32金属塑性成形的方法及设备PPT课件
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金属塑性成形课件
2023-11-06•金属塑性成形概述•金属塑性成形工艺•金属塑性成形设备•金属塑性成形技术的发展趋势•金属塑性成形过程中的缺陷与质量控制目•金属塑性成形实例分析录01金属塑性成形概述金属塑性成形是一种使金属材料发生塑性变形，以获得所需形状、尺寸和性能的加工方法。
金属塑性成形广泛应用于机械制造、航空航天、汽车、电子等领域，是一种重要的材料加工技术。
金属塑性成形的定义金属塑性成形可以制造出复杂形状的零件，并且能够获得较高的精度和表面质量。
与切削加工相比，金属塑性成形具有更高的材料利用率和更低的能耗。
金属塑性成形过程中材料的变形是均匀的，因此可以避免应力集中和裂纹等缺陷。
金属塑性成形的特点03金属塑性成形的基本原理包括应力状态、屈服准则、塑性流动规律等。
金属塑性成形的基本原理01金属塑性成形的原理是基于金属的塑性变形规律，即在外力作用下，金属材料会发生形状和尺寸的变化。
02在金属塑性成形过程中，材料的变形受到应力状态、变形温度、变形速度等因素的影响。
02金属塑性成形工艺自由锻工艺自由锻是利用冲击力或静压力使金属坯料变形，并施加外力将其锻造成所需形状和尺寸的锻造方法。
定义特点流程应用自由锻具有较大的灵活性，可以生产形状各异的锻件，但生产效率较低，适用于单件或小批量生产。
自由锻的流程包括坯料准备、加热、变形和锻后冷却。
自由锻主要用于大型锻件和难变形材料的加工，如轴、轮毂、法兰等。
模锻工艺模锻是利用模具使金属坯料变形，并施加外力将其锻造成所需形状和尺寸的锻造方法。
定义模锻具有较高的生产效率，且能获得较为精确的形状和尺寸，但模具制造成本较高。
特点模锻的流程包括坯料准备、加热、放入模具、变形、锻后冷却和修整。
流程模锻广泛应用于中小型锻件的生产，如齿轮、轴套、法兰等。
应用板料冲压工艺板料冲压是利用冲压机将金属板料变形，并施加外力将其冲制成所需形状和尺寸的加工方法。
定义板料冲压具有较高的生产效率，且能获得较为精确的形状和尺寸，但模具对材料的厚度和硬度有一定要求。
金属塑性成形PPT课件
密排六方 （Close-package Hexagonal）
(Mg、Zn、Cd、α-Ti)
3.2塑性成 形机理
滑移
3 金属塑性 成形
滑移带 500倍
26
3.2塑性成 形机理 滑移
3 金属塑性 成形
27
3.2塑性成 形机理 滑
移
3 金属塑性 成形
28
3.2塑性成 形机理 滑移
3 金属塑性 成形
辊锻，楔横轧， 辗环，辊弯
7
3.1塑性成 形概述
塑性成形类型
3 金属塑性 成形
8
3.1塑性成 形概述
3 金属塑性 成形
体积成形
体积成形主要是指那些利用锻压设备和工、模具 ，对金属坯料（块料）进行体积重新分配的塑性 变形，得到所需形状、尺寸及性能的制件。
主要包括锻造（Forging）和挤压（Extrusion ）两大类。
日 常 用 品
3
汽 车 覆 盖 件
飞
冲压成形产品示例—— 高科技产品
机 蒙 皮
4
5
6
3.1塑性成 形概述
3 金属塑性 成形
锻压3塑（性Met成al 形for分gin类g and stamping）
1.体积成形 (Bulk Metal Forming):
1.1 锻造 (Forging)
1.1.1自由锻造 1.1.2模锻
用伸长率δ、断面收缩率ψ表示：
δ= （L1-L0）/ L0 ×100% ψ=（ S0-S1）/S0×100%
22
3.2塑性成
3 金属塑性
形机理
成形
2.金属塑性变形的实质
金 体—属——原—子显微组织——晶 典型晶格结构:
(Mg、Zn、Cd、α-Ti)
3.2塑性成 形机理
滑移
3 金属塑性 成形
滑移带 500倍
26
3.2塑性成 形机理 滑移
3 金属塑性 成形
27
3.2塑性成 形机理 滑
移
3 金属塑性 成形
28
3.2塑性成 形机理 滑移
3 金属塑性 成形
辊锻，楔横轧， 辗环，辊弯
7
3.1塑性成 形概述
塑性成形类型
3 金属塑性 成形
8
3.1塑性成 形概述
3 金属塑性 成形
体积成形
体积成形主要是指那些利用锻压设备和工、模具 ，对金属坯料（块料）进行体积重新分配的塑性 变形，得到所需形状、尺寸及性能的制件。
主要包括锻造（Forging）和挤压（Extrusion ）两大类。
日 常 用 品
3
汽 车 覆 盖 件
飞
冲压成形产品示例—— 高科技产品
机 蒙 皮
4
5
6
3.1塑性成 形概述
3 金属塑性 成形
锻压3塑（性Met成al 形for分gin类g and stamping）
1.体积成形 (Bulk Metal Forming):
1.1 锻造 (Forging)
1.1.1自由锻造 1.1.2模锻
用伸长率δ、断面收缩率ψ表示：
δ= （L1-L0）/ L0 ×100% ψ=（ S0-S1）/S0×100%
22
3.2塑性成
3 金属塑性
形机理
成形
2.金属塑性变形的实质
金 体—属——原—子显微组织——晶 典型晶格结构:
《金属塑性成形方法》课件
《金属塑性成形方法》ppt课 件
目录
CONTENTS
• 金属塑性成形方法简介 • 金属塑性成形的基本原理 • 金属塑性成形的主要方法 • 金属塑性成形的质量控制 • 金属塑性成形技术的发展趋势
01 金属塑性成形方法简介
CHAPTER
金属塑性成形的基本概念
金属塑性成形是一种通过施加外 力使金属材料发生塑性变形，从 而获得所需形状和性能的加工方
大型金属件和复杂形状的金属件制造，如轴、齿轮、连杆等。
模型锻造
要点一
总结词
通过将金属坯料放置在模具中，在高温和高压下使其发生 塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的金属件。
要点二
详细描述
模型锻造是一种常见的金属塑性成形方法，通过将金属坯 料放置在模具中，在高温和高压下使其发生塑性变形，从 而获得所需形状和尺寸的金属件。模型锻造过程中，金属 坯料在高温和高压下发生变形，内部晶粒结构发生变化， 从而提高了金属的力学性能。模型锻造适用于中小型金属 件制造，如齿轮、轴承、气瓶等。
过程稳定可控。
在线检测
采用先进的在线检测技术，对成形 过程中的产品进行实时检测，及时 发现并处理问题。
成品检测
对成形后的产品进行全面的检测， 包括尺寸、外观、性能等，确保产 品质量符合要求。
05 金属塑性成形技术的发展趋势
CHAPTER
高性能金属材料的开发与应用
高强度钢
通过合金化、热处理等手段提高 钢材的强度和韧性，用于制造轻
流动法则与加工硬化
流动法则是描述金属在塑性成形过程中应力的分布规律。加工硬化是指 在塑性成形过程中，随着变形的进行，材料的强度和硬度逐渐提高的现 象。
金属塑性变形的工艺基础
塑性成形的基本方法
目录
CONTENTS
• 金属塑性成形方法简介 • 金属塑性成形的基本原理 • 金属塑性成形的主要方法 • 金属塑性成形的质量控制 • 金属塑性成形技术的发展趋势
01 金属塑性成形方法简介
CHAPTER
金属塑性成形的基本概念
金属塑性成形是一种通过施加外 力使金属材料发生塑性变形，从 而获得所需形状和性能的加工方
大型金属件和复杂形状的金属件制造，如轴、齿轮、连杆等。
模型锻造
要点一
总结词
通过将金属坯料放置在模具中，在高温和高压下使其发生 塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的金属件。
要点二
详细描述
模型锻造是一种常见的金属塑性成形方法，通过将金属坯 料放置在模具中，在高温和高压下使其发生塑性变形，从 而获得所需形状和尺寸的金属件。模型锻造过程中，金属 坯料在高温和高压下发生变形，内部晶粒结构发生变化， 从而提高了金属的力学性能。模型锻造适用于中小型金属 件制造，如齿轮、轴承、气瓶等。
过程稳定可控。
在线检测
采用先进的在线检测技术，对成形 过程中的产品进行实时检测，及时 发现并处理问题。
成品检测
对成形后的产品进行全面的检测， 包括尺寸、外观、性能等，确保产 品质量符合要求。
05 金属塑性成形技术的发展趋势
CHAPTER
高性能金属材料的开发与应用
高强度钢
通过合金化、热处理等手段提高 钢材的强度和韧性，用于制造轻
流动法则与加工硬化
流动法则是描述金属在塑性成形过程中应力的分布规律。加工硬化是指 在塑性成形过程中，随着变形的进行，材料的强度和硬度逐渐提高的现 象。
金属塑性变形的工艺基础
塑性成形的基本方法
32金属塑性成形的方法及设备PPT课件
切断模膛
16
(1)模锻模膛
★预锻模膛 目的是使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，以便在终锻成形
时金属充型更加容易，同时减少终锻模膛的磨损，延长锻模的使用寿 命。 预锻模膛的圆角、模锻斜度均比终锻模膛大，而且不设飞边槽。 ★终锻模膛
可使坯料变 形到锻件最终尺寸 终锻模膛的分模面上有一圈飞边槽，用以增加金属从模膛中流出的 阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。模锻件的飞边须在 模锻后切除。
★切断模膛
切断坯料 实际锻造时应根据锻件的复杂程度相应选用单模膛锻
模或多模膛锻模。一般形状简单的锻件采用仅有终锻模膛 的单模膛锻模，而形状复杂的锻件（如截面不均匀、轴线 弯曲、不对称等）则需采用具有制坯、预锻、终锻等多个 模膛的锻模逐步成形。
18
弯曲连杆零件图
19
多 膛 锻 模
20
单 膛 锻 模
弹性变形阶段
塑性变形阶段
断裂分离阶段
38
2）冲裁间隙 冲裁间隙是指冲裁凸模与凹模之间工作部分的尺寸之
差，即 Z = D凹－D凸
冲裁间隙对冲裁过程有很大的影响，它不仅对冲裁件 的质量起决定性的作用，而且直接影响模具的使用寿命。
39
3）凸凹模刃口尺寸的确定
落料：以凹模为设计基准 D凹 = d落 D凸= D凹 – Z
21
二、 压力机上模锻
锤上模锻因其工艺适应性广而被广泛采用。但 锻造过程中振动大、噪音高、效率低、能源消耗多、 劳动条件差等缺点无法克服，所以近年来大吨位的 模锻锤有逐步被压力机取代的趋势。
用于模锻的压力机主要有： 热模锻压力机、摩擦压力机及平锻机等。
22
.
1 摩 擦 压 力 机 上 模 锻
23
材料成型工艺基础-金属塑性成形课件
02 0年12 月8日上 午12时 44分20 .12.820 .12.8
扩展市场，开发未来，实现现在。202 0年12 月8日星 期二上 午12时 44分36 秒00:4 4:3620. 12.8
做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2 020年1 2月上 午12时4 4分20. 12.800:44December 8, 2020
人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2 020年1 2月8日 星期二 12时44 分36秒 Tuesday , December 08, 2020
感情上的亲密，发展友谊；钱财上的 亲密， 破坏友 谊。20. 12.8202 0年12 月8日星 期二12 时44分 36秒20 .12.8
4.冷镦
2.5其他成形
冷镦机
2.5其他成形
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.12. 820.12. 8Tuesd ay , December 08, 2020
天生我材必有用，千金散尽还复来。0 0:44:36 00:44:3 600:44 12/8/20 20 12:44:36 AM
五、锻件的结构工艺性
轴类零件 杆类零件 盘类零件
2.2自由锻
§3 模锻
一、模锻方式
锤上模锻 压力机上模锻 胎模锻
蒸汽 - 空气锤
锤上模锻
2.3模 锻
锻模结构
2.3模 锻
思考题
2.3模 锻
模锻能否直接锻出通孔？
二、模锻工序
2.3模 锻
形状简单的零件： 预锻→终锻→清理
形状较复杂或锻造比大的零件： 制坯→预锻→终锻→清理 连杆锻模 曲轴模锻
扩展市场，开发未来，实现现在。202 0年12 月8日星 期二上 午12时 44分36 秒00:4 4:3620. 12.8
做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2 020年1 2月上 午12时4 4分20. 12.800:44December 8, 2020
人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2 020年1 2月8日 星期二 12时44 分36秒 Tuesday , December 08, 2020
感情上的亲密，发展友谊；钱财上的 亲密， 破坏友 谊。20. 12.8202 0年12 月8日星 期二12 时44分 36秒20 .12.8
4.冷镦
2.5其他成形
冷镦机
2.5其他成形
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.12. 820.12. 8Tuesd ay , December 08, 2020
天生我材必有用，千金散尽还复来。0 0:44:36 00:44:3 600:44 12/8/20 20 12:44:36 AM
五、锻件的结构工艺性
轴类零件 杆类零件 盘类零件
2.2自由锻
§3 模锻
一、模锻方式
锤上模锻 压力机上模锻 胎模锻
蒸汽 - 空气锤
锤上模锻
2.3模 锻
锻模结构
2.3模 锻
思考题
2.3模 锻
模锻能否直接锻出通孔？
二、模锻工序
2.3模 锻
形状简单的零件： 预锻→终锻→清理
形状较复杂或锻造比大的零件： 制坯→预锻→终锻→清理 连杆锻模 曲轴模锻
第二三篇铸造成形和金属塑性成形(共53张PPT)
脱壳和清理 2、熔模铸造的特点 〔1〕铸件形状复杂精度高。〔尺寸精度达IT11~IT14，外表 粗糙度Ra12.5~1.6μm，最小壁厚为0.3mm，最小孔径为
0.5mm. 〔2〕铸造合金不受限制， 〔3〕铸件生产批量不受限制
〔4〕工序繁杂，生产周期长、本钱较高；
二、金属型铸造〔铸型用金属制成〕 种类—垂直分型式、水平分型式、复合分型式 金属型铸造的工艺过程
胀砂—在金属液的压力作用下铸件局部胀大
变形—铸造应力大于屈服强度。
预防：反变形量 ，加大加工余量
裂纹—铸造应力大于强度极限。
热裂：高温下产生热裂。裂纹短、缝隙宽、形状曲折、氧化 色。
冷裂：在较低温度下形成的裂纹。裂纹细小、呈直线状、 裂缝内呈蓝色。大而薄的铸件容易产生冷裂 防止裂纹：减小铸造应力、如铸件壁厚要均匀；增加型砂的退 让性；降低合金的脆性控制硫、磷量 。
外表喷刷涂料 →预热金属型→浇注 →开型 金属型铸造的优缺点及应用
1、有较高的尺寸精度〔IT12~IT16〕
2、铸件冷却速度快，晶粒较细，
3、可实现一型多铸，劳动生产率高。
4、金属型制造本钱高 ，不适宜熔点高、形状复杂和薄壁铸件；铸铁 件外表易产生白口
应用：大批量生产的铜合金、铝合金铸件，活塞、连杆、汽缸盖 等。
织致密；④铸件合格率高，节省金属；⑤设备投资少，劳动条件好。 用途：发动机缸体、缸盖、活塞、叶轮等。
五、离心铸造— 液体金属在离心力作用下充填铸型并凝固成形的一种铸 造方法 。
铸型转速在250~1500r/min 特点： ①铸中空铸件不用型芯； ②提高金属充型能力 ； ③补缩条件 好 ； ④无浇注系统和冒口，节约金属 。 用途：铸铁管、汽缸套、铜套、双金属轴承、无缝管坯、造纸机滚 筒等 铸件 。
0.5mm. 〔2〕铸造合金不受限制， 〔3〕铸件生产批量不受限制
〔4〕工序繁杂，生产周期长、本钱较高；
二、金属型铸造〔铸型用金属制成〕 种类—垂直分型式、水平分型式、复合分型式 金属型铸造的工艺过程
胀砂—在金属液的压力作用下铸件局部胀大
变形—铸造应力大于屈服强度。
预防：反变形量 ，加大加工余量
裂纹—铸造应力大于强度极限。
热裂：高温下产生热裂。裂纹短、缝隙宽、形状曲折、氧化 色。
冷裂：在较低温度下形成的裂纹。裂纹细小、呈直线状、 裂缝内呈蓝色。大而薄的铸件容易产生冷裂 防止裂纹：减小铸造应力、如铸件壁厚要均匀；增加型砂的退 让性；降低合金的脆性控制硫、磷量 。
外表喷刷涂料 →预热金属型→浇注 →开型 金属型铸造的优缺点及应用
1、有较高的尺寸精度〔IT12~IT16〕
2、铸件冷却速度快，晶粒较细，
3、可实现一型多铸，劳动生产率高。
4、金属型制造本钱高 ，不适宜熔点高、形状复杂和薄壁铸件；铸铁 件外表易产生白口
应用：大批量生产的铜合金、铝合金铸件，活塞、连杆、汽缸盖 等。
织致密；④铸件合格率高，节省金属；⑤设备投资少，劳动条件好。 用途：发动机缸体、缸盖、活塞、叶轮等。
五、离心铸造— 液体金属在离心力作用下充填铸型并凝固成形的一种铸 造方法 。
铸型转速在250~1500r/min 特点： ①铸中空铸件不用型芯； ②提高金属充型能力 ； ③补缩条件 好 ； ④无浇注系统和冒口，节约金属 。 用途：铸铁管、汽缸套、铜套、双金属轴承、无缝管坯、造纸机滚 筒等 铸件 。
金属的塑性加工教学PPT
在无模具或少模具情况下，对坯料施加外力，使其产生塑性变形，获得所需形状和性能的锻件。
自由锻
在模具腔内对坯料施加压力，使其产生塑性变形，获得所需形状和性能的锻件。
模锻
通过旋转轧辊对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，获得所需形状和性能的轧制产品。
轧制
通过挤压模具对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，获得所需形状和性能的挤压产品。
高强度材料
精密成形技术如激光成形和等离子喷涂等，在金属塑性加工中得到广泛应用，提高了加工精度和表面质量。
精密成形技术
数值模拟技术用于预测金属塑性加工过程中的变形行为、流动规律和工艺参数优化，有助于提高产品质量和降低成本。
数值模拟与优化
新材料与新技术的发展
随着智能化和自动化技术的不断发展，金属塑性加工将更加高效、精确和可控，实现自动化生产线和智能制造。
采取措施确保金属各部位受热均匀，以减小变形不均匀和开裂的风险。
加热均匀性
加热与温度控制
塑性变形过程
模具设计
根据产品形状和尺寸要求设计合理的模具结构。
变形方式选择
根据金属特性和产品需求选择合适的塑性变形方式，如轧制、锻造、挤压等。
变形程度控制
在保证产品质量的前提下，合理控制变形程度，以提高生产效率和降低能耗。
总结词
拉拔技术主要用于生产各种细线、丝材等制品，如钢丝、铁丝等。在拉拔过程中，金属坯料通过模具孔逐渐被拉长和变细，同时发生塑性变形。
详细描述
根据拉拔时金属坯料温度的不同，拉拔可分为热拉拔和冷拉拔两种。
总结词
热拉拔是将金属坯料加热至高温后进行拉拔，具有加工效率高、材料利用率高等优点，但产品精度相对较低。冷拉拔则是在常温下进行拉拔，产品精度高、表面质量好，但加工难度较大。
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扣模由上扣、下扣组成，有 时仅有下扣，主要用于非回 转体锻件的整体、局部成形 或为合模制坯
6
目录
名称
冲 切 模
动
画
组 合 套 模
视
频
56
结构和用途
冲切模由冲头和凹模组成， 用于锻件锻后冲孔和切边
组合套模由模套及上模、 下模组成，用于齿轮、法 兰盘等盘类零件的成形
7
2 典型锻件的胎模锻工艺过程
1）轴套胎模锻
率高。 3）模锻需采用专用的模锻设备和锻模，投资大、前期准备时间
长，并且由于受三向压应力变形，变形抗力大。
3.应用
中小型锻件的大批量生产
4.模锻的分类: 锤上模锻、压力机上模锻
13
一、锤上模锻
1.锤上模锻原理
14
15
2.锻模
上模 锻模
下模
分模面
模膛
终锻模膛 模锻模膛
预锻模膛
拔长模膛
制坯模膛
滚压模膛 弯曲模膛
★切断模膛
切断坯料 实际锻造时应根据锻件的复杂程度相应选用单模膛锻
模或多模膛锻模。一般形状简单的锻件采用仅有终锻模膛 的单模膛锻模，而形状复杂的锻件（如截面不均匀、轴线 弯曲、不对称等）则需采用具有制坯、预锻、终锻等多个 模膛的锻模逐步成形。
18
弯曲连杆零件图
19
多 膛 锻 模
20
单 膛 锻 模
3切断
外圆修整
21
二、 压力机上模锻
锤上模锻因其工艺适应性广而被广泛采用。但 锻造过程中振动大、噪音高、效率低、能源消耗多、 劳动条件差等缺点无法克服，所以近年来大吨位的 模锻锤有逐步被压力机取代的趋势。
用于模锻的压力机主要有： 热模锻压力机、摩擦压力机及平锻机等。
22
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1 摩 擦 压 力 机 上 模 锻
23
概述
1、板料冲压概念 板料冲压是在冲床上用冲模使金属或非金属板料产生分离或变形而
获得制件的加工方法。板料冲压通常在室温下进行，所以又叫冷冲压。 2、板料冲压用材
用于冲压的材料必须具有良好的塑性。常用的有低碳钢、高塑性 合金钢、铝和铝合金、铜和铜合金等金属材料以及皮革、塑料、胶木等 3、板料冲压的设备
弹性变形阶段
塑性变形阶段
断裂分离阶段
38
2）冲裁间隙 冲裁间隙是指冲裁凸模与凹模之间工作部分的尺寸之
差，即 Z = D凹－D凸
冲裁间隙对冲裁过程有很大的影响，它不仅对冲裁件 的质量起决定性的作用，而且直接影响模具的使用寿命。
39
3）凸凹模刃口尺寸的确定
落料：以凹模为设计基准 D凹 = d落 D凸= D凹 – Z
冲孔：以凸模为设计基准
4） 冲裁件的排样
D凸 = d孔 D凹 = D凸 + Z
排样：冲裁件在板料上的布置方式，分为:
冲裁件的排样
有搭边排样 少无搭边排样
40
182.75mm2
117mm2
112.63mm2 97.5mm2
冲裁件的排样
41
2修整
冲裁后的修整有外圆修整、内孔修整
修整前精度∠IT11，表面粗糙度为12.5～6.3μm 修整后精度IT6 ～ IT7，表面粗糙度为0.8 ～ 1.6μm
(2)制坯模膛
制坯模膛主要作用是按照锻件形状合理分配坯料体积，使坯料形状 基本接近锻件形状。制坯模膛分为拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛、 成形模膛、镦粗台及压扁面等。
17
★拔长模膛
减小坯料某部分横截面积以增加该部分的长度。
★滚压模膛
减小坯料某部分的横截面积以增加另一部分的横截面积。
★弯曲模膛
将坯料轴线由直线变成曲线形状。
3.2 金属塑性变形的方法及设备
1
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总体概述
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2
3.2.1 胎模锻
胎模锻是在自由锻设备上使用可移动的简单模具生产锻 件的一种锻造方法。
胎模锻造一般先采用自由锻制坯，然后在胎模中终锻成 形。锻件的形状和尺寸主要靠胎模的型槽来保证。
切Hale Waihona Puke 模膛16(1)模锻模膛
★预锻模膛 目的是使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，以便在终锻成形
时金属充型更加容易，同时减少终锻模膛的磨损，延长锻模的使用寿 命。 预锻模膛的圆角、模锻斜度均比终锻模膛大，而且不设飞边槽。 ★终锻模膛
可使坯料变 形到锻件最终尺寸 终锻模膛的分模面上有一圈飞边槽，用以增加金属从模膛中流出的 阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。模锻件的飞边须在 模锻后切除。
8
2）双联齿轮胎模锻
9
3 设备 空 气 锤
10
—
单 柱 蒸 汽 空 气 锤
11
—
双 柱 蒸 汽 空 气 锤
12
3.2.2 模型锻造
概述 1.模型锻概念
将加热到锻造温度的金属坯料放到固定在模锻设备上的锻模模膛内， 使坯料受压变形，从而获得锻件的方法。
2.模型锻特点（与自由锻和胎模锻相比）
1）可锻制形状较为复杂的锻件 2）锻件的形状和尺寸较准确、表面质量好，材料利用率和生产效
胎模不固定在设备上，锻造时用工具夹持着进行锻打。 与自由锻相比，胎模锻生产效率高，锻件加工余量少， 精度高；与模锻相比，胎模制造简单，使用方便，成本较低， 也不需要昂贵的设备。 胎模锻曾广泛应用于中型锻件的中小批量生产中。 胎模锻劳动强度大，辅助操作多，模具寿命低，在现代 工业中已逐渐被模锻所取代。
摩擦压力机模型及原理图
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25
.
2 曲 柄 压 力 机 上 模 锻
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3.平锻机上模锻 平锻机是沿水平方向对坯料施加压力的锻
造机械，即卧式的曲柄压力机。 其结构上的最大特点是具有两个互相垂
直的滑块，分别承担镦锻和夹紧的功能。
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平锻机模型及原理图
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31
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3.2.3 板料冲压
3
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1.胎模锻锻模的种类、结构及用途
名称
动
画
视
频
摔 模
弯 模
54
结构和用途
摔模由上摔、下摔及摔把组成， 常用于回转体轴类锻件的成形 或精整，或为合模制坯
弯模由上模、下模组成，用于 吊钩、吊环等弯杆类锻件的成 形或为合模制坯
5
名称 合 模
扣 模
动
画
55
结构和用途 合模由上模、下模及导向装 置组成，多用于连杆、拨叉 等形状较复杂的非回转体锻 件终锻成形
剪床、冲床 4、冲压的特点
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。 5、板料冲压的应用
在仪表、汽车、拖拉机、电机、电器、日常生活用品及国防等工 业中有广泛应用。
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一、 分离工序
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1落料及冲孔（冲裁）
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1）冲裁过程
弹性变形阶段－塑性变形阶段－断裂分离阶段
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目录
名称
冲 切 模
动
画
组 合 套 模
视
频
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结构和用途
冲切模由冲头和凹模组成， 用于锻件锻后冲孔和切边
组合套模由模套及上模、 下模组成，用于齿轮、法 兰盘等盘类零件的成形
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2 典型锻件的胎模锻工艺过程
1）轴套胎模锻
率高。 3）模锻需采用专用的模锻设备和锻模，投资大、前期准备时间
长，并且由于受三向压应力变形，变形抗力大。
3.应用
中小型锻件的大批量生产
4.模锻的分类: 锤上模锻、压力机上模锻
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一、锤上模锻
1.锤上模锻原理
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2.锻模
上模 锻模
下模
分模面
模膛
终锻模膛 模锻模膛
预锻模膛
拔长模膛
制坯模膛
滚压模膛 弯曲模膛
★切断模膛
切断坯料 实际锻造时应根据锻件的复杂程度相应选用单模膛锻
模或多模膛锻模。一般形状简单的锻件采用仅有终锻模膛 的单模膛锻模，而形状复杂的锻件（如截面不均匀、轴线 弯曲、不对称等）则需采用具有制坯、预锻、终锻等多个 模膛的锻模逐步成形。
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弯曲连杆零件图
19
多 膛 锻 模
20
单 膛 锻 模
3切断
外圆修整
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二、 压力机上模锻
锤上模锻因其工艺适应性广而被广泛采用。但 锻造过程中振动大、噪音高、效率低、能源消耗多、 劳动条件差等缺点无法克服，所以近年来大吨位的 模锻锤有逐步被压力机取代的趋势。
用于模锻的压力机主要有： 热模锻压力机、摩擦压力机及平锻机等。
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1 摩 擦 压 力 机 上 模 锻
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概述
1、板料冲压概念 板料冲压是在冲床上用冲模使金属或非金属板料产生分离或变形而
获得制件的加工方法。板料冲压通常在室温下进行，所以又叫冷冲压。 2、板料冲压用材
用于冲压的材料必须具有良好的塑性。常用的有低碳钢、高塑性 合金钢、铝和铝合金、铜和铜合金等金属材料以及皮革、塑料、胶木等 3、板料冲压的设备
弹性变形阶段
塑性变形阶段
断裂分离阶段
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2）冲裁间隙 冲裁间隙是指冲裁凸模与凹模之间工作部分的尺寸之
差，即 Z = D凹－D凸
冲裁间隙对冲裁过程有很大的影响，它不仅对冲裁件 的质量起决定性的作用，而且直接影响模具的使用寿命。
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3）凸凹模刃口尺寸的确定
落料：以凹模为设计基准 D凹 = d落 D凸= D凹 – Z
冲孔：以凸模为设计基准
4） 冲裁件的排样
D凸 = d孔 D凹 = D凸 + Z
排样：冲裁件在板料上的布置方式，分为:
冲裁件的排样
有搭边排样 少无搭边排样
40
182.75mm2
117mm2
112.63mm2 97.5mm2
冲裁件的排样
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2修整
冲裁后的修整有外圆修整、内孔修整
修整前精度∠IT11，表面粗糙度为12.5～6.3μm 修整后精度IT6 ～ IT7，表面粗糙度为0.8 ～ 1.6μm
(2)制坯模膛
制坯模膛主要作用是按照锻件形状合理分配坯料体积，使坯料形状 基本接近锻件形状。制坯模膛分为拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛、 成形模膛、镦粗台及压扁面等。
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★拔长模膛
减小坯料某部分横截面积以增加该部分的长度。
★滚压模膛
减小坯料某部分的横截面积以增加另一部分的横截面积。
★弯曲模膛
将坯料轴线由直线变成曲线形状。
3.2 金属塑性变形的方法及设备
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总体概述
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3.2.1 胎模锻
胎模锻是在自由锻设备上使用可移动的简单模具生产锻 件的一种锻造方法。
胎模锻造一般先采用自由锻制坯，然后在胎模中终锻成 形。锻件的形状和尺寸主要靠胎模的型槽来保证。
切Hale Waihona Puke 模膛16(1)模锻模膛
★预锻模膛 目的是使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，以便在终锻成形
时金属充型更加容易，同时减少终锻模膛的磨损，延长锻模的使用寿 命。 预锻模膛的圆角、模锻斜度均比终锻模膛大，而且不设飞边槽。 ★终锻模膛
可使坯料变 形到锻件最终尺寸 终锻模膛的分模面上有一圈飞边槽，用以增加金属从模膛中流出的 阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。模锻件的飞边须在 模锻后切除。
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2）双联齿轮胎模锻
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3 设备 空 气 锤
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—
单 柱 蒸 汽 空 气 锤
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—
双 柱 蒸 汽 空 气 锤
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3.2.2 模型锻造
概述 1.模型锻概念
将加热到锻造温度的金属坯料放到固定在模锻设备上的锻模模膛内， 使坯料受压变形，从而获得锻件的方法。
2.模型锻特点（与自由锻和胎模锻相比）
1）可锻制形状较为复杂的锻件 2）锻件的形状和尺寸较准确、表面质量好，材料利用率和生产效
胎模不固定在设备上，锻造时用工具夹持着进行锻打。 与自由锻相比，胎模锻生产效率高，锻件加工余量少， 精度高；与模锻相比，胎模制造简单，使用方便，成本较低， 也不需要昂贵的设备。 胎模锻曾广泛应用于中型锻件的中小批量生产中。 胎模锻劳动强度大，辅助操作多，模具寿命低，在现代 工业中已逐渐被模锻所取代。
摩擦压力机模型及原理图
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2 曲 柄 压 力 机 上 模 锻
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3.平锻机上模锻 平锻机是沿水平方向对坯料施加压力的锻
造机械，即卧式的曲柄压力机。 其结构上的最大特点是具有两个互相垂
直的滑块，分别承担镦锻和夹紧的功能。
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平锻机模型及原理图
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3.2.3 板料冲压
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1.胎模锻锻模的种类、结构及用途
名称
动
画
视
频
摔 模
弯 模
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结构和用途
摔模由上摔、下摔及摔把组成， 常用于回转体轴类锻件的成形 或精整，或为合模制坯
弯模由上模、下模组成，用于 吊钩、吊环等弯杆类锻件的成 形或为合模制坯
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名称 合 模
扣 模
动
画
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结构和用途 合模由上模、下模及导向装 置组成，多用于连杆、拨叉 等形状较复杂的非回转体锻 件终锻成形
剪床、冲床 4、冲压的特点
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。 5、板料冲压的应用
在仪表、汽车、拖拉机、电机、电器、日常生活用品及国防等工 业中有广泛应用。
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一、 分离工序
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1落料及冲孔（冲裁）
37
1）冲裁过程
弹性变形阶段－塑性变形阶段－断裂分离阶段