锻压

8.4.2
板料冲压的基本工序
三、拉深
3、结构工艺性 1）拉深件的形状应力求简单、对称； 2）尽量避免拉深件直径小而深度大，否则需要多 副模具进行多次拉深，而且易出现废品； 3）拉深件的底部与侧壁，凸缘与侧壁应有足够的 圆角； 4）不要对拉深件提出过高的精度或表面质量要求。
1、模锻件图 ● 冲孔连皮
d<25mm的通孔不锻出，或只锻出凹坑 d>25mm的孔不能锻出透孔，有一层连皮，需以后用 冲孔模冲去 d<60mm时为平底连皮，d>60mm时为斜底连皮。
二、锤上模锻工艺设计
1、模锻件图
● 度
模锻斜
内壁斜度>外壁斜度
二、锤上模锻工艺设计
1、模锻件图
● 径
圆角半
凸圆角半径称为外园半径，用r；凹圆角半径称为内 圆角半径，用R。一般r=1—10mm，R一般是r的2—3倍。
四、选择锻造设备
根据锻件大小、质量、形状以及锻造基本工序， 结合生产条件选。设备有锻锤和水压机。
五、确定锻造温度范围
范围尽可能选宽一些，以减少锻造火次，提高生 产率。始锻温度一般在固相线以下100—200℃，以保 证金属不发生过热与过烧。终锻温度一般高于金属的 再结晶温度50—100℃，以保证锻后再结晶完全。
8.4.2
板料冲压的基本工序
一、冲裁——使板料沿封闭的轮廓线分离的工艺
落料 冲裁变形机理 所用设备 成品 凹模尺寸 凸模尺寸 要料 与落料同 与冲孔同 冲孔 相同 （由圆角、光亮带、断裂带组成） 相同 要孔
冲裁区分塌角、光亮带、剪切带、毛 刺四部分，光亮带决定产品尺寸。
双边间隙取板料厚度的12—16%。 间隙过小，冲裁截面出现双层光亮 带或全部光亮带并挤出毛刺；间隙 过大，冲裁截面锥度很大，塌角、 毛刺、剪裂带均增大，质量差。 排样方法分废料排样法、少废料排 样法和无废料排样法 结构工艺性：1）冲裁件的形状应力 求简单、对称，有利于提高材料的利 用率；2）冲裁件转角处应尽量避免 尖角，以圆角过渡；3）冲裁件应避 免长槽和细长悬臂结构。对孔的最小 尺寸及孔距有限制。
8.4.2
板料冲压的基本工序
二、弯曲——使板料弯成一定角度和形状的变形工艺
1、弯曲变形区 主要发生在弯曲中心角Φ对应的范围内，中 心角以外区域基本不发生变形； 2、中性层 在变形的厚度方向，缩短和伸长的两个变形区直 接，有一层金属在变形前后没有变化，这层金属称为中心 层； 3、最小弯曲半径 弯曲时坯料内弯处的半径小，受压缩；外 弯处的弯曲半径大，受拉伸。当外侧拉应力超过坯料的抗 拉强度时，会造成坯料弯裂。一般rmin=（0.25—1）δ。 材料塑性好，系数可取较小值。 4、回弹现象 材料的弹性恢复，会使弯曲件的角度和弯曲半 径较凸模大，这种现象称为回弹，一般回弹角为0—10°。 回弹会影响弯曲件的精度，设计时要考虑。
8.2 自由锻
自由锻是指使用简单的通用性工具，或在 设备的上下砧之间，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的锻造方法。 在变形过程中，水平面的各个方向是自由流动 而不受限制，故称自由锻。 自由锻的基本工序有：镦粗、拔长、切 割、冲孔、扩孔、弯曲、锻接、错移。
8.2.1 自由锻的基本工序
8.4.2
板料冲压的基本工序
二、弯曲
5、弯曲件的工序安排 6、弯曲件的结构工艺性 弯曲件的半径不应小于最 小弯曲半径；弯曲件应尽量对称，以防止在弯曲 时发生工件偏移；弯曲已冲孔的工件时，孔德位 置应在变形区以外；应尽可能沿材料纤维方向弯 曲，多向弯曲时，为避免角部畸变，应先冲孔或 切槽。
8.4.2
8.4 板料冲压
板料冲压是使板料分离或成形而得到制件 的工艺。此方法是在冷态下进行的，又叫冷冲 压（当板料厚大于8—10mm，采用热冲压）。 包括分离与变形二个基本工序。 分离：剪切、冲裁（冲孔和落料）、切边等。 变形：弯曲、拉深、翻边、起伏等。
8.4.1
板料冲压的特点与应用
1、可加工的范围广； 2、生产率高； 3、能得到重量轻、强度高、刚性好的制件，其尺寸精度、形状精度、 表面质量均较高，具有互换性； 4、材料的利用率高，可达70—85%； 5、节省能量的加工方法； 6、操作简单，易于实现机械化和自动化。 7、成形工序不能加工低塑性金属； 8、模具制造周期长，成本高，不易小批生产； 9、大部分是手工操作，安全性稍差。 应用范围广，国防、汽车制造、日用金属制品占95%。
8.1 锻压概述
锻压生产是机械制造生产过程中的一个重 要组成部分。其生产过程是利用金属材料自身 所具有的塑性变形规律，采取合理的技术措 施，将金属坯料加工成为所需要的具有一定形 状、尺寸和性能的锻压件。锻压件可以是毛 坯，或是产品零件。
锻压生产具有如下特点： 1、能改善金属的组织，提高金属的力学性能； 2、可节约金属材料和切削加工工时，提高材 料的利用率和经济效益； 3、具有较高的劳动生产率。如板料冲压； 4、具有较强的适应性； 5、自由锻精度较低，模锻费用较高，难以做成 复杂外形和内腔的毛坯。
板料冲压的基本工序
三、拉深——使平板毛坯变成空心的变形工艺
1、拉深变形过程
空心件上高度为H的直壁部分是由坯料的环形部分转化而成 的，拉深时坯料的外环时变形区，而空心件的底部是坯料的不 变形区。
2、防止拉深缺陷的措施
起皱：拉深时由于较大的切向压应力使板料失稳造成的，生 产中常采用加压边圈的方法予以防止。 拉裂：一般出现在直壁与底部的过渡圆角处，当拉应力超过 材料的抗拉强度时，此处将被拉裂。防止措施有：一般凸模和凹 模的转角处必须加工成圆角，拉深系数限制在0.5—0.8之间，在 凹模表面涂润滑剂等。
二、锤上模锻工艺设计
1、模锻件图 ● 面 选择分模
易出模 易制模 易发现错移
二、锤上模锻工艺设计
1、模锻件图 ● 差 加工余量和锻件公
模锻件的尺寸和形状较精确，表面粗糙度 数值较小，加工表面的机械加工余量以及公差 都比自由锻造的锻件小得多，一般机械加工余 量0.5—5mm，公差0.3—3mm。
二、锤上模锻工艺设计
六、填写工艺卡片
8.2.4 自由锻件的结构工艺性
尽量避免椎体或斜面结 构； 避免几何体的交接处 形成空间曲线； 避免加强肋、凸台、 工字形、椭圆形或其它非 规则截面及外形； 合理采用组合结构。
8.3
模 锻
是把加热后的金属坯料放入固定 于模锻设备上的锻模模膛内，经过锻 造迫使金属在模膛内塑性变形，直至 充满模膛，得到所需形状与尺寸的锻 件的一种锻造方法。
根据零件绘制锻件图； 计算坯料的质量与尺寸；
确定锻造工序；
选择锻造设备；
确定坯料加热规范；
填写工艺卡片。
一、绘制自由锻件图
敷料：上增加供切削加工 用得余量。
锻件公差：锻件名义尺寸 允许的变动量。
粗实线表示锻件形状，双点划线表示零件轮廓形状，锻件尺寸 和公差标注在尺寸线上面，相应的零件尺寸标注在尺寸线下面， 加括号，全长应标出。
冲孔时坯料中部的料芯，修切端部产生的料头等。
2、确定坯料尺寸
根据塑性加工过程中体积不变原则和采用的基本工序类型（如拔长、 镦粗等）的锻造比、高度与直径之比等计算出坯料横截面积、直径或边 长等尺寸。
三、选择锻造工序
例1：阶梯轴锻造工序 切肩——拔长一端——调 头，拔大圆直径，切肩——拔长另一端——切肩—— 拔长最细端。 例2：齿轮坯镦粗工序 加热后完全镦粗——局 部镦粗——冲孔（双面）——加热，扩孔三次——修 整。
锻造比是锻造生产中代表金属变形程度大小的 一个参数。 对拔长 Y拔=F0/F 对镦粗 Y镦=H0/H 如方钢坯料边长200mm，经拔长后边长为100mm， 则锻造比为——。 一般，增加锻造比，可使金属组织细密化，提 高锻件的性能。但当锻造比过大，金属组织的紧密 程度都已达到了极限状况，锻件的机械性能不再升 高，而是增加各向异性。
鐓
粗
拔 长
冲
孔
8.2.2 自由锻的特点及应用
自由锻件的形状和尺寸主要由锻工的操作技术 来保证。 自由锻所用的工具简单，具有较大的通用性， 应用较广，锻件的质量从1kg—300t的大件。 自由锻的缺点是锻件精度低，加工余量大，生 产率低，劳动条件相对较差。 适用于单件、小批量生产
8.2.3 自由锻工艺规程的制定
二、计算坯料的质量和尺寸
1、确定坯料质量
G坯料=G锻件+G烧损+G料头
G坯料——坯料质量，单位为kg； G锻件——锻件质量，单位为kg； G烧损——加热时坯料因表面氧化而烧损的质量，单位为kg；第一次加
热取被加热金属质量分数的2%—3%，以后各次加热取1.5—2%；
G料头——锻造过程中被冲掉或切掉的那部分金属的质量，单位为kg；如
8.3.2
锤上模锻
上模固定在锤头上，下模紧固在模垫上，通过随 锤头做上下往复运动的上模，对置于下模中的金属坯 料施以直接锻击，来获取锻件的锻造方法。 锻模由上模和下模组成，通过燕尾和契铁分别紧 固于锤头和模座，上下模合在一起形成完整的模膛。
一、锤上模锻模膛的种类
模锻模膛：预锻模膛 终锻模膛 制坯模膛：拔长模膛 滚压模膛 弯曲模膛 切断模膛
8.3.1
模锻的特点与分类
1、生产率较高，是自由锻造的10倍； 2、形状与尺寸精确，表面粗糙度细，加工余量小； 3、锻形状较复杂的锻件，得到理想的金属流线； 4、操作简单，对工人的技术要求较低； 5、模锻结构较复杂，制造困难，成本高，寿命低； 6、金属坯料在模膛中三向受压，变形抗力较大，设备贵； 7、工艺灵活性差。 适用于成批大量生产中小型锻件。 分类：模锻锤上模锻、摩擦压力机上模锻、曲柄压力机上 模锻、平锻件上模锻等。
二、锤上模锻工艺设计
1、模锻件图
2、计算坯料质量与尺寸
其步骤与自由锻件相似。坯料质量包括锻件、飞边、 连皮、钳口料头以及氧化皮等的质量。通常，飞边是 锻件质量的20%—25%，氧化皮是锻件和飞边质量总和 的2.5%—4%。