锻指在压力或冲击力作用下，使金属坯料在锻模模膛内变形，从而获得锻件的工艺方法。,特点：生产率较高；锻件尺寸精确，加工余量小；可锻出形状复杂锻件。模锻是大量生产中小型锻件（一般不大于150kg）的主要方法。,3.5.1 锤上模锻,锤上模锻所用设备为模锻锤。锻模结构包括上、下模，模膛，分模面。,3.5.2 压力机上模锻,3.5.3 胎模锻,胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的工艺方法。一般采

6、用自由锻方法制坯，然后在胎模中成型。,3.6 自由锻锻件的结构工艺性,避免锥体和斜面结构,相贯线避免复杂空间曲线,避免加强筋、凸台、复杂截面或空间曲面,自由锻件横截面若有急剧变化或形状较复杂时，应设计成有几个简单件构成的组合体，再用焊接或机械连接方法连接。,3.7 板料冲压,板料冲压是使板料产生分离或成形的加工方法。常用于加工低碳钢、铜合金、铝合金等塑性好的材料。板料冲压又叫冷冲，但板厚 810mm时需用热冲。冲压设备有剪床和冲床。,板料冲压的特点是，可冲形状复杂的零件，且废料少；精度和表面质量高，零件互换性好；生产率高。,3.7.1 冲压成形的基本工序,3.7.1.1 冲裁工序,冲裁是使坯料沿封闭轮廓分离的工序。冲裁又可分为（1）落料：落下部分为成品，周边是废料；（2）冲孔：落下部分是废品，周边是成品。,冲裁变形过程分为弹性变形、塑性变形和断裂分离三个阶段。,3.7.1.2 变形工序,使板料的一部分相对于另一部分产生位移而又不破裂的工序。 （1）拉深：使平板坯料变成开口空心零件的成形工序。,（2）弯曲：使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的变形工序。,（2）翻边：使带孔的平面料翻成竖直边缘的冲压方法 。,3.7.2 冲压件的结构工艺性,（1）对冲裁件的结构要求：落料件的外形和冲孔