锻压技术基础知识
锻造基础知识
锻压就是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变其尺寸、形状，用于制造机械零件或毛坯成形方法。
是锻造和冲压的总称。
锻压的方法主要有自由锻、胎模锻、锤上模锻、特种锻和冲压等。
锻压加工的优点：1、能改善金属组织，提高力学性能这是因为锻压可以将坯料中的疏松处压合，提高金属的致密度；可以使粗大的晶粒细化；可以使高合金工具钢中的碳化物被击碎，并且均匀地分布。
2、锻压件的形状和尺寸接近于零件与直接切削钢材的成形方法相比较，不但可以节省金属材料的消耗，而且也节省切削加工工时。
3、生产率高锻压成形，特别是模锻成形的生产效率。
比切削加工成形高得多。
例如，生产内六角螺钉，用模锻成形的生产率是切削加工的50倍。
若采用冷镦工艺制造时，其生产效率是切削加工成形的400倍以上。
4、锻压加工在生产中有较强的适应性锻压加工既可以制造形状简单的锻件（如圆轴），也可以制造形状比较复杂，不需要或只需要进行少量切削加工的锻件（如精锻齿轮）。
锻件的重量可以小到不足一克，大到几百吨。
锻件既可以单件小批生产，也可以大批大量生产。
缺点：常用的自由锻件精度比较低；胎模锻和模锻的模具费用较高；与铸造生产相比，难以生产既有复杂外形又有复杂内腔的毛坯。
机床制造业中，主轴、传动轴、齿轮等重要零件以及切削刃具等，都是用锻压方法成形的。
锻造工艺基础手工锻造是用手锻工具，依靠人力在铁砧上进行的。
这种方法简陋，仅用于修理性质和小批量生产的场合。
机器锻造是靠各种锻造设备提供作用力的锻造方法，是现代锻造的主要形式。
一、自由锻只用简单的通用性工具，或在锻造设备上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件，称为自由锻。
1、基本工序可分为拔长、镦粗、冲孔、弯曲等。
拔长：也称为延伸，它是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。
镦粗：是使毛坯高度减小，横断面积增大的锻造工序。
冲孔：是利用冲头在镦粗后的坯料上冲出透也或不透孔的锻造方法。
弯曲：采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。
锻压行业知识点总结
锻压行业知识点总结锻压是一种通过对金属材料施加压力，将其形状变换成所需形状的制造工艺，是一种重要的金属加工方式。
锻压行业涉及到很多专业知识点，包括材料学、机械工程、金属加工工艺等多个领域。
本文将针对锻压行业的知识点进行总结，希望能够帮助读者深入了解这一行业。
一、锻造基础知识1.锻造工艺锻造是一种利用冷热变形原理对金属材料进行加工的工艺。
锻造工艺通常包括了预热、锻造、冷却等环节。
预热可以使金属材料变得更加柔韧，易于形变，而锻造过程是将金属材料在一定的温度和压力下进行塑性变形，从而满足工件的形状和大小要求。
2.锻造设备在现代工业中，常见的锻造设备包括了锤式锻造机、压力机、液压机、摩擦力锻造机等。
这些设备在形状、压力和速度上有所区别，根据工件的要求和金属材料的特性，选择适合的锻造设备对于提高锻造效率和质量至关重要。
3.锻造原理锻造是通过应用压力和温度以及改变金属材料的形状和尺寸，使其达到期望的形状和性能。
锻造的原理包括了冶金和材料科学的知识，涉及到金属在高温下的塑性变形和晶粒结构的改变等内容。
4.锻造工艺参数在进行锻造过程中，需要控制的参数包括了温度、压力、速度、形状以及金属材料的性能等。
合理的控制这些参数可以保证工件的质量和稳定性。
二、锻造设备1.锻造机械锻造机械通常包括了锻造锤、锻造压力机、摩擦力锻造机等。
这些机械在形状和原理上有所不同，可以满足不同工件形状和尺寸的要求。
2.锻造辅助设备在进行锻造过程中，需要辅助设备来完成一些特殊的加工工艺，包括了预热炉、冷却装置、模具等。
这些设备通常可以提高锻造效率和质量。
3.数控锻造设备随着科技的发展，数控设备已经逐渐应用到了锻造行业中。
数控设备可以更精准地控制锻造过程中的各种参数，提高锻造的效率和质量。
三、锻造材料1.金属材料金属材料是锻造的主要加工对象，通常包括了钢、铁、铝、铜等多种金属材料。
不同的金属材料具有不同的物理性质和工艺特性，需要在锻造过程中进行适当的处理。
锻造的基础知识
锻压(注释篇)锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。
在锻造加工中，坯料整体发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动；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形，其内部不出现较大距离的塑性流动。
锻压主要用于加工金属制件，也可用于加工某些非金属，如工程塑料、橡胶、陶瓷坯、砖坯以及复合材料的成形等。
锻压和冶金工业中的轧制、拔制等都属于塑性加工，或称压力加工，但锻压主要用于生产金属制件，而轧制、拔制等主要用于生产板材、带材、管材、型材和线材等通用性金属材料。
人类在新石器时代末期，已开始以锤击天然红铜来制造装饰品和小用品。
中国约在公元前2000多年已应用冷锻工艺制造工具，如甘肃武威皇娘娘台齐家文化遗址出土的红铜器物，就有明显的锤击痕迹。
商代中期用陨铁制造武器，采用了加热锻造工艺。
春秋后期出现的块炼熟铁，就是经过反复加热锻造以挤出氧化物夹杂并成形的。
最初，人们靠抡锤进行锻造，后来出现通过人拉绳索和滑车来提起重锤再自由落下的方法锻打坯料。
14世纪以后出现了畜力和水力落锤锻造。
1842年，英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤，使锻造进入应用动力的时代。
以后陆续出现锻造水压机、电机驱动的夹板锤、空气锻锤和机械压力机。
夹板锤最早应用于美国内战(1861～1865)期间，用以模锻武器的零件，随后在欧洲出现了蒸汽模锻锤，模锻工艺逐渐推广。
到19世纪末已形成近代锻压机械的基本门类。
20世纪初期，随着汽车开始大量生产，热模锻迅速发展，成为锻造的主要工艺。
20世纪中期，热模锻压力机、平锻机和无砧锻锤逐渐取代了普通锻锤，提高了生产率，减小了振动和噪声。
随着锻坯少无氧化加热技术、高精度和高寿命模具、热挤压，成形轧制等新锻造工艺和锻造操作机、机械手以及自动锻造生产线的发展，锻造生产的效率和经济效果不断提高。
冷锻的出现先于热锻。
锻压
二 题型说明(举例说明)
(四)综合问答题 (每小题10分，共20分) 1.答案要点
②埋弧自动焊，双U型坡口 生产率高，熔化系数大； 冶金反应充分，焊接质量好； 坡口角度大，焊材消耗大，焊接变形大。 ③电渣焊，I型坡口 生产率高，熔化系数大； 冶金反应充分，无夹渣合气孔。 高温停留时间长，接头冲击韧性 低，焊后需要正火处理，细化晶粒。
冲压－焊接结构件
充口工艺减少组合数量
•冲压件的尺寸
– 冲裁件，从冲模的强度考虑：避免过长的槽、 小孔， 注意孔间距、孔与零件边距
•冲压件的尺寸
– 弯曲件：
• 弯曲半径〉材料的最小弯曲半径 • 孔位处于变形区之外 • 直边长度〉2t
•冲压件的尺寸
– 拉伸件：注意最小半径
• 冲压件的精度和表面质量
挤压成形
按金属坯料变形温度不同分类
（1）冷挤压
（2）热挤压 （3）温挤压
• 挤压成形的工艺特点
4.3 轧制成形
• 纵轧 • 横轧
• 斜轧
螺旋斜轧示意图
• 楔横轧
4.4 超塑性变形
• 超塑性变形的特点 • 超塑性的分类 （1）结构超塑性
（2）相变超塑性
• 超塑性成形工艺的应用
（1）超塑性气压成形 （2）超塑性拉伸成形 （3）超塑性挤压成形 （4）超塑性无模拉拔成形
4.5 塑性加工发展趋势
• 先进成形技术的发展和应用
（1）发展省力成形工艺 （2）提高成形精度 （3）复合工艺和组合工艺
• 计算机技术的应用 （1）塑性成形过程的数值模拟
（2）CAD/CAE/CAM的应用 （3）增强成形柔度
• 实现产品－工艺－材料的一体化 • 配套技术的发展
（1）模具生产技术 （2）坯料加热方法
第三章 锻压工艺基础知识(2013.3)
模锻
锻模： ——由上锻模和下锻模两部 分组成。
锤头 上锻模
模垫
下锻模
模座
模锻
锻模：
分类—— 根据锻件形状复杂程度和生产条件，锻模可分为： 单膛锻模 • 锻模： 多膛锻模 根据功用的不同，模膛可分为：
拔长模膛 • 制坯模膛： 滚压模膛 弯曲模膛 切断模膛
预锻模膛 • 模锻模膛： 终锻模膛
锻造方法：
自由锻：金属坯料在上、下 砥铁间受到压力产生塑性变 形的加工方法。 模锻：金属坯料放在锻模 模膛内，在压力作用下， 使金属在模膛内变形的加 工方法。
§3.2 锻造方法
一、自由锻（Open Die Forging）
——金属坯料在上、下砥铁平面间变形是自由 流动的。
分类：
手工锻造：适用于单件、要求不高的小型 锻件； 机器锻造：适用于小批量生产大型锻件； 自由锻是制造大型锻件的唯一方法！
自由锻
2、自由锻的工序 基本工序：
自由锻
2、自由锻的工序 基本工序：
自由锻
2、自由锻的工序 基本工序：
自由锻
2、自由锻的工序 辅助工序：压钳口、倒棱、压痕等；
平整工序：校直、滚圆、平整等；
自由锻
2、自由锻的工序
压棱边
压钳口
自由锻
3、自由锻件结构工艺性
——自由锻由于受到锻造设备、工具及工艺特点 的限制，在自由锻零件设计时，除满足使用性 能外，还应具有良好的结构工艺性，即形状应 尽量简单、对称。
化学成分 应力状态
1.塑性好，变形抗力不一定小； 2.变形抗力小，塑性不一定好；
塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越好。
第三章 锻压工艺基础知识 §3.1 概述
材料性能及其加工第9章 锻压.ppt
第一节 锻压工艺基础
2）冷变形强化 冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的强度和硬度都
有提高，但塑性有所下降，这种现象称为冷变形强化或加工 硬化。通常金属的变形量越大，强化效果越显著。 3）产生残余应力 由于金属的塑性变形是不均匀的，在变形后变形体内会有残 余应力存在。它将导致工件的形状和尺寸的变化，还会降低 工件的承载能力。因此，对精密零件在冷塑性变形加工后， 需进行们生活中常用的物品，如金属的脸盆、饭盒、硬币 等用什么办法加工更快，更简便。
锻压是利用金属材料塑性变形的特点对坯料施加外力，使之 获得具有一定形状、尺寸和性能要求的零件、毛坯或原材料 的加工方法。本章着重介绍金属塑性成形的工艺理论基础， 自由锻、模锻以及冲压生产的特点、材料成形的工艺过程等 内容。
上一页 下一页 返回
第一节 锻压工艺基础
三、塑性变形对金属组织和性能的影响
金属的塑性变形根据其变形温度不同可分为冷变形与热变形。 1．冷变形对金属组织和性能的影响 1）组织变化 金属在常温下塑性变形时，晶粒的形状会沿变形方向被拉长
或压扁，晶粒内部及晶间会产生碎晶粒。随着变形量逐渐增 加，各晶粒将会被拉成细条状，晶界变得模糊不清。金属中 的塑性夹杂物也会沿着变形方向被拉长，形成纤维组织。这 种组织使金属在不同方向上表现出不同的性能。
上一页 下一页 返回
第一节 锻压工艺基础
2．回复与再结晶 加工硬化组织是一种不稳定的组织状态，具有自发地向稳定
状态转化的趋势。常温下，多数金属的原子活动能力很低， 这种转化较难实现。生产中，经常采用“中间退火”的处理 方法，对加工硬化组织进行加热，增强金属原子的活动能力， 加速金属组织向稳定状态转化。随着加热温度的升高，变形 金属将相继发生回复、再结晶和晶粒长大3个阶段的变化。 冷变形金属加热时组织和性能的变化如图9-3所示。
锻造基础知识大汇集
锻造基础知识大汇集 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GTforming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。
锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。
变形温度钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。
坯料根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。
1、自由锻。
利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。
2、模锻。
模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。
3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。
用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。
由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。
但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。
锻模根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。
摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。
为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。
与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。
包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。
锻压基础知识
概述 锻压：借助外力的作用，使金属坯料产生塑性变形，从
而获得具有一定形状、尺寸和性能的锻压件。
金属坯料
塑性变形
锻压件
2
一 锻压加工方法
自由锻
模锻
板料冲压
自由锻、模锻：承受重载的机械零件，如机器主轴、 重要齿轮、连杆、炮管、枪管等；
3
挤压
拉拔
轧锻
轧制、挤压、拉拔：金属型材、板材、钢材、线材等；
(2)用钢锭作为锻造坯料 碳素结构钢，拔长锻造比 ≥3，镦粗锻造比≥2.5； 合金结构钢，锻造比为 3～4
(3) 铸 造 缺 陷 严 重 ， 碳 化 物 粗大的高合金钢钢锭 ：不 锈钢的锻造比选为4～6， 高速钢的锻造比选为5～ 12
(4)y太大，会增加各向异性
21
3 锻造流线
(1)锻造后金属组织具有方向性
2）锻模成本高。
为什么？
73
一 模锻设备
模锻设备 锻造力性质 锻件精度 生产率
模锻锤
冲击力
较低
较低
曲柄压力机 压力
较高
较高
平锻机
压力
较高
较高
摩擦压力机 冲击力-压力 较高
较低
74
(一) 模锻锤
可以镦粗、拔长、 滚挤、弯曲、成 形、预锻、终锻。
75
(二)锻模及锻模模膛
76
1 制坯模膛：使坯料预变形而达到合理分配，使其形 状基本接近锻件形状，以便更好地充满模锻模膛。 拔长模膛 滚压模膛 弯曲模膛 切断模膛
(5) 确定锻造温度范围 始锻温度低于AE线150～250℃,碳钢的终锻温度如图3-2所示
57
58
59
60
三 自由锻零件结构工艺性
锻造基础知识
一、锻造基础知识1. 锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。
2. 当温度超过300-400℃（钢的蓝脆区），达到700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能也得到很大改善。
根据在不同的温度区域进行的锻造，针对锻件质量和锻造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。
原本这种温度区域的划分并无严格的界限，一般地讲，在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻，不加热在室温下的锻造叫冷锻。
3. 锻模寿命（热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个）4. 在低温锻造时，锻件的尺寸变化很小。
在700℃以下锻造，氧化皮形成少，而且表面无脱碳现象。
因此，只要变形能在成形能范围内，冷锻容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。
只要控制好温度和润滑冷却，700℃以下的温锻也可以获得很好的精度。
热锻时，由于变形能和变形阻力都很小，可以锻造形状复杂的大锻件。
要得到高尺寸精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工5. 坯料在冷锻时要产生变形和加工硬化，使锻模承受高的荷载，因此，需要使用高强度的锻模和采用防止磨损和粘结的硬质润滑膜处理方法6. 一般说来，铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。
此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命。
7. 计算锻造难度系数:K=锻件体积/最大包容体积(矩形);若K>6,则锻件属于易锻产品,若K<3,则属于难锻产品.(当然具体情况具体对待).8. 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。
闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。
用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。
由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。
锻造基础知识
锻造基础知识⽬录第⼀节：基础知识 (5)⼀、锻压及其特点 (5)1.定义 (5)2.分类 (5)3.特点 (5)4.应⽤ (5)⼆、⾦属的锻造性能 (6)1.定义 (6)2.影响锻造性能的因素 (6)三、⾦属的塑性变形规律 (7)1. 最⼩阻⼒定律 (7)2. 塑性变形时的体积不变规律 (8)第⼆节：锻造 (8)⼀、锻造的定义及⽅法 (8)1.定义 (8)2.分类 (8)⼆、⾃由锻造及其特点 (8)1.定义 (8)2.特点 (8)三、⾃由锻造的⼯序 (9)1.镦粗 (9)2.拔长 (10)3.冲孔 (13)4.扩孔 (14)四、设备与⼯具 (15)1.设备 (15)2.⼯具 (15)五、锻造缺陷及防⽌ (15)第三节：锻造⽤原材料及其加热 (15)⼀、锻造⽤材料 (15)1.分类 (15)2.钢锭的结构 (15)3.钢锭的缺陷 (16)⼆、原材料的加热 (17)1.加热的⽬的 (17)2.加热⽅法 (17)3.锻造温度范围的确定 (17)4.⾦属的加热规范 (18)三、加热缺陷及防⽌措施 (18)1.氧化 (18)2.脱碳 (19)3.过热 (20)4.过烧 (20)5.裂纹 (21)四、加热温度的测量 (21)第四节：锻件的锻后冷却和热处理 (21)⼀、锻件的锻后冷却 (21)1.定义 (21)2.锻后冷却常见缺陷产⽣的原因和防⽌措施 (21)3.锻件的冷却⽅法 (22)⼆、锻件的锻后热处理 (23)1.⽬的 (23)2.⽅法 (23)第五节：⼯艺制定 (23)⼀、内容 (23)⼆、锻件图的制定 (23)三、坯料重量和尺⼨的确定 (24)1.形状材料的重量计算 (24)2.坯料尺⼨确定 (25)三.确定变形⼯艺和锻造⽐ (25)1变形⼯艺 (25)2.锻造⽐ (25)3.锻造⽐的计算 (25)4.锻造⽐对组织和机械性能的影响 (26)第⼀节：基础知识⼀、锻压及其特点1.定义锻压是利⽤外⼒使⾦属坯料产⽣塑性变形，获得所需尺⼨、形状及性能的⽑坯或零件的加⼯⽅法。
第3章-锻压工艺基础知识
模锻件的形状
按使用设备不同，模锻可分为锤上模锻、胎模锻、 热模锻，曲柄压力机上模锻、摩擦压力机上模锻、 平锻机上模锻以及其他专用设备上模锻等。
下面主要介绍目前常用的锤上模锻，其它模锻方 法对锻件和锻模的要求于锤上模锻类似。
1.锤上模锻
在模锻锤上进行的模锻即锤上模锻
锤上模锻通用性强、设备费用较低并能独立完成各种类 型锻件的锻造。
冲裁
典型的冲裁件及其排样方法示意
弯曲及典型的弯曲件
拉深
翻边
扭转
收口
成型
胀形
其它常用的冲压变形工艺
旋压
二、冲压件的结构工艺性
进行冲压件的结构设计时，不仅要保证其使用要求， 还要尽量满足冲压工艺性的要求。 1．冲裁件的结构工艺性
1) 冲裁件的外形和内孔形状应尽量简单、对称，最好是 规则的几何形状或由规则几何形状组成。避免狭槽、长的悬 臂，且其宽度b应大于料厚S的2倍，即b＞2S。 2) 冲裁件直线相接处均要以圆角过渡，一般圆角半径R＞ 0.5S，否则会显著降低模具寿命。
一、纤维组织与锻造比
纤维组织是指金属内的非金属杂物的分布如同纤维 纤维组织的存在使金属的力学性能呈现各向异性， 顺纤维方向较垂直纤维方向具有较高的力学性能， 特别是塑性和韧性。 在零件设计时，应使零件所受的最大正应力方向与 纤维组织方向重合、最大切应力方向与纤维组织方 向垂直，并使纤维分布与零件轮廓相符合
自由锻分手工锻造和机器锻造两种
自由锻锻件的结构工艺性
锻件形状不宜过分复杂 对自由锻件的结构工艺性的要求是： 在满足使用要求的前提下，其形状应尽量简单、对称。
具体要求列于表3-5
自由锻锻件
二、模锻
模锻是将加热后的坯料，放置在锻模模膛内，在冲击 力或压力作用下，使坯料在模膛内产生塑性变形，以 获得锻件的方法。 模锻与自由锻相比具有以下优缺点：
第3章-锻压工艺基础知识
概述
锻压也是获得零件或零件毛坯的重要工艺方法之一 锻压的优缺点 坯料或零件具有力学性能好、表面光洁、精度高、 刚度大等特点，可做到少切削或无切削； 除自由锻外，其他锻压加工容易实现机械化、自 动化，具有较高的生产率； 工件的形状不能太复杂；而且锻压设备和模具等 投资较大
锻压可分为：轧制、拉拔、挤压、锻造和冲压
自由锻分手工锻造和机器锻造两种
自由锻锻件的结构工艺性 锻件形状不宜过分复杂 对自由锻件的结构工艺性的要求是： 在满足使用要求的前提下，其形状应尽量简单、对称。
具体要求列于表3-5
自由锻锻件
二、模锻
模锻是将加热后的坯料，放置在锻模模膛内，在冲击 力或压力作用下，使坯料在模膛内产生塑性变形，以 获得锻件的方法。 模锻与自由锻相比具有以下优缺点：
多膛锻模 ——一副锻模上二个以上模膛，坯料需依次 经过多次锻压才能成形。
对于多膛锻模，最后使锻件成型的是终锻模膛；
此前的是制坯模膛和预制模膛
锻件—弯曲连杆
拔长模膛 滚压模膛
终锻模膛 预锻模膛
多膛锻模
弯曲模膛
锻造成型过程
2.模锻件结构工艺性要求
1) 锻件应有一个合理的分模面； 2) 锻件外形力求简单、对称、平直； 3) 尽量避免多孔、深孔、窄沟、深槽等结构； 4) 与分模面垂直的表面上应尽可能避免有凹槽和孔； 5) 锻件上的孔不可过深； 6) 对复杂形状零件用模锻制坯较困难时，可采用锻-焊
操作方便，容易实现机械化，锻件成本低，生产效率高； 可锻出形状较复杂的锻件； 锻件尺寸精确、加工余量小，节省材料； 锻件内部纤维组织合理，故强度较高，使用寿命长； 锻件不能太大(一般都小于150kg)； 锻模需用价格昂贵的材料，制造周期长，费用高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
退火 退火 退火
成型.2 滾光
成型.6
鍛壓成型具體實例展示 下料
退火
滾光
成型.1
退火
成型.3
退火
成型.4
退火
成型.2
退火
成型.5
鍛壓成型具體實例展示 粗切毛邊
退火
滾光
成型.6
退火
精切毛邊
滾光
成型.7
成品
鍛壓成型的未來發展方向
1.向精密成型即凈形鍛壓方向發展,直接成型零件,後 工序不用再加工.
2.向採用CAD/CAM模擬仿真鍛壓過程發展,可大大縮短 開發周期及開發成本.
為保証鍛件成品有良好的力學性能和切削性能，可通過鍛后熱處理 (退火）來消除加工硬化現象并消除內應力。
金屬塑性變形的基本定律
剪（切）應力定律 金屬材料在外力作用下，為平衡來自各方的外力， 在金屬內部便產生了作用在滑移方向的剪切力。只 有當金屬內部的剪應力達到臨界值時，才發生塑性 變形，臨界剪應力的大小決定于金屬的種類和變形 條件。
如机器中的主轴、齿轮等，但不能获得形状复杂的毛 坯或零件。
锻压的特点
5) 採用等溫鍛壓及超塑性鍛造工藝，可加工生產普通加工工藝難以成 型、產品性能要求極高、形狀特別復雜的航空航天及軍工產品；
6) 應用范圍廣泛:已普遍應用於機械、機器制造、交通運輸、冶金、 航天、航空、軍工等國民生產領域，成為一種非常重要的生產加工 技術；
最小阻力定律
當變形物體的質點能在不同方向上移動時，變形物體的每一質點總是沿 阻力最小方向移動，這就是最小阻力定律。 最小阻力定律在鍛造生產中具有重要意義。根據定律就可以在許多復雜 情況下確定金屬變形時各質點的移動方向，進而控制金屬坯料變形的流 動途徑，以利于金屬坯料的鍛造成型，從而達到降低變形能量消耗，提 高生產效率的目的。
常用吨位为65~750千克，用于锻造小型锻件。 二、蒸汽—空气锤
利用一定蒸汽或压缩空气推动锻锤进行工作。 常用吨位为1~5吨，用于锻造中型锻件，是模锻的主要设备。
三、液压机
利用高压水为动力进行工作。靠静压力工作。
常用吨位为5~150吨，用于锻造大型锻件，是大型锻件的唯一 设备。 四、摩擦压力机 靠飞轮、螺杆和滑块向下运动时所积蓄的动能使锻件变形。 是模锻的主要设备。
等温锻压
•是在整个成形过程中坯料温度保持恒定值。等温锻压是为了充分利用 某些金属在等一温度下所具有的高塑性，或是为了获得特定的组织和性 能。等温锻压需要将模具和坯料一起保持恒温，所需费用较高，仅用于 特殊的锻压工艺，如超塑成形。
性能、降低变形抗力，以利于变形和 获得良好的锻后组织。 2、锻造温度范围： 45: 1200℃~800℃
锻压的特点
1)改善金属组织、提高力学性能 锻压的同时可消除铸造缺陷，均匀成分，形成纤维组
织，从而提高锻件的力学性能。 2)节约金属材料
比如在热轧钻头、齿轮、齿圈及冷轧丝杠时节省了切削 加工设备和材料的消耗。 3)较高的生产率
比如在生产六角螺钉时采用模锻成形就比切削加工效率 约高50倍。 4）锻压主要生产承受重载荷零件的毛坯
3.採用復合成型工藝,綜合運用半固態鍛壓成型,等溫 鍛壓,超塑性成型以及粉末鍛壓等先進加工方法.成型 各個形狀復雜,產品性能要求極高的特種零件.
4.向高速冷擠壓,採用機器人,自動化鍛壓生產線,大規 模批量生產方向發展.
鍛壓的基本概念
概念1：借助于外力作用，使金属坯料产生塑性变形，从而获得所要求 形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的一种压力加工方法。
概念2：鍛壓就是鍛造與沖壓，指利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或 通過對坯料施加壓力，使之產生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的 制件的成型加工方法。
金属的塑性变形
•金属在外力作用下，首先产生弹性变形，当外力超过一定 限度后，会发生塑性变形。塑性变形是金属压力加工的理论 基础。 •金属塑性变形的能力大小，主要取决于三个因素： （1）金属的化学成分
镦粗
拔长
正挤压
反挤压
復合擠壓
管擠
折彎
鍛壓設備---打鐵
P
↓
鍛壓設備—液壓機
鍛壓設備---空气锤
鍛壓設備—液壓機
鍛壓成型具體實例展示
NOKIA 5147專案 Hing-body制造流程：
下料
退火
滾光
成型.1
退火
成型.4 退火 退火 成型.5
滾光
精切毛 邊
成 型.3
粗切毛 邊
成 型.7
锻压技术基础知识
目錄
1. 鍛壓成型發展歷史及應用介紹 2. 鍛壓成型的技術特點及優勢 3. 鍛壓概念介紹 4. 鍛壓成型的分類 5. 鍛壓工藝設備等介紹 6. 鍛壓模成型具體實例展示 7. 鍛壓成型的未來發展方向
鍛壓成型發展歷史及應用介紹
鍛壓成型是人類發明的最古老的生產技術之一，從古代的冷兵 器:刀劍的打造，到現代化的飛機、汽車、坦克的生產，都同金屬的鍛壓 成型技術息息相關。由於汽車產業的興起，在十九世紀後期至二十世紀 初，鍛壓技術得到空前的發展，開始大規模批量生產。到現在，已經成 為人們現代化工業生產中不可或缺的生產技術之一。
碳、合金含量越低，分布越均匀，塑性越好。 （2）组织结构
钢的奥氏钵组织塑性最好，渗碳体最差。 （3）变形时温度
温度越高，塑性越好。
加工硬化
金屬在受到外來壓力的作用時, 發生塑性變形, 在塑性變形過程中 會產生加工硬化現象，給金屬的繼續變形和以后的切削加工帶來一 定的困難。并且加工硬化后的金屬，由于存在殘余應力而處于不穩 定狀態.
冲孔
弯曲
正挤压
反挤压
复合挤压
二、模样锻造
以锻模模膛限制金属坯料的变形，从而获得锻
件的成形方法，其特点是： 可以锻造出质量好，形状较为复杂的锻件；
生产率高，但设备吨位较大，锻模制造困难，费用高； 适用于中、小型锻件的大批量生产。
鍛壓設備
一、空气锤 利用压缩空气推动锻锤进行工作。
以落下部分质量来表示锻造能力；
注：加热过高、过低，加热时间过短、过长都不利于 锻压生产。
二、自由锻造 1、特点：
↓P
采用通用设备和工具；
锻件成形主要靠工人的操作技能；
只能生产形状简单的锻件，适用于单件小批生产。
鍛壓工藝
2、基本工序： 锻造的基本工序是指为了达到工件的形状和尺寸而进行的使金
属发生变形的工艺过程。主要工序有：
镦粗
拔长
鍛壓成型的分類
按加工溫度分為： 熱鍛、等溫鍛、冷鍛、溫鍛。
按工藝分： 自由鍛、模鍛、沖壓
热锻压
•是在金属再结晶温度以上进行的锻压。提高温度能改善金属的塑性，有 利于提高工件的内在质量，使之不易开裂。高温度还能减小金属的变形 抗力，降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工序多，工件精度差，表面 不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。
冷锻压
•是在低于金属再结晶温度下进行的锻压，通常所说的冷锻压多专指在常 温下的锻压，而将在高于常温、但又不超过再结晶温度下的锻压称为温 锻压。温锻压的精度较高，表面较光洁而变形抗力不大。
冷锻压
•在常温下冷锻压成形的工件，其形状和尺寸精度高，表面光洁，加工 工序少，便于自动化生产。许多冷锻、冷冲压件可以直接用作零件或制 品，而不再需要切削加工。但冷锻时，因金属的塑性低，变形时易产生 开裂，变形抗力大，需要大吨位的锻压机械。
體積不變的假設
金屬坯料在塑性變形前后體積相等，這就是體積不 變假設，又稱體積不變定律。
實際上金屬在塑性變形過程中體積總會發生微笑變 化，例如，熱變形后金屬密度增加體積略有減小， 冷變形后金屬變得較松散而體積略有增大，這些變 化均可忽略補給。因而在工藝計算鍛件坯料尺寸， 工序尺寸和模具設計時，均可根據體積不變定律來 進行。