第六节_锻压成形工艺
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《锻压成形工艺》课件
其迅速达到高温状态。
模具与工具
锻造模具
用于使金属在模具内塑性 变形，形成所需的形状和 尺寸。
切削工具
用于对金属进行切削加工 ，使其达到所需的精度和 表面粗糙度。
量具和夹具
用于测量和固定金属，保 证加工精度和稳定性。
06
锻压成形工艺实例分析
自由锻造实例
总结词
自由锻造是一种不受模具限制的锻造方法，主要依靠锻锤的冲击力使 金属变形。
模锻实例
总结词
详细描述
模锻是一种在模具中进行的锻造方法，通 过模具的限制使金属变形，以获得所需的 形状和尺寸。
模锻实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等， 这些零件在生产过程中需要经过模锻，以 获得精确的形状和尺寸。
总结词
详细描述
模锻的优点在于生产效率高，精度高，适 用于大批量生产，但模具成本较高。
模锻的实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等 ，这些零件在生产过程中需要经过模锻， 以获得精确的形状和尺寸。
详细描述
自由锻造实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等，这些锻件在生 产过程中需要经过多次自由锻造，以获得所需的形状和性能。
总结词
自由锻造的优点在于灵活性高，适用于单件和小批量生产，但生产效 率较低，劳动强度较大。
详细描述
自由锻造的实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等，这些锻件在 生产过程中需要经过多次自由锻造，以获得所需的形状和性能。
应力状态与温度场
总结词
影响材料流动和成形过程稳定性
详细描述
应力状态与温度场是影响锻压成形工艺的重要因素。在 锻压过程中，应力状态与温度场的变化相互影响，共同 决定了材料的流动和成形过程的稳定性。合理的应力状 态可以促进材料的塑性变形和流动，提高成形质量；而 稳定的温度场则可以保证材料在变形过程中保持稳定的 物理性能，防止因温度波动引起的缺陷。因此，合理控 制应力状态与温度场是实现高质量锻压成形的重要手段 。
模具与工具
锻造模具
用于使金属在模具内塑性 变形，形成所需的形状和 尺寸。
切削工具
用于对金属进行切削加工 ，使其达到所需的精度和 表面粗糙度。
量具和夹具
用于测量和固定金属，保 证加工精度和稳定性。
06
锻压成形工艺实例分析
自由锻造实例
总结词
自由锻造是一种不受模具限制的锻造方法，主要依靠锻锤的冲击力使 金属变形。
模锻实例
总结词
详细描述
模锻是一种在模具中进行的锻造方法，通 过模具的限制使金属变形，以获得所需的 形状和尺寸。
模锻实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等， 这些零件在生产过程中需要经过模锻，以 获得精确的形状和尺寸。
总结词
详细描述
模锻的优点在于生产效率高，精度高，适 用于大批量生产，但模具成本较高。
模锻的实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等 ，这些零件在生产过程中需要经过模锻， 以获得精确的形状和尺寸。
详细描述
自由锻造实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等，这些锻件在生 产过程中需要经过多次自由锻造，以获得所需的形状和性能。
总结词
自由锻造的优点在于灵活性高，适用于单件和小批量生产，但生产效 率较低，劳动强度较大。
详细描述
自由锻造的实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等，这些锻件在 生产过程中需要经过多次自由锻造，以获得所需的形状和性能。
应力状态与温度场
总结词
影响材料流动和成形过程稳定性
详细描述
应力状态与温度场是影响锻压成形工艺的重要因素。在 锻压过程中，应力状态与温度场的变化相互影响，共同 决定了材料的流动和成形过程的稳定性。合理的应力状 态可以促进材料的塑性变形和流动，提高成形质量；而 稳定的温度场则可以保证材料在变形过程中保持稳定的 物理性能，防止因温度波动引起的缺陷。因此，合理控 制应力状态与温度场是实现高质量锻压成形的重要手段 。
材料成形工艺12.07
Pm随面积缩减率R的增加而增加，当 R=1时，Pm增至无限大。R由图7-8确定， 挤压时R值为常数。开式模锻时，由于 工件自由表面的减小而使R值增大，因 此，如果能控制R值的增加就可减小工
作压力。
▪ 在闭式模锻行程末了，其R=1， 当工作压力无限增加时，变形金 属也不可能完全充满模膛。
▪ 如果在与锻件非重要部位对应的 模膛设置一溢流口，当模膛完全 充满时，就可避免工作压力的急 剧增高。
▪ 经实验研究表明，合适的分流孔尺寸（即满足第二条原则） 取决于枝芽模膛的结构特征，通常取：
dk 0.35 ~ 0Biblioteka 4 d• 式中，dk为分流孔直
径；d为锻件枝芽部分 或枝芽模膛直径。
四、模具设计特点
▪ 闭式锻模包括整体凹模和可分凹模在内，除了与普通锻模设计的 共性外，还需注意如下特点。
▪ （1）在凹模上必须设置分流腔。在机械压力机上进行闭式模锻时， 因压力机滑块工作行程固定，必须在模具上主要是在凹模上设置 分流腔。即使在行程不固定的螺旋压力机或液压机上进行闭式模 锻，为了保证锻件高度尺寸的精度，必须对滑块工作行程加以严 格限位，也应在凹模上设置分流腔，以便起到调节作用。
▪ （5）模具上应设置导向装置。为了确保锻件水平方向的尺寸精度， 在模具上通常应当设置导柱导套作为导向装置，对于一些小型圆盘 类或短的圆柱体精密锻件，也可采用间隙较小的凸凹模导向。
第七节 精密模锻的特点及应用
▪ 与普通模锻相比，精密模锻的主要优点是：机械加工余 量少甚至为零；尺寸精度较高，即精密模锻件的尺寸公 差比普通模锻件的尺寸公差小，一般仅为普通模锻件公 差的一半，甚至更小；表面质量好，即精密模锻件的表 面粗糙度较低，表面凹坑等缺陷和切边后留下的残余飞 边宽度限制更严等。
作压力。
▪ 在闭式模锻行程末了，其R=1， 当工作压力无限增加时，变形金 属也不可能完全充满模膛。
▪ 如果在与锻件非重要部位对应的 模膛设置一溢流口，当模膛完全 充满时，就可避免工作压力的急 剧增高。
▪ 经实验研究表明，合适的分流孔尺寸（即满足第二条原则） 取决于枝芽模膛的结构特征，通常取：
dk 0.35 ~ 0Biblioteka 4 d• 式中，dk为分流孔直
径；d为锻件枝芽部分 或枝芽模膛直径。
四、模具设计特点
▪ 闭式锻模包括整体凹模和可分凹模在内，除了与普通锻模设计的 共性外，还需注意如下特点。
▪ （1）在凹模上必须设置分流腔。在机械压力机上进行闭式模锻时， 因压力机滑块工作行程固定，必须在模具上主要是在凹模上设置 分流腔。即使在行程不固定的螺旋压力机或液压机上进行闭式模 锻，为了保证锻件高度尺寸的精度，必须对滑块工作行程加以严 格限位，也应在凹模上设置分流腔，以便起到调节作用。
▪ （5）模具上应设置导向装置。为了确保锻件水平方向的尺寸精度， 在模具上通常应当设置导柱导套作为导向装置，对于一些小型圆盘 类或短的圆柱体精密锻件，也可采用间隙较小的凸凹模导向。
第七节 精密模锻的特点及应用
▪ 与普通模锻相比，精密模锻的主要优点是：机械加工余 量少甚至为零；尺寸精度较高，即精密模锻件的尺寸公 差比普通模锻件的尺寸公差小，一般仅为普通模锻件公 差的一半，甚至更小；表面质量好，即精密模锻件的表 面粗糙度较低，表面凹坑等缺陷和切边后留下的残余飞 边宽度限制更严等。
锻造成型工艺介绍
T回=（0.25—0.3）T熔 使原子回复到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬 化得到部分消除。
＊ 再结晶：
当加热温度T再： T再=0.4T熔 原子获得更多热能，开始的某些碎晶或杂质为核心 构成新晶粒，因为是通过形核和晶核长大方式进行 的，故称再结晶。
再结晶后清除了全部加工硬化。
再结晶后晶格类型不变，只改变晶粒外形。
上升， 而塑性、韧 性下降。 ＊ 原因：滑移面附近的 晶粒碎晶块， 晶格扭曲畸变， 增大滑移阻力， 使滑移难以 进行。
● 3、金属的回复与再结晶 ＊ 回复：
冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定 状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子 获得热能，热运动加剧，当加热温度T回(用K氏温标)
●加工硬化的利用、消除
＊利用：冷加工后使材料强度↑硬度↑。如冷拉
钢，不能热处理强化的金属材料。
＊消除：再结晶退火（P29）650—750℃
● 热变形对金属组织和性能的影响 冷变形和热变形 ＊ 冷变形
在再结晶温度以下的变形； 冷变形后金属强度、硬度较高，低粗糙度值。但 变形程度不宜过大，否则易裂。 ＊ 热变形 再结晶温度以上变形。 变形具有强化作用，再结晶具有强化消除作用。在热变 形时无加工硬化痕迹。 金属压力加工大多属热变形，具有再结晶组织。
模膛 飞边槽
锤头
上模
分模面,parting plane 下模
模垫
⑵ 制坯模膛 ＊ i) 拔长模膛 增加某一部分长度。 ii)滚压模膛 减小某部分横截面积,以增大另一部分横截面积，坯料长度基本
不变。 切断金属。
此外还有成型模镗，镦粗台， 击扁面等制坯模镗。
在设计和制造零件时，应使最大正应力的方向于纤维 方向重合，最大切应力的方向于纤维方向垂直。尽量 使纤维组织不被切断。
＊ 再结晶：
当加热温度T再： T再=0.4T熔 原子获得更多热能，开始的某些碎晶或杂质为核心 构成新晶粒，因为是通过形核和晶核长大方式进行 的，故称再结晶。
再结晶后清除了全部加工硬化。
再结晶后晶格类型不变，只改变晶粒外形。
上升， 而塑性、韧 性下降。 ＊ 原因：滑移面附近的 晶粒碎晶块， 晶格扭曲畸变， 增大滑移阻力， 使滑移难以 进行。
● 3、金属的回复与再结晶 ＊ 回复：
冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定 状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子 获得热能，热运动加剧，当加热温度T回(用K氏温标)
●加工硬化的利用、消除
＊利用：冷加工后使材料强度↑硬度↑。如冷拉
钢，不能热处理强化的金属材料。
＊消除：再结晶退火（P29）650—750℃
● 热变形对金属组织和性能的影响 冷变形和热变形 ＊ 冷变形
在再结晶温度以下的变形； 冷变形后金属强度、硬度较高，低粗糙度值。但 变形程度不宜过大，否则易裂。 ＊ 热变形 再结晶温度以上变形。 变形具有强化作用，再结晶具有强化消除作用。在热变 形时无加工硬化痕迹。 金属压力加工大多属热变形，具有再结晶组织。
模膛 飞边槽
锤头
上模
分模面,parting plane 下模
模垫
⑵ 制坯模膛 ＊ i) 拔长模膛 增加某一部分长度。 ii)滚压模膛 减小某部分横截面积,以增大另一部分横截面积，坯料长度基本
不变。 切断金属。
此外还有成型模镗，镦粗台， 击扁面等制坯模镗。
在设计和制造零件时，应使最大正应力的方向于纤维 方向重合，最大切应力的方向于纤维方向垂直。尽量 使纤维组织不被切断。
材料成形工艺基础最新精品课件第六章常用锻压成形工艺
（图6-18） 轴类
盘类
圆轴
锻造
1.mp
g
图6-17 长轴类锻件
图6-18 盘类锻件
长轴类锻件有直长轴锻件、弯曲轴锻件和叉形件等。根据形 状需要，直长轴锻件的模锻工步一般为拔长、滚压、预锻和终锻 成型。弯曲锻件和叉形件还需采用弯曲工步。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型。如锻造弯 曲连杆模锻件，坯料经过拔长、滚压、弯曲等三个工步，形状接 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。
5) 最好使分模面为一个平面，使上下锻模的模膛深度基本一致，差 别不宜过大，以便于制造锻模。
按上述原则综合分析，图6-13中的d-d面是最合理的分模面。
（2）确定加工余量、锻造公差和加工余快 模锻时金属坯料是在锻模中成形的， 因此模锻件的尺寸较精确，加工余量一般为1~4mm，锻造公差一般取在 ±0.3~3mm之间。
（3）冲孔 是在坯料上冲出通孔或盲孔的工序。对圆环类锻件， 冲孔后还需进行扩孔。
（4）弯曲 是使坯料轴线产生一定弯曲的工序。 （5）扭转 是使坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度 的工序。 （6）错移 是使坯料的一部分相对于另一部分平移错开，但仍保持轴 心平行的工序。是生产曲拐或曲轴类锻件必须的工序。 （7）切割 是分割坯料或去除锻件余量的工序。
图6-4 避免曲面交接
3. 尽量避免加强筋和凸台 因为这些结构需采用特殊工具或特殊工艺措施来生产，从而导致
生产率降低，生产成本提高，将这类结构锻件改成简单结构，这样可 使其加工工艺性变好，提高其经济效益。如图6-5所示。
图6-5 盘类锻件结构
4. 组合锻件 锻件横截面积有急剧变化或形状较复杂时，应设计成几个容易锻
锻造工艺过程及模具设计 第6章模锻工艺
设备工作速度对金属充填模膛的影响见下表：
6.3 闭式模锻
——闭式模锻即无飞边模锻 。主要优点是：锻件的几 何形状、尺寸精度和表面品质最大限度地接近产品， 省去了飞边。
与开式模锻相比，可以大大提高金属材料的利用 率。
（坯料）
图6.15 闭式模锻示意图
Δ
Δ
Δ
• 采用闭式模锻工艺过程的必要条件 是：
1.坯料体积准确； 2.坯料形状合理并且能够在模膛内准
第6章 模锻成形工步分析
模锻：利用模具使坯料变形而获得锻件 的锻造方法称为模锻。 模锻成形工步的成形方法：开式模锻、 闭式模锻、挤压、顶镦。
• 单模膛模锻：一副模具上只有一个 模膛；此模膛即为终锻模膛。
• 多模膛模锻：一副模具上有多个模 膛，从初始模膛到终锻模膛，每个 模膛各完成一个模锻工步。
图6.1 单模膛模锻示意图
阶段的变形力比第1阶段增大2~3倍，但
△H2很小。 第3阶段上模的压下量为△H3。此时，
坯料基本上已成为不变形的刚体，只有
在极大的模锻力作用下才能使端部的金
属产生变形，形成纵向飞刺。飞刺越薄、
越高，模锻力F越大，模膛侧壁所受的压
力也越大。
图6.17表示了充满阶段作用于上 模和下模模膛侧壁正应力和的分布 情况。
坯料较低时，该轴向应力突变的 情况可以通过实验测出，见图6.31中 的应力分布曲线。这种轴向应力突 变的现象在闭式冲孔（反挤）、孔 板间镦粗、开式模锻等不少锻造工 序都存在。
• 在液压机上进行挤压和闭式模锻 一般不产生纵向飞刺。由于液压机 属于可控制模锻力的设备，只要合 理选择设备吨位，控制模锻力的大 小，就能使正挤压变形过程稳定进 行。
图6.14 飞边位置的设计
3.设备工作速度的影响
6.3 闭式模锻
——闭式模锻即无飞边模锻 。主要优点是：锻件的几 何形状、尺寸精度和表面品质最大限度地接近产品， 省去了飞边。
与开式模锻相比，可以大大提高金属材料的利用 率。
（坯料）
图6.15 闭式模锻示意图
Δ
Δ
Δ
• 采用闭式模锻工艺过程的必要条件 是：
1.坯料体积准确； 2.坯料形状合理并且能够在模膛内准
第6章 模锻成形工步分析
模锻：利用模具使坯料变形而获得锻件 的锻造方法称为模锻。 模锻成形工步的成形方法：开式模锻、 闭式模锻、挤压、顶镦。
• 单模膛模锻：一副模具上只有一个 模膛；此模膛即为终锻模膛。
• 多模膛模锻：一副模具上有多个模 膛，从初始模膛到终锻模膛，每个 模膛各完成一个模锻工步。
图6.1 单模膛模锻示意图
阶段的变形力比第1阶段增大2~3倍，但
△H2很小。 第3阶段上模的压下量为△H3。此时，
坯料基本上已成为不变形的刚体，只有
在极大的模锻力作用下才能使端部的金
属产生变形，形成纵向飞刺。飞刺越薄、
越高，模锻力F越大，模膛侧壁所受的压
力也越大。
图6.17表示了充满阶段作用于上 模和下模模膛侧壁正应力和的分布 情况。
坯料较低时，该轴向应力突变的 情况可以通过实验测出，见图6.31中 的应力分布曲线。这种轴向应力突 变的现象在闭式冲孔（反挤）、孔 板间镦粗、开式模锻等不少锻造工 序都存在。
• 在液压机上进行挤压和闭式模锻 一般不产生纵向飞刺。由于液压机 属于可控制模锻力的设备，只要合 理选择设备吨位，控制模锻力的大 小，就能使正挤压变形过程稳定进 行。
图6.14 飞边位置的设计
3.设备工作速度的影响
机械制造技术课件：锻压成形
工具,直接使坯料变形而获得 所需的几何形状及内部质量的 锻件的方法。
锻压成形
3.应力状态 金属在锻压加工时,由于采用的方式不同,金属受力时产 生的应力状态也不同,因此 其可锻性也有一定的区别,其变形 方式主要有挤压和拉拔。挤压时金属三个方向承受压应 力, 如图5－5(a)所示。在压应力的作用下,金属呈现出很高的塑 性,因为压应力有助于恢 复晶界联系,压合内部的孔洞缺陷,可 阻碍裂缝形成和扩展。但压应力将增大金属的摩擦, 提高金 属的变形抗力,锻压加工时需要的加工设备吨位大。
锻压成形
图5－6 碳钢的锻造温度范围
锻压成形
1)始锻温度的确定 在不出现过热、过烧等加热缺陷的前提下, 尽量提高始 锻温度,使金属具有良好的可锻性。 始锻温度一般控制在固 相线以下150~250℃。
锻压成形
2)终锻温度的确定 终锻温度过高,停止锻造后金属的晶粒还会 继续长大,锻 件的力学性能随着下降;终锻温度 过低,金属再结晶进行的不 充分,加工硬化现象 严重,内应力增大,甚至导致锻件产生裂纹。 钢 中碳的质量分数不同,其终锻温度也不同,如亚 共析钢的终 锻温度一般控制在GS 线以下的两相 区(A+F),而过共析钢如 在 ES 线以上停止锻 造,冷却至室温时锻件会出现网状的二 次渗碳 体,因此其终锻温度控制在 PSK 线以上 50~ 70℃,以 便通过反复锻打击碎网状的二次渗碳 体。常用金属材料的 锻造温度范围见表5－2。
锻压成形
锻压成形
2.金属加热易产生的缺陷 1)氧化、脱碳 钢加热到一定温度范围后,表层的铁和炉气中的氧化性 气体(O2、CO2、H2O、SO2)发 生化学反应,将使钢的表层形 成氧化皮(铁的氧化物 Fe3O4、FeO、Fe2O3),这种现象称为 氧 化。大锻件表层脱落下来的氧化皮厚度达7~8mm,钢在加热 过程中因生成氧化皮而造 成的损失,称为烧损。每次加热时 的烧损量可达金属质量的1%~3%。氧化皮的硬度很高,可能 被压入金属表层,影响锻件质量和模具的寿命。因此,要尽量 缩短加热时间或在 还原性炉气中加热。
锻压成形
3.应力状态 金属在锻压加工时,由于采用的方式不同,金属受力时产 生的应力状态也不同,因此 其可锻性也有一定的区别,其变形 方式主要有挤压和拉拔。挤压时金属三个方向承受压应 力, 如图5－5(a)所示。在压应力的作用下,金属呈现出很高的塑 性,因为压应力有助于恢 复晶界联系,压合内部的孔洞缺陷,可 阻碍裂缝形成和扩展。但压应力将增大金属的摩擦, 提高金 属的变形抗力,锻压加工时需要的加工设备吨位大。
锻压成形
图5－6 碳钢的锻造温度范围
锻压成形
1)始锻温度的确定 在不出现过热、过烧等加热缺陷的前提下, 尽量提高始 锻温度,使金属具有良好的可锻性。 始锻温度一般控制在固 相线以下150~250℃。
锻压成形
2)终锻温度的确定 终锻温度过高,停止锻造后金属的晶粒还会 继续长大,锻 件的力学性能随着下降;终锻温度 过低,金属再结晶进行的不 充分,加工硬化现象 严重,内应力增大,甚至导致锻件产生裂纹。 钢 中碳的质量分数不同,其终锻温度也不同,如亚 共析钢的终 锻温度一般控制在GS 线以下的两相 区(A+F),而过共析钢如 在 ES 线以上停止锻 造,冷却至室温时锻件会出现网状的二 次渗碳 体,因此其终锻温度控制在 PSK 线以上 50~ 70℃,以 便通过反复锻打击碎网状的二次渗碳 体。常用金属材料的 锻造温度范围见表5－2。
锻压成形
锻压成形
2.金属加热易产生的缺陷 1)氧化、脱碳 钢加热到一定温度范围后,表层的铁和炉气中的氧化性 气体(O2、CO2、H2O、SO2)发 生化学反应,将使钢的表层形 成氧化皮(铁的氧化物 Fe3O4、FeO、Fe2O3),这种现象称为 氧 化。大锻件表层脱落下来的氧化皮厚度达7~8mm,钢在加热 过程中因生成氧化皮而造 成的损失,称为烧损。每次加热时 的烧损量可达金属质量的1%~3%。氧化皮的硬度很高,可能 被压入金属表层,影响锻件质量和模具的寿命。因此,要尽量 缩短加热时间或在 还原性炉气中加热。
《锻压成型》课件
《锻压成型》课件
目录
• 锻压成型简介 • 锻压成型原理 • 锻压成型工艺 • 锻压成型设备 • 锻压成型的应用与案例
01
锻压成型简介
定义与特点
定义
锻压成型是一种金属加工工艺，通过 施加外力使金属坯料变形，达到所需 的形状和尺寸。
特点
锻压成型能够生产出高强度、高韧性 的金属制品，具有优异的机械性能和 耐腐蚀性。同时，锻压成型的产品外 观美观，使用寿命长。
冲压工艺是指利用压力机将金 属板料在模具之间进行冲压， 从而获得所需形状和尺寸的零 件的一种加工方法。
冲压工艺的特点是加工精度高 ，生产效率高，适用于大批量 生产。
冲压工艺的基本工序包括冲孔 、落料、弯曲、拉伸等，可以 根据不同的需求进行组合。
挤压工艺
挤压工艺是指将金属坯料放入挤压筒 中，在压力的作用下使金属从模具孔 中流出，从而获得所需形状和尺寸的 零件的一种加工方法。
强度的要求。
机身结构件
如机翼、机身等，通过锻压工艺 能够实现轻量化和高强度的要求
。
紧固件和连接件
如螺栓、铆钉等，在航空航天领 域中，锻压成型能够提供高强度
和可靠性的紧固件和连接件。
家用电器制造业中的应用
电机零件
锻压技术用于制造家用电器中的电机转子、定子 和外壳等零件。
压力容器
如压力锅、气瓶等，锻压成型能够提供高强度和 安全可靠的压力容器。
优点。
液压机是一种利用液体压力传 递来使金属变形的设备，具有 压力稳定、变形力可调的优点
。
模锻设备
模锻设备是指利用模具对金属坯料进 行模锻成形的设备。
锤上模锻是一种利用锻锤的冲击力使 金属在模具中变形的设备，具有加工 范围广、生产效率高的优点。
目录
• 锻压成型简介 • 锻压成型原理 • 锻压成型工艺 • 锻压成型设备 • 锻压成型的应用与案例
01
锻压成型简介
定义与特点
定义
锻压成型是一种金属加工工艺，通过 施加外力使金属坯料变形，达到所需 的形状和尺寸。
特点
锻压成型能够生产出高强度、高韧性 的金属制品，具有优异的机械性能和 耐腐蚀性。同时，锻压成型的产品外 观美观，使用寿命长。
冲压工艺是指利用压力机将金 属板料在模具之间进行冲压， 从而获得所需形状和尺寸的零 件的一种加工方法。
冲压工艺的特点是加工精度高 ，生产效率高，适用于大批量 生产。
冲压工艺的基本工序包括冲孔 、落料、弯曲、拉伸等，可以 根据不同的需求进行组合。
挤压工艺
挤压工艺是指将金属坯料放入挤压筒 中，在压力的作用下使金属从模具孔 中流出，从而获得所需形状和尺寸的 零件的一种加工方法。
强度的要求。
机身结构件
如机翼、机身等，通过锻压工艺 能够实现轻量化和高强度的要求
。
紧固件和连接件
如螺栓、铆钉等，在航空航天领 域中，锻压成型能够提供高强度
和可靠性的紧固件和连接件。
家用电器制造业中的应用
电机零件
锻压技术用于制造家用电器中的电机转子、定子 和外壳等零件。
压力容器
如压力锅、气瓶等，锻压成型能够提供高强度和 安全可靠的压力容器。
优点。
液压机是一种利用液体压力传 递来使金属变形的设备，具有 压力稳定、变形力可调的优点
。
模锻设备
模锻设备是指利用模具对金属坯料进 行模锻成形的设备。
锤上模锻是一种利用锻锤的冲击力使 金属在模具中变形的设备，具有加工 范围广、生产效率高的优点。
锻压成形工艺课件
第11章 压力加工
概述：
一、压力加工的概念
压力加工是金属坯料在外力的作用下产生塑性变形， 从而获得一定形状、尺寸和性能的原材料、毛坯或零 件的加工方法。
二、压力加工的特点和应用范围
（1）力学性能高：既可以改变材料的形状和尺寸，又能改变材 料的组织和性能。可以压合铸造组织的内部缺陷，使成分均匀， 夹杂物均布，形成纤维组织，细化晶粒。所以，锻压件的机械性 能好。近年来，采用形变热处理的方法(将压力加工与热处理工 艺相结合)，可同时获得形变强化和相变强化，进—步提高零件 的强韧性。 （2）节省金属：由于提高了金属的力学性能，在同样受力和工 作条件下，可以缩小零件的截面尺寸。 （3）生产率高：多数压力加工方法，特别是轧制、挤压、拉拔 等，金属连续变形，且变形速度很高，故生产率高。
三向受压时金属的塑性最好，出现拉应力则使塑性降低。 因为压应力阻碍了微裂纹的产生和发展，而金属处于拉应 力状态时，内部缺陷处会产生应力集小，使缺陷易于扩展 和导致金属的破坏。因此，选择变形方法时，对于塑性好 的金属，变形时出现拉应力是有利的，可减少变形时的能 量消耗。而对于塑性差的金属材料，应避免在拉应力状态 下变形，尽量采用三向压应力下变形。
二、自由锻设备
1、空气锤 利用电机作动力，结构小，打击速度快，锤击能量小，只 适合于100Kg以下小件的锻造。 2、蒸汽-空气锤 以6~9个大气压的蒸汽或压缩空气为动力。适合于中型或较 大锻件的锻造。 3、水压机 利用水泵产生的高压水作动力。具有行程大，变形速度慢， 工件变形均匀等优点，并且产生的是静压力，可制成大吨 位的设备，适合于锻造大型锻件。 缺点是结构大，供水与操作系统复杂。
1）金属的本质
a. 化学成分 低碳钢、低合金钢及铝合金锻造性好，高合金钢
概述：
一、压力加工的概念
压力加工是金属坯料在外力的作用下产生塑性变形， 从而获得一定形状、尺寸和性能的原材料、毛坯或零 件的加工方法。
二、压力加工的特点和应用范围
（1）力学性能高：既可以改变材料的形状和尺寸，又能改变材 料的组织和性能。可以压合铸造组织的内部缺陷，使成分均匀， 夹杂物均布，形成纤维组织，细化晶粒。所以，锻压件的机械性 能好。近年来，采用形变热处理的方法(将压力加工与热处理工 艺相结合)，可同时获得形变强化和相变强化，进—步提高零件 的强韧性。 （2）节省金属：由于提高了金属的力学性能，在同样受力和工 作条件下，可以缩小零件的截面尺寸。 （3）生产率高：多数压力加工方法，特别是轧制、挤压、拉拔 等，金属连续变形，且变形速度很高，故生产率高。
三向受压时金属的塑性最好，出现拉应力则使塑性降低。 因为压应力阻碍了微裂纹的产生和发展，而金属处于拉应 力状态时，内部缺陷处会产生应力集小，使缺陷易于扩展 和导致金属的破坏。因此，选择变形方法时，对于塑性好 的金属，变形时出现拉应力是有利的，可减少变形时的能 量消耗。而对于塑性差的金属材料，应避免在拉应力状态 下变形，尽量采用三向压应力下变形。
二、自由锻设备
1、空气锤 利用电机作动力，结构小，打击速度快，锤击能量小，只 适合于100Kg以下小件的锻造。 2、蒸汽-空气锤 以6~9个大气压的蒸汽或压缩空气为动力。适合于中型或较 大锻件的锻造。 3、水压机 利用水泵产生的高压水作动力。具有行程大，变形速度慢， 工件变形均匀等优点，并且产生的是静压力，可制成大吨 位的设备，适合于锻造大型锻件。 缺点是结构大，供水与操作系统复杂。
1）金属的本质
a. 化学成分 低碳钢、低合金钢及铝合金锻造性好，高合金钢
机械制造-锻压成形
目录
51
3.3.2 冲压设备
冲压常用的设备有剪床和冲床等。剪床的作用是把板料切成一 定宽度的条料，为后续的冲压备料。冲床的作用是完成冲压的各道 工序，生产出合格的产品。
剪床
动画：剪床工作原理
目录
52
4. 其他成形工序简介
1）翻边 所谓翻边就是将零件的孔边缘或外边缘在模具作用下，翻成竖 立边缘的一种冲压工艺方法。
目录
44
4） 弯曲 将毛坯弯成所需形状的工序， 在进行弯曲变形前，先要将毛坯 锻成所需形状，使体积合理分配。 便于获得合格产品。
5） 扭转 将毛坯一部分相对于另一 部分绕其轴线旋转一定角度的 工序。
教学视频：弯曲
教学视频：扭转
目录
45
2)典型锻件的自由锻工艺示例
表3-2 自由锻工艺
锻 件 名 称 齿 轮 坯 锻 工 艺 类 别 自 由 件 锻 图 锻 造 温 度 范 围 1200～800℃ 设 备 材 45钢 料 图 料 加 热 火 次 1 65 Kg空气锤 坯
目录
39
3.1 金属的塑性变形及锻造性能
3.1.1 金属的塑性变形
1. 塑性变形 金属在外力作用下，内部产生应力 和应变。当应力小于屈服强度时，内部 只发生弹性应变；当应力超过屈服强度 时，迫使组成金属的晶粒内部产生滑移 或孪晶，同时晶粒间也产生滑移和转动， 因而形成了宏观的塑性变形。 1）弹性变形及破断 当金属受外力作用时，外力可分为 正应力和切应力，正应力使金属产生弹 性变形或破断。
目录
41
动画：几种常用锻压方法的应力状态
目录
42
综上所述，金属的锻造 性不仅取决于金属的本质，
还取决于变形的工艺条件。
因此，进行压力加工时，要 力求创造最有利的变形条件, 充分发挥金属的塑性，降低 变形抗力，使能量消耗最少, 用最经济的方法达到加工的 目的。
锻压成形工艺课件.pptx
三向受压时金属的塑性最好，出现拉应力则使塑性降低。 因为压应力阻碍了微裂纹的产生和发展，而金属处于拉应 力状态时，内部缺陷处会产生应力集小，使缺陷易于扩展 和导致金属的破坏。因此，选择变形方法时，对于塑性好 的金属，变形时出现拉应力是有利的，可减少变形时的能 量消耗。而对于塑性差的金属材料，应避免在拉应力状态 下变形，尽量采用三向压应力下变形。
变形速 度与锻造 性能的关 系如图。
C.应力状态：变形方法不同，在金属中产生的应力状态也 不同，即使同一种变形方式，金属内内部不同位置的应力 状态也可能不同。
金属在挤压时三向受压(图11~4(a))，，表现出较高的塑 性和较大的变形抗力；拉拔时两向受压、一向受拉(图ll— 4(b)),表现出较低的塑性和较小的变形抗力；平砧墩粗时(图 11 ~ 4(c) ），坯料内部处于三向压应力状态，但侧表面层 在水平方向却处于拉应力状态，因而在工件侧表面容易产 生垂直方向的裂纹。
三、自由锻的基本工序 基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割等。
四、自由锻工艺规程的制订
1、绘制锻件图（在零件图基础上考虑加工余量、 锻件公差、余块）其中余块是指为了简化锻件形状、便
于锻造而增加的一部分金属。 2、选择自由锻工序依据是锻件的形状、尺寸、技术要求和 生产数量。 3、计算坯料质量和尺寸 4、选择锻造设备根据坯料的种类、质量以及锻造基本工序、 设备的锻造能力并结合实际来确定 5、确定锻造温度范围
压力加工与铸造相比，成本较高，成形较困难，由于是在固态 下成形，无法获得截面形状 (特别是内脏)复杂的产品。
§11-1 压力加工理论基础
§11-1-1 金属的纤维组织及锻造比 锻造比：通常用拔长时的变形程度来衡量。
纤维组织：热加工使得材料内部的各种可变形的夹杂物 沿塑性变形方向拉长所形成的流线组织。
锻压成形
１. 避免锥体，斜面结构！
２. 避免相贯线结构
3. 避免凸台，加强肋，
工字形，椭圆形，或其它不规则截面及外形。
加强肋
× √ ×× × ×
４. 合理采用组合结构。
（横截面剧变、形状复杂时，与机械连接、焊接复合）。
自由锻件结构工艺性要求
下一页
自由锻件结构工艺性要求
（续）
敷料、余量与锻件图 敷料 为简化形状以便进行锻造而增加的这一部分金属
余量：提供切削加工用
锻件轮廓
零件轮廓
锻件尺寸、公差
零件尺寸
典型锻件图
2. 计算坯料质量和尺寸
1）坯料质量。 坯料质量为锻件质量与锻造时各种金属 损耗的质量之和。可用下式计算：
m坯 m锻 m烧 m芯 m切
式中 m坯 ——坯料质量；
2）可锻造各种重量的锻件，对大型锻件，它是唯一方法
3）由于自由锻的每次锻击坯料只产生局部变形，变形金属 的流动阻力也小，故同重量的锻件，自由锻比模锻所需的 设备吨位小。 缺点： 1）锻件的形状和尺寸靠锻工的操作技术来保证，故尺寸精 度低，加工余量大，金属材料消耗多； 2）锻件形状比较简单，生产率低，劳动强度大。故自由锻 只适用于单件或小批量生产。
a)挤压
b)拉拔
c)自由锻
不同变形方式时的应力状态
影响锻造性能的因素
材料因素 化学成分： 材料因素 纯金属优于合金 （1）化学成分： 钢中的含碳量越低，锻造性能越好 变形速度指单位时间内变形程度的 合金的含量（碳当量）越高，锻造性能越差 （2）金属组织 大小。加工硬化与热效应起相反的 金属组织： 工艺因素 影响作用。因此存在一个临界值。 单相优于双相 固溶体的锻造性能优于金属化合物 （1）变形温度 均匀细小等轴晶粒优于粗大柱状晶粒和网状二 （2）变形速度 次渗碳体 1.变形温度越高，塑性越好 （3）应力状态 2.再结晶温度以上，加工硬 化被再结晶软化消除 （4）其它 3.防止过热和过烧，所以要 控制加热温度
锻压成型
⏹金属塑性成形工艺通常可分为自由锻模锻板料冲压挤压轧制拉拔……⏹塑性成形加工的不足之处是不能加工脆性材料(如铸铁)和形状特别复杂（特别是内腔形状复杂)或体积特别大的零件或毛坯。
它的设备投资较大，能源消耗较多。
⏹通常，机械制造业中用锻造(自由锻和模锻)来生产高强度、高韧度的机械零件毛坯，如重要的轴类、齿轮、连杆类、枪炮管等；⏹各种金属压力加工方法都是通过金属的塑性变形来实现的。
金属受外力后首先产生弹性变形，当外力超过一定限度后才产生塑性变形。
⏹金属材料经过锻压加工之后，其内部组织发生很大变化，使金属的性能得到改善和提高————压力加工方法的广泛使用的基础。
⏹塑性变形的实质是在外力的作用下金属内部的原子沿一定的晶面和晶向产生滑移的结果。
这种由于塑性变形的变形度增加，使金属的强度、硬度提高而塑性下降的现象称为加工硬化或冷作硬化。
⏹纯金属的再结晶温度T再与熔点T熔的大致关系是T再≈0.4T熔(单位为K)。
⏹再结晶完成后，若加热温度继续升高或加热时间延长，金属的晶粒便开始不断长大。
再结晶后金属的力学性能与再结晶晶粒度关系很大。
晶粒越细小，金属的综合力学性能越好。
⏹金属在其再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形。
冷变形加工后金属内部形成纤维组织，变形后金属具有明显的加工硬化现象，所以冷变形的变形量不宜过大，避免工件撕裂或降低模具寿命。
冷变形加工具有精度高、表面质量好、力学性能好的特点，广泛应用于板料冲压、冷挤压、冷镦及冷轧等常温变形加工。
⏹自由锻、热模锻、热轧等都属于热变形的范畴。
⏹(2) 热变形加工可以使铸坯中的组织缺陷得到明显改善。
⏹例如，铸坯中粗大的柱状晶经热变形加工后能变成较细的等轴晶粒；气孔、缩松被压实，使金属组织的致密度增加；某些合金钢中的大块碳化物被打碎并均匀分布；可以消除金属材料的偏析，使成分均匀化。
⏹金属的锻造性是衡量材料经受压力加工时的难易程度的一种工艺性能。
锻造性的好坏常用金属的塑性和变形抗力两个指标来衡量。
《锻压成形工艺》课件
锻模
锻模是用于在锻压成形过程中对 金属进行塑性变形的重要工具。
锻压成形工艺的工艺流程
1
准备
准备锻造原料、设备、工艺参数和工作环境。
2
装配
安装和调整锻模，并将原料放置到合适的位置。
3
加热
将原料加热至适当温度，以提高塑性和降低变形力。
4
锻造
施加压力和变形力，使原料变形为所需形状。
锻压成形中的常见问题和解决方法
《锻压成形工艺》PPT课 件
本课程将介绍锻压成形工艺，包括定义和概述、分类和应用领域、基本原理 和工艺特点、常用设备和工具、工艺流程、常见问题和解决方法，以及发展 趋势和前景。
定义和概述
锻压成形工艺是一种通过施加压力和变形力来改变材料形状的制造过程。它可以用于加工各种金属和合金，并 广泛应用于汽车、航空航天、能源等领域。
ห้องสมุดไป่ตู้
分类和应用领域
热锻和冷锻
热锻适用于高温下的金属成形，冷锻适用于室 温下的金属成形。
航空航天
航空航天行业使用锻压成形来制造高强度和轻 量化的航空器零件。
汽车制造
锻压成形广泛应用于汽车制造中的发动机、车 身和底盘部件的生产。
能源
能源领域使用锻压成形来生产燃气轮机、风力 发电设备等关键部件。
基本原理和工艺特点
1 热裂纹
通过改变加热温度和降低冷却速度等方式来 避免热裂纹的产生。
2 异物夹杂
优化原料预处理和清洁工艺，避免异物夹杂 的发生。
锻压成形工艺的发展趋势和前 景
随着科技的进步和工艺的改进，锻压成形工艺将朝着更高效、更环保、更智 能化和更灵活的方向发展。同时，新材料和新工艺的应用将进一步推动锻压 成形工艺的发展。
第六章 锻压成形技术
• 用金相显微镜观察被拉伸的金属单晶体试样表面 时，可以见到试样的表面有许多呈一定角度阶梯 状的互相平行的线条，这些平行的线条称为滑移 带。 • 一个滑移带实际上是由一束平行滑移线组成。晶 体的塑性变形就是众多大小不同的滑移带的综合 效果的宏观上的体现。 • 晶体在滑移过程中并未改变晶体的结构，仅是晶 体在切应力的作用下，一部分沿着某一滑移面上 的某一晶向相对于另一部分发生滑动。
二、冷塑性变形对金属性能的影响
• 1.加工硬化 • 加工硬化是金属在塑性变形过程中，随着 亚晶粒的增多和位错密度的增加，位错间 的交互作用增强，位错滑移发生困难，使 金属塑性变形的抗力增大，其强度和硬度 显著升高，塑性和韧性下降。也称形变强 化或冷作硬化。
• 金属的加工硬化现象的有利之处是，它可以作为 一种提高金属强度、硬度和耐磨性的重要手段之 一，尤其是对一些不能用热处理强化的材料显得 更为重要， • 加工硬化还能使金属各部分相继发生塑性变形， 使变形更加均匀 • 加工硬化还可以提高构件在使用过程中的安全性。 • 加工硬化也有不利的一面，如使材料在冷轧时的 动力消耗增大，也给金属继续变形造成困难。因 此，在金属的冷变形和加工过程中，必须进行中 间热处理来消除加工硬化现象。
• 通过对单晶体试样拉伸变形的分析，我们 可将滑移变形的要点总结如下： • 滑移只能在切应力的作用下发生。（正应 力只能引起弹性变形或断裂）使晶体开始 滑移的最小切应力称为临界切应力，用τκ表 示。 • 影响晶体临界切应力的因素主要有金属的 类型、成分、温度和变形速度等。
• 2.滑移系 • 滑移常沿晶体中原子密度最大的晶面和晶 向发生。一个滑移面和该面上的一个滑移 方向构成一个滑移系。Fcc和Bcc有12个滑 移系。Hcp有3个滑移系。 • 相同的滑移系数量下，滑移方向数量多更 易滑移。
锻压成型
五、冷加工与热加工的界限
所谓冷加工，通常指金属的切削加工，即用切削工具从金 属材料(毛坯)或工件上切除多余的金属层，从而使工件获得 具有一定形状、尺寸精度和表面粗糙度的加工方法。
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第二节金属锻压常识
热加工是相对于冷加工而言的，一般是在较高的温度下将金 属软化或熔化处理后再冷却至常温的成型技术。对金属进行 加热和冷却的过程可人为干预或控制，称为热处理。热加工 常见的分类有:凝固成型(铸造)、连接技术(焊接)、塑性成 型(锻造和冲压)。热加工成型过程中，模具起着极其重要的 作用，从而又衍生出厂模具设计和加工技术。
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第一节锻压工艺基础
挤压是指坯料在封闭模腔内受三向不均匀压应力作用下， 从模具的孔口或缝隙挤出，使之横截面积减少，成为所需制 品的加工方法。
轧制是指金属材料(或非金属材料)在旋转轧辊的压力作用 下，产生连续塑性变形，获得所要求的截面形状并改变其性 能的方法，按轧辊轴线与轧制线间和轧辊转向的关系不同可 分为纵轧、斜轧和横轧三种。
砧间直接使坯料变形而获得所需几何形状及内部质量锻件的 方法。自由锻分手工自由锻和机器自由锻两种。 2.模锻 利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法称为模锻。 3.胎模锻造 胎模锻造(图2-18 )是在自由锻设备上使用胎模的一种锻造 方法。
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第三节金属锻造工艺
三、冷却、检验与热处理
第二章锻压成型
第一节锻压工艺基础 第二节金属锻压常识 第三节金属锻造工艺 第四节自由锻造工艺过程设计 第五节锻造结构工艺性 第六节冲压工艺基础
第一节锻压工艺基础
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 空间位置而成型，其内部不出现较大距离的塑性流动。
所谓冷加工，通常指金属的切削加工，即用切削工具从金 属材料(毛坯)或工件上切除多余的金属层，从而使工件获得 具有一定形状、尺寸精度和表面粗糙度的加工方法。
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第二节金属锻压常识
热加工是相对于冷加工而言的，一般是在较高的温度下将金 属软化或熔化处理后再冷却至常温的成型技术。对金属进行 加热和冷却的过程可人为干预或控制，称为热处理。热加工 常见的分类有:凝固成型(铸造)、连接技术(焊接)、塑性成 型(锻造和冲压)。热加工成型过程中，模具起着极其重要的 作用，从而又衍生出厂模具设计和加工技术。
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第一节锻压工艺基础
挤压是指坯料在封闭模腔内受三向不均匀压应力作用下， 从模具的孔口或缝隙挤出，使之横截面积减少，成为所需制 品的加工方法。
轧制是指金属材料(或非金属材料)在旋转轧辊的压力作用 下，产生连续塑性变形，获得所要求的截面形状并改变其性 能的方法，按轧辊轴线与轧制线间和轧辊转向的关系不同可 分为纵轧、斜轧和横轧三种。
砧间直接使坯料变形而获得所需几何形状及内部质量锻件的 方法。自由锻分手工自由锻和机器自由锻两种。 2.模锻 利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法称为模锻。 3.胎模锻造 胎模锻造(图2-18 )是在自由锻设备上使用胎模的一种锻造 方法。
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第三节金属锻造工艺
三、冷却、检验与热处理
第二章锻压成型
第一节锻压工艺基础 第二节金属锻压常识 第三节金属锻造工艺 第四节自由锻造工艺过程设计 第五节锻造结构工艺性 第六节冲压工艺基础
第一节锻压工艺基础
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 空间位置而成型，其内部不出现较大距离的塑性流动。
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整）； 变形工序（包括弯曲、拉深、成形、 翻边）。
目录
通常用于金属制品的大批量生产。
目录
机械制造技术基础
1、冲压设备 剪床Байду номын сангаас—将板料剪成适当的条料，供冲压之用。 冲床——（又称曲柄压力机）将条料冲压成型。 冲模——用于冲压的模具。
目录
剪床
冲床
2、板料冲压基本工序
（1）分离工序
原料
刀片
机械制造技术基础
冲头
工作台
坯料
目录
剪切
坯料
凹模
落料、冲孔
坯料
冲头
脆性材料，如铸铁等。
目录
一、自由锻造
机械制造技术基础
利用冲击力或压力使金属在锻造设备的上下抵 铁间产生自由变形的方法。
自由锻造的加工适应性较广，但对技术水平要求高， 劳动条件差，金属损耗大，生产率低。
手工锻造——适用于单件、要求不高的小型锻件， 机器锻造——适用于小批量生产、大型锻件。
*自由锻是制造大型锻件的唯一方法！ 目录
模膛
胎膜锻造工艺灵活，可 提高锻件的精度和形状的 复杂程度，减少了加工余 量，提高了生产率。
目录
胎膜
模型锻造（10）
机械制造技术基础
四、板料冲压
用冲模使薄板料分离或变形的加工方法。板料冲压一般在 冷态下进行，故称冷冲压。当板料厚度超过8∼10mm时， 可采用热冲压。
板料冲压的优点是： （1）可压出形状复杂的零件，废料少，利用率高； （2）冲压尺寸精度高，表面光洁，无须再加工； （3）可直接获得强度高、刚度好、质量轻的零件； （4）操作简单，便于机械化和自动化生产，生产率高； （5）缺点是冲模成本高；
5.自由锻造
适用：手工锻（用于小型、单件），机锻（用于大型、单件）
设备：空气锤、蒸汽锤、水压机
工艺：镦粗、延伸、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移、锻接
6.模型锻造 适用：中小型、成批大量件 设备：模锻锤（蒸汽—空气锤）、压力机。 方法：锤上模锻、压力机上模锻、胎模锻。
目录
机械制造技术基础
7.板料冲压 定义：用冲模使板料分离或变形的方法（分冷冲、 热冲）。 适用：薄板金属制品。 设备：剪床、冲床、冲模。 工艺：分离工序（包括剪切、落料、冲孔、修
目录
机械制造技术基础
1、锤上模锻
——在专用的模锻空气锤
锤头
或模锻蒸汽锤的锻锤和模
垫上分别固定上下模，上
下模经锤击合拢，而获得
锻件的方法。
模垫
锤上模锻具有一般模锻的
优点，但冲击大、震动大、
噪声大、效率低。一般仅用
于中小吨位的锻锤。
模座
目录
上锻模 下锻模
机械制造技术基础
2、压力机上模锻
——在压力机上的滑 块和底座上分别固定 上下模，上下模经下 压合拢，而获得锻件 的方法。
机械制造技术基础
坯料
目录
凹模
修整
（2）变形工序
冲头 坯料 凹模
目录
弯曲
机械制造技术基础
拉深
冲头 压板 坯料 凹模
机械制造技术基础
橡胶 芯子 坯料 凹模
目录
成形
翻边
板料冲压（13）
冲头 坯料 凹模
机械制造技术基础
课后小 结
1.锻压生产定义 锻压是压力加工（包括锻造、板料冲压、轧
制、挤压、拉拔）的一部分，具体指锻造和板料 冲2.压压力的加合工称的。优缺点 1）改组织、细晶粒、焊缺陷；2）生产效率高； 3）省工省料；4）加工范围大；5）内形复杂 件和脆性材料不能加工。 3.锻造的加热温度
机械制造技术基础
第一章 工程材料与热加 工基础
机械制造技术基础
目录
机械制造技术基础
目录
机械制造技术基础
金属压力加工的特点：
（1）改善组织，细化晶粒，消除缺陷，提高力学性能； （2）减少加工损耗，省材省工，生产效率高； （3）加工零件的体积和质量适应范围大； （4）不能获得外形和内腔形状复杂的工件； （5）只能加工塑性材料，如钢和有色金属等，不能加工
目录
机械制造技术基础
4.锻造的加热速度和冷却速度
加热正常或稍快时：少氧化脱碳，低燃料消耗，高生产率； 加热过快时：内外温度不均，严重时会发生开裂。 冷却过快时：产生挠曲或开裂，表面淬硬难以切削。
冷却方法 空冷——低中、碳钢、小型件； 坑冷——低合金钢、大型件； 炉冷——高合金钢、大型件；
目录
机械制造技术基础
摩擦盘 带传动
飞轮 丝杠
压力机上模锻工作时冲 滑 块 击小、噪声小、操作安全， 但生产率低。一般适用于 底 座
中小批量生产。
目录
摩擦压力机
机械制造技术基础
3、胎模锻
导销孔
——在自由锻造的设备上 用胎膜生产锻件的方法。 导 销 与锤上模锻和压力机模 锻不同的是，胎膜不与 毛边槽 锤头和下模座连在一起。
机械制造技术基础
1、自由锻造设备 主要有空气锤、蒸汽锤、水压机、液压机等。
空气锤 ——适用于小型锻件 目录
蒸汽锤 ——适用于中、小型锻件
机械制造技术基础
目录
水压机
大型水压机
——适用于大型锻件
二、模型锻造
机械制造技术基础
将金属坯料放在锻模模膛内，在锻压冲击 力或压力下变形而获得锻件的方法。
模型锻造的生产率高，锻件形状准确， 可获得形状复杂的锻件，切削加工余量小。 但需要专门模锻设备，故成本较高。适用 于中小型、批量生产。
目录
通常用于金属制品的大批量生产。
目录
机械制造技术基础
1、冲压设备 剪床Байду номын сангаас—将板料剪成适当的条料，供冲压之用。 冲床——（又称曲柄压力机）将条料冲压成型。 冲模——用于冲压的模具。
目录
剪床
冲床
2、板料冲压基本工序
（1）分离工序
原料
刀片
机械制造技术基础
冲头
工作台
坯料
目录
剪切
坯料
凹模
落料、冲孔
坯料
冲头
脆性材料，如铸铁等。
目录
一、自由锻造
机械制造技术基础
利用冲击力或压力使金属在锻造设备的上下抵 铁间产生自由变形的方法。
自由锻造的加工适应性较广，但对技术水平要求高， 劳动条件差，金属损耗大，生产率低。
手工锻造——适用于单件、要求不高的小型锻件， 机器锻造——适用于小批量生产、大型锻件。
*自由锻是制造大型锻件的唯一方法！ 目录
模膛
胎膜锻造工艺灵活，可 提高锻件的精度和形状的 复杂程度，减少了加工余 量，提高了生产率。
目录
胎膜
模型锻造（10）
机械制造技术基础
四、板料冲压
用冲模使薄板料分离或变形的加工方法。板料冲压一般在 冷态下进行，故称冷冲压。当板料厚度超过8∼10mm时， 可采用热冲压。
板料冲压的优点是： （1）可压出形状复杂的零件，废料少，利用率高； （2）冲压尺寸精度高，表面光洁，无须再加工； （3）可直接获得强度高、刚度好、质量轻的零件； （4）操作简单，便于机械化和自动化生产，生产率高； （5）缺点是冲模成本高；
5.自由锻造
适用：手工锻（用于小型、单件），机锻（用于大型、单件）
设备：空气锤、蒸汽锤、水压机
工艺：镦粗、延伸、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移、锻接
6.模型锻造 适用：中小型、成批大量件 设备：模锻锤（蒸汽—空气锤）、压力机。 方法：锤上模锻、压力机上模锻、胎模锻。
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机械制造技术基础
7.板料冲压 定义：用冲模使板料分离或变形的方法（分冷冲、 热冲）。 适用：薄板金属制品。 设备：剪床、冲床、冲模。 工艺：分离工序（包括剪切、落料、冲孔、修
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1、锤上模锻
——在专用的模锻空气锤
锤头
或模锻蒸汽锤的锻锤和模
垫上分别固定上下模，上
下模经锤击合拢，而获得
锻件的方法。
模垫
锤上模锻具有一般模锻的
优点，但冲击大、震动大、
噪声大、效率低。一般仅用
于中小吨位的锻锤。
模座
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上锻模 下锻模
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2、压力机上模锻
——在压力机上的滑 块和底座上分别固定 上下模，上下模经下 压合拢，而获得锻件 的方法。
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坯料
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凹模
修整
（2）变形工序
冲头 坯料 凹模
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弯曲
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拉深
冲头 压板 坯料 凹模
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橡胶 芯子 坯料 凹模
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成形
翻边
板料冲压（13）
冲头 坯料 凹模
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课后小 结
1.锻压生产定义 锻压是压力加工（包括锻造、板料冲压、轧
制、挤压、拉拔）的一部分，具体指锻造和板料 冲2.压压力的加合工称的。优缺点 1）改组织、细晶粒、焊缺陷；2）生产效率高； 3）省工省料；4）加工范围大；5）内形复杂 件和脆性材料不能加工。 3.锻造的加热温度
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第一章 工程材料与热加 工基础
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金属压力加工的特点：
（1）改善组织，细化晶粒，消除缺陷，提高力学性能； （2）减少加工损耗，省材省工，生产效率高； （3）加工零件的体积和质量适应范围大； （4）不能获得外形和内腔形状复杂的工件； （5）只能加工塑性材料，如钢和有色金属等，不能加工
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4.锻造的加热速度和冷却速度
加热正常或稍快时：少氧化脱碳，低燃料消耗，高生产率； 加热过快时：内外温度不均，严重时会发生开裂。 冷却过快时：产生挠曲或开裂，表面淬硬难以切削。
冷却方法 空冷——低中、碳钢、小型件； 坑冷——低合金钢、大型件； 炉冷——高合金钢、大型件；
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摩擦盘 带传动
飞轮 丝杠
压力机上模锻工作时冲 滑 块 击小、噪声小、操作安全， 但生产率低。一般适用于 底 座
中小批量生产。
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摩擦压力机
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3、胎模锻
导销孔
——在自由锻造的设备上 用胎膜生产锻件的方法。 导 销 与锤上模锻和压力机模 锻不同的是，胎膜不与 毛边槽 锤头和下模座连在一起。
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1、自由锻造设备 主要有空气锤、蒸汽锤、水压机、液压机等。
空气锤 ——适用于小型锻件 目录
蒸汽锤 ——适用于中、小型锻件
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水压机
大型水压机
——适用于大型锻件
二、模型锻造
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将金属坯料放在锻模模膛内，在锻压冲击 力或压力下变形而获得锻件的方法。
模型锻造的生产率高，锻件形状准确， 可获得形状复杂的锻件，切削加工余量小。 但需要专门模锻设备，故成本较高。适用 于中小型、批量生产。