塑性成形件工艺创新相关设计
金属塑性成形工艺及模具设计
qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd fghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfg hjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcv bnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqw ertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio pasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfgh jklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvb nmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwe rtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop asdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghj klzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmq wertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfg hjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcv 金属塑性成形工艺及模具设计 复习资料 材料成型及控制工程塑性加工工艺基础1.锻造是在一定温度条件下，利用工具或模具对坯料施加载荷，使金属产生塑性变形，从而使坯料发生体积的转移和形状的变化，以获得所需形状、尺寸和组织性能的锻件。
2.锻造工艺的特点：①锻造加工生产率高；②节约原材料和机械加工工时；③锻件的形状和尺寸稳定性好；④锻件具有最佳的综合力学性能。
3.阻力最小定律：如果物体在变形过程中质点有向各个方向移动的可能性时，则物体内各质点将是向着阻力最小的方向移动的。
金属塑性成形原理教学设计
金属塑性成形原理教学设计一、引言金属塑性成形是金属材料加工中最常用的方法之一。
它通过施加外界力，使金属材料在不断变形、延展的过程中改变其形状和尺寸。
金属塑性成形具有高效、经济、精确等优点，在制造业中得到广泛应用。
因此，金属塑性成形原理的教学设计对于培养学生的实际操作能力和工程思维具有重要意义。
二、教学目标1. 了解金属塑性成形的基本原理；2. 掌握金属塑性成形的常见方法和工艺；3. 理解金属塑性成形的应用范围及其在现代制造业中的重要性；4. 培养学生的实际操作能力和工程思维。
三、教学内容1. 金属塑性成形原理的概述- 金属塑性成形的定义和基本概念- 金属塑性成形的分类和特点- 金属塑性成形的工作原理2. 金属塑性成形的常见方法和工艺- 锻造- 拉伸- 冲压- 深冲- 挤压3. 金属塑性成形的应用范围及其在现代制造业中的重要性- 汽车工业- 电子工业- 机械制造业- 轨道交通设备制造业等四、教学方法1. 讲授法：通过讲解金属塑性成形原理的概念、分类、特点和工作原理，使学生对金属塑性成形有一个全面的了解。
2. 案例分析法：通过分析实际案例，让学生理解金属塑性成形在不同行业中的应用和重要性。
3. 实践操作：设置实验环节，让学生亲自进行金属塑性成形的操作，提高他们的实际动手能力。
4. 讨论交流：组织学生进行小组讨论，让他们就金属塑性成形的原理、方法、应用等方面展开深入的交流与思考。
五、教学评价1. 学习笔记：要求学生对金属塑性成形原理进行详细的记录和总结。
2. 实验报告：要求学生编写实验报告，描述实验过程、结果和体会。
3. 期末考试：考核学生对金属塑性成形原理的理解和掌握程度。
六、教学资源教材：金属塑性成形原理教材、参考书籍和学术论文等。
实验设备：金属塑性成形实验设备、模具、测量工具等。
七、教学计划第一章金属塑性成形原理的概述1.1 金属塑性成形的定义和基本概念1.2 金属塑性成形的分类和特点1.3 金属塑性成形的工作原理第二章金属塑性成形的常见方法和工艺2.1 锻造2.2 拉伸2.3 冲压2.4 深冲2.5 挤压第三章金属塑性成形的应用范围及其在现代制造业中的重要性 3.1 汽车工业3.2 电子工业3.3 机械制造业3.4 轨道交通设备制造业等第四章实验操作和讨论交流4.1 实验操作4.2 小组讨论第五章教学评价和教学总结5.1 学习笔记5.2 实验报告5.3 期末考试八、教学反思通过金属塑性成形原理教学设计，学生能够全面了解金属塑性成形的基本原理、常见方法和工艺，掌握其应用范围和在现代制造业中的重要性。
装备制造业之塑性成形技术
装备制造业之塑性成形技术随着现代工业的不断发展，各类装备制造业在实现高效生产和优质产品方面面临着日益严峻的挑战。
然而，塑性成形技术作为一种重要的制造工艺，正逐渐成为解决这些问题的关键。
本文将介绍塑性成形技术在装备制造业中的应用及其优势，并分析其未来发展趋势。
一、塑性成形技术在装备制造业中的应用1. 金属板材的压力成形金属板材压力成形技术是制造高强度、高精度零部件的重要手段。
通过将金属板材置于模具中，并施加压力，使金属板材发生弯曲、拉伸或冲裁等变形过程，从而得到所需形状的零部件。
该技术广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域，并且可以生产出具有优良机械性能和表面质量的产品。
2. 金属管材的拉伸和冲压成形金属管材的拉伸和冲压成形技术主要用于制造管道、管接头和其他金属管材零部件。
通过控制拉伸和冲压力度，使金属管材在变形过程中逐渐改变截面形状，从而得到满足需求的产品。
该技术在石油化工设备、船舶制造等行业中得到广泛应用。
3. 塑性挤压技术塑性挤压技术是将金属坯料通过模具挤压成型，用于制造复杂截面的金属材料。
该技术具有高效率、节能和资源利用率高的特点，并且可以生产出优质的零部件。
在航空航天、铁路交通等领域，塑性挤压技术已成为制造高性能轻质构件的重要工艺。
二、塑性成形技术的优势1. 精度高塑性成形技术可以通过精确的模具设计和控制，实现对材料的精细加工，从而获得高度精密的零部件。
与传统加工工艺相比，塑性成形技术具有更低的工艺损失和变形量，可以提供更高的制造精度和表面质量。
2. 材料利用率高塑性成形技术将材料的变形过程与材料的剪切、挤压和拉伸等工艺相结合，可大幅提高材料的利用率。
与传统切削加工相比，塑性成形技术减少了材料废料的产生，并可在一次成形中得到复杂形状的零部件。
3. 生产效率高塑性成形技术具有高效率、批量生产的优势。
通过合理的设备配置和工艺优化，可以实现自动化、连续化生产，从而大幅提高生产效率。
此外，塑性成形技术还可以快速响应市场需求，缩短产品的开发周期。
塑性成形工艺与模具设计(最简明)
第一章塑性成形（塑性加工、压力加工）：金属材料在一定的外力作用下，利用金属的塑性而使其成形为具有一定形状及一定力学性能的加工方法。
塑性成形工艺与其他加工工艺相比，特点：1、材料利用率高2、力学性能好3、尺寸精度高4、生产效率高塑性成形工艺的分类按加工对象的属性：一次塑性加工（轧制、挤压、拉拔等）、二次塑性加工按塑性成形毛坯特点：体积成形（块形成形）、板料成形轧制：纵轧、横轧、斜轧挤压（坯料后端施加压力）：正挤压、反挤压、复合挤压拉拔（坯料前端施加压力）板料成形（冲压、冷冲压、板料冲压），按性质分为：分离工序（落料、冲孔、切断、切边、剖切等）、成形工序（弯曲、拉深、翻边、胀形、扩口、缩口、旋压等）体积成形，分为锻造（自由锻、模锻）、挤压（开式模锻、闭式模锻）自由锻，主要用于单件、小批量生产、大锻件生产或冶金厂开坯。
冲压工艺分类按变形性质分类：1、分离工序2、成形工序*按基本变形方式分类：1、冲裁2、弯曲3、拉深4、成形*按工序组合形式分类1、简单工序2、组合工序（1、复合冲压2、连续冲压3、连续-复合冲压）板料成形的失稳现象：拉伸失稳（板料在拉应力作用下局部出现缩颈或断裂）压缩失稳（板料在压应力作用下出现起皱）*板料冲压成形性能影响较大的力学性能指标：1、屈服强度σs(小好)2、屈强比σs/σb（小好）3、伸长率4、硬化指数n硬化指数：单向拉伸硬化曲线可写成σ=cε^n，其中指数n即为硬化指数，表示在塑性变形中材料的硬化程度。
*Q：什么叫加工硬化和硬化指数?加工硬化对冲压成形有有利和不利的影响？A：加工硬化：指随着冷变形程度的增加，金属材料的强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降的现象。
优：由于加工过硬化使变形抗力提高，又提高了材料承载能力。
缺：加工硬化变形越大，会使断面在局部地方易形成缩颈，容易被拉断不利于成形。
5、厚向异性系数γ（大好）厚向异性系数越大，表示板料越不易在厚度方向上产生变形，不易出现变薄和增厚。
【全版】塑性成形件的工艺设计推荐PPT
拉深件：高度IT8~IT9、直径IT9~IT10
坯料截面
G坯料=G锻件+G烧损+G料头
第一节 自由锻件的工艺设计
非加工表面有模锻斜度和模锻圆角
坯料截面
拉深件：高度IT8~IT9、直径IT9~IT10
二、自由锻锻件结构工艺性
敷料
坯料长度
G坯料
G坯料=G锻件+G烧损+G料头
第二节 模锻件的工艺设计
弯曲不超过IT9~IT10
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
拉深件：高度IT8~IT9、直径IT9~IT10
坯料长度
G坯料
G坯料=G锻件+G烧损+G料头
敷料
第三节 冲压件的结构工艺性
坯料截面
第二节 模锻件的工艺设计
坯料截面
五、冲压件的精度和表面质量
拉深件：高度IT8~IT9、直径IT9~IT10
第二节 模锻件的工艺设计
一、模锻工艺规程的制定 1、绘制模锻件图 1）选择分模面位置
• 避免深孔、多孔结构
• 组合结构
第三节 冲压件的结构工艺性
一、冲裁件 ➢合理利用材料
➢圆角连接 ➢冲孔的有关尺寸
二、弯曲件的要求
三、对拉深件的要求
四、改进结构以简化工艺
• 冲焊结构
• 冲口工艺
• 简化拉深 件结构
五、冲压件的精度和表面质量
• 落料不超过IT10 • 冲孔不超过IT9 • 弯曲不超过IT9~IT10 • 拉深件：高度IT8~IT9、直径IT9~IT10 • 冲压件表面质量：不高于原材料表面质量
2）加工余量1~4mm 公 差 ±0.3~3mm 敷料
3）模锻斜度
4）圆角半径
齿轮坯模锻件图
塑料模具的设计与成型工艺
塑料模具的设计与成型工艺摘要:塑料成形是一种以人工合成金属树脂材料为基本合成原材料,加入其他一定量化学添加剂,在一定的工作压力、温度下,制成一定形状,并在室温下长久保持形状不变的材料。
塑料是20世纪末期发展壮大起来的一类工业新型材料,包装材料工业、日常用品制造工业,机械工业,医疗器械等工业领域。
医疗器械等领域。
塑料模具产品设计的基本技术要求之一是企业能不断生产研制出能在尺寸,精度,外观及热物理及流体力学性能等各方面条件均能充分满足实际使用性能要求的优质材料塑件。
在进行模具生产使用时,应该要力求模具生产过程效率高,自动化管理程度高,操作方便,寿命长;在应用模具结构制造工艺方面,要求模具结构设计合理,制造容易,成本低。
引言:20世纪70年代以来,石油危机持续爆发虽然使得目前我国大型塑料制品加工制造产业的主要产品原料价格上涨,其宏观经济发展趋势仍然受到很多较大一定程度的宏观经济因素抑制和被经济抑制。
所以,改善塑料的性能、推广和使用先进的模具设计制造技术,研究塑料快速成型技术显得尤为重要。
塑料模具是使塑件成型的主要工具,它可使塑件获得一定的结构形状及所需性能。
其发展受到很大程度的抑制抑制。
所以,改善塑料的性能、推广和使用先进的模具设计制造技术,研究塑料快速成型技术显得尤为重要。
塑料模具是使塑件成型的主要工具,它可使塑件获得一定的结构形状及所需性能。
用特殊模具工艺生产制造出来的的新型塑件产品具有高工艺复杂程度,高质量一致性,高操作精度、高生产率以及低材料消耗率等几大特点。
一、塑料模具简介塑料产品是用各种零件作为材料后再进行加工再成型而得以获得的一种产品。
而腔体模具就是一种利用其本身特定的腔体密闭性和腔体部件去加工成型,从而可以做成一种具有一定整体形状和大小尺寸的大型塑料金属制件的一种工具。
1、用新型机械塑料模具自动加工塑料生产工艺制造加工出来的的新型柔性塑件塑料制品。
它具有高度易操作和低精度、高性能和低一致性、高生产率和低使用材料资源消耗率等几个新的显著特点。
《塑性成形工艺》PPT课件
轴类锻件结构
第二节 自由锻
2、尽量减少辅助结构 不设计加强筋、凸台
（a）工艺性差的结构 （b）工艺性好的结构
盘类锻件结构
第二节 自由锻
3、不能有空间曲线
（a）工艺性差的结构 （b）工艺性好的结构
杆类锻件结构
第二节 自由锻
4、复杂零件可设计成简单零件的组合
（a）工艺性差的结构
（b）工艺性好的结构
加工余量。 （2）锻造公差 在实际生产中，由于各种因素的影响，锻件的实
际尺寸不可能达到锻件的公称尺寸，允许有一定限度的误差，叫做锻 造公差。
（3）余块 为了简化锻件外形或根据锻造工艺需要，在零件的某 些地方添加一部分大于余量的金属，这部分附加的金属叫做锻造余块， 简称余块。
第二节 自由锻
第二节 自由锻
材料 钢材 工业纯铜
再结晶温度 480~600 200~270
热锻温度 1250~800 800~600
第一节 压力加工基本原理
锻造比
在塑性成形时，常用锻造比(Y)来表示变形程度 。锻造比的计算公式与变形方式有关，通常用变形 前后的截面比、长度比或高度比来表示：
❖
拔长
y拔=A0/A1=L1/L0
❖
第十三章 压力加工
第一节 压力加工基本原理 第二节 自由锻 第三节 模锻 第四节 板料冲压
第十三章 压力加工
压力加工：使金属坯料在外力作用下产生 塑性变形，以
获得所需形状、尺寸和机械性能的原材料、毛坯和零件的加 工方法。
机械性能高
特点 节省金属
易实现机械化和自动化，生产效率 高
第一节 压力加工基本原理
第一节 压力加工基本原理
三、金属的变形规律
1、体积不变定律： • 由于塑性变形时金属密度的变化很小，可认为
塑性成形工艺技术
塑性成形工艺技术塑性成形工艺技术是一种利用热塑性材料在加热软化状态下，通过模具施加一定的力量，在特定的温度和压力条件下，使材料变形成为所需形状的一种工艺技术。
塑性成形工艺技术广泛应用于制造业领域中，如汽车制造、电器制造、日用品制造等。
塑性成形工艺技术的主要流程包括原料选择、加热、成形和冷却等几个步骤。
首先，需要选择适合的热塑性材料作为原料，这些材料具有良好的可塑性和可加工性。
接下来，通过加热使得材料软化，并将其放置在模具中。
在施加一定的压力下，材料逐渐变形成为所需的形状。
最后，冷却过程会使得材料固化并保持所需形状。
塑性成形工艺技术的主要优点是可以制造出复杂的形状和细节，且成本较低。
相对于其他成形工艺，塑性成形工艺技术不需要使用复杂的模具，并且可以一次性制造出整个产品，节省了制造和加工的时间和成本。
此外，塑性成形工艺技术还可以在材料中添加颜色、纹路等特殊效果，使得产品更加美观。
塑性成形工艺技术的应用非常广泛。
在汽车制造中，塑性成形工艺技术可以用于制造车身覆盖件、内饰件等。
在电器制造中，可以用于制造外壳、面板等部件。
在日用品制造中，常常使用塑性成形工艺技术制造塑料杯、碗、筷子等。
当然，塑性成形工艺技术也存在一些限制。
首先，只能使用热塑性材料进行成形，热固性材料无法应用该工艺。
其次，对于一些较大尺寸的产品，可能需要较大的设备和工艺，并且成形过程可能需要较长的时间。
此外，塑性成形工艺技术中还可能出现一些质量问题，如表面缺陷、壁厚不均等。
总结来说，塑性成形工艺技术是一种应用广泛、效率高且成本低的制造工艺。
它不仅可以制造出复杂的形状和细节，还可以满足产品的外观要求。
随着技术的不断进步，塑性成形工艺技术将会在制造业中发挥越来越重要的作用。
塑料成型工艺与模具设计概述
2. 收缩性
塑料在成型及冷却过程中发生的体积收缩性 质称为收缩性，塑料在熔融状态下的体积总比 其固态下的体积大。
影响塑料收缩性的因素有：塑料的组成及结 构、成型工艺方法、工艺条件、塑件几何形状 及金属镶件的数量、模具结构及浇口形状与尺 寸等。
三、塑料特性与应用 （一）热塑性塑料
热塑性塑料
主要性能
酸性
主要应用
PE聚乙烯
耐化学腐蚀、电绝 缘、吸水性小
小载荷齿轮、容器、轴承、阀件、 涂层、化工管道
PP聚丙烯
密度最小、耐腐蚀、 吸水性小、耐热
PVC聚氯乙烯 PS聚苯乙烯
耐腐蚀、电绝缘、 耐燃
电绝缘、透光、吸 湿低、硬度高、易
燃
ABS丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯
（1）热收缩 （2）结构变化引起的收缩 （3）弹性恢复 （4）塑性变形
影响热固性塑料收缩率的原因还有：原材料、 模具结构、成型方法及成型工艺条件等。
2．流动性
热固性塑料的流动 性通常以拉西格流动性 来表示。
影响热固性塑料流 动性的主要因素有： （1）塑料原料 （2）模具及工艺条件的 影响
3．水分及挥发物含量 一是来自生产、运输和储存，二是来自化
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2020.10.2017: 02:0517:02:05October 20, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午5 时2分2 0.10.20 20.10.2 0
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月20日星期 二下午5时2分5秒17:02:0520.10.20
精确高效塑性成形工艺技术
精确高效塑性成形工艺技术精确高效塑性成形工艺技术塑性成形是一种常见的金属加工工艺，它通过施加外力使金属材料发生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。
精确高效的塑性成形工艺技术对于提高产品质量和生产效率至关重要。
在本文中，将介绍一种精确高效的塑性成形工艺技术。
首先，为了实现精确的成形，我们需要准确地控制金属的塑性变形过程。
因此，精确度高的机械设备和控制系统是必不可少的。
现代塑性成形机床通常配备了精确的数控系统，可以通过编程实现高精度的成形过程。
此外，精确的模具设计和制造也是实现塑性成形精度的重要因素。
采用先进的CAD/CAM技术可以实现模具的精确设计和加工，从而确保成形过程的精确度。
其次，为了提高塑性成形的效率，我们需要考虑材料的流动性和塑性变形的能力。
在材料设计方面，我们可以选择具有良好流动性和塑性变形能力的材料，如Al、Cu等。
此外，采用热成形可以增加材料的塑性变形能力，并有助于减少成形过程中的残余应力。
在成形过程中，合理的成形速度和温度控制也是确保成形效率的重要因素。
通过优化成形工艺参数，可以在保证产品质量的前提下提高生产效率。
最后，为了提高工艺的可靠性和稳定性，我们需要对塑性成形过程进行全面的监控和控制。
现代塑性成形机床通常配备了各种传感器和监测系统，可以实时监测成形过程的各种参数，如温度、压力、位移等。
通过采集和分析这些数据，可以及时发现和解决成形过程中的问题，并调整相关的工艺参数，提高工艺的可靠性和稳定性。
综上所述，精确高效的塑性成形工艺技术对于提高产品质量和生产效率至关重要。
通过采用精确的机械设备和控制系统、优化材料设计和成形工艺参数、以及全面监控和控制成形过程，可以实现精确高效的塑性成形，从而满足不同行业对于高精度、高效率的需求。
材料的塑性成形工艺
材料的塑性成形工艺引言塑性成形是一种常见的材料加工工艺，通过施加力量使材料发生形变，以获得所需的形状和尺寸。
塑性成形工艺包括冷拔、冷加工、锻造、挤压、拉伸等多种方法。
本文将介绍几种常见的材料塑性成形工艺及其特点。
一、冷拔1.1 工艺流程冷拔是一种拉伸加工的方法，主要用于金属材料。
其工艺流程包括以下几个步骤：1.选材：选择合适的原材料进行冷拔加工。
2.加热：将材料加热至适当的温度，以提高其塑性。
3.均质化处理：通过变形和退火等处理方法，使材料组织更加均匀。
4.拉拔：将材料拉伸至所需的形状和尺寸。
5.精整：通过切割、修整等方法，使成品达到要求的尺寸。
1.2 特点冷拔工艺具有以下特点：•成品尺寸精度高，表面质量好。
•可加工各种材料，包括金属和非金属材料。
•可以提高材料的强度和硬度。
二、冷加工2.1 工艺流程冷加工是一种在常温下进行的成形加工方法，常用于金属材料。
其工艺流程包括以下几个步骤：1.选材：选择合适的原材料进行冷加工。
2.切削：通过刀具对材料进行切削加工。
3.成型：通过冷加工设备对材料进行压制、弯曲、卷曲等成型操作。
4.精整：通过修整、研磨等方法，使成品达到要求的尺寸和表面质量。
2.2 特点冷加工具有以下特点：•成品尺寸精度高，表面质量好。
•可以加工多种材料，包括金属和非金属材料。
•部件形状复杂度高，适用于精密加工要求较高的产品。
三、锻造3.1 工艺流程锻造是一种通过施加压力将材料压制成所需形状的工艺方法。
其工艺流程包括以下几个步骤：1.选材：选择合适的原材料进行锻造。
2.加热：将材料加热至适当的温度，以提高其塑性。
3.锻造：通过锻造设备施加压力，将材料压制成所需形状。
4.精整：通过修整、热处理等方法，使成品达到要求的尺寸和性能。
3.2 特点锻造具有以下特点：•可以加工各种金属材料，包括高温合金和非金属材料。
•成品强度高，韧性好。
•高生产效率，适用于大批量生产。
四、挤压4.1 工艺流程挤压是一种将材料挤压成所需截面形状的塑性成形工艺。
塑性成形工艺优化与模具设计研究
塑性成形工艺优化与模具设计研究塑性成形是一种通过对金属和非金属材料施加压力和变形来制造零件和产品的工艺。
这种加工方法具有高效、经济和灵活性的特点，被广泛应用于汽车、航空航天、电子器件等行业。
然而，塑性成形过程中存在一些问题，如材料损失、成形难度大、模具寿命短等，因此有必要进行塑性成形工艺的优化与模具设计研究。
在塑性成形工艺优化方面，主要关注以下几个方面：原材料选型、加热方式、压力和变形速率控制等。
首先，原材料的选型尤为重要。
根据产品的要求和应用环境，选择合适的金属或非金属材料，以确保成形后的产品具有所需的力学性能和耐腐蚀性。
其次，加热方式对于塑性成形过程中材料的变形和流动性影响巨大。
根据成形材料的热导率和热膨胀系数，选择适当的加热方式，如电阻加热、电磁加热或火焰加热等。
此外，压力和变形速率的控制直接影响成形工艺的质量和效率。
通过合理调节和控制压力和变形速率，可以避免过度或不足的变形，提高产品的成形精度和质量。
塑性成形模具设计也是一个重要的研究方向。
模具设计直接决定了产品的几何形状和尺寸，同时也影响着成形工艺的效率和质量。
在模具设计过程中，需要考虑如下几个方面：模具材料的选择、模具结构设计和模具寿命的估计。
首先，模具材料的选择应根据成形材料的特性和成形工艺的要求来确定。
一般来说，模具材料具有高硬度、高强度和良好的耐磨性。
其次，模具的结构设计要尽量简单、合理，以提高成形的效率和精度。
设计时需要考虑到零件的具体形状和材料流动的路径，以充分利用材料的可塑性和各种成形力的传递。
最后，模具寿命估计是模具设计过程中一个关键的环节。
通过分析塑性成形过程中模具受力情况、摩擦和磨损等因素，可以估计模具的寿命并采取相应的措施延长模具的使用寿命。
为了达到塑性成形工艺优化与模具设计研究的目标，可以应用一些分析和优化方法。
首先，可以采用有限元分析来模拟和预测塑性成形过程中的变形、应力分布和温度变化。
通过这种方法，可以更好地理解和改善成形工艺的性能。
镁合金塑性成形新工艺研究
镁合金塑性成形新工艺研究摘要：镁合金挤压预成形坯模压近终成型工艺具有短流程、高效率、低能耗、高材料收得率、变形组织性能分布均匀等特点，和常规锻造工艺相比，具有显著的技术经济优势，因此，有必要对其进行研究，以促进该工艺的推广和应用。
关键词：镁合金；挤压；模压；近终成型随着我国汽车保有量的不断增大，环保、节能、低碳理念深入人心，我国在汽车轻量化事业方面取得了显著的进步。
目前，全球公认的汽车轻量化材料主要有高强度钢、镁合金、铝合金、碳纤维复合材料等，具体选用时则要根据构件的服役状况、材料的性能、工艺开发成本等综合考虑决定。
随着我国汽车企业在轻量化技术方面的投入不断加大，国产汽车在新车型开发中对轻合金零部件同步集成开发进行了系统研究，推动了轻量化技术的不断进步。
1 镁合金特点及应用现状镁合金作为最轻的工业用金属结构材料，具有比重低、比强/刚度高、阻尼性能优良、铸造性能好、自动化生产能力强、可回收性好等优点，因而在航空航天、汽车、3C产品和国防军事等领域有着广阔的应用前景，是目前世界各国竞相开发的新型材料之一[1-3]。
近年来，西方发达国家高度重视镁合金基础研究和应用研究，为各大高校和研究中心投入巨资，实施多项大型联合研究发展计划，以解决镁合金应用中遇到的各种关键共性技术难题。
表1为镁合金与钢铁、铝合金及工程塑料这几种结构材料的性能对比。
从表1可以看出，镁合金的密度仅为1.75～1.85 g/cm3，跟钢铁和铝合金相比要轻很多，甚至比某些工程塑料还要轻。
另外，镁合金的比强度较高，在保证结构件服役性能的前提下，镁合金零部件可以更好地实现减重。
再者，镁合金的减震系数为30～60，远高于其他三种结构材料，能更有效地吸收振动能量。
因此，将镁合金应用于汽车承载结构件的生产，可以更好地减少振动和噪音，显著提高汽车的操控性能和驾乘舒适性。
对于汽车零部件而言，用镁合金代替传统的钢铁材料，可以取得比铝合金更显著的减重效果。
材料的塑性成形工艺
余块
加工余量
余块， 如：键槽、过小的台阶、过小的凹档、小孔等。
锻件基本尺寸 = 零件基本尺寸+加工余量 锻件公差：锻件实际尺寸与锻件基本尺寸之间所允 许的偏差
绘制锻件图： 用双点划线划出零件轮廓；在锻件尺寸线下面
用括弧标出零件尺寸.
b. 坯料质量计算：
m坯料=m锻件+m烧损+m料头 坯料尺寸：
1.25D0<=H0<=2.5D0，V坯=m坯/ρ
热变形：再结晶温度以上的变形。加工硬化和再结晶过程同 时存在，但没有加工硬化痕迹。获得力学性能较高的再结 晶组织。 热变形过程中金属的塑性好，变形抗力低，不需要安 排中间退火。但易形成氧化皮，晶粒长大。
温变形：二者之间。有加工硬化和回复，无再结晶，加工硬 化部分消除。用于强度高、塑性差金属。
四、锻造比与锻造流线
单晶体的塑性变形方式： 1.滑移 ——滑移系 2.孪生
τ
τ
a)未变形
bτ )弹性变形
τc)弹塑性变形
单晶体滑移变形示意图
d)塑性变形
晶体的孪生示意图
多晶体金属的塑性变形：
晶内变形（低温）：滑移和孪生 晶间变形（高温）：晶粒间的相对滑动和转动。
晶界对塑性变形的影响（细晶强化）： 1）强化作用（位错运动受阻）； 2）塑性变形更均匀（改善韧性）。
冲压用原材料:
塑性好的金属,如低碳钢,铜合金,铝合金,镁合金等.
冲压设备：剪床和冲床 冲压基本工序：分离工序和变形工序
1、分离工序：坯料在外力作用下，使其一部分与另一
部分互相分离。
（1）冲裁（落料和冲孔）： 坯料按封闭轮廓分离的工序。 冲孔：被分离的部分为废料，而周边是成品。
落料：被分离的部分为成品，而周边是废料。
塑性成形工艺与模具设计自由锻造工艺PPT课件
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第二节 自由锻基本工序分析
三、冲孔 1.实心冲孔
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第二节 自由锻基本工序分析
三、冲孔 2.空心冲子冲孔 3.在垫环上冲孔
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第二节 自由锻基本工序分析
四、扩孔 1. 冲子扩孔 2.芯轴扩孔
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第二节 自由锻基本工序分析
五、芯轴拔长
第一节自由锻工序分类
可分为基本工序、辅助工序和修整工序： 基本工序主要有： 镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、 切割、错移、扭转、锻接
辅助工序：为了完成基本工序而使毛坯预先产生某一变形的工序。
修整工序：用来精整锻件尺寸和形状，消除锻件表面不平、歪曲等，使锻件达到锻 件图的要求。
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三、胎模锻造实例
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感谢您的欣赏！
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五、制定自由锻工艺规程卡
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第三节 自由锻工艺的制定
五、制定自由锻工艺规程卡
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第三节 自由锻工艺的制定
五、制定自由锻工艺规程卡
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第四节 胎模锻造
一、胎模锻造及工艺特点 在自由锻锤上采用活动模具成形锻件的方法称为胎模锻造，其主要工艺特点是：
装备制造业之塑性成形技术
装备制造业之塑性成形技术在装备制造业中，塑性成形技术是一项重要的制造工艺，它通过对金属材料的塑性变形来实现对零件的成形。
塑性成形技术具有高效、精确、经济的特点，广泛应用于各个领域，如汽车制造、航空航天等。
本文将对塑性成形技术的概念、工艺流程以及在装备制造业中的应用进行论述，并重点介绍了其在汽车制造领域中的应用。
一、塑性成形技术概述塑性成形技术是利用材料在塑性变形过程中体积不变的特性，通过外力作用将材料加工成所需形状的一种成形工艺。
它能够更好地满足装备制造业对高强度、轻质材料的需求，并能够减少加工工序和材料浪费。
塑性成形技术包括热挤压、热轧、锻造、拉伸等多种方法，每种方法都有其适用的材料和成形形式。
二、塑性成形技术的工艺流程塑性成形技术的工艺流程一般包括材料准备、装配和调整、塑性成形、材料处理和成品制备等环节。
首先，需要选择合适的材料，并对其进行加热、退火等预处理，以提高材料的可塑性。
然后在成形装置中安装和调整模具，确保其能够进行准确的成形。
接下来，将加热后的材料放入成形装置中，通过外力的作用，使其发生塑性变形，并按照设计要求形成所需的零件形状。
最后，对成形后的零件进行处理和制备，如清洗、涂层等，以保证其质量和性能的稳定。
三、塑性成形技术在装备制造业中的应用1. 汽车制造领域塑性成形技术在汽车制造领域中得到了广泛的应用。
例如，汽车车身的制造中，通过冲压工艺将钢板进行成形，制作出车身外壳等零部件。
这种工艺具有高效、精确的特点，能够满足汽车制造行业对高强度、轻质材料的需求，并能够大批量生产，提高生产效率。
2. 航空航天领域在航空航天领域，塑性成形技术被广泛应用于飞机和火箭等装备的制造过程中。
例如，利用锻造技术可以制造出高强度、耐高温的发动机零部件，以提高发动机的性能和寿命。
此外，通过冲压工艺可以制造出轻质、高强度的飞机蒙皮和结构零件等。
3. 电子设备制造领域在电子设备制造领域，塑性成形技术也有着广泛的应用。
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齿轮坯锻件分模面的选择
塑性成形件工艺创新相关设计
2) 机械加工余量、公差和敷料 ➢ 模锻件的机械加工余量、公差比自由锻件小很多。 ❖ 机械加工余量一般为1~4mm，公差一般取0.3~3mm。 ❖ 应尽量不加或少加敷料。对于复杂锻件，如某些凹
档、台阶阻碍锻件从模膛中取出，就应加上敷料。 ❖ 孔径d大于25mm的锻件孔应锻出，但需留冲孔连皮。
第七章 塑性成形件的工艺设计
自由锻件的工艺设计 模锻件的工艺设计 板料冲压件的工艺设计 锻件工艺设计实例
塑性成形件工艺创新相关设计
第一节 自由锻件的工艺设计
一、自由锻工艺规程的制定 自由锻工艺规程的内容包括：绘制锻件图，坯料
质量和尺寸的计算，选择锻造工序，确定锻造设 备和吨位，确定锻造温度范围、冷却和热处理规 范，提出锻件技术要求和检查要求，填写工艺卡。 1. 绘制锻件图 以零件图为基础结合自由锻工艺特点绘制而成的。 绘制锻件图应考虑以下几个因素： 1) 敷料：为了简化锻件形状，便于锻造而增加的一 部分金属。 2) 锻件余量：在零件的加工表面上增加供切削加工 用的金属。 3) 锻件公差：锻件塑公性成差形件是工锻艺创件新相名关设义计 尺寸的允许偏差。
角半径R比外圆角半径r大2~3倍。 ✓ 模膛深度越深，圆角半径越大，取高限值。
圆角半径
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2．确定模锻工步
模锻工步主要根据锻件的形状和尺寸来确定。 模锻件按形状可分为两大类：一类是长轴类零件；
另一类为盘类锻件。 对于长轴类取件，锻件的长度与宽度之比较大，
锻造过程中锤击方向垂直于锻件轴线。终锻时， 金属沿高度与宽度方向流动，长度方向流动不显 著。一般常采用拨长、滚压、弯曲、预锻和终锻 等工步。 拔长和滚压时，坯料沿轴线方向流动，金属体积 重新分配，使坯料的各横截面积与锻件相应的横 截面积近似相等。
➢ 对于用碳素钢锭作坯料并采用拔长方法锻制的锻 件，锻造比一般不小于2.5~3；如果采用轧材作为 坯料，则锻造比可塑性取成形1件.工3艺~创1新.5相。关设计
3．选择锻造工序
自由锻锻造工序，根据工序特点和锻件形状来 确定。
✓ 对一般锻件的大致分类及所采用的工序，如教 材表8—1所示。
➢ 自由锻工序的选择与锻造工艺过程中的火次数 和变形程度有关。
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二、模锻件的结构工艺性
设计模锻零件原则： 1) 模锻零件须具有一个合理的分模面，以保证模锻件
孔径为30~80mm时，冲孔连皮厚度为4~8mm。 3) 模锻斜度 ➢ 为便于锻件出模，垂直于分模面的表面必须有斜度。 ✓ 模膛深度与相应宽度的比值(h/b)越大，则斜度越大。
模锻斜度
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4) 圆角半径 在零件上所有两平面的交角处均需做成圆角。 ➢ 钢的模锻件外圆角半径r取1.5~12mm，内圆
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4) 锻件的横截面积有急剧变化或形状较复杂时， 应设计成由几个简单件构成的组合体。每个 简单锻件锻制成形后，再用焊接或机械连接 方法构成整体零件。
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第二节 模锻件的工艺设计
一、模锻工艺规程的制定 制定模锻工艺规程主要包括：绘制锻件图，计算坯料
的质量和尺寸，选择锻锤吨位，确定模锻变形工步并 设计锻模，确定修正工序等。 1. 绘制模锻件图 模锻件图是确定模锻工步、设计个问题 1) 选择分模面(上下锻模在模锻件上的分界面)的位置： ➢ 便于缎件从模膛中顺利取出； ➢ 有利于金属充满模膛； ➢ 便于检查上模与下模的相对错移； ➢ 减少敷料； ➢ 简化模具制造。塑性成形件工艺创新相关设计
对于形状复杂的锻件，还需选用预锻工步，最后 在终锻模膛中模锻成形。
锻造弯曲连杆锻件，坯料经过拔长、滚压、弯曲 等三个工步，使坯料接近于锻件，然后经预锻及 终锻两个模膛制成带有飞边的锻件，最后经切除 飞边等其他工步后即可获得合格锻件。
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3．修整工序
坯料在锻模内制成模锻件后，尚需经一系列修 整工序，以保证和提高锻件质量。修整工序包 括切边、冲孔、校正、热处理和清理等。
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坯料横截面面积大于锻件最大横截面面积时，可 只选用拔长工步；而当坯料横截面面积小于锻件 最大横截面面积时，采用拔长和滚压工步。
锻件轴线为曲线时，应选用弯曲工步。
对于小型长轴类锻件，为了减少钳口料和提高生 产率，常采用一根料锻造几个件的方法，因此应 增设切断工步，将锻好的件切离。
工艺规程的内容中要规定：确定所用工夹具、 加热设备、加热规范、加热火次、坯料成形所 经工序、冷却规范、锻造设备和锻件的后续处 理等。
✓ 典型自由锻件(半轴)的锻造工艺卡，如教材表 8—2所示。
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二、自由锻锻件结构工艺性
1) 锻件上具有锥体和斜面的结构，从工艺角度衡 量是不合理的。因为锻造这种结构，必须制造 专用工具，锻件成形也比较困难，导致工艺过 程复杂，操作不便，影响设备的使用效率，所 以要尽量避免，应改进设计。
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2) 锻件由数个简单几何体构成时，几何体的交 接处不应形成空间曲线，这种结构锻造成形 极为困难，应改成平面与圆柱、平面与平面 相接，以消除空间曲线结构，锻造成形容易。
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3) 自由锻锻件上不允许设计出加强肋、凸台、工字形 截面和空间曲线形表面，这种结构难以用自由锻方 法获得，如果采用特殊工具和特殊工艺措施来生产， 必将降低生产率，增加产品成本。将锻件结构改成 下图b所示结构，则工艺性好，经济效益大。
典型锻件图
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2．坯料质量及尺寸计算
坯料质量
➢ G坯料＝G锻件十G烧损十G料头 G坯料——坯料质量 G锻件——经件质置 G烧损——加热时坯料表面被烧损的质量 G料头——在锻造过程中冲掉或被切掉的那部分金
属质量 ✓ 当锻造大型锻件采用钢锭做坯料时，还要考虑切
掉钢锭头部和钢锭尾部的质量。 确定坯料尺寸时，应考虑到锻造比等问题: