第二章金屬塑性成型1

1、熱加工工藝熱加工工藝金屬塑性成型：金屬塑性成型：由利用金屬在外力作用下所產(chǎn)生的塑性變由利用金屬在外力作用下所產(chǎn)生的塑性變形，來獲得具有一定形狀、尺寸和機械性能的原材料、毛形，來獲得具有一定形狀、尺寸和機械性能的原材料、毛坯或零件的生產(chǎn)方法，也稱為壓力加工。坯或零件的生產(chǎn)方法，也稱為壓力加工。塑性成形的基本生產(chǎn)方式有：塑性成形的基本生產(chǎn)方式有：熱加工工藝熱加工工藝1 1）零件大小不受限制；）零件大小不受限制；2 2）生產(chǎn)批量不受限制。）生產(chǎn)批量不受限制。塑性成形（壓力加工）的特點塑性成形（壓力加工）的特點1 1力學(xué)性能高力學(xué)性能高1 1）組織致密；）組織致密；2 2）晶粒細(xì)化；）晶粒細(xì)化；3 3

2、）壓合鑄造缺陷；）壓合鑄造缺陷；4 4）使纖維組織合理分布。）使纖維組織合理分布。2 2節(jié)約材料節(jié)約材料1 1）力學(xué)性能高，承載能力提高；）力學(xué)性能高，承載能力提高；2 2）減少零件制造中的金屬消耗（與切削加工相比）。）減少零件制造中的金屬消耗（與切削加工相比）。 3 3生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高4 4適用范圍廣適用范圍廣熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝T T溫越高，材料的可鍛性越好。溫越高，材料的可鍛性越好。一、金屬的可鍛性一、金屬的可鍛性熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝一、金屬的可鍛性一、金屬的可鍛性熱加工工藝熱加工工藝一、金屬的可鍛性一、金屬的可鍛性熱加工工藝熱加工工藝 利用沖擊力

3、或壓力使金屬在抵鐵間或鍛模中變形，利用沖擊力或壓力使金屬在抵鐵間或鍛模中變形，從而獲得所需形狀和尺寸的鍛件的工藝方法稱為鍛造。從而獲得所需形狀和尺寸的鍛件的工藝方法稱為鍛造。自由鍛自由鍛熱加工工藝熱加工工藝模鍛模鍛胎模鍛胎模鍛熱加工工藝熱加工工藝自由鍛特點自由鍛特點熱加工工藝熱加工工藝自由鍛特點自由鍛特點熱加工工藝熱加工工藝 (1) (1)基本工序基本工序使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，獲得所需形狀、尺使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，獲得所需形狀、尺寸或改善材質(zhì)性能的工序。如鐓粗、拔長、彎曲、沖孔、切割、寸或改善材質(zhì)性能的工序。如鐓粗、拔長、彎曲、沖孔、切割、扭轉(zhuǎn)和錯移等扭轉(zhuǎn)和錯移等 (2)(2)輔助工序輔助

4、工序為方便基本工序操作進(jìn)行的預(yù)變形工序。如壓為方便基本工序操作進(jìn)行的預(yù)變形工序。如壓鉗口、壓肩、倒棱等鉗口、壓肩、倒棱等 (3)(3)修整工序修整工序為減少鍛件表面缺陷（不平、歪扭等）進(jìn)行的為減少鍛件表面缺陷（不平、歪扭等）進(jìn)行的工序。如校正、滾圓、平整等工序。如校正、滾圓、平整等一、自由鍛工序一、自由鍛工序熱加工工藝熱加工工藝基本工序基本工序一、自由鍛工序一、自由鍛工序熱加工工藝熱加工工藝基本工序基本工序圓截面拔長圓截面拔長一、自由鍛工序一、自由鍛工序熱加工工藝熱加工工藝基本工序基本工序矩形截面拔長矩形截面拔長一、自由鍛工序一、自由鍛工序熱加工工藝熱加工工藝基本工序基本工序一、自由鍛工序一、

5、自由鍛工序熱加工工藝熱加工工藝基本工序基本工序一、自由鍛工序一、自由鍛工序熱加工工藝熱加工工藝輔助工序輔助工序一、自由鍛工序一、自由鍛工序熱加工工藝熱加工工藝精整工序精整工序一、自由鍛工序一、自由鍛工序熱加工工藝熱加工工藝二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定繪制鍛件圖繪制鍛件圖計算坯料質(zhì)量和尺寸計算坯料質(zhì)量和尺寸確定鍛造工序確定鍛造工序選擇鍛造和加熱設(shè)備選擇鍛造和加熱設(shè)備確定鍛造的溫度范圍、加熱和冷卻規(guī)范確定鍛造的溫度范圍、加熱和冷卻規(guī)范確定熱處理規(guī)范確定熱處理規(guī)范提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗要求提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗要求填寫工藝卡片填寫工藝卡片熱加工工藝熱加工工藝1. 繪制鍛件圖繪

6、制鍛件圖自由鍛鍛件圖自由鍛鍛件圖 = = 零件圖零件圖 + + 加工余量加工余量+ + 鍛件公差鍛件公差 + +敷料敷料 ( (余塊余塊) )二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝2。確定鑄造工序和鍛造比：。確定鑄造工序和鍛造比：鍛件分類及基本工序方案鍛件分類及基本工序方案二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定2。確定鑄造工序和鍛造比：。確定鑄造工序和鍛造比：鍛件分類及基本工序方案鍛件分類及基本工序方案熱加工工藝熱加工工藝二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定2。確定鑄造工序和

7、鍛造比：。確定鑄造工序和鍛造比：鍛件分類及基本工序方案鍛件分類及基本工序方案熱加工工藝熱加工工藝二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定2。確定鑄造工序和鍛造比：。確定鑄造工序和鍛造比：鍛件分類及基本工序方案鍛件分類及基本工序方案熱加工工藝熱加工工藝二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定2。確定鑄造工序和鍛造比：。確定鑄造工序和鍛造比：鍛件分類及基本工序方案鍛件分類及基本工序方案熱加工工藝熱加工工藝二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造比鍛造比，坯料變形程度，坯料變形程度，鍛造工作量，鍛造工作量，鍛，鍛造比造比Y Y計算：計算： 拔長拔長Y =Y =拔長前截面

8、積拔長前截面積S /S /拔長后截面積拔長后截面積S S 鐓粗鐓粗Y =Y =鐓粗前高度鐓粗前高度H /H /鐓粗后高度鐓粗后高度H H 鍛造比根據(jù)金屬種類、鍛件尺寸、所需性能、鍛鍛造比根據(jù)金屬種類、鍛件尺寸、所需性能、鍛造基本工序決定造基本工序決定2。確定鑄造工序和鍛造比：。確定鑄造工序和鍛造比：鍛造比鍛造比熱加工工藝熱加工工藝坯料的質(zhì)量：G 坯料 = G 鍛件 + G 燒損+ G 切頭 + G 芯子坯料的尺寸鍛件的鍛造比采用的變形方式軸類零件盤蓋類零件軋材: y 1.3鋼錠: y = 2.55鐓粗(防彎):H/D2.53. 坯料質(zhì)量和尺寸的確定坯料質(zhì)量和尺寸的確定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二

9、、自由鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝鍛錘鍛錘壓力機壓力機空氣錘空氣錘蒸汽蒸汽空氣錘空氣錘水壓機水壓機油壓機油壓機落下部分總重量落下部分總重量 = = 活塞活塞+ +錘頭錘頭+ +錘桿錘桿滑塊運動到下始點時所產(chǎn)生的最大壓力滑塊運動到下始點時所產(chǎn)生的最大壓力鍛錘噸位鍛錘噸位 = =壓力機噸位壓力機噸位 = =4. 選擇鍛造設(shè)備選擇鍛造設(shè)備二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝空氣錘工作原理圖空氣錘工作原理圖蒸汽空氣錘工作原理圖蒸汽空氣錘工作原理圖4. 選擇鍛造設(shè)備選擇鍛造設(shè)備二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝4. 選擇鍛造設(shè)備選

10、擇鍛造設(shè)備二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝4. 選擇鍛造設(shè)備選擇鍛造設(shè)備二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝5. 確定鍛造溫度范圍確定鍛造溫度范圍二、自由鍛工藝規(guī)程的制定二、自由鍛工藝規(guī)程的制定合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛造溫度和加熱規(guī)范合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛造溫度和加熱規(guī)范鋼鋼 的的 牌牌 號號鍛鍛 造造 溫溫 度度 /加熱溫度加熱溫度+30/-10+30/-10保溫時間保溫時間minmm-1minmm-1始始 鍛鍛終終 鍛鍛1010，1515，2020，2525，3030，3535，4040，4545，505012001200800800120

11、012000.250.250.70.712CrNi3A,12CrNi4A12CrNi3A,12CrNi4A11801180850850118011800.30.30.80.814CrMnSiNi2MoA14CrMnSiNi2MoA11801180850850118011800.30.30.80.815CrA15CrA12001200800800120012000.30.30.80.8熱加工工藝熱加工工藝三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性熱加工工藝熱加工工藝三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性熱加工工藝熱加工工藝三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性熱加工工藝

12、熱加工工藝三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性三、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝零件高度零件高度加工余量加工余量a,b,ca,b,c與極限偏差與極限偏差鍛件精度等級鍛件精度等級F F熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝帶孔圓盤類自由鍛件機械加工余量與公差圖例帶孔圓盤類自由鍛件機械加工余量與公差圖例熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝齒輪坯自由鍛工藝過程:下料鐓粗墊環(huán)局部鐓粗沖孔沖子沖孔修整熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝模鍛：模鍛：將加熱后的坯料放在模膛內(nèi)受壓變形而獲得將加熱后的坯

13、料放在模膛內(nèi)受壓變形而獲得 鍛件的一種加工方法。鍛件的一種加工方法。熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝錘上模鍛用鍛模錘上模鍛用鍛模一、錘上模鍛一、錘上模鍛熱加工工藝熱加工工藝1.1.預(yù)鍛模膛預(yù)鍛模膛 預(yù)鍛模膛的作用是：使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺預(yù)鍛模膛的作用是：使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，終鍛時，金屬容易充滿終鍛模膛。同時減少了終鍛模膛的寸，終鍛時，金屬容易充滿終鍛模膛。同時減少了終鍛模膛的磨損，以延長鍛模的使用壽命。磨損，以延長鍛模的使用壽命。錘上模鍛：錘上模鍛：模鍛模膛及其功用模鍛模膛及其功用 終鍛模膛的作用是：是使坯料最后變形到鍛件所要求的終鍛模膛的作用是：是使坯料最

14、后變形到鍛件所要求的形狀和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件的形狀相同。形狀和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件的形狀相同。 預(yù)鍛模膛和終鍛模膛的區(qū)別是前者的圓角和斜度較大，預(yù)鍛模膛和終鍛模膛的區(qū)別是前者的圓角和斜度較大，沒有飛邊槽。沒有飛邊槽。2.2.終鍛模膛終鍛模膛一、錘上模鍛一、錘上模鍛熱加工工藝熱加工工藝一、錘上模鍛一、錘上模鍛熱加工工藝熱加工工藝錘上模鍛：錘上模鍛：制坯模膛及其功用制坯模膛及其功用一、錘上模鍛一、錘上模鍛熱加工工藝熱加工工藝錘上模鍛：錘上模鍛：制坯模膛及其功用制坯模膛及其功用一、錘上模鍛一、錘上模鍛熱加工工藝熱加工工藝一、錘上模鍛一、錘上模鍛熱加工工藝熱加工工藝 錘上模鍛成型的工藝過

15、程一般為：錘上模鍛成型的工藝過程一般為：切斷毛坯切斷毛坯加加熱坯料熱坯料模鍛模鍛切除模鍛件的飛邊切除模鍛件的飛邊校正鍛件校正鍛件鍛件鍛件熱處理熱處理表面清理表面清理檢驗檢驗成堆存放成堆存放。 錘上模鍛成型的工藝設(shè)計包括制定鍛件圖、計算錘上模鍛成型的工藝設(shè)計包括制定鍛件圖、計算坯料尺寸、確定模鍛工步坯料尺寸、確定模鍛工步(選擇模膛選擇模膛)、選擇設(shè)備及安、選擇設(shè)備及安排修整工序等。其中最主要的是鍛件圖的制定和模鍛排修整工序等。其中最主要的是鍛件圖的制定和模鍛工步的確定。工步的確定。一、錘上模鍛一、錘上模鍛熱加工工藝熱加工工藝模鍛件鍛件圖模鍛件鍛件圖 = = 零件圖零件圖 + + 加工余量、鍛件公

16、差和余塊加工余量、鍛件公差和余塊 + + 模模鍛斜度鍛斜度 + + 圓角半徑圓角半徑 + + 沖孔連皮沖孔連皮 + + 分模面分模面1. 繪制鍛件圖繪制鍛件圖二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝1. 繪制鍛件圖繪制鍛件圖分模面的選擇比較圖分模面的選擇比較圖確定分模面的基本原則確定分模面的基本原則 使鍛件形狀盡量與使鍛件形狀盡量與零件形狀相同，鍛件容零件形狀相同，鍛件容易從模膛中取出，并應(yīng)易從模膛中取出，并應(yīng)力爭以鐓粗的方式成形。力爭以鐓粗的方式成形。二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝1. 繪制鍛件圖繪制鍛件圖二、錘上模鍛

17、工藝規(guī)程的制定二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝2. 模模 鍛工序的確定鍛工序的確定二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝3. 錘上模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性錘上模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性盡量避免截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)盡量避免截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝盡量避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)盡量避免深孔或多孔結(jié)構(gòu) 形狀復(fù)雜件宜采用鍛焊結(jié)合形狀復(fù)雜件宜采用鍛焊結(jié)合3. 錘上模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性錘上模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝

18、熱加工工藝1）未注明的模鍛斜度和圓角半徑）未注明的模鍛斜度和圓角半徑2）允許的錯移量和殘余飛邊的寬度）允許的錯移量和殘余飛邊的寬度3）允許的表面缺陷深度）允許的表面缺陷深度4）表面清理方法）表面清理方法5）鍛后熱處理及硬度要求）鍛后熱處理及硬度要求6）需要取樣進(jìn)行金相組織檢驗和力學(xué)性能檢）需要取樣進(jìn)行金相組織檢驗和力學(xué)性能檢測時，應(yīng)在鍛件上注明取樣的位置測時，應(yīng)在鍛件上注明取樣的位置技術(shù)條件技術(shù)條件二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定二、錘上模鍛工藝規(guī)程的制定熱加工工藝熱加工工藝曲柄壓力機上模鍛曲柄壓力機上模鍛三、壓力機上模鍛三、壓力機上模鍛熱加工工藝熱加工工藝曲柄壓力機上模鍛曲柄壓力機上模鍛三、壓力機

19、上模鍛三、壓力機上模鍛熱加工工藝熱加工工藝摩擦壓力機上模鍛摩擦壓力機上模鍛三、壓力機上模鍛三、壓力機上模鍛熱加工工藝熱加工工藝金屬板料金屬板料產(chǎn)生分離、變形產(chǎn)生分離、變形沖壓件沖壓件沖模和沖床沖模和沖床沖床沖床沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備沖模沖模沖壓工具（分上模和下模）沖壓工具（分上模和下模）熱加工工藝熱加工工藝剪床：剪床：把板料剪成一定寬度的條料。把板料剪成一定寬度的條料。熱加工工藝熱加工工藝剪床：剪床：把板料剪成一定寬度的條料。把板料剪成一定寬度的條料。熱加工工藝熱加工工藝沖床：沖床：實現(xiàn)沖壓工序，以制成所需形狀和尺寸的零件。實現(xiàn)沖壓工序，以制成所需形狀和尺寸的零件。熱加工工藝熱加工工藝沖床：沖床：實

20、現(xiàn)沖壓工序，以制成所需形狀和尺寸的零件。實現(xiàn)沖壓工序，以制成所需形狀和尺寸的零件。熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝 (1) (1)沖壓件精度高，表面光潔，無切削，互換性好沖壓件精度高，表面光潔，無切削，互換性好 (2)(2)沖壓件質(zhì)量輕、強度、剛性較高沖壓件質(zhì)量輕、強度、剛性較高 (3)(3)操作簡便，生產(chǎn)率高，易于自動化操作簡便，生產(chǎn)率高，易于自動化 (4)(4)廢料少，成本低廢料少，成本低沖壓的優(yōu)點沖壓的優(yōu)點 (1) (1)變形沖壓件的材料應(yīng)有足夠塑性與較低變形抗力變形沖壓件的材料應(yīng)有足夠塑性與較低變形抗力 (2)(2)模具費用高，不宜單件小批生產(chǎn)模具費用高，不宜單件小批生產(chǎn)沖壓的

21、缺點沖壓的缺點熱加工工藝熱加工工藝廢料制件廢料 制件分離工序分離工序板料一部分與另一部分分離板料一部分與另一部分分離 如落料與沖孔、切斷等如落料與沖孔、切斷等變形工序變形工序坯料產(chǎn)生塑性變形而不破裂坯料產(chǎn)生塑性變形而不破裂 如彎曲、拉深、翻邊等如彎曲、拉深、翻邊等熱加工工藝熱加工工藝一、分離工序一、分離工序分離工序：使坯料的一部分相對另一部分產(chǎn)生分離的工序。分離工序：使坯料的一部分相對另一部分產(chǎn)生分離的工序。（沖孔、落料、修正、剪切、切邊等）（沖孔、落料、修正、剪切、切邊等）落料落料 沖孔沖孔熱加工工藝熱加工工藝一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )沖裁變形過程沖裁變形過程a a圓角帶圓

22、角帶 b b光亮帶光亮帶c c斷裂帶斷裂帶 d d毛刺毛刺 熱加工工藝熱加工工藝凸凹模間隙凸凹模間隙考慮到模具制造考慮到模具制造中的偏差及使用中的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中的磨損，生產(chǎn)中通常是選擇一中通常是選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鱾€適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，這為合理間隙，這個范圍的最小值個范圍的最小值稱為最小合理間稱為最小合理間隙，最大值稱為隙，最大值稱為最大合理間隙。最大合理間隙。一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝凸凹模刃口尺寸的確定凸凹模刃口尺寸的確定落料：以凹模

23、為設(shè)計基準(zhǔn)落料：以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)D D凹凹 = d= d落落D D凸凸= D= D凹凹 - Z- ZD D凸凸 = d= d孔孔D D凹凹 = D= D凸凸 + Z+ Z沖孔：以凸模為設(shè)計基準(zhǔn)沖孔：以凸模為設(shè)計基準(zhǔn) 凹模磨損增大落料尺寸，凹模磨損增大落料尺寸，凹模應(yīng)接近落料最小極限尺寸凹模應(yīng)接近落料最小極限尺寸 凸模磨損減小沖孔尺寸，凸模磨損減小沖孔尺寸，凸模應(yīng)接近沖孔最大極限尺寸凸模應(yīng)接近沖孔最大極限尺寸一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝沖裁力的計算沖裁力的計算 一、分離工序一、

24、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝卸料力、推件力和頂件力的計算卸料力、推件力和頂件力的計算 F F卸卸= =K K卸卸F F F F推推= =nKnK推推F F F F頂頂= =K K頂頂F F一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝沖裁件的排樣沖裁件的排樣一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝沖裁件的排樣沖裁件的排樣一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝修整修整一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝一、分離工序一、分離工序( (沖裁沖裁) )熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、

25、變形工序( (拉深拉深) )拉深：拉深：使坯料在凸模的作用下壓入凹模，使坯料在凸模的作用下壓入凹模，獲得空心體零件的沖壓工序。獲得空心體零件的沖壓工序。熱加工工藝熱加工工藝變形過程變形過程二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加工工藝熱加工工藝?yán)钪械膹U品拉深中的廢品拉裂（拉穿）拉裂（拉穿）起皺起皺二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加工工藝熱加工工藝防止皺折：加壓邊圈防止皺折：加壓邊圈 壓邊力不宜過壓邊力不宜過大能壓住工件不致大能壓住工件不致起皺即可。起皺即可。二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加工工藝熱加工工藝?yán)钸^程中影響起皺的主要因素拉深過程中影響起皺的主

26、要因素 板料的相對厚度板料的相對厚度t/Dt/D (2) (2) 拉深系數(shù)拉深系數(shù)m m (1)(1)(3) (3) 模具工作部分幾何形狀模具工作部分幾何形狀 二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加工工藝熱加工工藝影響筒形件拉裂的主要因素影響筒形件拉裂的主要因素 板料力學(xué)性能的影響板料力學(xué)性能的影響 (2) (2) 拉深系數(shù)拉深系數(shù)m m的影響的影響 (3) (3) 凹模圓角半徑的影響凹模圓角半徑的影響 (4) (4) 凸模圓角半徑的影響凸模圓角半徑的影響 (5) (5) 摩擦的影響摩擦的影響 (6) (6) 壓邊力的影響壓邊力的影響 二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加

27、工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )拉深系數(shù)（拉深系數(shù)（m m）：拉深變形后拉深件的直徑與其坯料直徑之比）：拉深變形后拉深件的直徑與其坯料直徑之比m = d/D =m = d/D =（0.5-0.80.5-0.8）112121121nnnnndddddmm mmmDDddd熱加工工藝熱加工工藝影響極限拉深系數(shù)的主要因素影響極限拉深系數(shù)的主要因素 (1) (1) 板料的力學(xué)性能板料的力學(xué)性能 (2) (2) 板料的相對厚度板料的相對厚度t/Dt/D (3) (3) 拉深條件拉深條件 (4) (4) 拉深次數(shù)拉深次數(shù) (5) (5) 潤滑條件潤滑條件 (6) (6) 拉深速

28、度拉深速度 二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加工工藝熱加工工藝 拉深件工序尺寸的計算步驟拉深件工序尺寸的計算步驟(1) (1) 選取修邊余量選取修邊余量 (2) (2) 計算毛坯直徑計算毛坯直徑D D。(3) (3) 計算板料相對厚度，判斷是否采用壓邊圈拉伸。計算板料相對厚度，判斷是否采用壓邊圈拉伸。 (4) (4) 計算總的拉深系數(shù)，并判斷能否一次拉深成形。計算總的拉深系數(shù)，并判斷能否一次拉深成形。(5) (5) 確定拉深次數(shù)確定拉深次數(shù)n n。 (6) (6) 初步確定各次拉深系數(shù)。初步確定各次拉深系數(shù)。 (7) (7) 調(diào)整拉深系數(shù)，計算各次拉深直徑。調(diào)整拉深系數(shù)，計算各次

29、拉深直徑。 (8) (8) 確定各次拉伸凸模、凹模圓角半徑。確定各次拉伸凸模、凹模圓角半徑。(9) (9) 計算各次拉伸半成品高度。計算各次拉伸半成品高度。 (10) (10) 繪制工序圖。繪制工序圖。二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加工工藝熱加工工藝【例】【例】 計算圖示筒形制件的板料直徑計算圖示筒形制件的板料直徑D D拉深次數(shù)拉深次數(shù)n n及各半成品尺寸，及各半成品尺寸，包括直徑包括直徑d di i、高度、高度h hi i 和圓角半徑和圓角半徑r ri i ，材料為，材料為08F08F。 二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加工工藝熱加工工藝 確定修邊余量確定修邊余

30、量 由無凸緣修邊余量表查得由無凸緣修邊余量表查得 H/d=70/213.33mmH/d=70/213.33mm，取，取=6mm=6mm二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加工工藝熱加工工藝(2) (2) 計算板料直徑：計算板料直徑：D D 81.16mm 81.16mm 二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )(3) (3) 計算板料相對厚度，并判斷是否采用壓邊圈拉伸計算板料相對厚度，并判斷是否采用壓邊圈拉伸t/D=1/81.16=1.2%m=d/D=21/81.16=0.259熱加工工藝熱加工工藝(4) (4) 確定各次拉深系數(shù)及拉深次數(shù)確定各次拉深系數(shù)及拉深次數(shù)n n 10.

31、515,m 20.755,m 30.785,m 40.805m 故需要4次拉深。 二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )M1M2M3M4=0.2460.259熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )(5) (5) 調(diào)整拉深系數(shù)，計算各次拉深直徑。調(diào)整拉深系數(shù)，計算各次拉深直徑。10.51581.16mm41.80mmd 20.75541.80mm31.56mmd 30.78531.56mm24.77mmd 40.80524.77mm19.94mmd 4211.013019.94nndKd10.51581.16 1.0130mm42.34mmd 20.75542.3

32、4 1.0130mm32.38mmd 30.78532.38 1.0130mm25.75mmd 40.80525.75 1.0130mm21mmd 熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )(6) (6) 計算各次拉深半成品高度。計算各次拉深半成品高度。熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )(7) (7) 繪制工序圖繪制工序圖熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (拉深拉深) )熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (彎曲彎曲) ) 彎曲：彎曲：是使材料產(chǎn)生塑性變形，形成一定曲率和角度零件的沖壓是使材料產(chǎn)生塑性變形，形成一定曲

33、率和角度零件的沖壓工序。工序。 熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (彎曲彎曲) ) 彎曲毛坯的種類彎曲毛坯的種類：板料、棒料、型材、管材等。：板料、棒料、型材、管材等。 常見彎曲件常見彎曲件熱加工工藝熱加工工藝彎曲方法：彎曲方法：壓彎、折彎、拉彎、滾彎、輥彎壓彎、折彎、拉彎、滾彎、輥彎（a a）模具壓彎；）模具壓彎； （b b）折彎；）折彎； （c c）拉彎；）拉彎； （d d）滾彎；）滾彎； （e e）輥壓）輥壓二、變形工序二、變形工序( (彎曲彎曲) )熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (彎曲彎曲) )彎曲過程：彎曲過程：V V形零件彎曲過程形零件彎曲過程 彎曲

34、變形主要發(fā)生在彎曲中心角范圍，板料靠凸模側(cè)受壓彎曲變形主要發(fā)生在彎曲中心角范圍，板料靠凸模側(cè)受壓縮短，靠凹模側(cè)受拉伸長縮短，靠凹模側(cè)受拉伸長熱加工工藝熱加工工藝 最小相對彎曲半徑最小相對彎曲半徑1.1.最小相對彎曲半徑的概念最小相對彎曲半徑的概念最小相對彎曲半徑是指：在保證毛坯彎曲時最小相對彎曲半徑是指：在保證毛坯彎曲時外表面不發(fā)生開外表面不發(fā)生開裂裂的條件下，彎曲件內(nèi)表面能夠彎成的最小圓角半徑與坯料厚度的條件下，彎曲件內(nèi)表面能夠彎成的最小圓角半徑與坯料厚度的比值，用的比值，用 來表示。該值越小，板料彎曲的性能也越好。來表示。該值越小，板料彎曲的性能也越好。 2. 2. 影響最小彎曲半徑的因素

35、影響最小彎曲半徑的因素 (1)(1)材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 (2)(2)工件的彎曲中心角工件的彎曲中心角 (3)(3)板料的表面質(zhì)量與剪切斷面質(zhì)量板料的表面質(zhì)量與剪切斷面質(zhì)量 (4)(4)板料寬度的影響板料寬度的影響 (5)(5)板材的方向性板材的方向性二、變形工序二、變形工序( (彎曲彎曲) )tr/min熱加工工藝熱加工工藝3.3.最小相對彎曲半徑經(jīng)驗數(shù)值的確定最小相對彎曲半徑經(jīng)驗數(shù)值的確定二、變形工序二、變形工序( (彎曲彎曲) )熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (彎曲彎曲) )回彈回彈: :彎曲件的彎曲件的彎曲角度彎曲角度和和彎曲半徑彎曲半徑與模具相應(yīng)尺寸不一致與

36、模具相應(yīng)尺寸不一致熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (彎曲彎曲) )熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序二、變形工序( (翻邊翻邊) )在坯料的平面部分或曲面部分的邊緣在坯料的平面部分或曲面部分的邊緣, ,沿一定沿一定曲線翻起豎立直邊曲線翻起豎立直邊熱加工工藝熱加工工藝二、變形工序（其它）二、變形工序（其它）熱加工工藝熱加工工藝簡單沖模：簡單沖模：在沖床的一次沖程中只完成一個工序的沖模，在沖床的一次沖程中只完成一個工序的沖模，稱為簡單沖模。稱為簡單沖模。模具簡單模具簡單, ,造價低。造價低。三、冷沖壓模具三、冷沖壓模具熱加工工藝熱加工工藝三、冷沖壓模具三、冷沖壓模具連續(xù)沖模：連續(xù)沖模

37、：沖床的一次沖程中，在模具不同部位上同時完成數(shù)沖床的一次沖程中，在模具不同部位上同時完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為連續(xù)模。道沖壓工序的模具，稱為連續(xù)模。生產(chǎn)率高，要求定位精度高。生產(chǎn)率高，要求定位精度高。熱加工工藝熱加工工藝三、冷沖壓模具三、冷沖壓模具復(fù)合模：復(fù)合模：沖床的一次沖程中，在模具同一部位上同時完成數(shù)沖床的一次沖程中，在模具同一部位上同時完成數(shù)道沖壓工序的模具，稱為復(fù)合模。道沖壓工序的模具，稱為復(fù)合模。精度高，模具復(fù)雜。精度高，模具復(fù)雜。熱加工工藝熱加工工藝三、冷沖壓模具三、冷沖壓模具熱加工工藝熱加工工藝三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性沖裁件：沖裁件：形狀力求簡單、對稱、規(guī)

38、則，便于合理排料形狀力求簡單、對稱、規(guī)則，便于合理排料熱加工工藝熱加工工藝三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性沖裁件：沖裁件：避免長槽、細(xì)長懸臂結(jié)構(gòu)，孔徑、孔間距有最小限值避免長槽、細(xì)長懸臂結(jié)構(gòu)，孔徑、孔間距有最小限值熱加工工藝熱加工工藝三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性彎曲件：彎曲件：彎曲半徑不小于最小彎曲半徑，過小時應(yīng)采用減薄彎曲彎曲半徑不小于最小彎曲半徑，過小時應(yīng)采用減薄彎曲區(qū)厚度法區(qū)厚度法熱加工工藝熱加工工藝三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性彎曲件：彎曲件：形狀盡量對稱，彎曲部與邊緣及孔的距離有最小限值形狀盡量對稱，彎曲部與邊緣及孔的距離有最小限值熱加工工藝

39、熱加工工藝三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性彎曲件：彎曲件：盡可能沿板料纖維方向彎曲，多向彎曲時，應(yīng)設(shè)止裂孔、槽盡可能沿板料纖維方向彎曲，多向彎曲時，應(yīng)設(shè)止裂孔、槽熱加工工藝熱加工工藝三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性拉深件：拉深件：形狀力求簡單、對稱，盡量避免高徑比過大形狀力求簡單、對稱，盡量避免高徑比過大熱加工工藝熱加工工藝三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性三、沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性拉深件：拉深件：拉深件圓角半徑、底部或凸緣上的孔邊到側(cè)壁的距離拉深件圓角半徑、底部或凸緣上的孔邊到側(cè)壁的距離有一最小值，帶凸緣件的凸緣尺寸要合理有一最小值，帶凸緣件的凸緣尺寸要合理熱加工工藝熱加工工藝熱加工

40、工藝熱加工工藝 沖壓工藝規(guī)程的制訂主要有以下步驟沖壓工藝規(guī)程的制訂主要有以下步驟（一）（一） 分析沖壓件的工藝性分析沖壓件的工藝性 沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性，即設(shè)沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應(yīng)性，即設(shè)計的沖壓件在結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差以及尺寸基準(zhǔn)等各方面計的沖壓件在結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及公差以及尺寸基準(zhǔn)等各方面是否符合沖壓加工的工藝要求。是否符合沖壓加工的工藝要求。 產(chǎn)品零件圖是編制和分析沖壓工藝方案的重要依據(jù)。產(chǎn)品零件圖是編制和分析沖壓工藝方案的重要依據(jù)。（二）（二） 確定沖壓件的成形工藝方案確定沖壓件的成形工藝方案 確定沖壓件的工藝方案時需要考慮沖壓工序的性質(zhì)、數(shù)量

41、、確定沖壓件的工藝方案時需要考慮沖壓工序的性質(zhì)、數(shù)量、順序、組合方式以及其它輔助工序的安排。順序、組合方式以及其它輔助工序的安排。熱加工工藝熱加工工藝 1.1.工序性質(zhì)的確定工序性質(zhì)的確定 工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類。如分離工序中的沖工序性質(zhì)是指沖壓件所需的工序種類。如分離工序中的沖孔、落料、切邊；成形工序中的彎曲、翻邊、拉深等。工序性孔、落料、切邊；成形工序中的彎曲、翻邊、拉深等。工序性質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度，同時需考質(zhì)的確定主要取決于沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度，同時需考慮工件的變形性質(zhì)和具體的生產(chǎn)技術(shù)條件。慮工件的變形性質(zhì)和具體的生產(chǎn)技術(shù)條件。 2.2.工序數(shù)量

42、的確定工序數(shù)量的確定 工序數(shù)量是指沖壓件加工整個過程中所需要的工序數(shù)目工序數(shù)量是指沖壓件加工整個過程中所需要的工序數(shù)目（包括輔助工序數(shù)目）的總和。（包括輔助工序數(shù)目）的總和。 3.3.工序順序的安排工序順序的安排 工序順序是指沖壓加工過程中各道工序進(jìn)行的先后次序。工序順序是指沖壓加工過程中各道工序進(jìn)行的先后次序。 4.4.沖壓工序間半成品形狀與尺寸的確定沖壓工序間半成品形狀與尺寸的確定 熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝熱加工工藝確定沖壓順序的一般原則確定沖壓順序的一般原則（）對于有孔或有缺口的平板件，如選用簡單模時，一般先落（）對于有孔或有缺口的平板件，如選用簡單模時，一般先落料，再沖孔，或切口

43、；使用連續(xù)模時，則應(yīng)先沖孔或切口，后料，再沖孔，或切口；使用連續(xù)模時，則應(yīng)先沖孔或切口，后落料。落料。（）對于帶孔的彎曲件，孔邊與彎曲區(qū)的間距較大，可先沖孔，（）對于帶孔的彎曲件，孔邊與彎曲區(qū)的間距較大，可先沖孔，后彎曲。如孔邊在彎曲區(qū)附近或孔與基準(zhǔn)面有較高要求時，必后彎曲。如孔邊在彎曲區(qū)附近或孔與基準(zhǔn)面有較高要求時，必須先彎曲后沖孔。須先彎曲后沖孔。（）對于帶孔的拉深件，一般都是先拉深后沖孔，但是孔的位（）對于帶孔的拉深件，一般都是先拉深后沖孔，但是孔的位置在零件底部，且孔徑尺寸要求不高時，也可先在毛坯上沖孔，置在零件底部，且孔徑尺寸要求不高時，也可先在毛坯上沖孔，后拉深。后拉深。（）多角彎

44、曲件，應(yīng)從材料變形和彎曲時材料移動兩方面考慮（）多角彎曲件，應(yīng)從材料變形和彎曲時材料移動兩方面考慮確定先后順序，一般情況下先彎外角，后彎內(nèi)角。確定先后順序，一般情況下先彎外角，后彎內(nèi)角。（）對于形狀復(fù)雜的拉深件，為便于材料變形和流動，應(yīng)先成（）對于形狀復(fù)雜的拉深件，為便于材料變形和流動，應(yīng)先成型內(nèi)部形狀，再拉深外部形狀。型內(nèi)部形狀，再拉深外部形狀。（）整形或校平工序，應(yīng)在沖壓件基本成型以后進(jìn)行。（）整形或校平工序，應(yīng)在沖壓件基本成型以后進(jìn)行。熱加工工藝熱加工工藝（三（三) ) 確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)形式確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)形式 如果沖壓件的生產(chǎn)批量很小，可以考慮單工序的簡單模具，如果沖壓件的生產(chǎn)批量

45、很小，可以考慮單工序的簡單模具，按沖壓工序逐步來完成，以降低沖壓件生產(chǎn)成本。若生產(chǎn)批量按沖壓工序逐步來完成，以降低沖壓件生產(chǎn)成本。若生產(chǎn)批量很大。應(yīng)盡量考慮將幾道工序組合在一起的工序集中的方案，很大。應(yīng)盡量考慮將幾道工序組合在一起的工序集中的方案，采用一副模具可以完成多道沖壓工序的復(fù)合?；蚣夁M(jìn)模結(jié)構(gòu)。采用一副模具可以完成多道沖壓工序的復(fù)合?；蚣夁M(jìn)模結(jié)構(gòu)。（四（四) )選擇沖壓設(shè)備選擇沖壓設(shè)備 （1 1）公稱壓力）公稱壓力 （2 2）滑塊行程）滑塊行程 （3 3）閉合高度）閉合高度 （4 4）其它參數(shù)）其它參數(shù) 熱加工工藝熱加工工藝 （五）（五） 沖壓工藝文件的編寫沖壓工藝文件的編寫 沖壓工藝文

46、件一般以工藝過程卡的形式表示，它綜合地沖壓工藝文件一般以工藝過程卡的形式表示，它綜合地表達(dá)了沖壓工藝設(shè)計的具體內(nèi)容，包括工序序號、工序名稱或表達(dá)了沖壓工藝設(shè)計的具體內(nèi)容，包括工序序號、工序名稱或工序說明、加工工序草圖（半成品形狀和寸）、模具的結(jié)構(gòu)形工序說明、加工工序草圖（半成品形狀和寸）、模具的結(jié)構(gòu)形式和類選定的沖壓設(shè)備、工序檢驗要求、工時定額、板料的規(guī)式和類選定的沖壓設(shè)備、工序檢驗要求、工時定額、板料的規(guī)格以及毛坯的形狀尺寸等等。格以及毛坯的形狀尺寸等等。熱加工工藝熱加工工藝一、零件擠壓一、零件擠壓熱加工工藝熱加工工藝 擠壓：擠壓：金屬坯料受三向壓應(yīng)力作用，產(chǎn)生塑性變形，從金屬坯料受三向壓應(yīng)

47、力作用，產(chǎn)生塑性變形，從模具孔口擠出或充滿型腔成形模具孔口擠出或充滿型腔成形, , 獲得制品獲得制品一、零件擠壓一、零件擠壓熱加工工藝熱加工工藝一、零件擠壓一、零件擠壓擠壓的分類擠壓的分類熱加工工藝熱加工工藝(1)(1)熱擠壓熱擠壓坯料高于再結(jié)晶溫度變形坯料高于再結(jié)晶溫度變形(2)(2)冷擠壓冷擠壓坯料低于再結(jié)晶溫度變形坯料低于再結(jié)晶溫度變形(3)(3)溫擠壓溫擠壓坯料低于再結(jié)晶溫度、高于室溫變形坯料低于再結(jié)晶溫度、高于室溫變形一、零件擠壓一、零件擠壓擠壓的分類擠壓的分類熱加工工藝熱加工工藝一、零件擠壓一、零件擠壓 (1) (1)金屬塑性提高金屬塑性提高, ,變形抗力顯著下降變形抗力顯著下降,

48、 ,擠壓力大為減少。擠壓力大為減少。 (2)(2)溫擠壓的尺寸精度和表面質(zhì)量接近冷擠壓件。溫擠壓的尺寸精度和表面質(zhì)量接近冷擠壓件。 (3)(3)每道工序的變形量較冷擠壓大每道工序的變形量較冷擠壓大, ,可減少工步數(shù)?？蓽p少工步數(shù)。 (4)(4)可連續(xù)生產(chǎn)可連續(xù)生產(chǎn), ,有利于降低成本。有利于降低成本。 (5)(5)對模具的要求高。對模具的要求高。溫擠壓與冷擠壓相比溫擠壓與冷擠壓相比熱加工工藝熱加工工藝一、零件擠壓一、零件擠壓 (1) (1)尺寸精度和表面質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于熱擠壓件。尺寸精度和表面質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于熱擠壓件。 (2)(2)擠壓件得到強化擠壓件得到強化, ,不需要進(jìn)行擠壓后熱處理。不需要進(jìn)行擠壓后熱處理。 (3)(3)對模具的使用要求高。對模具的使用要求高。 (4)(4)對坯料的加熱方法要求高。對坯料的加熱方法要求高。溫擠壓與熱擠壓相比溫擠壓與熱擠壓相比溫擠壓所涉及的成形材料有：碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹溫擠壓所涉及的成形材料有：碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、高速鋼、耐熱鋼和各類有色金屬等鋼、高速鋼、耐熱鋼和各類有色金屬等熱加工工藝熱加工工藝 (1) (1)三向壓應(yīng)力能充分提高金屬塑性，可加工難鍛金屬。三向壓應(yīng)力能充分提高金屬塑性，可加工難鍛金屬。 (2)(2)既可生產(chǎn)管、棒等型材，也可生產(chǎn)斷面復(fù)雜或具深孔、薄壁既可