材料成型概论第九讲锻造冲压生产工艺
《锻造与冲压概论》课件
5.2 工艺流程
● 视具体零件加工/毛坯加工而定。但可以提炼出模锻一般的工艺：下料→加 热→模锻→（切边、冲孔）→酸洗与清理→热处理→去氧化皮（打磨或刮 削）→涂漆→检验等。
● 冲压：冲裁，弯曲，拉深，胀形等。
6 机械类制造厂的组成和锻压车间的生产特点
6.1 机械类制造厂的组成
机制厂以产品来定厂名称和安排生产。
中小型液压机、螺旋压力机
● III 热模锻车间 产品：模锻件 原材料：棒材 生产方式：大批量 设备：蒸汽-空气模锻锤 热模锻压力机 平锻机 螺旋压力机 模锻水压机
● IIV 冷锻车间 产品：通用件或标准件 原材料：冷拉棒材、卷材 生产方式：大批量，多品种 设备：冷挤压机、冷墩机等
● V 冲压车间 直接制产品。例如冲压→焊、铆接→喷（涂）漆等。
模锻 模腔中成形
冷挤
图1 锻造方法
冷锻
冲裁
弯曲
深拉延
图2 冲压方法
胀形
3、锻压的历史、特点与发展方向
3.1 历史
A 久远，有几千年的历史，手工制作，例如：中国秦 朝兵马俑出土地的宝剑制作；西方Damascus刀的制 作；金银首饰的制作等等。
B WATT蒸汽革命之后机器驱动，出现了第一台简易 平锻机，至今有几百年的历史。
曲柄压力机类、液压机类。
4.1 锻锤 利用冲击能量，结构简单，工艺适应性好，用于锻造。 ● 缺点：振动/噪音大，因此大吨位锤受到限制。
● 中国：蒸汽-空气锤在16T以下。对大吨位的对击锤（国内1000KJ，国 外1400KJ），因其不利因素（噪音/振动）被抑制 。
● 4.2 曲柄压力机 利用周期性的机械静压力进行工作，用于锻造与冲压。 例如热模锻压力机最大达120MN；冲压最大达80MN。
材料成型概论第九讲锻造冲压生产工艺
曲柄压力机
依靠曲柄机构使锤头或上模运动完成锻造成型。 工作特点：机械静压力，变形速度较慢；震动和噪
音较小，工作条件较好。
9.2.1 冲压成型的概念、特点和基本工序
定义 借助冲压模具和冲压设备，使金属板料在由凸模与凹
模组成的冲模中产生分离或成形的加工方法，简称冲 压。
冲压成型的对象多数为板材，故常称为板料冲压。 冲压成型一般是在室温下进行，有时又称冷冲压。 只有板料厚度超过8～10mm时采用热冲压; 冲压成型广泛应用于汽车、航空、仪表、电器、国防
等工业生产中。
9.2.1 冲压成型的概念、特点和基本工序
典型冲压件 一
典型冲压件 二
冲压成型的特点
锻造成型的基本方法：模型锻造
万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环
锻造成型的基本方法：模型锻造
锻造成型的基本方法：辊锻
把轧制工艺应用到锻造生产中的一种新工艺。 是使坯料通过装有圆弧形模块的一对旋转的轧辊时，
受挤压而变形的轧制方法。 它是成形轧制（纵轧）的一种特殊形式。
辊锻可用于生产连杆、麻花钻头、扳手 、道钉、锄、镐和透平叶片。
的工序，如拉伸、弯曲、翻边、胀形等 拉伸 利用模具使落料后得到的平板坯料变形成开口空心
零件的成形工序。
冲压成型的基本工序
成形工序——弯曲
将坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度零 件的工序。弯曲时材料内侧受压，而外侧受拉。
外侧拉应力超过坯料的抗拉强度极限时，会造成金 属破裂。
C = mh h为板料厚度，m为与板料厚度和材质相关的系数。 C值过小易产生挤压毛刺，增大模具磨损。
一. 冲裁成型
h＜3mm，低碳钢 m=0.06～0.09； 高碳钢 m=0.08～0.12； 铜、铝合金 m=0.06～0.09。
材料成型概论第九讲锻造冲压生产工艺
锻造成型的基本方法：模型锻造
利用高强度金属锻模模具使坯料在其内受压变形, 获得锻件的锻造方法称为模锻。 模锻成形的典型模锻件如下图所示。
举例：飞机大梁，火箭捆挷环等
按模膛功用不同，锻模分为： 模锻模膛、制坯模膛，此外还有 成形模膛、镦粗台及击扁面等。
锻造成型的基本方法：模型锻造
基本特点： ① 生产率较高；金属变形在模膛内进行,金属流动 受工具的限制,较快获得所需形状; ② 模锻件尺寸精确度高，加工余量小； ③ 可以锻造出形状较复杂的锻件,锻件质量小于 150kg,适合小型锻件的大批量生产; ④ 模锻生产可比自由锻生产节省金属材料,减少切 削加工工作量,批量足够下降低零件成本.
锻造成型的基本方法：辊锻
特点： 具有设备结构较简单、生产平稳、振动和噪音小，
便于实现自动化、生产效率高等优点。 辊锻变形的实质是坯料的轧制延伸﹐坯料部分截面
变小而面的幅度增加。当截面变形较大时﹐需要经 多次辊轧完成。
9.1.2 锻造成型过程
一.锻造成型过程
镦粗是锻造成型中最基本的工序,其作用就是减小坯料 高度而增大横截面积。
起伏、整形、校平、压印等。
分离工序的分类
成 型 工 序 的 分 类
冲压成型的基本工序
分离工序——剪切
将板材剪切成条料、块料或具有一定形状毛坯的一 种基本工序。
特点是主要以剪刃为工具，切断线不封闭的直线或 曲线。
可分为：平剪、斜剪及震动剪。 为了获得良好的剪切断面，可采用精密剪切。
锻造成型的基本方法：模型锻造
万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环
锻造成型的基本方法：模型锻造
锻造成型的基本方法：辊锻
把轧制工艺应用到锻造生产中的一种新工艺。 是使坯料通过装有圆弧形模块的一对旋转的轧辊时，
《锻造冲压工艺学》幻灯片
• III 热模锻车间
•
产品：模锻件
•
原材料：棒材
•
生产方式：大批量
•
设备：蒸汽-空气模锻锤
•
热模锻压力机
•
平锻机
•
螺旋压力机
•
模锻水压机
• IIV 冷锻车间
•
产品：通用件或标准件
•
原材料：冷拉棒材、卷材
•
生产方式：大批量，多品种
•
设备：冷挤压机、冷墩机等
• V 冲压车间
•
2、 钢加热过程中应注意的四点现象：氧化、脱碳、过热、过烧 (1)氧化 氧化性气体〔O2,CO2,H2O和SO2〕与钢发生反响。 例如 Fe+(1/2)O2→←FeO (2)脱碳 化学反响造成钢外表层碳含量的减少叫脱碳。 例如 Fe3C+O2→←3Fe+CO2 (3) 过热 温度过高造成晶粒粗大。 (4)过烧 加热到接近熔化温度并在此温度下长期保存，不仅晶 粒粗大，而且晶界熔化。
冲压件数量是锻压件的几倍。 D 锻压与其它成形方法〔轧制、挤压、拉伸等〕比照锻压指向品
种多而复杂的坯料或零件。轧制、挤压、拉伸等指向板、带、
3.3 开展方向 A 设备向巨型化开展。
一组数据说明：70万KN模锻水压力机〔液体压力传动〕 12万KN热模锻压力机〔机械传动〕 145万KJ 对击锤 11万KN螺旋压力机
2、锻压加工的主要方法如图1和图2所示。
热锻
冷锻
自由锻 在上下工具
之间成形
模锻 模腔中成形
冷挤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图1 锻造方法
冷锻
冲裁
弯曲
深拉延
图2 冲压方法
胀形
材料成型概论第九讲锻造冲压生产工艺
9.1 锻造生产
9.1.1 锻造成型的概念、特点和基本方法 ☆ 9.1.2 锻造成型过程 9.1.3 锻造成型工艺和设备
9.2 冲压生产
9.2.1 冲压成型的概念、特点和基本方法 ☆ 9.2.2 冲压成型过程 9.2.3 冲压成型工艺和设备
9.1.1 锻造成型的概念、特点和基本方法
我国自行研制的万吨级水压机
锻造成型的基本方法：自由锻造
分手工锻和机器锻造两种.
➢ 锤锻就是利用空气锤或蒸气一空气锤对放置在 下抵铁的锻坯进行锤打以获得所要求形状和尺 寸的锻造成型方法。
➢ 锤锻的基本工序有： 镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、错移等。
➢ 生产质量小于500kg的锻件.
自由锻基本工序
特点： ❖ 具有设备结构较简单、生产平稳、振动和噪音小，
便于实现自动化、生产效率高等优点。 ❖ 辊锻变形的实质是坯料的轧制延伸﹐坯料部分截面
变小而面的幅度增加。当截面变形较大时﹐需要经 多次辊轧完成。
9.1.2 锻造成型过程
一.锻造成型过程
❖ 镦粗是锻造成型中最基本的工序,其作用就是减小坯料 高度而增大横截面积。
锻造成型的基本方法：液压自由锻
➢ 液压自由锻是利用液压机的液压压力对锻坯进 行压力锻造，以获得所要求形状与其它自由锻相比锻件质量要求高， 工艺过程复杂，生产费用高。 可以锻造质量达500t的锻件,用于大型锻件的加 工。
自由锻造：基本特点
❖ 自由锻造基本特点： ①金属流动不受工具的限制； ②锻件形状尺寸精确度低，加工余量大； ③操作技术要求高，适于形状简单锻件的加工成
工具的限制,较快获得所需形状; ② 模锻件尺寸精确度高，加工余量小； ③ 可以锻造出形状较复杂的锻件,锻件质量小于
材料成型概论锻造冲压生产工艺
按变形特点分：开式模锻和闭式模锻
? 模型锻造 按所用设备分：锤上模锻、压力机模锻和
平锻机模锻。 按生产的锻件精度分:普通模锻和精密模锻
锻造成型的基本方法 ：自由锻造
? 简称为自由锻，它是利用冲击力或压力使金属在锻 压设备的上、下两个抵铁之间直接产生塑性变形， 金属沿垂直于作用力的方向上自由变形，获得具有 一定形状、尺寸和性能锻件的加工方法。
我国自行研制的万吨级水压机
锻造成型的基本方法 ：自由锻造
? 分手工锻和机器锻造两种.
? 锤锻就是利用 空气锤 或蒸气一空气锤 对放置在 下抵铁的锻坯进行锤打以获得所要求形状和尺 寸的锻造成型方法。
? 锤锻的基本工序有： 镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、错移等。
? 生产质量小于500kg的锻件.
自由锻基本工序
型。
锻造成型的基本方法： 模型锻造
? 利用高强度金属锻模模具使坯料在其内受压变形 ,获 得锻件的锻造方法称为 模锻。 模锻成形的典型模锻件如下图所示。
? 举例：飞机大梁，火箭捆挷环 等
按模膛功用不同，锻模分为： 模锻模膛、制坯模膛，此外还有 成形模膛、镦粗台及击扁面等。
锻造成型的基本方法： 模型锻造
? 基本特点： ① 生产率较高；金属变形在模膛内进行 ,金属流动受
工具的限制 ,较快获得所需形状 ; ② 模锻件尺寸精确度高，加工余量小； ③ 可以锻造出形状较复杂的锻件 , 锻件质量小于
150kg, 适合小型锻件的大批量生产 ; ④ 模锻生产可比自由锻生产节省金属材料 ,减少切削
加工工作量 ,批量足够下降低零件成本 .
? 锻造成型的特点：
1) 锻件性能好，能承受大的冲击力作用； 2) 锻件接近零件的几何形状，节约原材料 ; 3) 模锻生产效率较高 ,适合小型锻件的大批量生产 ; 4) 灵活性大，自由锻适合于单件小批量生产 ; 5) 与轧制相比，生产率、机械化和自动化程度较低。
锻造冲压生产培训课件
锻造成型的基本方法：液压自由锻
➢ 液压自由锻是利用液压机的液压压力对锻坯进 行压力锻造，以获得所要求形状和尺寸锻件的 成型方法。
➢ 液压自由锻与其它自由锻相比锻件质量要求高， 工艺过程复杂，生产费用高。 可以锻造质量达500t的锻件,用于大型锻件的加 工。
自由锻造：基本特点
❖ 自由锻造基本特点： ①金属流动不受工具的限制； ②锻件形状尺寸精确度低，加工余量大； ③操作技术要求高，适于形状简单锻件的加工成
➢ h＞3mm，适当放大m值，质量要求不高时m可 放大1.5倍。
一. 冲裁成型
冲裁力——选用冲床吨位和设计、检验模具强度的 一个重要依据。
❖ 对于平刃模具 P = KτLh P为冲裁力 /N； τ为板料抗剪强度 /Mpa； L为冲裁周边长度 /mm； h为板料厚度 /mm； K为安全系数，通常取 K=1.3 。
二. 拉伸〔深〕成型
❖ 直径为D的平板坯料被拉深变形成筒形空心零件。 ❖ 直径为D的平板坯料，在拉深过程中，其与凸模相
接触的局部基本不变形，厚度也基本不变，它形成 拉深件的筒底。 ❖ 非筒底的局部在切应力和径向拉应力作用下被强制 拉入凸凹模的间隙产生塑性变形形成筒壁。 ❖ 筒壁与筒底间过渡处变薄较严重。
第九讲 锻造冲压生产
9.1 锻造生产
9.1.1 锻造成型的概念、特点和基本方法 ☆ 9.1.2 锻造成型过程 9.1.3 锻造成型工艺和设备
9.2 冲压生产
9.2.1 冲压成型的概念、特点和基本方法 ☆ 9.2.2 冲压成型过程 9.2.3 冲压成型工艺和设备
9.1.1 锻造成型的概念、特点和基本方法
特点： ❖ 具有设备结构较简单、生产平稳、振动和噪音小，
便于实现自动化、生产效率高等优点。 ❖ 辊锻变形的实质是坯料的轧制延伸﹐坯料局部截面
锻造冲压工艺学
4.1 锻锤 利用冲击能量，结构简单，工艺适应 性好，用于锻造。
• 缺点：振动/噪音大，因此大吨位锤受到限 制。
• 中国：蒸汽-空气锤在16T以下。对大吨位 的对击锤（国内1000KJ，国外1400KJ）， 因其不利因素（噪音/振动）被抑制 。
例如上海交通大学和华中科技大学的模具中心；哈尔滨工 业大学精密热加工中心。
F 锻造新工艺：精锻、等温成形、精密碾压、电墩、旋锻、 辊锻、摆动碾压、超塑性成形等。
冲压新工艺：软模成形、差温拉深法、爆炸成形、电水成 形、电磁成形、旋压
4、锻压设备
• 锻压设备是制造产品的工具。 • 原机械部把锻压设备分为八大类，但是从
例如铸锻厂、汽车 锻件厂、机床铸造厂。 • 以加工和装配车间为主的机制厂。
例如冲压件厂、拖拉机配件厂、电机厂等。
6.2 锻压车间及其生产特点
根据生产特点，将锻压车间分为大锻件自由锻车间、中小 锻件自由锻车间、热模锻车间、冷锻和冲压车间。 • I 大锻件自由锻车间
产品：几吨到几百吨的大型自由锻件。目前自由锻 的锻件重达260吨。 原材料：钢锭 生产方式：单件/小批量 设备：水压机（30-120MN） • II中小锻件自由锻车间 产品：小于1.5吨的自由锻件。 原材料：棒材或小钢锭 生产方式：小批量 设备：1-5T蒸汽-空气锤、65-750kg空气锤
的锻造开坯，之后才进行轧或挤成板棒材。 • 锻造在机械厂应用：主要为重要零件准备毛
坯。例如圆饼→锻造成齿轮毛坯→……。 • 冲压应用：制备各工业领域的零件。
5.2 工艺流程
• 视具体零件加工/毛坯加工而定。但可以提炼 出模锻一般的工艺：下料→加热→模锻→ （切边、冲孔）→酸洗与清理→热处理→去 氧化皮（打磨或刮削）→涂漆→检验等。
材料成型工艺课程专业论文金属塑形成形之冲压工艺
河南工程学院2014～2015学年第二学期材料成型工艺课程论文金属塑形成形之冲压工艺学院机械工程学院专业班级成绩等级2015年 6月25日金属塑形成形之冲压工艺摘要冲压是金属塑性加工的基本方法之一，利用冲模使板料产生分离和变形，板料冲压可以制造其他加工难以加工或无法加工的形状复杂的薄壁零件，可以获得重量轻、材料消耗少、强度和刚度都较好的零件。
[1]冲压产品具有足够的精度和较低的表面粗糙度，互换性能好，一般不再进行机械加工即可装配使用。
关键词冲模外力板料应用一、冲压工艺发展历程冲压技术是一种具有悠久历史的加工方法和生产制造技术。
根据文献记载和考古文物证明我国古代的冲压加工技术走在世界之前，对人类早期文明社会的进步发挥了重要的作用，作出重要贡献。
[2]利用冲压机械和冲压模具进行的现代冲压加工技术已近有二百年的发展历史。
如今的国内冲压模具企业大部分甩掉了传统的绘图板，摒弃了落后的手工绘图方式。
在实际中，充分运用计算机技术发展模具设计、制造将会给企业带来莫大益处。
用户对压力机速度、精度、换模效率等方面不断提高的要求，促进了冲压工艺的发展。
二、冲压冲压是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。
[3]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。
汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。
仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。
冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。
板料，模具和设备是冲压加工的三要素。
按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。
前者适合变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者则在室温下进行，是薄板常用的冲压方法。
锻造冲压生产培训课件(PPT 67张)
1.镦粗变形区
由于外摩擦影响，金属流动变形困难，且无加工硬化现 象，又称为难变形区。
镦粗时的变形区及金属流动
锻造流线
锻造塑性变形时，金属的晶粒沿变形方向被拉长或 压扁，变形后晶间杂质也沿变形方向排列，这种按 照一定方向分布的晶界杂质称为锻造流线，锻造流 线使金属的力学性能表现为各向异性，即不同方向 上的力学性能有所不同，在机械零件中应注意：
一. 冲裁成型
冲裁件的断口具有明显的区域特征，一般由塌角、 光亮带、剪裂带和毛刺四个部分组成。 各区域带的宽度与板料的塑性有关。
一. 冲裁成型
冲裁模间隙 C直接影响板料和冲模的受力状态，从而影响冲裁 件的断面质量、尺寸精度、冲裁力和模具寿命。
冲裁模间隙通常按下式选取： C = mh h为板料厚度，m为与板料厚度和材质相关的系数。
当H/D =1.0～1.5 时,称为中件变形,压缩变形逐渐 渗透到锻件内部 , 侧面出现双鼓、无鼓到单鼓过度。
9.1.2 锻造成型过程
2.变形分布
当H/D＜1.0时,称为薄件变形,压缩变形完全渗透到 锻件内部 , 中心层变形大于表面层，侧面呈单鼓形。
不同高径比坯料锻粗之鼓形变化
9.1.2 锻造成型过程
2.变形分布
沿坯料径向的变形分布是不均匀的。
与工具相接触的表面层中间部分受端面外摩擦影响 较大，变形困难，边部影响较小，产生一定的变形， 且部分侧面金属流动到端面上。 在中心层，中部到边部由易变形区过渡到自由变形 区，摩擦的影响逐渐增大，变形程度由大到小。
冲压生产工艺
冲压生产工艺冲压生产工艺是一种常用于金属材料加工的方法。
它通过将金属材料置于专门设计的模具中，施加力量来使材料发生塑性变形，最终得到期望的形状和尺寸。
下面将介绍冲压生产工艺的步骤和一些常见的模具类型。
冲压生产工艺包括以下几个步骤：设计和制造模具、准备和装配模具、调试和试产、批量生产、检验和质量控制。
首先，冲压生产的第一步是设计和制造模具。
模具是冲压过程中必需的工具，它可以制造出所需的产品形状。
模具通常由上模和下模组成，上模固定在冲床上下降，下模固定在工作台上。
模具中还需要设有导向柱和射针等装置，以确保模具的定位和准确度。
接下来是准备和装配模具。
首先，需要将上模和下模分别放置在工作台上和冲床上，并通过导向柱进行定位。
然后，将金属材料放置在下模上，并通过射针把材料定位，确保其与模具对应。
此外，还需将冲床的参数进行调整，如冲击力、下降速度和冲程等。
第三步是调试和试产。
在进行批量生产之前，需要进行模具的调试和试产。
这包括调整和优化冲床参数，确保模具的准确性和稳定性。
同时，对于复杂的产品，需要进行多次试产，直到达到满意的效果。
批量生产是冲压生产的重要步骤。
一旦完成模具的调试和试产，就可以进行批量生产。
在生产的过程中，需要确保机器的正常运行和模具的稳定性。
此外，还需要对产品进行定期的检查和质量控制，以确保产品的质量。
冲压生产工艺中常见的模具类型包括：简单模具、复杂模具、连续模具和异形模具。
简单模具适用于简单的产品，如平面零件或简单的弯曲零件。
复杂模具适用于形状复杂的产品，如立体结构或多个弯曲的零件。
连续模具适用于需要连续冲击和成形的产品。
异形模具适用于非标准形状的产品，通常需要特殊的设计和加工。
总的来说，冲压生产工艺是一种常用的金属材料加工方法，它可以快速并且高效地实现产品的批量生产。
通过合理的模具设计和制造，以及准确的调试和试产，可以保证产品的质量和稳定性。
冲压生产工艺在汽车制造、电子设备和家用电器等诸多领域都有着广泛的应用。
材料成型锻造冲压生产工艺
材料成型锻造冲压生产工艺1. 引言材料成型是制造业中重要的生产工艺之一，包括锻造和冲压两种常见的成型方法。
本文将介绍材料成型中的锻造和冲压生产工艺，并分析其特点和应用。
2. 锻造生产工艺锻造是通过外力使金属材料发生塑性变形，得到所需形状和性能的一种成型方法。
锻造工艺主要包括以下几个步骤：2.1 热处理在进行锻造前，需要对金属材料进行热处理。
热处理可以提高材料的塑性，降低锻造时的加工难度。
常见的热处理方法包括退火、正火和淬火等。
2.2 锻造形状设计根据产品的要求和材料的特性，设计合适的锻造形状。
锻造形状的设计需要考虑到材料的流动性、变形性和收缩性等因素。
2.3 锻模制造根据产品的锻造形状，制作合适的锻模。
锻模的制造需要考虑到材料的收缩和变形等因素，以保证锻造出的产品符合设计要求。
2.4 加热和锻造将金属材料加热到适当的温度，然后进行锻造。
锻造可以通过机械力或液压力使材料发生塑性变形，得到所需的形状。
在锻造过程中，需要注意控制温度、力度和速度等参数，以获得理想的成型效果。
2.5 配置和调整锻造后的产品需要进行配置和调整，以满足设计要求。
配置和调整可以通过机械加工、热处理和表面处理等工艺来完成。
3. 冲压生产工艺冲压是利用模具和压力将金属材料压制成所需形状的一种成型方法。
冲压工艺主要包括以下几个步骤：3.1 模具设计和制造根据产品的要求，设计合适的冲压模具。
冲压模具的设计需要考虑到产品的形状、尺寸和材料的性能等因素。
制造冲压模具可以使用加工中心、电火花机和磨床等设备。
3.2 材料准备和上料准备好所需的金属材料，并将其切割成适当的尺寸。
然后将金属材料上料到冲压机的送料装置中，以供后续的冲压加工。
3.3 冲压加工将上料好的金属材料放置在冲压机的工作台上，然后启动冲压机进行加工。
在冲压加工过程中，模具会施加压力将金属材料压制成所需的形状。
3.4 分离和整理冲压加工后，需要将成型的零件从模具中分离出来，并进行整理。
材料锻造冲压及特种成形工艺技术
01
根据零件的形状、尺寸和性能要求，设计合理的工艺流程，包
括材料准备、加热、成形、冷却等环节。
模具设计
02
根据零件的形状和尺寸，设计合适的模具，包括锻造模具、冲
压模具等。
工艺参数设计
03
根据材料的特性、零件的性能要求和工艺流程，设计合理的工
艺参数，如加热温度、成形速度、冷却时间等。
05
材料成形工艺发展趋势与展
变形工序
弯曲
通过施加外力使材料发生弯曲变形，改变其形状 和尺寸。
拉深
将平板材料拉伸成各种形状的空心件，实现材料 的拉伸变形。
翻边
将材料边缘翻卷成所需形状和尺寸的工艺过程。
冲压模具
模具设计
根据产品要求和工艺要求，设 计合理的模具结构，确保冲压
过程的顺利进行。
模具制造
根据设计图纸，制造出符合要 求的模具，确保模具的精度和 稳定性。
优点
模锻工艺技术具有生产效率高、材料 利用率高、零件尺寸精度高、表面质 量好等优点。
胎模锻工艺技术
胎模锻工艺
指在自由锻造的基础上，利用胎 模对坯料进行局部或整体模锻的
加工方法。
优点
胎模锻工艺技术结合了自由锻造 和模锻工艺的优点，既具有灵活 性高、适用性强等优点，又具有 生产效率高、材料利用率高等优
锻造工艺
根据零件的形状、尺寸和性能要求，选择合适的锻造工艺，如自 由锻、模锻等。
冲压工艺
根据材料的厚度、强度和塑性等特性，以及零件的形状和尺寸，选 择合适的冲压工艺，如单冲、连续冲等。
特种成形工艺
对于一些特殊要求的零件，需要采用一些特殊的成形工艺，如热成 形、超塑成形等。
材料成形工艺设计
工艺流程设计
锻造冲压生产培训
锻造冲压生产培训概述锻造冲压是一种重要的金属加工方法，常被应用于制造汽车、航空、船舶、机械等工业领域。
为了提高员工的技能水平和生产效率，进行锻造冲压生产培训是非常必要的。
本文将介绍锻造冲压生产培训的内容和方法。
培训内容1.锻造冲压基础知识：–锻造冲压的定义和分类–锻造冲压工艺的基本原理和步骤–锻造冲压所涉及的材料、设备和工具介绍2.锻造冲压工艺与操作：–锻造冲压工艺参数的选择与计算–锻造冲压设备的操作与维护–锻造冲压工具的选择与使用3.锻造冲压质量控制：–锻造冲压过程中的常见问题及解决方法–锻造冲压产品的尺寸、外观和物理性能的检测与评价–锻造冲压质量控制的常用方法和标准4.安全与环保：–锻造冲压生产中的安全操作规范–锻造冲压设备的安全保护措施和维护方法–锻造冲压生产对环境的影响及环保措施培训方法1.理论授课：培训师根据培训内容，结合实例和案例，进行锻造冲压基础知识和工艺的讲解。
培训对象可以通过课堂笔记等方式进行学习。
2.实践操作：培训对象将通过模拟实际锻造冲压工艺的操作过程，掌握设备操作技巧和工艺参数的计算方法。
培训师会进行现场指导和纠正。
3.现场观摩：培训对象将参观实际的锻造冲压生产线，了解现场环境和流程，进一步加深对锻造冲压生产的理解和实践操作的应用。
4.互动讨论：通过小组讨论或问题答疑的形式，培训对象可以与培训师和其他参与者进行互动，分享经验和解决问题，促进学习和交流。
培训效果评估为了评估培训的效果，可以考虑以下几个方面：1.知识测试：培训结束后，进行一次知识测试，以检查培训对象对锻造冲压生产知识的掌握情况，并了解培训效果。
2.技能评估：培训结束后，进行一次实际操作的评估，以评估培训对象在锻造冲压工艺和设备操作方面的技能水平。
3.反馈调查：发放反馈调查问卷，让培训对象对整个培训过程进行评价和建议，以进一步改进培训内容和方法。
结论通过锻造冲压生产培训，可以使员工掌握锻造冲压的基础知识、工艺和操作方法，提高生产效率和质量。
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9.1.2 锻造成型过程
2.变形分布 ❖ 沿坯料高度方向的变形分布是不均匀的。 ➢ 变形的不均匀分布与外摩擦和变形区形状参数
H/D(高宽比)有很大关系。 ➢ 当H/D＞1.5时,称为高件变形,压缩变形未渗透到锻
件内部而产生表面变形,侧面呈双鼓形。 ➢ 当H/D =1.0～1.5 时,称为中件变形,压缩变形逐渐
工具的限制,较快获得所需形状; ② 模锻件尺寸精确度高，加工余量小； ③ 可以锻造出形状较复杂的锻件,锻件质量小于
150kg,适合小型锻件的大批量生产; ④ 模锻生产可比自由锻生产节省金属材料,减少切削
加工工作量,批量足够下降低零件成本.
锻造成型的基本方法：模型锻造
万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环
我国自行研制的万吨级水压机
锻造成型的基本方法：自由锻造
分手工锻和机器锻造两种.
➢ 锤锻就是利用空气锤或蒸气一空气锤对放置在 下抵铁的锻坯进行锤打以获得所要求形状和尺 寸的锻造成型方法。
➢ 锤锻的基本工序有： 镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、错移等。
➢ 生产质量小于500kg的锻件.
自由锻基本工序
锻造成型的基本方法：液压自由锻
➢ 液压自由锻是利用液压机的液压压力对锻坯进 行压力锻造，以获得所要求形状和尺寸锻件的 成型方法。
➢ 液压自由锻与其它自由锻相比锻件质量要求高， 工艺过程复杂，生产费用高。 可以锻造质量达500t的锻件,用于大型锻件的加 工。
自由锻造：基本特点
❖ 自由锻造基本特点： ①金属流动不受工具的限制； ②锻件形状尺寸精确度低，加工余量大； ③操作技术要求高，适于形状简单锻件的加工成
9.1.2 锻造成型过程
1.镦粗变形区 ➢ 塑性流动变形区：坯料中心区域
由于外摩擦影响较小且受外层金属限制，形成有利 于金属变形的应力状态，变形程度较大且有加工硬 化现象，又称为易变形区，或大变形区。 ➢ 自由变形区：坯料不与工具相接触的外层区域 变形不受限制，变形后呈鼓形形状，鼓形部分存在 切向拉应力，易引起侧表面的纵向裂纹。
型。
锻造成型的基本方法：模型锻造
利用高强度金属锻模模具使坯料在其内受压变形,获 得锻件的锻造方法称为模锻。 模锻成形的典型模锻件如下图所示。
❖ 举例：飞机大梁，火箭捆挷环等
按模膛功用不同，锻模分为： 模锻模膛、制坯模膛，此外还有 成形模膛、镦粗台及击扁面等。
锻造成型的基本方法：模型锻造
基本特点： ① 生产率较高；金属变形在模膛内进行,金属流动受
特点： ❖ 具有设备结构较简单、生产平稳、振动和噪音小，
便于实现自动化、生产效率高等优点。 ❖ 辊锻变形的实质是坯料的轧制延伸﹐坯料部分截面
变小而面的幅度增加。当截面变形较大时﹐需要经 多次辊轧完成。
9.1.2 锻造成型过程
一.锻造成型过程
❖ 镦粗是锻造成型中最基本的工序,其作用就是减小坯料 高度而增大横截面积。
1.镦粗变形区 ❖ 沿坯料对称面分为三个变形区 ➢ 粘着变形区、塑性流动变形区、自由变形区 ➢ 粘着变形区：坯料与工具接触面的区域
由于外摩擦影响，金属流动变形困难，且无加工硬化现 象，又称为难变形区。
镦粗时的变形区及金属流动
锻造流线
锻造塑性变形时，金属的晶粒沿变形方向被拉长或 压扁，变形后晶间杂质也沿变形方向排列，这种按 照一定方向分布的晶界杂质称为锻造流线，锻造流 线使金属的力学性能表现为各向异性，即不同方向 上的力学性能有所不同，在机械零件中应注意： （1）流线与工件最大拉应力方向一致 （2）流线与切应力，冲击力方向垂直 （3）沿工件外轮廓连续健分布
1)锻件性能好，能承受大的冲击力作用； 2)锻件接近零件的几何形状，节约原材料; 3)模锻生产效率较高,适合小型锻件的大批量生产; 4)灵活性大，自由锻适合于单件小批量生产; 5)与轧制相比，生产率、机械化和自动化程度较低。
锻造成型的基本方法
锻造根据所使用工具和设备的不同，可分为： 自由锻造、模型锻造和特种锻造三类。
❖ 自由锻造分为手工锻、锤锻和液压自由锻。
按变形特点分：开式模锻和闭式模锻
❖ 模型锻造 按所用设备分：锤上模锻、压力机模锻和
平锻机模锻。 按生产的锻件精度分:普通模锻和精密模锻
锻造成型的基本方法：自由锻造
❖ 简称为自由锻，它是利用冲击力或压力使金属在锻 压设备的上、下两个抵铁之间直接产生塑性变形， 金属沿垂直于作用力的方向上自由变形，获得具有 一定形状、尺寸和性能锻件的加工方法。
较大，变形困难，边部影响较小，产生一定的变形， 且部分侧面金属流动到端面上。 ➢ 在中心层，中部到边部由易变形区过渡到自由变形 区，摩擦的影响逐渐增大，变形程度由大到小。
第九讲 锻造冲压生产
9.1 锻造生产
9.1.1 锻造成型的概念、特点和基本方法 ☆ 9.1.2 锻造成型过程 9.1.3 锻造成型工艺和设备
9.2 冲压生产
9.2.1 冲压成型的概念、特点和基本方法 ☆ 9.2.2 冲压成型过程 9.2.3 冲压成型工艺和设备
9.1.1 锻造成型的概念、特点和基本方法
锻造成型的基本方法：模型锻造
锻造成型的基本方法：辊锻
把轧制工艺应用到锻造生产中的一种新工艺。 是使坯料通过装有圆弧形模块的一对旋转的轧辊时，
受挤压而变形的轧制方法。 它是成形轧制（纵轧）的一种特殊形式。
辊锻可用于生产连杆、麻花钻头、扳手 、道钉、锄、镐和透平叶片。
锻造成型的基本方法：辊锻
锻造就是坯料经加热后用锻锤锤击或压力机施加压 力，使其塑性变形以获得一定形状、尺寸和性能锻 件的塑性成型方法。
锻造的最大特点是，在塑性变形中，能使坯料的粗 晶粒破碎，疏松、孔隙被压实、焊合，锻件的内部 组织和性能得到较大改善。
锻造广泛用于冶金、机械、造船、航空、航天等行 业。
锻造成型的特点
锻造成型的特点：
渗透到锻件内部,侧面出现双鼓、无鼓到单鼓过度。
9.1.2 锻造成型过程
2.变形分布 ➢ 当H/D＜1.0时,称为薄件变形,压缩变形完全渗透到
锻件内部,中心层变形大于表面层，侧面呈单鼓形。
不同高径比坯料锻粗之鼓形变化
9.1.2 锻造成型过程
2.变形分布 ❖ 沿坯料径向的变形分布是不均的。 ➢ 与工具相接触的表面层中间部分受端面外摩擦影响