2-3锻压-板料冲压
第3章 锻造和板料冲压
第3章锻造和板料冲压锻造和板料冲压总称为锻压。
锻压是对金属坯料施加一外力，使之产生塑性变形，从而获得具有一定尺寸、形状和内部组织的毛坯或零件的一种压力加工方法。
如下图为锻压的一种方式——镦粗。
锻造能消除金属铸锭中的一些铸造缺陷，使其内部晶粒细化，组织致密，力学性能显著提高。
所以重要的机器零件和工具部件，如车床主轴、高速齿轮、曲轴、连杆、锻模、和刀杆等大都采用锻造制坯。
3.1 锻造锻造的工艺方法主要有自由锻、模锻和胎膜锻。
生产时，按锻件质量的大小，生产批量的多少选择不同的锻造方法。
3.1.1自由锻锻造时，金属坯料受上下抵铁的压缩变形，而向四周为自由的塑性流动，故称为自由锻。
由于工件的尺寸和形状要靠操作技术来保证，所以自由锻要求工人有较高的技术水平。
自由锻生产率低，加工余量大，但工具简单，通用性大，故被广泛用于锻造形状较简单的单件、小批生产的锻件。
3.1.1.1坯料的加热金属材料在一定温度范围内，随温度的上升其塑性会提高，变形抗力会下降，用较小的变形力就能使坯料稳定地改变形状而不出现破裂，所以锻造时要对工件加热。
（1）始锻温度与终锻温度允许加热达到的最高温度称为始锻温度，停止锻造的温度称为终锻温度。
由于化学成分的不同，每种金属材料始锻和终锻温度都是不一样的。
几种常用金属材料的锻造温度范围见表3-1所示。
表3-1常用金属材料的锻造温度范围锻件的温度可用仪表测定，在生产中也可根据被加热金属的火色来判别，如碳钢的加热温度与火色的关系如下：（2）加热缺陷对锻件加热不当，则会产生以下缺陷。
1）过热加热温度超过该材料的始锻温度，或在高温下保温过久，金属材料内部的晶粒会变得粗大，这种现象称为过热。
过热使锻坯的塑性下降，可锻性变差。
可通过重结晶退火的方法使晶粒重新细化。
2）过烧加热温度远远高于始锻温度，接近该材料的熔点，晶粒边界发生严重氧化而使晶粒间失去结合力，这种现象称为过烧。
过烧的坯料一经锻打即会碎裂，是不可修复的缺陷。
冲压、冲剪工安全操作规程(15篇范文)
冲压、冲剪工安全操作规程（15篇范文）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的经典范文，如工作报告、合同协议、心得体会、演讲致辞、规章制度、岗位职责、操作规程、计划书、祝福语、其他范文等等，想了解不同范文格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, our store provides various types of classic sample texts, such as work reports, contract agreements, insights, speeches, rules and regulations, job responsibilities, operating procedures, plans, blessings, and other sample texts. If you want to learn about different sample formats and writing methods, please pay attention!冲压、冲剪工安全操作规程（15篇范文）【第1篇】冲压、冲剪工安全操作规程1、开车前，详细检查各部机件位置是否正常，每次接班都要经过试车方可开始工作，工作中禁止与别人闲谈。
机械制造基础-第3章锻压
单件小批生产 ----手工两箱分模造型
加工余量:上面>侧面>底面 模样放收缩率1%
大批生产 ----机器两箱分模造型 (共用同一个铸造工艺图)
上 下
作业答案：5.支撑台
表示圆周面不需要 加工，即相对来说不重要， 因此将铸件横卧下来，造 型最简单。
上 下
单件小批生产 ----手工两箱分模造型
凸模
凹 模
SHANGHAI UNIVERSITY
上海大学机自学院
2．弯曲---是利用弯曲模使工件轴线弯成一定 角度和曲率的工序。 自由弯曲 ① 弯曲方法 校正弯曲
② 弯曲件废品类型
自由弯曲 校正弯曲
外层开裂---当外侧拉应力超过板料抗拉强度时， 将在外侧转角处出现裂纹。 故应限制板料的最大弯曲变形程度（即最小弯曲 半径）,一般 r min ≥t（板厚）；同时注意毛坯 下料方向，最好使板料流线方向与弯曲线垂直。
SHANGHAI UNIVERSITY
例1:
例2:
SHANGHAI UNIVERSห้องสมุดไป่ตู้TY
上海大学机自学院
3.3 板料冲压
板料冲压→在冲床上用冲模使板料产生分离 或变形而获得制件的加工方法。又叫冷冲压。 冲压的优点是生产率高、成本低；成品的形 状复杂、尺寸精度高、表面质量好且刚度大、 强度高、重量轻，无需切削加工即可使用。因此 在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表仪器、轻工 和日用品及国防工业生产中得到广泛应用。 常用的冲压材料有低碳钢、高塑性合金钢、 铝和铝合金、铜和铜合金等金属板料、带料与卷 料，还可加工纸板、塑料板、胶木板、纤维板等 非金属板料。
放收缩率1% 余量：上面>侧面>下面
作业答案：5.支撑台
金属工艺学第五章
高速锤成形是利用14MPa的高压气体的短时间突然膨胀,推动锤头 和框架系统作高速相对运动而产生悬空打击,使金属坯料在高速 冲击下成形。
2.精密模锻
精密模锻是在普通的模锻设备上锻制形状复杂的高精度锻件的一 种模锻工艺。 3.液态成形
液态成形是一种介于压力铸造和模锻之间的加工方法。
4.超塑性成形
锻造比是指锻造工件变形前后的横截面或长度的比值,通常用符 号Y表示,即
第三节 板料冲压与其他锻压方法
一、板料冲压
板料冲压是利用冲模使金属板料发生分离或变形的加工成 形方法。
1.冲压基本工序
(1) 分离工序 使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序称为 分离工序,包括剪切和冲裁。
图5-14 落料
图5-15 冲孔
(1) 变形温度的影响 随着变形温度的提高,金属的塑性提高,变形 抗力减少,提高了金属的锻造性。
图5-13 锻造流线的合理分布 a) 螺钉头 b) 曲轴
二、锻造流线与锻造比
1.锻造流线
工件在锻造变形过程中,其内部一些杂质也随之变形,当锻件沿轴 向伸长时,这些杂质也随之伸长呈纤维状,形成所谓锻造流线,使得 锻件具有明显的各向异性力学性能。 2.锻造比
图5-16 弯曲
图5-17 拉深
2.冲模 冲模是使板料分离或变形的工具。
图5-18 冲模 1—定位销 2—导板 3—卸料板 4—冲头 5—冲头压板 6—模垫 7—模柄 8—上模 板 9—导套 10—导柱 11—凹模 12—
凹模压板 13—下模板
1) 模架。模架由上、下模板组成。上模板用以固定冲头,下模板 用以固定凹模和送料,卸料构件。上、下模板上分别固定有导套 和导柱,用以将上、下模对准。
超塑性是指金属或合金在特定条件下进行的拉伸实验,其伸长率 超过100%的特性,例如,纯钛可超过300%,锌铝合金可超过1000% 。
锻压 锻造 冲压
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。
锻压主要按成形方式和变形温度进行分类。
按成形方式锻压可分为锻造和冲压两大类；按变形温度锻压可分为热锻压、冷锻压、温锻压和等温锻压等。
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。
冲压靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。
冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。
冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
全世界的钢材中，有60～70％是板材，其中大部分经过冲压制成成品。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。
主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。
这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。
由于冲压具有如此优越性，冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。
常用机械加工设备的基础知识
刨床
刨床是一种金属板材加工设备， 主要用于将金属板材表面刨削平
整。
刨床按照结构可以分为龙门刨床 和悬臂刨床，其中龙门刨床适用 于大型板材的刨削，而悬臂刨床
适用于小型板材的刨削。
刨床的工作原理是利用刀片对金 属板材表面进行切削，通过调整 刀片的角度和位置，可以控制刨
削的深度和表面质量。
THANKS FOR WATCHING
电阻焊的应用
广泛应用于汽车制造、家 用电器、电子设备等领域， 尤其适用于薄板和微型零 件的焊接。
激光焊接设备
激光焊接原理
激光焊接是利用高能激光束照射 工件，使金属迅速熔化并形成焊 缝。激光焊接具有高精度、高速
度和高深宽比等特点。
激光焊接设备种类
包括脉冲激光焊接机、连续激光焊 接机等。
激光焊接的应用
常用机械加工设备的基础知识
目录
• 金属切削机床 • 锻压机械 • 铸造机械 • 焊接设备 • 其他机械加工设备
01 金属切削机床
车床
车床简介
车床是机械加工中最常用的机 床之一，主要用于加工各种旋 转零件的外圆、内孔、端面等
。
工作原理
通过主轴的旋转，夹持在主轴 上的工件也跟着旋转，同时刀 具做进给运动，实现对工件的 切削加工。
感谢您的观看
落砂机是用于将铸件与砂型分离的设备，抛丸机则是 用于去除铸件表面杂质的设备。
砂型铸造是使用砂型模具进行铸造的一种工艺 ，其设备主要包括造型机、浇注机、落砂机、 抛丸机等。
浇注机是用于将熔融的金属液浇注入砂型模具中 的设备，其类型包括重力浇注机和压力浇注机。
金属型铸造设备
金属型铸造是使用金属模具 进行铸造的一种工艺，其设 备主要包括金属模具、压铸
板料冲压
落料是沿一条封闭的分离线将所需的部分 从板料上分离出来。
被分离的部分为成品，周边是废料。
冲孔是在板料上冲出孔、槽和百页窗等。
被分离的部分为废料，周边是成品。
１、冲裁变形过程
（１）弹性变形阶段 （２）塑性变形阶段 （３）断裂分离阶段
２、凹凸模间隙
冲裁模的上、下模刃口的错开量称为间隙。
３、凸、凹模刃口 尺寸的确定
轻、强的特点。
（1）、形状复杂，废料少。 （2）、互换性好，精度高。 （3）、强度、刚度高、质量轻。 （4）、易于机械化、自动化，成本低。
第一节
分离工序
落料及冲孔，简称冲裁（blanking）
冲裁是利用冲模的刃口使板料沿一定的轮廓 线产生剪切变形并分离。
冲裁在冲压生产中所占的比例最大。
在冲裁过程中，除剪切轮廓线附近的金属外， 板料本身并不产生塑性变形，所以由平板冲裁 加工的零件仍然是一平面形状。
落料模 －凹模作基准 ；
刃口尺寸： 凸模D=凹模D-间隙Z
冲孔模 凸模作基准 ；
刃口尺寸： 凹模D=凸模D+间隙Z
４、冲裁件的排样
第二节
变形工序
目的： 是使板料在不破坏的条件下发生塑性变 形，制成所需形状和尺寸的工件。 定义： 变形工序是使坯料的一部分相对于另一 部分产生位移而不破裂的工序。
一、拉深
弯曲
三、翻边
四、成形
简单冲模
连续冲模
复合冲模
第四节
冲压件的结构工艺性
１、对落料件和冲孔件的要求
２、对弯曲件的要求
第三章
板料冲压
板料冲压
stamping
产生分离或变形
板料冲压是利用冲模使板料
的加工方法。即靠压力机和模具对板材、带 材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性
冲压与锻压先进工艺教案
材料与成形技术冲压成形及先进锻压技术3.4 板料冲压板料冲压是利用装在冲床上的设备(冲模)使板料产生分离或变形的一种塑性成形方法。
它主要用于加工板料(10mm以下，包括金属及非金属板料)类零件,故称为板料冲压。
冲压加工要求被加工材料具有较高的塑性和韧性，较低的屈强比和时效敏感性，一般要求碳素钢伸长率δ≥16%、屈强比σs/σb≤70%，低合金高强度钢δ≥14%、δs/δb≤80%。
否则，冲压成形性能较差，工艺上必须采取一定的措施，从而提高了零件的制造成本。
1. 板料冲压分类按照冲压时的温度情况有冷冲压和热冲压两种方式。
这取决于材料的强度、塑性、厚度、变形程度以及设备能力等，同时应考虑材料的原始热处理状态和最终使用条件。
①冷冲压：金属在常温下的加工，一般适用于厚度小于4mm的坯料。
优点为不需加热、无氧化皮，表面质量好，操作方便，费用较低，缺点是有加工硬化现象，严重时使金属失去进一步变形能力。
冷冲压要求坯料的厚度均匀且波动范围小，表面光洁、无斑、无划伤等。
②热冲压：将金属加热到一定的温度范围的冲压加工方法。
优点为可消除内应力，避免加工硬化，增加材料的塑性，降低变形抗力，减少设备的动力消耗。
2. 板料冲压特点①生产率高(靠模具设备成形，操作简便，易实现“两化”)。
②可成形复杂形状的制件,而且废料少，材料利用率高。
③制件尺寸精度高、表面质量好、互换性好,不需机加工④制件强度高、刚性好、重量轻。
⑤加工成本低⑥采用冲压与焊接、胶接等复合工艺，使零件结构更趋合理，加工更为方便，可以用较简单的工艺制造出更复杂的结构件，可方便进行CAD/CAPP/CAM。
3. 应用冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型零件，又能够制造精密(公差在微米级)和复杂形状的零件。
占全世界钢产60%～70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分经过冲压制成成品。
冲压在汽车、机械、家用电器、日常用品、电机、仪表、航空航天、兵器等制造中，都有广泛的应用。
锻压工艺大全
锻压锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或经过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，进而获取所需形状、尺寸和内部组织的制件的成形加工方法。
4.1 锻造锻造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取拥有必定机械性能、必定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大构成部分之一。
经过锻造能除去金属在冶炼过程中产生的铸态松散等缺点，优化微观组织构造，同时因为保留了完好的金属流线，锻件的机械性能一般优于相同资料的铸件。
因此重要的机器零件和工具零件，如车床主轴、高速齿轮、曲轴、连杆、锻模、和刀杆等多数采纳锻造制坯。
锻造的工艺方法主要有自由锻、模锻和胎膜锻。
4.1.1 自由锻自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获取所需形状及尺寸和必定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。
1. 锻件的加热进行自由锻时，第一要对锻件加热，这是因为，金属资料在必定温度范围内，随温度的上涨其塑性会提升，变形抗力会降落，用较小的变形力就能使坯料稳固地改变形状而不出现破碎。
图 4-1 是锻件在锻造加热。
图 4-1锻件锻造加热锻造中锻件温度参数主要有始锻温度与终锻温度。
同意加热达到的最高温度称为始锻温度，停止锻造的温度称为终锻温度。
因为化学成分的不同，每种金属资料始锻和终锻温度都是不相同的。
加热锻件的设施主假如加热炉。
加热炉的使用燃料一般为焦炭、重油等，有的加热炉也采纳电能加热，典型的电能加热设施是高效节能红外箱式炉。
2.空气锤自由锻设施有空气锤和液压机等。
空气锤一般合适小型锻件的制造，而液压机则合用大型锻件的生产。
空气锤是由锤身、压缩缸、工作缸、传动机构、操控机构、落下部分及砧座等构成。
空气锤工作原理是：电动机经过减速机构和曲柄，连杆带动压缩气缸的压缩活塞上下运动，产生压缩空气。
当压缩缸的上下气道与大气相通时，压缩空气不进入工作缸，电机空转，锤头不工作，经过手柄或脚踏杆操控上下旋阀，使压缩空气进入工作气缸的上部或下部，推进工作活塞上下运动，进而带动锤头及上砥铁的上涨或降落，达成各样打击动作。
第三章锻造与钣料冲压成型
前言 3.1 概述 3.2 锻造生产过程 3.3 自由锻 3.4 模锻与胎模锻简介 3.5 钣料冲压成型 3.6 锻造与钣料冲压实习安全 复习思考题
前言
学习完本章，应该掌握如下内容: 了解锻造与冲压的生产过程、工艺特点和应用，了解锻压生产的 常用材料和金属可塑性的概念。 熟悉自由锻的基本工序，能够用自由锻方法锻制简单的锻件，了 解坯料加热的目的、方法、常见缺陷及其产生原因。 熟悉冲压的基本工序及简单冲模结构，能够完成简单零件的冲压 加工，了解冲压缺陷及其产生原因。
下一页
返回
3.4 模锻与胎模锻简介
模锻的生产效率和锻件精度比自由锻高，通常可以锻造形状比较复杂 的锻件，但需要使用专用设备，且模具的制造成本较高，故适用于大 批量生产。
3. 4. 2胎模锻
胎模锻造是自由锻和模锻相结合的一种锻压加工方法。胎模锻造时， 通常是先采用自由锻制坯，后在胎模中锻造成型，整个锻造过程都是 在自由锻设备上进行。胎模的结构如图3-10所示:在胎模的上模和下 模侧面，都装有供操作者握持操作的手柄5，还制有定位销孔3和导销 2;工作时先将下模块6置于空气锤下砧座上但不固定;锻造时将坯料放 入胎模的模膛1内，合上上模块4，用锤头多次击打上模;待上模、下 模合拢后，便得到成型锻件。
上一页
返回
3.3 自由锻
自由锻分为手工自由锻和机器自由锻两种。利用简单的手工工具，使 坯料产生变形而获得锻件的方法，称为手工自由锻;使用机器设备， 使坯料在上、下砒铁之间受力变形，从而获得锻件的方法，称为机器 自由锻。 手工自由锻的操作简单方便，但因完全依靠人力和手工工具进行操作， 只能生产小型锻件。机器自由锻的适应性较广，可以生产大型、小型 等多种规格的锻件。
锻压是指锻造和板料冲压
• 3.2.2 自由锻设备
常用的自由锻设备有空气锤、蒸汽-空气锤和水压机等。其砧座质量一般为落 下部分的10～15倍，蒸汽-空气自由锻锤的落下部分质量一般为1～5t，小于 1t的使用相应的空气锤，大于5t的使用水压机。
1.空气锤结构及工作原理 空气锤是自由锻最常见的设备，如图3.1（a）所示。由锤身、压缩缸、工作 缸、传动机构、操纵机构、落下部分及砧座等组成。锤身、压缩缸和工作缸 缸体铸成一体。传动机构包括减速机构、曲柄、连杆等。操纵机构包括踏杆 （或手柄）、旋阀及其连接杠杆。空气锤的规格用落下部分的质量来表示， 其落下部分包括工作活塞、锤杆等。例如70kg的空气锤是指落下部分的质量 为70kg。空气锤打击力为落下部分质量的1000倍左右。空气锤规格依据锻件 的尺寸与质量选择。 空气锤的传动原理如图3.1（b）所示。电动机通过减速装置带动曲柄连杆机 构运动，使压缩气缸的压缩缸活塞上下运动，产生压缩空气。通过手柄或踏 脚杆操纵上、下旋阀，使其处于不同位置时，使压缩空气进入工作气缸的上 部或下部，推动由活塞、锤杆和上砧铁组成的落下部分上升或下降，完成各 种动作。
3.1 概 述
• 锻压是指锻造和板料冲压的总称，属于塑性加工方法，是指金属材料在一定
外力作用下，使其产生塑性变形，从而获得一定尺寸、形状及具有一定力学 性能毛坯或零件的加工方法。塑性加工作为金属加工方法之一，是机械制造
领域的重要加工方法。 锻造是利用锻造设备，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，从而获得
冲压是指利用冲模在冲床上对金属板料施加压力，使其产生分离或变形，从
而得到一定形状、满足一定使用要求零件的加工方法。冲压通常在常温下进 行，也称冷冲压，又因其主要用于加工板料零件，故又称板料冲压。
3.2 自由锻
《工程材料成形工艺》单元练习题及答案完整版
本单元练习题（锻压）参考答案（一）名词解释答：简述如下：1. 冷变形强化在冷变形时,随着变形程度的增加,金属材料的强度和硬度都有所提高,但塑性有所下降,这种现象称为冷变形强化。
2. 再结晶当加热温度进一步提高时，塑性变形后的金属将以某些质点为核心，按变形前的晶格结构，重新生核长大，变为细小、均匀的等轴晶粒，这一过程称为再结晶。
3. 余块为了简化锻件形状，以便于进行锻造，常在锻件的某些地方添加一部分大于加工余量的金属，这部分添加上去的金属就称为余块（或称为敷料）4. 拉深是使板料（或浅的空心坯）成形为空心件（或深的空心件）的加工方法。
5. 可锻性材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂得能力叫金属的可锻性。
6. 锻造流线塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布，这样热锻后金属内杂质的分布也就具有一定的方向性，通常称为锻造流线，也称流纹。
7. 锻造比锻造比是变形程度的一种表示方法，通常用变形前后截面积比、长度比、或高度比来衡量。
（二）填空题1. 塑性与塑性变形抗力是衡量金属的可锻性优劣的两个主要指标, 塑性愈高, 变形抗力愈小,金属的可锻性就愈好。
2.随着金属冷变形程度的增加,材料的强度和硬度提高,塑性和韧性下降,使金属的可锻性降低。
3.金属塑性变形过程的实质就是位错过程, 随着变形程度增加,位错密度增加；塑性变形抗力加大。
4.自由锻零件应尽量避免斜面、台阶沟槽、复杂曲面等结构。
5.弯曲件的弯曲半径应大于（0.25～1）δ, 以免弯裂。
6.弯曲件弯曲后,由于有回弹现象, 所以弯曲模角度应比弯曲件弯曲角度小一个回弹角α。
（三）判断题1. 细晶粒组织的可锻性优于粗晶粒组织。
（√ ）2. 非合金钢中碳的质量分数愈低,可锻性就愈差。
（×）3. 零件工作时的切应与锻造流线方向一致。
（×）4. 常温下进行的变形为冷变形,加热后进行的变形为热变形。
（×）5. 因锻造之前进行了加热,所以任何材料均可进行锻造。
锻压冲压工艺技术
锻压冲压工艺技术锻压冲压工艺技术是一项重要的金属加工技术，在制造业中广泛应用。
锻压冲压工艺技术可以使金属材料在外力作用下发生塑性变形，经过一系列工序，最终得到所需的产品。
本文将介绍锻压冲压工艺技术的基本原理和应用。
锻压冲压工艺技术的基本原理是利用一定的工具和设备，对金属材料进行变形加工。
在锻压冲压过程中，通过施加外力将金属材料置于模具之中，使其发生塑性变形。
锻压冲压工艺技术可分为冷锻和热锻两种方式。
冷锻是指在常温下进行锻造，适用于加工硬度较低的金属材料。
热锻是指将金属材料加热至一定温度后进行锻造，适用于加工硬度较高的金属材料。
锻压冲压工艺技术在制造业中有着广泛的应用。
以汽车制造业为例，锻压冲压工艺技术可以用于制造车身板件、发动机零部件等。
通过锻压冲压工艺技术，可以将金属材料加工成具有优良机械性能和较高精度的零部件。
与传统的加工方式相比，锻压冲压工艺技术具有高效、低成本、稳定性好等优点。
在实际应用中，锻压冲压工艺技术需要考虑以下几个方面。
首先是模具设计。
模具是锻压冲压工艺技术中关键的设备，其设计直接影响着加工效果和产品质量。
模具设计应考虑产品形状、尺寸精度、加工工艺等因素，以确保加工过程的顺利进行。
其次是设备选择。
不同的产品和工艺需要不同的设备。
在选择设备时，需要考虑加工能力、生产效率、维修保养等方面的因素。
最后是工艺控制。
锻压冲压工艺技术需要严格的工艺控制，以保证产品质量。
工艺控制包括对加工参数、设备状态、操作规范等方面的控制。
锻压冲压工艺技术在制造业中有着重要的地位。
它不仅可以提高产品质量、节约生产成本，还可以降低产品的制造周期。
随着科技的发展和人们对产品质量的不断追求，锻压冲压工艺技术将会得到更广泛的应用和发展。
未来，我们可以预见，随着锻压冲压工艺技术的不断创新和改进，更多优质、精密的产品将会走进人们的生活。
第三章 锻压
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；常用吨 位为65—750千克，用于 锻造小型锻件。
2）自由锻常辅助工序和精整工序。 基本工序
包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割等，见表 12—1； 辅助工序
包括压钳口、倒棱、压肩等； 精整工序
m坯=m锻+m烧+m芯+m切 式中 m坯--坯料重量；
m锻--锻件重量； m烧--加热时坯料表面氧化烧损的重量
与所用加热设备类型等因素有关， 可参考相关资料；
m芯--冲孔时的芯料重量； m切--锻造中被切掉的金属重量。
坯料尺寸 根据计算出的坯料重量即可计算杯料的体积，最后依 据选择的坯料截面尺寸确定其长度。
一般情况下，增加锻造比，对改善金属的组织和性能是有 利的。但是锻造比太大是无益的。
第二节 自由锻
自由锻是只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、 下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质 量锻件的方法。
1、自由锻的分类、特点及应用
自由锻的适应性强，灵活性大，生产周期短，成本低。 缺点是锻件尺寸精度低，加工余量大，金属材料消耗多， 生产率低，劳动强度大、条件差，要求操作者的技术水 平较高。
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，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。
3、锻压的基本生产方式
1) 轧制 使金属坯料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续 塑性变形，改变其性能，获得所要求的截面形状的加工 方法。（视频）
基础，考虑了分模面的选择、加工总余量、公差、余块、模锻 斜度和圆角半径等绘制的。
手机外壳金属加工工艺比较(铸造、锻造、冲压、CNC)
手机外壳金属加工工艺比较（铸造、锻造、冲压、CNC）下图描述了几种手机外壳金属加工工艺在加工成本、CNC用量、加工周期、成品率、可设计性、外观质感的比较。
从整体上分析，一个工艺雷达图的面积越大，一般说明其综合性能越佳；从单个维度分析，每个维度划分了10个等级，分数越高说明某个工艺在该维度越佳。
铸造| Casting铸造是人类较早掌握的一种金属热加工工艺，是现代机械制造工业的基础工艺之一。
铸造毛坯因近乎成型，而达到免机械加工或少量加工的目的，降低了成本并一定程度上减少了时间。
金属铸造是将把熔化的金属液注入用耐高温材料制作的中空铸型内，冷凝后得到预期形状的制品；所得到的制品就是铸件。
图：液体金属--充型--凝固收缩--铸件铸造的分类一、重力铸造| Gravity Casting是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。
其金属液一般采用手工倒入浇口，依靠金属液自重充满型腔、排气、冷却、开模得到产品。
重力浇铸具有工艺简单，模具成本低，内部气孔少，可进行热处理等优势，但同时具有致密性差，强度稍差，不宜生产薄壁零件，表面光洁度低，生产效率低，成本高等缺陷。
二、压力铸造(压铸) | Die Casting在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。
高压铸造能够快速充型，生产效率极高，产品致密性好，硬度高，表面光洁度好，能够生产壁厚比较薄的零件；同时由于采用高压空气进行充型，内部卷入气体较多，容易在产品内部形成气孔，故此不可以进行热处理（热处理时内部气体会膨胀，导致产品出现鼓包或裂开等缺陷）及加工量过大的后期机加工（避免穿透表面致密层，露出皮下气孔，造成工件报废）。
不过，普通铝压铸工艺存在很难进行光滑的铝氧化膜处理的课题。
原因是，为了提高流动性使其流遍模具的所有区域，在原料中添加了硅。
因此，如果要为铝压铸件着色，涂装之后可能会因为显得像塑料而失去高档感。
《材料成型基础》板料冲压
2.4 板料冲压
2.4.2 冷冲压模具
常用的冷冲模按工序组合可分为简单冲模、连续冲模和 复合冲模三类。 1、简单冲模：
在一个冲压行 程只完成一道工 序的冲模。
1—固定卸料板 2—导料板 3—挡料销 4—凸模 5—凹模 6— 模柄 7—上模座 8—凸模固定板 9—凹模固定板 10—导套 11—导柱 12—下模座
材料
低碳钢、纯铁 铜、铝合金 硬钢
t≤3 0.06~0.09 0.06~0.10 0.08~0.12
板 厚t/mm
t≥3
当断面质量无特别要求时，
将t≤3的相应C值放大1.5
倍
2.4 板料冲压
④、刃口尺寸计算
1) 落料时，落料尺寸由凹模决定，应以凹模为设计基准， 凸模尺寸与凹模配制； 冲孔时，冲孔尺寸由凸模决定，应以 凸模为设计基准，凹模尺寸与凸模配制。凸、凹模配制时应 保证冲裁的合理间隙。
2）凸、凹模应考虑模具的磨损规律，凹模磨损后会增大 落料件的尺寸，因而凹模的刃口基本尺寸应接近落料件的最 小极限尺寸；凸模刃口基本尺寸应趋向于孔的最大极限尺寸。
2.4 板料冲压
⑤、冲裁件的排样
2.4 板料冲压
1）拉深
a）拉裂 b）正常拉深
拉深变形过程的应力和应变 1—凸缘区 2—变形区 3—不变形区
设备，按其床身结构不同，有
开式和闭式两类冲床。按其传
动方式不同，有机械式冲床与
液压压力机两大类。
左图所示为开式机械式冲床的工
开式冲床 1—脚踏板 2—工作台
3—滑块
4—连
作原理及传动示意图。
杆 5—偏心套 6—制动器 7—偏心轴
8—离合器 9—皮带轮 10—电动机
全自动数控冲床
- 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)。
采用拉弯工艺消除回弹
• 2、拉深：利用拉深模使板料发生塑性变 形，制成空心零件的加工方法。也叫拉延。 • (1)拉深过程：如书114页图2-51所示。原 始直径为D的平板坯料在凸模的作用下， 被逐渐拉入凹模空腔内，形成筒形拉深件。 • 主要特点：金属产生较大的流动。位于冲 头底部的金属在整个拉深过程中基本上不 变形，拉深后成为拉深件的底部；而冲头 周围环形区的金属，则变形为拉深件的筒 壁。
• 2、冲裁：是利用模具使板料沿封闭曲线 分离的工序，主要用于制造各种形状的平 板零件。包括冲孔和落料两个具体工序。 • 冲孔和落料的坯料变形、分离过程和模具 结构都是一样； • 二者区别：冲孔的目的是在板料上冲出孔 洞，带孔的周边部分为工件，冲下部分为 废料；落料是为了获得具有一定形状和尺 寸的零件，冲落部分是工件，周边部分为 废料。
三、冲压基本工序
• 冲压生产有许多工序，大致可分为分离 工序和变形工序。 • (一)分离工序：是使金属坯料的一部分相 对于另一部分分离的工序，包括切断、 落料、冲孔等。 • 1、切断：是将金属坯料沿不封闭曲线分 离的冲压工序，是备料工序，主要是将 坯料切成所需尺寸的条状或带状，或者 制造形状简单、精度要求低的零件。
• (二)变形工序：使坯料塑性成形而不破坏 的工序。常用的有弯曲、拉深、翻边、 胀形等工序。 • 1、弯曲：将板料的一部分相对于另一部 分弯曲成一定角度和圆弧的变形工序。
弯曲示意图
• 弯曲时，材料内侧受压缩，外侧受拉。 弯曲区最外层的应变量最大，当拉应力 超过材料的抗拉强度时，会出现裂纹。 弯曲半径r与板厚t的比值越小，即r越小， 板厚t越大时，最外层拉伸变形量也越大。 为防止裂纹的发生，保证弯曲质量必须 限制r/t。防止外层纤维拉裂的最小弯曲 半径称为最小相对弯曲半径，用rmin/t表 示。一般rmin/t为0.01-1.0。
拉深示意图
• (2)拉深件质量影响因素： • 拉深工序中，拉深废品主要有两种形式： 拉裂和起皱。 • 拉深过程中，拉深件主要受拉压力作用， 当应力超过材料的强度极限时，拉深件 将被拉裂，最危险部位是筒底与筒壁过 渡处。此外，如果压应力过大则使板料 失稳起皱。 • 如书115页图2-53所示。
第六节 其它塑性成形方法
• • • • • • •
一、精度模锻 二、挤压成形 三、轧制成形 四、精度冲裁 五、液态模锻 六、粉末锻造 七、超塑性成形
• (3)冲裁件设计要求： • A、简化模具制造，降低生产成本 • 在满足使用要求的前提下，尽量简化冲 裁件的形状，多采用圆形、矩形等规则 形状，便于模具加工。 • B、考虑排样方便，节约原材料 • 良好的排样方法可大大提高材料利用率， 降低成本，如书109页图2-39所示。
• (4)模具尺寸和模具间隙： • 冲裁后冲落件的尺寸与板料上孔的相应 尺寸是不同的。 • 冲落件的尺寸与凹模直径相同； • 板料上孔的尺寸与凸模直径相同； • 二者直径之差即为模具的双面间隙Z，即 Z=d1-d0，其中d1为凹模尺寸，d0为凸模 尺寸。
• 影响拉深件质量的主要因素： • A、凸凹模圆角半径：拉深模工作部分不能 是锋利的刃口，必须有一定的圆角。这样可 减小应力集中，金属容易流动。圆角如果过 小，金属容易被拉裂。一般取：r凸=10t，r凹 =(0.6-1)r凸。 • B、凸凹模间隙：拉深模的间隙值要保证板 料能顺利拉入凹模内。如果过小，模具与板 料之间的摩擦力增大，降低模具寿命，甚至 因板料增厚进入不了凹模而拉裂工件；如果 过大，工件容易起皱，降低工件精度，起皱 严重时工件报废。一般取：Z=(1.1-1.2)t。
第五节 板料冲压
一、定义
• 板料冲压是利用装在冲压设备(压力机)上 的冲压模具对金属板料进行加工，使板 料分离或成型的加工方法。 • 板料冲压板料冲压的坯料通常都是厚度 在1-2mm的金属板料，一般是在冷态下 进行，所以也称为冷冲压；当板料厚度 超过8-10mm时，才采用热冲压。
二、特点与应用：
• 深度小的工件可以一次拉深完成，深度大 的则需两次或多次拉深。 • 多次拉深是将直径较大的坯料分多次拉深， 每次拉深的拉深系数都大于最小拉深系数， 总的拉深系数为每次拉深系数的乘积。 • 多次拉深工艺中为消除加工硬化现象，使 材料有足够的塑性，必须安排退火工艺， 并且拉深系数依次增大，以保证顺利拉深 成形。 • 低碳钢在一般条件下的极限拉深系数见书 116页表2-17。
• 间隙合理，上下裂纹互相重合，此时断面 较平直，毛刺很小，所需冲裁力也小。 • 生产中常使用一个间隙范围：对低碳钢及 铜、铝等合金，Z=(10%-15%)×板料厚度。 • (5)修整：主要是去除毛刺、塌角、剪切带 等缺陷，提高冲裁件尺寸精度，降低表面 粗糙度。 • 修整工序在专用的修整模上进行，当对冲 裁件质量要求较高时，才进行修整。
• (1)冲裁过程：如书107页图2-37所示。 • 冲裁模具的凸模和凹模均有较锋利的刃 口，并且凸模与凹模间存在一定的间隙。 • 冲裁过程分为三个阶段： • A、弹性变形阶段：当凸模向下运动压住 板料时，板料受挤压产生弹性变形，凹 模孔内的板料与周边发生错移； • B、塑性变形阶段：凸模进一步下移，板 料变形超过其弹性变形极限，产生塑性 变形，刃口附近变形量最大；
• C、拉深系数：板料拉深的变形程度以拉 深系数m来表示： • m=d/D，d为拉深后工件直径；D为板料 原始直径； • 拉深系数越小，表明拉深件直径越小， 金属的变形量越大，工件越容易破裂。 • 拉深系数应不小于最小拉深系数mmin(极 限拉深系数)。一般mmin=0.5-0.9，板厚越 大，mmin也越大。
• 1、板料冲压通常在常温下对金属板料进 行加工，原材料必须具有足够的塑性，并 有较低的变形抗力。常用的冲压板料主要 是低碳钢，奥氏体不锈钢及铜、铝等。 • 2、金属板料经过冷变形强化作用并获得 一定形状后，具有结构轻巧，强度和刚度 较高的优点。
• 3、冲压件尺寸精度高，互换性好，冲压 后一般不再进行机械加工，或只进行一 些钳工修整，即可作为零件使用。 • 4、冲压生产操作简单，便于实现机械化 和自动化，生产率高。 • 5、冲压模具结构复杂，精度要求高，制 造费用高，只在大批量生产的条件下采 用冲压加工。
• 弯曲时应尽可能使弯曲线与板料的纤维 组织方向垂直，如果弯曲线与板料的纤 维组织方向平行，容易产生裂纹，此时 应适当增大相对弯曲半径。如下图所示：
• 塑性弯曲后，总变形中的弹性变形迅速回 复，引起弯曲角度增大，抵消了一部分弯 曲变形的效果，这种现象称为回弹现象。 回弹角度与材料性能、弯曲角度有关，材 料强度越高，弯曲角越大，回弹角越大。 • 在弯曲变形处压制加强筋、弯曲后施加一 定的校正压力都可减少回弹。 • 设计模具时必须使模具角度比零件弯曲角 度小一个回弹角度，或在弯曲处压制加强 筋，或修整凸凹模工作部分，都可以减小 回弹，提高产品精度。
• C、断裂分离阶段：当上、下刃口附件材 料内的应力超过一定限度时，材料开始 出现裂纹，随着凸模再下行，上、下裂 纹逐渐向板料内部扩展直至会合，板料 被切断，冲裁过程完成。 • (2)断口形状：断口由塌角、光亮带、剪 切带和毛刺组成。光亮带具有最好的尺 寸精度和光洁的表面，其它三个区域则 降低冲裁件的质量。
• 设计冲孔模具时，应使凸模刃口尺寸等 于所要求的孔的尺寸，凹模刃口尺寸则 是孔的尺寸加上模具的间隙值； • 设计落料模具时，则应使凹模刃口尺寸 等于落料件尺寸，凸模尺寸则应减去相 应的间隙值。
• 模具间隙：指凸模与凹模刃口间的距离，一 般用Z来表示双面间隙。对冲裁质量和模具 寿命有重大影响，是冲裁的重要工艺参数。 • 间隙过小，凸模处的裂纹向外错移，上下裂 纹中间将发生二次剪切，断面两端为光亮带， 中间为断裂带，毛刺较大，此时需加较大的 加才能使板料分离变形。 • 间隙过大，材料的弯曲与拉伸增大，拉应力 增大，材料易被撕裂，且裂纹离刃口稍远， 此时工件光亮带减小，断裂带毛刺均较大。 另外，间隙过大还会使板料弯曲变形过大， 导致工件尺寸精度降低。
• D、润滑：拉深过程中，板料和模具间存 在塑性摩擦，划伤工件表面，磨损模具， 在成形过程中常使用润滑剂。 • E、压边力：为防止工件起皱，拉深成形 中常通过压力圈施加一定的压边力压住 板料。压边力不能过大，否则易导致工 件拉裂。碳钢的压应力一般在2-3MPa。
• 3、其它成形工序 • 有起伏、胀形、翻边、缩口、扩口等。