锻造和板料冲压

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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。

第八章板料的冲压工艺1

图8-10 起皱的拉深件
图8-11 有压边圈的拉深
37
3. 板料尺寸及拉深力的确定
板料尺寸按拉深前后表面积不变的原则进行计算。方法：
14
（1）间隙过小
间隙过小——上、下裂纹向外错开→中间材料被二次剪切→第二个光亮带，且材料与凸、凹模之间的摩擦力增加→冲裁力、卸料力、推件力↑，凹凸模磨损加剧→模具寿命↓
（2）间隙过大
间隙过大→拉伸变形增加，上、下裂纹向内错开，光亮带减小，圆角带与锥度增大→厚大的拉长毛刺，冲裁的翘曲现象严重。对于批量较大而公差又无特殊要求的冲裁件——采用“大间隙”冲裁，提高模具寿命。
冲床
剪床用来把板料剪切成一定宽度的条料，以供下一
步的冲压工序用。
冲床用来实现冲压工序，以制成所需形状和尺寸的
成品零件，冲床的最大吨位已达40000 kN。
4
板料冲压的基本工序板料冲压的基本工序按变形性质可分为分离工序和变形(成形）工序两大类。
5
第八章板料的冲压工艺
第一节分离工序
54
4. 冲裁力的计算
冲裁时材料对模具的最大抗力称为冲裁力。
冲裁力是选择压力机的主要依据，也是设计模具所必须的依据。
冲裁力大小与板料的材质、厚度及冲裁件周边的长度有关。
普通平刃口冲裁模冲裁力的计算方法如下： P=KL 式中
P──冲裁力，N； L──冲裁件周长，mm；
──板料厚度，mm；
第八章板料的冲压工艺
板料冲压：是利用装在冲床上的冲模对金属板料加压，使之产生变形或分离，从而获得零件或毛坯的加工方法。板料冲压通常在室温下进行，故又称冷冲压。当板料厚度超过810 mm 时，需采用热冲压。
1

锻造冲压工艺学

原理上划分可分为三种---锤类、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。
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。

金属压力加工

凹模并保证他们的相互间的位置，下模板还用来与冲床工作台连接。（3）辅助装置包括导板、定位销、卸料板等，用来控制坯料的送进位置，使冲头从工件或坯料中脱出，实现卸料。
图2—17 简单冲模基本构造
1-定位销 2-导板 3-卸料板 4-凸模 5-凸模固定板 6-垫板 7-模柄 8-上模版 9-导套 10-导柱 11-凹模 12-凹模固定板 13-下模板
常用锻造材料的锻造温度见表3—1(教材)。主要工艺方法有：自由锻造、模型锻造和特种锻造。锻件内部组织致密、均匀，机械性能优良，可承受较大
负荷和冲击，可减少零件结构尺寸；锻造生产效率高，成本较低，锻件精度高。主要用于重要零件（如轴、齿轮等）的毛坯生产，但不适用于普通铸铁等脆性材料加工。
14一工作活塞 15一压缩活塞 16一连杆 17、18一上、下旋阀
二、自由锻造的基本工序
自由锻造时，锻件的形状是通过一些基本变形工序，将坯料逐渐锻造成的。
自由锻造基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切断等，其中以前三种工序应用最多。
1、镦粗是使坯料高度减小，横截面积增大的锻造工序镦粗加工用于锻制齿轮坯、法兰盘等圆盘工件；也可作为
ห้องสมุดไป่ตู้
进行机械加工。冲压加工很容易实现自动化，生产率很高。冲压加工主要设备是冲床和压力机。
一、冲压设备——冲床
图2—13 开式双柱冲床 1—导轨 1—床身 3—电动机 4—连杆 5—制动器 6—曲轴 7—离合器 8—带轮 9—V形带
10—滑块 11—工作台 12—踏板 13—减速系统 14—拉杆
图2—11单模膛模锻 1--砧座 2—楔块 3—模座 4、8—楔铁 5—下模 6—坯料 7—上模 9—锤头
多模膛模锻锻模上有多个模膛。适用于形状复杂需要经过多次成形的锻件

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。

冲压-锻压-压铸知识培训

三、压铸知识
选用原则
1.按不同品种及批量选择
2.按铸件结构及工艺参数选择
三、压铸知识 4、压铸机的选用
三、压铸知识计算锁模力：
• 根据压铸产品选择压铸机，一项很重要的工作是计算压铸机的锁模力是否满足，压铸机的锁模力必须大于压铸时产品产生的涨型力，涨型力通常的计算方式为用模具分型面上承受金属压力部分的投影面积乘以铸造比压。如下图所示：
三、压铸知识
1、压铸机的分类
三、压铸知识
热室压铸机
热室压铸机压铸过程示意图 1—金属液 2—坩埚 3—压射冲头 4—压室 5—进口 6—通道 7—喷嘴 8—压铸模
三、压铸知识
特点：压力较小应用：铅、锡、锌等低熔点合金铸件生产。
三、压铸知识
冷室压铸机 ---卧式
a）合模状态
b）压射
c）压射冲头回程→开模→推出压铸件
特点：结构较简单，氧化面积大应用：适应性强，铝合金方面应用广，但不能带嵌件，生产中心浇口压铸模结构复杂。
三、压铸知识
冷室压铸机 ---立式
a）合模→熔融合金浇人压室
b）压射→反料冲头下退→熔融合金充填型腔
c）压射冲头回程→反料冲头上升推出余料
d）开模→推出压铸件
三、压铸知识特点：压力损失大应用：锌、铝、镁和铜合金压铸件生产。
冲压、锻压、压铸知识培训
内容提要
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目录
一、冲压知识二、锻压知识三、压铸知识
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一、冲压知识
定义
冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对板料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。又称为冷冲压或板料冲压。冲压设备
冲压零件冲压模具工艺条件

常用的塑性成形方法

差为a=10士4，b＝9士3，c=13土 5（a:外径尺寸增加余量，b：厚度方向增加余量，c：内径
方向增加尺寸）。于是便可绘制锻件图，如图 3.2.3所示。
表3.2.2 带孔圆盘类锻件机械加工余量与锻造公差（见下页）
图 3.2.3 齿轮锻件图
2）计算坯料的质量和尺寸坯料质量： m坯料= m锻+ m型芯+ m烧损
应用：适合于大批量生产条件下锻制中、小型锻件。
曲柄压力机传动原理示意
2）摩擦压力机上模锻
摩擦压力机的工作原理见右图。特点：①适应性强。 ②适合于再结晶速度慢的
低塑性金属的模锻。 ③模具设计和制造简化、
节约材料、降低成本。 ④摩擦压力机一般只能进
行单膛锻模进行模锻。应用：适合于中小型锻件的
小批或中批生产，如铆钉、螺钉、螺母、配汽阀、齿轮、三通阀等。
（1）锤上模锻
锤上模锻所用设备为模锻锤，由它产生的冲击力使金属变形。如图3.2.10所示。模锻锤的吨位（落下部分的重量）为l～ 16t 。
图3.2.10 模锻锤
锻模如图3.2.11所
10
1
示。上模和下模分别用楔
铁固定在锤头和模垫上，
9
2
模垫用楔铁固定在砧座上。
8
3
上模随锤头作上下往复运
4
动。8为分模面，3为飞边槽，9为模膛，根据模膛
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5
的功用的不同，模膛分模
锻模膛和制坯模膛两种。
1）模锻模膛
模锻模膛分终锻模膛和
图3.2.11 锤上模锻用锻模
预锻模膛两种。
1-锤头１;－2锤-上头模２;－3-上飞模边槽３;－4飞-连下槽模;5-模 6,7-楔４铁－下;8模-分模５－面模垫;9-模６膛、７;－10锲-铁楔铁

汽车生产制造工艺过程中的七大制造工艺

汽车生产制造工艺过程中的七大制造工艺摘要：汽车模具生产中采用了多种制造工艺。

生产中常用的制造工艺有七种：铸造、锻造、冷冲压、焊接、金属切削、热处理和装配。

这七种制造工艺各有其特点和用途。

关键词：汽车；模具；制造；汽车生产在汽车模具生产中，需要大量的加工工艺，在生产过程中，我们最熟悉的是七种生产工艺，它们有着悠久的历史，随着高效率和高技术的发展，一些传统的制造工艺得到了改进。

一、汽车生产制造工艺铸造铸造是将熔化的金属倒入铸模的型腔中，冷却并凝固，从而生产产品的一种方法。

在汽车制造过程中，有许多铸铁零件，占汽车总重量的10%左右，如气缸体、变速箱、转向器壳、后桥壳、制动鼓、各种支架等，通常用砂型模具来制造。

砂型主要由砂制成，掺有粘结剂和水。

砂模材料必须有一定的粘结强度，使之能被塑成所需的形状，并能在不倒塌的情况下抵抗铁水的冲刷。

为了在砂型中形成符合铸件形状的型腔，模型必须由木材制成，称为木模。

热金属的体积在冷却后会收缩。

因此，在铸件原有尺寸的基础上，根据收缩率增大木模尺寸，加工表面相应变厚。

空心铸件需要制成砂芯和相应的芯木模具（芯盒）。

用木模，空心砂模可以转动（铸件也被称为“翻砂”）。

二、汽车生产制造工艺锻造汽车齿轮、车轴毛坯采用自由锻造加工。

模锻是将金属坯放入锻模腔中，承受冲击或压力而成形的一种方法。

模型锻造有点像面团在模具中被压成饼干形状的过程。

与自由锻造相比，模锻生产的工件形状和尺寸更为复杂和精确。

汽车模锻的典型例子有：发动机连杆和曲轴、汽车前轴、转向节等。

三、汽车生产制造工艺冷冲压冷冲压或板料冲压是使金属板料在冲模中承受压力而被切离或成形的加工方法。

日常生活用品，女口铝锅、饭盒、脸盆等就是采用冷冲压的加工方法制成。

例如制造饭盒，首先需要切出长方形并带有4个圆角的坯料（行家称为“落料”），然后用凸模将这块坯料压入凹模而成形（行家称为“拉深”）。

在拉深工序，平面的板料变为盒状，其4边向上垂直弯曲，4个拐角的材料产生堆聚并可看到皱褶。

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1

3、纤维组织和锻造流线
2）锻造比
纤维组织的明显程度与金属的变形程度有关。变形程度越大，纤维组织越明显。压力加工过程中，常用锻造比来表示变形程度
3、纤维组织和锻造流线
3）锻造流线和纤维组织对性能的影响
Y<2时——组织致密，力学性能提高。 Y=2--5时——各向异性，纵提高，横下降。 Y>5时——纵不提高，横急剧下降。
的倾向。（但室温不易实现）
“回复”——可消除或部分消除加工硬化。再结晶——可以细化晶粒，消除全部加工硬化，消除应力。
第二节金属塑性成形原理
再结晶与同素异构不同再结晶晶格类型不发生变化。
再结晶没有固定的温度。
冷变形程度越大、晶间碎晶越多、晶格畸变越严重—— 再结晶越容易，T再越低。
杂质和合金元素多——T再越高。
变形条件
应力状态
对塑性的影响——压应力数目越多，塑性越好；拉应力数目越多，塑性越差。对变形抗力的影响——同号应力状态下的变形抗力大于异号状态下的变形抗力。
变形条件
所以，在选择变形方法时，对于塑性高的金
属，变形时出现拉应力有利于减少能量消耗；对于塑性低的金属应尽量采用三向压应力以增加塑

性，防止裂纹。
2、影响因素
金属的本质变形条件变形温度变形度度应力状态
四、金属的塑性变形规律
1、体积不变条件 2、最小阻力条件——金属向阻力最小的方向移动。
最小阻力条件
最小阻力条件
为了提高拔长效率，拔长时送进量z应小于坯料宽度口。
最小阻力条件
对于塑性差的合金，用V形砧或圆形砧拔长，即可防止裂纹的产生，又可提高拔长效率，
第二节金属塑性成形原理
3、纤维组织和锻造流线 1）概念

第5讲：汽车零部件的锻压技术

4
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常用的压力加工方法 a）自由锻 b）模锻 c）板料冲压 d）挤压 e）轧制 f）拉拔
5
塑性加工的特点：
–改善金属的组织、提高力学性能
• 金属材料经压力加工后，其组织、性能都得到改善和提高，塑性加工能消除金属铸锭内部的气孔、缩孔和树枝状晶等缺陷，并由于金属的塑性变形和再结晶，可使粗大晶粒细化，得到致密的金属组织，从而提高金属的力学性能。 • 在零件设计时，若正确选用零件的受力方向与锻造流线方向，可以提高零件的抗冲击性能。
–概念：只用简单的通用性工具，或在锻造设
备的上下砧间对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件。
• 自由锻造时，除与上、下砧铁接触的金属部分受到约束外，金属坯料朝其它各个方向均能自由变形流动，不受外部的限制，故无法精确控制变形的发展。
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• 利用飞轮旋转所积蓄的能量转化成金属的变形能进行锻造。
– 摩擦螺旋压力机：机械摩擦传动 – 液压螺旋压力机：液压传动。
•摩擦螺旋压力机
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•摩擦压力机锻造特点
•Байду номын сангаас具有锻锤和压力机双重工作特性。
– 行程速度0.5~1.0 m/s，介于模锻锤和曲柄压力机之间。 – 有一定的冲击作用，且滑块行程和打击能量可控，与锻锤相似。 – 坯料变形中的抗力由封闭框架承受，有压力机的特点。
缺点
受模锻设备吨位限制，模锻件的质量一般在150kg以下。需要专门的模锻设备，要求功率大、刚性好、精度高，设备投资大，能量消耗大。锻模制造工艺复杂，制造成本高、周期长。

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

精选塑性成形的特点与基本生产方式

2）. 弯曲时容易出现的问题
②裂纹板料越厚，内弯曲半径越小，拉应力越大，越容易弯裂。故变形程度不能过大，rmin=(0.25～1)t 。弯曲线与材料的纤维线垂直时, 允许的rmin较小；若弯曲线与纤维线平行（重合）时, 则易开裂。
2）. 弯曲时容易出锻造：生产各种重要的，承受重载荷的零件毛坯，如：机床主轴、齿轮、炮筒、枪管、起重机吊钩等。冲压：加工板料、垫圈、铆钉、支架、合页等。轧制、拉拔、挤压：板材、管材和线材。
1. 冷变形强化（加工硬化）：冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的强度、硬度↑，塑性和韧性↓。利弊：提高强度，但塑性下降，进一步加工造成困难，需中间退火处理。纯金属、A体不锈钢、形变铝合金的强化，用冷轧、冷挤、冷拔或冷冲压加工。
（二）.锤上模锻
（1）锤上模锻设备：锤上模锻所用设备有蒸汽—空气锤、高速锤等。（2）锻模结构：锤上模锻所用的锻模都由上模和下模组成。如图所示。
（2）锻模结构
1-锤头 2-上模 3-飞边槽 4-下模 5-模垫 6、7、10-紧固楔铁 8-分模面 9-模膛
（3）设计模锻斜度外壁斜度：5～7 0 内壁斜度：7～12 0
（4）设计模锻圆角外圆角：r = 1.5～12mm 内圆角：R=（2～3）r
例：绘制齿轮坯模锻件图
零件图
确定分模面
确定加工余量
设计模锻斜度
3.胎模锻的种类
（1）扣模：来生产长杆，非回转体锻件。（2）套筒模：锻模为圆筒形，生产齿轮、法兰、盘等。（4）合模：由上模和下模组成。
精密模锻 play
锻压生产线 play
塑性成形作业一1.自由锻和模锻的特点和应用范围有什么不同？2.预锻模膛和终锻模膛的作用是什么？二者在结构上有何区别？

板料冲压

落料拉伸复合冲模
拉伸件
锻造及冲压零件的结构工艺性
设计零件时，不仅要保证其良好的使用性能，还应考虑其锻造、冲压时的工艺性能。为使零件的结构便于加工，降低成本，提高生产效率，就要对被加工零件的毛坯在形状、尺寸、精度等方面给于限定或规定。
自由锻件的结构工艺性
自由锻造采用简单、通用的工具，锻件的形状和尺寸精度很大程度上取决于锻工的技术水平，所以锻件的形状不能复杂。
管坯胀形 1—凸模； 2—凹模；3—坯料； 4—橡胶；5—外套
2.翻边
翻边是在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成竖立边缘的冲压成型方法。分内孔翻边和外缘翻边两种。
翻边筒
3.旋压
旋压的基本要点是： (1)合理的转速; (2)合理的过渡形状; (3)合理加力。
旋压
冲模的分类和构造
自由锻件的结构工艺性
避免锥体和斜面结构
几何体间的交接处不应形成空间曲线
自由锻件的结构工艺性
截面变化大的锻件，
采用组合连接
自由锻件上不应设计出加强肋、凸台、工字形截面
冲压件的结构工艺性
对冲裁件的要求
冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理
利用。应避免长槽与细长悬臂结构，否则制造模具困难。
落料凹模和冲孔凸模尺寸
落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小的尺寸。
冲孔凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸。
冲裁件的排样
排样是指落料件在条料，带料或板料上合理布置的方法。落料件的排样有两种类型：无搭边排样和有搭边排样。
修整
修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。

锻冲工艺概述

辅助工序——压钳口、倒棱、压肩等。基本工序——镦粗、拨长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割。精整工序——校正、滚圆、平整。
镦粗：
定义—镦粗是使坯料的截面增大，高度减小的
锻造工序。
分类— 完全镦粗，局部镦粗（端部、中间）。工艺要求— H/D＜2.5,但应＞1.25。应用— 圆盘类零件。
镦粗的一般规则、操作方法及注意事项如下：
材料性质的影响(内因)
化学成分的影响
纯金属的可锻性比合金的可锻性好。钢中合金元素含量越多，合金成分越复杂，其塑性越差，变形抗力越大。例如纯铁、低碳钢和高合金钢，它们的可锻性是依次下降的。金属组织的影响纯金属及固溶体(如奥氏体)的可锻性好。而碳化物(如渗碳体)的可锻性差。铸态柱状组织和粗晶粒结构不如晶粒细小而又均匀的组织的可锻性好
的加工方法，多用于生产有色金属材料。公司的铜棒
5. 拉拨：将已经轧制的金属坯料（型、管、
制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。公司的铜管
金属塑性成型的基本生产方法
轧制示意图
挤压示意图
锻压加工的主要特点：
1，能消除金属内部缺陷，改善组织提高力学性能
；
2，具有较高的生产效率； 3，节约材料和加工工时； 4，适应性很强。 5，缺点：
3，热加工流线和锻造比
纤维组织的利用原则：
（1）将铸锭加热进行压力加工后，由于金属经过塑性变形及再结晶，从而改变了粗大的铸造组织，获得细化的再结晶组织。（2）同时还可以将铸锭中的气孔、缩松等结合在一起，使金属更加致密，其机械性能会有很大提高。（3）此外，铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发生了变形，它们将沿着变形方向被拉长，呈纤维形状。这种结构叫纤维组织。

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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 自由锻不受任何限制而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，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。

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。