第4章 金屬塑性成型工藝

1、1、在、在950C時(shí)鍛壓時(shí)鍛壓45鋼或拉制鎢絲，分別屬于冷變形還是熱變形？為什么？鋼或拉制鎢絲，分別屬于冷變形還是熱變形？為什么？（鋼的熔點(diǎn)，鎢的熔點(diǎn)（鋼的熔點(diǎn)，鎢的熔點(diǎn)3380C）2、始鍛溫度過(guò)高，會(huì)造成鍛坯金屬（、始鍛溫度過(guò)高，會(huì)造成鍛坯金屬（ ）。）。A 過(guò)熱或過(guò)燒過(guò)熱或過(guò)燒 B 熱應(yīng)力增大熱應(yīng)力增大 C 晶粒破碎晶粒破碎 D 增大塑性增大塑性3、鍛造加熱的目的（、鍛造加熱的目的（ ），允許鍛造的最低溫度為（），允許鍛造的最低溫度為（ ）。）。4、始鍛溫度過(guò)高，會(huì)造成鍛坯金屬（、始鍛溫度過(guò)高，會(huì)造成鍛坯金屬（ ）。）。A 過(guò)熱或過(guò)燒過(guò)熱或過(guò)燒 B 熱應(yīng)力增大熱應(yīng)力增大 C 晶粒破碎晶粒破

2、碎 D 增大塑性增大塑性5、金屬材料鍛造加熱的目的（、金屬材料鍛造加熱的目的（ ），允許鍛造的最低溫度為（），允許鍛造的最低溫度為（ ）。）。6、金屬材料塑性變形后，（、金屬材料塑性變形后，（ ）增加，（）下降的現(xiàn)象稱為加工硬化，）增加，（）下降的現(xiàn)象稱為加工硬化，欲消除加工硬化，可以采用（欲消除加工硬化，可以采用（ ）退火的方法。）退火的方法。、再結(jié)晶過(guò)程由（、再結(jié)晶過(guò)程由（ ）和（）和（ ）組成。）組成。 8、當(dāng)金屬件存在流線時(shí)（纖維組織），應(yīng)使零件的正應(yīng)力方向，與流線方向、當(dāng)金屬件存在流線時(shí)（纖維組織），應(yīng)使零件的正應(yīng)力方向，與流線方向（），切應(yīng)力（），切應(yīng)力（ ）。）。 A 垂直垂直

3、B 平行平行 C 成成45角角 D 任意任意4.1 模膛鍛造成型工藝模膛鍛造成型工藝4.2 鍛模模膛及其功用鍛模模膛及其功用4.3 制坯模膛制坯模膛4.4 錘上模鍛成型工藝設(shè)計(jì)錘上模鍛成型工藝設(shè)計(jì)4.5 壓力機(jī)上模膛成型工藝壓力機(jī)上模膛成型工藝4.6 模鍛件的缺陷模鍛件的缺陷自由鍛概念自由鍛概念 利用利用 使加熱好的金屬在上、使加熱好的金屬在上、下抵鐵之間產(chǎn)生變形。下抵鐵之間產(chǎn)生變形。 沖擊力沖擊力或或壓力壓力 工藝特點(diǎn)：工藝特點(diǎn)： 坯料變形時(shí)，除與上、下抵鐵或其它輔助工具坯料變形時(shí)，除與上、下抵鐵或其它輔助工具接觸部分表面外，都是接觸部分表面外，都是自由表面，變形不受限制。自由表面，變形不受

4、限制。自由鍛 自由鍛應(yīng)用自由鍛應(yīng)用 單件和小批量生產(chǎn)單件和小批量生產(chǎn)；特別適于重型、大特別適于重型、大型鍛件生產(chǎn)型鍛件生產(chǎn)。 (1)(1)手工鍛造，生產(chǎn)小型鍛件。手工鍛造，生產(chǎn)小型鍛件。 (2)(2)機(jī)器鍛造，生產(chǎn)大、中、小型鍛件。機(jī)器鍛造，生產(chǎn)大、中、小型鍛件。 ) 變形大、鍛透深度大、內(nèi)部質(zhì)量好，沒(méi)有振動(dòng)，噪音小。20MPa(200個(gè)大氣壓)0.40.9MPa(49個(gè)大氣壓） 為方便基本工序的操作而為方便基本工序的操作而預(yù)先預(yù)先進(jìn)行進(jìn)行局部局部小小變形的工序變形的工序。 如倒棱、壓肩等如倒棱、壓肩等。 鍛造過(guò)程中直接改變坯料形狀和尺寸的工序。鍛造過(guò)程中直接改變坯料形狀和尺寸的工序。如如鐓粗

5、、鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔拔長(zhǎng)、沖孔、擴(kuò)孔、擴(kuò)孔、彎曲彎曲等。等。 修整鍛件最修整鍛件最終終形狀和尺形狀和尺寸、寸、消除表面不平和歪斜的消除表面不平和歪斜的工序工序。如修整鼓形、校平、校直等。如修整鼓形、校平、校直等。拔長(zhǎng)并留出臺(tái)階鍛出頭部 拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)及修整臺(tái)階鍛出凹擋及拔長(zhǎng)端部并修整4.1 4.1 模膛鍛造成型工藝模膛鍛造成型工藝1 1）坯料整體塑性變形，三向受壓；）坯料整體塑性變形，三向受壓；2 2）鍛件尺寸精確，加工余量小；）鍛件尺寸精確，加工余量?。? 3）鍛件形狀可較復(fù)雜；）鍛件形狀可較復(fù)雜；4 4）生產(chǎn)率較高；）生產(chǎn)率較高；5 5）鍛模造價(jià)高，制造周期長(zhǎng)。）鍛模造價(jià)高，制造周期長(zhǎng)。適于適于小

6、型鍛件的成批大量生產(chǎn)。小型鍛件的成批大量生產(chǎn)。如飛機(jī)、機(jī)車、軍工、軸承等制造業(yè)中的如飛機(jī)、機(jī)車、軍工、軸承等制造業(yè)中的齒輪、軸、連桿等零件。齒輪、軸、連桿等零件。4.1.1 4.1.1 胎模鍛造成型工藝及應(yīng)用胎模鍛造成型工藝及應(yīng)用 是在自由鍛設(shè)備上，使用可移動(dòng)的胎模具是在自由鍛設(shè)備上，使用可移動(dòng)的胎模具生產(chǎn)鍛件的鍛造方法。生產(chǎn)鍛件的鍛造方法。 胎模成型與自由成型相比，具有較高的生產(chǎn)率，鍛件質(zhì)胎模成型與自由成型相比，具有較高的生產(chǎn)率，鍛件質(zhì)量好，節(jié)省金屬材料，降低鍛件成本。與固定模膛成型相比，量好，節(jié)省金屬材料，降低鍛件成本。與固定模膛成型相比，不需要專用鍛造設(shè)備，模具簡(jiǎn)單，容易制造。不需要專用

7、鍛造設(shè)備，模具簡(jiǎn)單，容易制造。 鍛件質(zhì)量不如固定模膛成型的鍛件高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，鍛件質(zhì)量不如固定模膛成型的鍛件高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，胎模壽命短，生產(chǎn)率低。胎模壽命短，生產(chǎn)率低。 胎模成型只適用于小批量生產(chǎn)，多用在沒(méi)有模鍛設(shè)備的胎模成型只適用于小批量生產(chǎn)，多用在沒(méi)有模鍛設(shè)備的中小型工廠中。中小型工廠中。扣模；筒模；合模。扣模；筒模；合模。扣模組合筒模合模3.3.1.2 固定模膛成型工藝分類及設(shè)備固定模膛成型工藝分類及設(shè)備 固定模膛成型工藝主要分為錘上模膛成型工藝固定模膛成型工藝主要分為錘上模膛成型工藝和壓力機(jī)上模膛成型工藝。和壓力機(jī)上模膛成型工藝。 錘上模鍛成型用于大批量鍛件生產(chǎn)。所用設(shè)備錘上模

8、鍛成型用于大批量鍛件生產(chǎn)。所用設(shè)備有蒸汽有蒸汽-空氣錘、無(wú)砧座錘、高速錘等?？諝忮N、無(wú)砧座錘、高速錘等。 壓力機(jī)上模膛成型常用的設(shè)備有曲柄壓力機(jī)、壓力機(jī)上模膛成型常用的設(shè)備有曲柄壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)和平鍛機(jī)、模鍛水壓機(jī)等。摩擦壓力機(jī)和平鍛機(jī)、模鍛水壓機(jī)等。模膛模膛種類種類制坯模膛（制坯模膛（體積分配體積分配） 模鍛模膛（模鍛模膛（鍛件成形鍛件成形）切斷模膛（切斷模膛（鍛件與坯料切離鍛件與坯料切離）預(yù)鍛預(yù)鍛初步成形初步成形終鍛終鍛最終成形最終成形設(shè)飛邊槽設(shè)飛邊槽 放收縮率放收縮率鐓粗鐓粗拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)滾擠滾擠彎曲彎曲4.2 4.2 鍛模鍛模模膛及其功用模膛及其功用4.2.1 預(yù)鍛模膛預(yù)鍛模膛 預(yù)鍛模膛的

9、作用是：預(yù)鍛模膛的作用是：使坯料變形到接近于鍛件的使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，終鍛時(shí)，金屬容易充滿終鍛模膛。形狀和尺寸，終鍛時(shí)，金屬容易充滿終鍛模膛。同時(shí)減少了終鍛模膛的磨損，以延長(zhǎng)鍛模的使用同時(shí)減少了終鍛模膛的磨損，以延長(zhǎng)鍛模的使用壽命。壽命。 預(yù)鍛模膛和終鍛模膛的區(qū)別是預(yù)鍛模膛和終鍛模膛的區(qū)別是前者的圓角前者的圓角和和斜度較斜度較大大，沒(méi)有，沒(méi)有飛邊槽飛邊槽。飛邊槽的作用？飛邊槽的作用？3.3.2.2 終鍛模膛終鍛模膛 終鍛模膛的作用是：是使坯終鍛模膛的作用是：是使坯料最后變形到鍛件所要求的形狀料最后變形到鍛件所要求的形狀和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件的形

10、狀相同。的形狀相同。 終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件尺寸放大一個(gè)收縮量。鋼件收尺寸放大一個(gè)收縮量。鋼件收縮量取縮量取1.5% 沿模膛四周有飛邊槽，用以增加金屬?gòu)哪Ｌ胖辛鞒龅淖柩啬Ｌ潘闹苡酗w邊槽，用以增加金屬?gòu)哪Ｌ胖辛鞒龅淖枇Γ偈菇饘俪錆M模膛，同時(shí)容納多余的金屬。力，促使金屬充滿模膛，同時(shí)容納多余的金屬。 終鍛后在孔內(nèi)留下一薄層金屬，稱為終鍛后在孔內(nèi)留下一薄層金屬，稱為沖孔連皮沖孔連皮。為什么為什么?4.3 4.3 制坯制坯模膛模膛 拔長(zhǎng)模膛拔長(zhǎng)模膛用來(lái)減小坯料某用來(lái)減小坯料某部分的橫截面積，以增加該部分的部分的橫截面積，以增加該部分的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度。 滾壓模膛滾壓模膛用來(lái)減小坯料某

11、用來(lái)減小坯料某部分的橫截面積，以增大另一部分部分的橫截面積，以增大另一部分的橫截面積。主要是使金屬按模鍛的橫截面積。主要是使金屬按模鍛件形狀來(lái)分布。件形狀來(lái)分布。 彎曲模膛彎曲模膛對(duì)于彎曲的桿類模鍛件，需用彎曲對(duì)于彎曲的桿類模鍛件，需用彎曲模膛來(lái)彎曲坯料。模膛來(lái)彎曲坯料。 切斷模膛切斷模膛上模與下模的角部組成的一對(duì)刀口，上模與下模的角部組成的一對(duì)刀口，用來(lái)切斷金屬。用來(lái)切斷金屬。模膛模膛種類種類制坯模膛（制坯模膛（體積分配體積分配） 模鍛模膛（模鍛模膛（鍛件成形鍛件成形）切斷模膛（切斷模膛（鍛件與坯料切離鍛件與坯料切離）預(yù)鍛預(yù)鍛初步成形初步成形終鍛終鍛最終成形最終成形設(shè)飛邊槽設(shè)飛邊槽 放收縮率

12、放收縮率鐓粗鐓粗拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)滾擠滾擠彎曲彎曲 實(shí)際鍛造時(shí)應(yīng)根據(jù)鍛件的復(fù)雜程度相應(yīng)選用單實(shí)際鍛造時(shí)應(yīng)根據(jù)鍛件的復(fù)雜程度相應(yīng)選用單模膛鍛?；蚨嗄Ｌ佩懩?。模膛鍛?；蚨嗄Ｌ佩懩！?一般一般形狀簡(jiǎn)單的鍛件形狀簡(jiǎn)單的鍛件采用僅有終鍛模膛的采用僅有終鍛模膛的單模單模膛鍛模，膛鍛模，而而形狀復(fù)雜的鍛件形狀復(fù)雜的鍛件（如截面不均勻、軸線（如截面不均勻、軸線彎曲、不對(duì)稱等）則需采用具有制坯、預(yù)鍛、終鍛彎曲、不對(duì)稱等）則需采用具有制坯、預(yù)鍛、終鍛等等多個(gè)模膛多個(gè)模膛的鍛模逐步成形。的鍛模逐步成形。 下面讓我們來(lái)看一下彎曲連桿在錘上模鍛時(shí)所用的多模下面讓我們來(lái)看一下彎曲連桿在錘上模鍛時(shí)所用的多模膛鍛模及其成形過(guò)程。膛鍛模

13、及其成形過(guò)程。彎曲彎曲滾擠滾擠拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)鍛模鍛模切邊模切邊模制坯工步制坯工步預(yù)鍛預(yù)鍛終鍛終鍛切邊切邊模鍛工模鍛工步步切斷工切斷工步步4.4 4.4 錘上模鍛成型工藝設(shè)計(jì)錘上模鍛成型工藝設(shè)計(jì) 錘上模鍛成型的工藝過(guò)程一般為：錘上模鍛成型的工藝過(guò)程一般為：切斷毛坯切斷毛坯加熱坯料加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熱處理鍛件熱處理表面清理表面清理檢驗(yàn)檢驗(yàn)成堆存放成堆存放。 錘上模鍛成型的工藝設(shè)計(jì)包括制定鍛件圖、計(jì)算錘上模鍛成型的工藝設(shè)計(jì)包括制定鍛件圖、計(jì)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

14、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。選擇模鍛件的分模面選擇模鍛件的分模面 分模面即是上下鍛模在模鍛件上的分界面。制訂模鍛鍛分模面即是上下鍛模在模鍛件上的分界面。制訂模鍛鍛件圖時(shí)，必須按以下原則確定分模面位置：件圖時(shí)，必須按以下原則確定分模面位置： 要保證模鍛件能從模膛中取出，要保證模鍛件能從模膛中取出，分模面應(yīng)選在模鍛件最分模面應(yīng)選在模鍛件最大尺寸的截面上大尺寸的截面上。 按選定的分模面制成鍛模后，應(yīng)使上下按選定的分模面制成鍛模后，應(yīng)使上下兩模沿分模面的模膛兩模沿分模面的模膛輪廓一致輪廓一致，以便在安裝鍛模和生產(chǎn)中容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)?，F(xiàn)象，及時(shí)，

15、以便在安裝鍛模和生產(chǎn)中容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)?，F(xiàn)象，及時(shí)調(diào)整鍛模位置。調(diào)整鍛模位置。 最好把分模面選在最好把分模面選在模膛深度最淺的位置處模膛深度最淺的位置處。這樣可使金屬很。這樣可使金屬很容易充滿模膛，便于取出鍛件，并有利于鍛模的制造。容易充滿模膛，便于取出鍛件，并有利于鍛模的制造。4.4.1 4.4.1 模鍛圖的制定模鍛圖的制定選定的分模面應(yīng)使零件上所加的敷料最少。選定的分模面應(yīng)使零件上所加的敷料最少。最好使分模面為一個(gè)平面，使上下鍛模的模膛深度最好使分模面為一個(gè)平面，使上下鍛模的模膛深度基本一致，差別不宜過(guò)大，以便于制造鍛模。基本一致，差別不宜過(guò)大，以便于制造鍛模。 形狀復(fù)雜件宜采用鍛形狀復(fù)雜件宜采

16、用鍛- -焊、鍛焊、鍛- -螺紋聯(lián)接等組合螺紋聯(lián)接等組合結(jié)構(gòu)，以簡(jiǎn)化模具和減少余塊。結(jié)構(gòu)，以簡(jiǎn)化模具和減少余塊。避免橫截面面積相避免橫截面面積相差過(guò)大差過(guò)大 。避免薄壁、高肋及避免薄壁、高肋及直徑過(guò)大的凸緣直徑過(guò)大的凸緣 確定模鍛件的機(jī)械加工余量及公差確定模鍛件的機(jī)械加工余量及公差 機(jī)械加工余量一般為機(jī)械加工余量一般為14 mm，鍛造公差一般取在，鍛造公差一般取在0.33 mm之間。之間。標(biāo)注模鍛斜度標(biāo)注模鍛斜度 當(dāng)模膛寬度當(dāng)模膛寬度b小而深度小而深度h大時(shí)，模鍛斜度要取大些。內(nèi)壁斜度要略大大時(shí)，模鍛斜度要取大些。內(nèi)壁斜度要略大于外壁斜度于外壁斜度(a 2 a 1)。標(biāo)注模鍛圓角半徑標(biāo)注模鍛圓

17、角半徑 鍛件上所有轉(zhuǎn)角處都應(yīng)做成圓角鍛件上所有轉(zhuǎn)角處都應(yīng)做成圓角(。一般內(nèi)圓角半徑（。一般內(nèi)圓角半徑（R）應(yīng)大于其外）應(yīng)大于其外圓半徑（圓半徑（r）。）。留出沖孔連皮留出沖孔連皮 鍛件上直徑小于鍛件上直徑小于25mm的孔，一般不鍛出，或只壓出球形凹穴。大于的孔，一般不鍛出，或只壓出球形凹穴。大于25mm的通孔，也不能直接模鍛出通孔，而必須在孔內(nèi)保留一層連皮。的通孔，也不能直接模鍛出通孔，而必須在孔內(nèi)保留一層連皮。 沖孔連皮的厚度沖孔連皮的厚度s與孔徑與孔徑d有關(guān)，當(dāng)有關(guān)，當(dāng)d =3080mm時(shí)，時(shí)，s =48mm。模鍛圓角半徑模鍛圓角半徑內(nèi)圓角半徑內(nèi)圓角半徑R是外圓角半徑是外圓角半徑r的倍的倍

18、內(nèi)壁斜度內(nèi)壁斜度應(yīng)比外壁應(yīng)比外壁斜度斜度大一級(jí)大一級(jí)齒輪坯的模鍛鍛件圖齒輪坯的模鍛鍛件圖 長(zhǎng)軸類鍛件長(zhǎng)軸類鍛件，如臺(tái)階軸、曲，如臺(tái)階軸、曲軸、連桿、彎曲搖臂等軸、連桿、彎曲搖臂等(圖圖8-12)；一般為拔長(zhǎng)、滾擠、預(yù)鍛、彎曲、一般為拔長(zhǎng)、滾擠、預(yù)鍛、彎曲、預(yù)鍛、終鍛成型。預(yù)鍛、終鍛成型。 盤類模鍛件盤類模鍛件，如齒輪、法，如齒輪、法蘭盤等蘭盤等(圖圖8-13)。一般為鐓粗、。一般為鐓粗、預(yù)鍛、終鍛成型。預(yù)鍛、終鍛成型。 模鍛工步確定以后，再根模鍛工步確定以后，再根據(jù)已確定的工步選擇相應(yīng)的制據(jù)已確定的工步選擇相應(yīng)的制坯模膛和模鍛模膛。坯模膛和模鍛模膛。4.4.2 模鍛工步的確定及模膛種類的選擇模

19、鍛工步的確定及模膛種類的選擇4.4.3 模鍛成型件的結(jié)構(gòu)工藝性模鍛成型件的結(jié)構(gòu)工藝性模鍛零件必須具有一個(gè)合理的模鍛零件必須具有一個(gè)合理的分模面分模面，以保證模鍛件易于從鍛，以保證模鍛件易于從鍛模中取出、敷料最少、鍛模容易制造。模中取出、敷料最少、鍛模容易制造。零件上與錘擊方向平行的非加工表面，應(yīng)設(shè)計(jì)出零件上與錘擊方向平行的非加工表面，應(yīng)設(shè)計(jì)出模鍛斜度模鍛斜度。非。非加工表面所形成的角都應(yīng)按模鍛圓角設(shè)計(jì)。加工表面所形成的角都應(yīng)按模鍛圓角設(shè)計(jì)。為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，零件外形力求簡(jiǎn)單、平為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，零件外形力求簡(jiǎn)單、平直和對(duì)稱，盡量避免零件截面間差別過(guò)大，或具有直和

20、對(duì)稱，盡量避免零件截面間差別過(guò)大，或具有薄壁、高筋、薄壁、高筋、凸起凸起等結(jié)構(gòu)。等結(jié)構(gòu)。在零件結(jié)構(gòu)允許的條件下，設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免有在零件結(jié)構(gòu)允許的條件下，設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免有深孔或多孔結(jié)構(gòu)深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 在可能條件下，應(yīng)采用鍛在可能條件下，應(yīng)采用鍛-焊組合工藝，以減少敷料，簡(jiǎn)化模焊組合工藝，以減少敷料，簡(jiǎn)化模鍛工藝。鍛工藝。模鍛成型件的結(jié)構(gòu)模鍛成型件的結(jié)構(gòu)截面相差過(guò)大截面相差過(guò)大過(guò)扁、過(guò)薄過(guò)扁、過(guò)薄自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性避免錐體和斜面結(jié)構(gòu)避免錐體和斜面結(jié)構(gòu)幾何體間的交接處幾何體間的交接處不應(yīng)形成空間曲線不應(yīng)形成空間曲線自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件上不應(yīng)設(shè)計(jì)自由

21、鍛件上不應(yīng)設(shè)計(jì)出加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、工字形截面出加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、工字形截面截面變化大的鍛件，截面變化大的鍛件，采用組合連接采用組合連接1錯(cuò)模錯(cuò)模 錘頭導(dǎo)軌的間隙過(guò)大、模具缺少錘頭導(dǎo)軌的間隙過(guò)大、模具缺少平衡導(dǎo)鎖以及模具安裝不合理等原因平衡導(dǎo)鎖以及模具安裝不合理等原因都可能產(chǎn)生錯(cuò)模，如圖所示。都可能產(chǎn)生錯(cuò)模，如圖所示。2 2欠壓欠壓 即上、下模分模面未打靠，也稱即上、下模分模面未打靠，也稱“鍛不足鍛不足”。3局部充不滿局部充不滿 由于坯料體積過(guò)小或坯料放偏等原因致使由于坯料體積過(guò)小或坯料放偏等原因致使鍛件上的凸筋、外圓角等部位因模槽未充滿而鍛件上的凸筋、外圓角等部位因模槽未充滿而欠缺，這種缺陷一般無(wú)法修

22、正。欠缺，這種缺陷一般無(wú)法修正。鍛造缺陷鍛造缺陷4折紋折紋 由于操作不當(dāng)或模槽設(shè)計(jì)不合理等原因，鍛件表由于操作不當(dāng)或模槽設(shè)計(jì)不合理等原因，鍛件表面產(chǎn)生金屬重疊稱為折紋。由于折紋處之金屬已經(jīng)氧面產(chǎn)生金屬重疊稱為折紋。由于折紋處之金屬已經(jīng)氧化，因此一般無(wú)法修正?；?，因此一般無(wú)法修正。5凹坑凹坑 由于模槽中未吹除的氧化皮被壓入鍛件中，鍛件由于模槽中未吹除的氧化皮被壓入鍛件中，鍛件清理后氧化皮脫落即形成凹坑或麻點(diǎn)。清理后氧化皮脫落即形成凹坑或麻點(diǎn)。6殘留毛刺殘留毛刺 由于切邊模的間隙過(guò)大或間隙不均以及切邊凹模由于切邊模的間隙過(guò)大或間隙不均以及切邊凹模刃口變鈍等原因常導(dǎo)致鍛件切邊后在分模面處出現(xiàn)殘刃口變

23、鈍等原因常導(dǎo)致鍛件切邊后在分模面處出現(xiàn)殘留毛刺。殘留毛刺過(guò)大時(shí)需要砂輪磨掉。留毛刺。殘留毛刺過(guò)大時(shí)需要砂輪磨掉。 1）剪床）剪床把板料切成一定寬度的條料，為后續(xù)的把板料切成一定寬度的條料，為后續(xù)的沖壓備料。沖壓備料。 2）沖床）沖床完成沖壓的各道工序，產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。完成沖壓的各道工序，產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。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壓設(shè)備沖模沖壓工具（分上模和下模）成品成品尺寸精度高尺寸精度高表面質(zhì)量好、表面質(zhì)量好、應(yīng)用：應(yīng)用：汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀表儀器、輕工和日用品及汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀表儀器、輕工和日用品及國(guó)防工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)

24、域。國(guó)防工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。常用的沖壓材料常用的沖壓材料有低碳鋼、高塑性合金鋼、鋁和鋁合金、銅和銅有低碳鋼、高塑性合金鋼、鋁和鋁合金、銅和銅合金等金屬板料、帶料與卷料，還可加工紙板、塑料板、膠木板、合金等金屬板料、帶料與卷料，還可加工紙板、塑料板、膠木板、纖維板等非金屬板料。纖維板等非金屬板料。即用即用帶帶刃口的沖模使刃口的沖模使板料分離。板料分離。沿封閉輪廓分離沿封閉輪廓分離（沖孔、落料沖孔、落料等等）沿非封閉輪廓分離沿非封閉輪廓分離（切斷、切口、剖切切斷、切口、剖切等）等）沖沖裁裁凸模凸模凹凹模模板坯板坯1）沖裁變形過(guò)程）沖裁變形過(guò)程三個(gè)階段：彈性變形三個(gè)階段：彈性變形塑性變形塑性變形剪裂分離

25、剪裂分離 沖后沖后斷面特征：斷面特征： 對(duì)應(yīng)各變形階段，對(duì)應(yīng)各變形階段，沖裁斷面相應(yīng)地分為沖裁斷面相應(yīng)地分為塌塌角、光亮帶、剪裂帶和角、光亮帶、剪裂帶和毛刺區(qū)毛刺區(qū)。 光亮帶寬度越大，光亮帶寬度越大，塌角越小，剪裂帶的寬塌角越小，剪裂帶的寬度和斜度越小，則剪切度和斜度越小，則剪切面的質(zhì)量越好面的質(zhì)量越好.塌角塌角光亮帶光亮帶剪裂帶剪裂帶毛刺毛刺塌角塌角光亮帶光亮帶剪裂帶剪裂帶毛刺毛刺沖裁件斷面組成示意圖沖裁件斷面組成示意圖沖孔件沖孔件落料件落料件2）沖裁間隙沖裁間隙 ：指凹模與凸模工作部分的水平投影尺寸之差。：指凹模與凸模工作部分的水平投影尺寸之差。（一般用字母（一般用字母Z代表雙邊間隙）代表

26、雙邊間隙）沖裁間隙的大小直接影響沖裁件的質(zhì)量、沖裁力的大小和模沖裁間隙的大小直接影響沖裁件的質(zhì)量、沖裁力的大小和模具壽命。具壽命。沖裁間隙的影響：沖裁間隙的影響：對(duì)斷面質(zhì)量：對(duì)斷面質(zhì)量：Z過(guò)大，斷面質(zhì)量不好；過(guò)大，斷面質(zhì)量不好；對(duì)模具壽命：對(duì)模具壽命：Z加大，提高壽命；加大，提高壽命；對(duì)沖裁力：對(duì)沖裁力：Z加大，可減小沖裁力。加大，可減小沖裁力。確定新制凸模、凹模尺寸的基本原則為：確定新制凸模、凹模尺寸的基本原則為：落料落料以以凹模凹模為基準(zhǔn)，凹模尺寸接近于落料件的最尺寸，凸為基準(zhǔn)，凹模尺寸接近于落料件的最尺寸，凸模比凹?？s小一個(gè)最小間隙值；模比凹?？s小一個(gè)最小間隙值；沖孔沖孔以以凸模凸模為基

27、準(zhǔn)，凸模尺寸接近于沖孔件的最大尺寸，為基準(zhǔn)，凸模尺寸接近于沖孔件的最大尺寸，凹模比凸模放大一個(gè)最小間隙值。凹模比凸模放大一個(gè)最小間隙值。 模具的尺寸模具的尺寸沖孔： D凸 = D孔, D凹 = D凸 + 2Z落料： D凹 = D落料, D凸 = D凹 - 2Z尺寸模具間隙過(guò)小，模具壽命下降模具間隙過(guò)大，沖件質(zhì)量下降模具間隙 Z = (0.050.25) t 其中 t 板料厚度。落料凹模和沖孔凸模尺寸落料凹模和沖孔凸模尺寸落料凹模落料凹模基本尺寸應(yīng)取基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小的尺寸。較小的尺寸。沖孔凸模沖孔凸?；境叽鐟?yīng)取基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的工件尺寸公差

28、范圍內(nèi)的較大尺寸。較大尺寸。例題： 1. 尺寸為1000.1的落料件，其凹模刃口的尺寸應(yīng)是（ ） A、100 B、99.9 C、100.1 D、99.9-100.1之間都可以 2. 尺寸為1000.1的沖孔件，其凸模刃口的尺寸應(yīng)是（ ） A、100 B、99.9 C、100.1 D、99.9-100.1之間都可以沖裁板料沿封閉輪廓分離的工序。（落料和沖孔）問(wèn)題 ：沖孔和落料有何異同？相同：1、模具結(jié)構(gòu)；2、坯料變形過(guò)程。 落料 沖孔合理選擇間隙值合理選擇間隙值Z Z（根據(jù)材料種類、料厚、精度要求等確定）（根據(jù)材料種類、料厚、精度要求等確定）當(dāng)斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選較小的間隙值；當(dāng)斷面質(zhì)量要求

29、較高時(shí)，應(yīng)選較小的間隙值；當(dāng)斷面質(zhì)量無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)盡可能加大間隙。當(dāng)斷面質(zhì)量無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)盡可能加大間隙。 經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)驗(yàn)公式：Z Zm m （mm是系數(shù)，是系數(shù)， 是料厚）是料厚） 沖裁軟鋼、鋁合金、銅合金等軟材料時(shí)：沖裁軟鋼、鋁合金、銅合金等軟材料時(shí)：Z Z（6 68 8） 沖裁硬鋼等材料時(shí)：沖裁硬鋼等材料時(shí)：Z Z（8 81212） 沖厚板或精度較低的沖裁件時(shí)，間隙還可適當(dāng)增大。沖厚板或精度較低的沖裁件時(shí)，間隙還可適當(dāng)增大。問(wèn)題：沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度達(dá)不到要求時(shí)，如何處理？外緣修整內(nèi)孔修整 外層開(kāi)裂：外層開(kāi)裂： 故應(yīng)限制板料的最大彎曲變形程度（即最小彎曲半徑）故應(yīng)限制板料的最

30、大彎曲變形程度（即最小彎曲半徑）, , 同時(shí)注意毛坯下料方向，最好使板料流線方向與彎曲線垂同時(shí)注意毛坯下料方向，最好使板料流線方向與彎曲線垂直。直。 3 3）回彈回彈：彎曲問(wèn)題？彎裂、回彈 拉深模與沖裁模的主要區(qū)別拉深模與沖裁模的主要區(qū)別: : 工作部分不是鋒利的刃口而是圓角；工作部分不是鋒利的刃口而是圓角； 凸模與凹模的間隙顯著增加，一般凸模與凹模的間隙顯著增加，一般 單側(cè)間隙應(yīng)稍大于板厚。單側(cè)間隙應(yīng)稍大于板厚。彈性變形彈性變形 塑性變形。塑性變形。1 1）拉深拉深變形變形d dd dD D0 0如拉深彈殼、筆帽等如拉深彈殼、筆帽等=0.50.8 -筒壁與底部的過(guò)渡處破裂。筒壁與底部的過(guò)渡處

31、破裂。防止措施防止措施： 采用多次拉深，使用潤(rùn)滑劑；采用多次拉深，使用潤(rùn)滑劑；合理規(guī)定間隙及加大模具圓角半徑。合理規(guī)定間隙及加大模具圓角半徑。 起皺起皺-由于切向壓應(yīng)力過(guò)大使毛坯失穩(wěn)而由于切向壓應(yīng)力過(guò)大使毛坯失穩(wěn)而 造成變形區(qū)折皺。造成變形區(qū)折皺。 防止措施防止措施：采用壓邊圈壓緊坯料；采用壓邊圈壓緊坯料；間隙不能過(guò)大，間隙不能過(guò)大，mm不能過(guò)小。不能過(guò)小。 壓邊力不宜過(guò)大能壓住工件不致起皺即可。例題：工藝題例題：工藝題 用用2502501.5mm1.5mm的坯料能否一次拉深成直徑為的坯料能否一次拉深成直徑為50mm50mm的拉深件？應(yīng)采取那些措施才能保證正常生產(chǎn)？的拉深件？應(yīng)采取那些措施才能

32、保證正常生產(chǎn)？ 實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)沖壓件的形狀采用多個(gè)基本工序組合，應(yīng)根據(jù)沖壓件的形狀采用多個(gè)基本工序組合，經(jīng)多次沖壓才能完成。，經(jīng)多次沖壓才能完成。軟模壓肋曲面壓縮翻邊平面深長(zhǎng)翻邊翻孔 按照沖模完成的工序性質(zhì)可分為按照沖模完成的工序性質(zhì)可分為沖孔模、落料模、彎曲模、拉深模等，沖孔模、落料模、彎曲模、拉深模等，按其工序的組合程度按其工序的組合程度 單工序模（簡(jiǎn)單模）單工序模（簡(jiǎn)單模）-只能完成一道沖壓工序的沖模。只能完成一道沖壓工序的沖模。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，但生產(chǎn)效率低，適于生產(chǎn)小批結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，但生產(chǎn)效率低，適于生產(chǎn)小批量、低精度的沖壓件。量、低精度的沖壓件。

33、 連續(xù)模（級(jí)進(jìn)模）連續(xù)模（級(jí)進(jìn)模）-在沖床一次行程中，在模具不同工位上在沖床一次行程中，在模具不同工位上同時(shí)完成多道沖壓工序的沖模。同時(shí)完成多道沖壓工序的沖模。 特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高， 復(fù)合模復(fù)合模-在沖床的一次行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成在沖床的一次行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成多道沖壓工序的沖模。多道沖壓工序的沖模。 特點(diǎn)特點(diǎn)：生產(chǎn)效率高但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常用于沖孔與落料、落：生產(chǎn)效率高但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常用于沖孔與落料、落料與拉深等少量工序的復(fù)合，料與拉深等少量工序的復(fù)合，適合適合大批量生產(chǎn)高精度的沖壓件。大批量生產(chǎn)高精度的沖壓件。連續(xù)模簡(jiǎn)單模

34、連續(xù)模連續(xù)模沖孔沖孔凸模凸模落落 料料凸凸 模模 凹凹模模導(dǎo)導(dǎo)正正銷銷復(fù)合模復(fù)合模凸凹模凸凹模凸凸模模凹凹模模 3.4.4.1 分析沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性分析沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)沖裁件的要求對(duì)沖裁件的要求 沖裁件的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，有利于材料的合理利用同時(shí)應(yīng)避沖裁件的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，有利于材料的合理利用同時(shí)應(yīng)避免長(zhǎng)槽與細(xì)長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)，否則制造模具困難。免長(zhǎng)槽與細(xì)長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)，否則制造模具困難。利用率高利用率高利用率高利用率高落料外形不落料外形不合理合理3.4.4 3.4.4 沖壓工藝的制定過(guò)程沖壓工藝的制定過(guò)程零件形狀與節(jié)約材料的關(guān)系零件形狀與節(jié)約材料的關(guān)系 沖裁件的內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角處，要盡量避

35、免尖角，應(yīng)以圓弧連沖裁件的內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角處，要盡量避免尖角，應(yīng)以圓弧連接。以避免尖角處應(yīng)力集中被沖模沖裂。接。以避免尖角處應(yīng)力集中被沖模沖裂。沖孔件尺寸與厚度關(guān)系合理沖孔件尺寸與厚度關(guān)系合理彎曲件形狀應(yīng)盡量對(duì)稱，彎曲半徑不能小于彎曲件形狀應(yīng)盡量對(duì)稱，彎曲半徑不能小于材料允許的最小彎曲半徑，并應(yīng)考慮材料纖材料允許的最小彎曲半徑，并應(yīng)考慮材料纖維方向，以免成型過(guò)程中彎裂。維方向，以免成型過(guò)程中彎裂。彎曲邊過(guò)短不易彎成型，故應(yīng)使彎曲邊高度彎曲邊過(guò)短不易彎成型，故應(yīng)使彎曲邊高度H2s。若。若H2s，則必須壓槽，或增加彎曲，則必須壓槽，或增加彎曲邊高度，然后加工去掉（如圖）。邊高度，然后加工去掉（如圖）。

36、彎曲帶孔件時(shí)，為避免孔的變形，孔彎曲帶孔件時(shí)，為避免孔的變形，孔的邊緣距彎曲中心應(yīng)有一定的距離（如的邊緣距彎曲中心應(yīng)有一定的距離（如圖）。圖中圖）。圖中L1.52s。當(dāng)。當(dāng)L過(guò)小時(shí)過(guò)小時(shí),可可在彎曲線上沖工藝孔在彎曲線上沖工藝孔,如對(duì)零件孔的精如對(duì)零件孔的精度要求較高，則應(yīng)彎曲后再?zèng)_孔。度要求較高，則應(yīng)彎曲后再?zèng)_孔。對(duì)彎曲件的要求對(duì)彎曲件的要求對(duì)拉伸件的要求對(duì)拉伸件的要求拉深件外形應(yīng)簡(jiǎn)單、對(duì)稱，且不宜太高。以便使拉深次數(shù)盡量少，并拉深件外形應(yīng)簡(jiǎn)單、對(duì)稱，且不宜太高。以便使拉深次數(shù)盡量少，并容易成型容易成型。拉深件的圓角半徑（如圖示）應(yīng)滿足：拉深件的圓角半徑（如圖示）應(yīng)滿足：rdS，R2S，r（

37、3-5）S。否則，應(yīng)增加整形工序。否則，應(yīng)增加整形工序。拉深件的壁厚變薄量一般要求不應(yīng)超出拉伸工藝壁厚變化的規(guī)律（最拉深件的壁厚變薄量一般要求不應(yīng)超出拉伸工藝壁厚變化的規(guī)律（最大變薄率約在大變薄率約在10%18%左右）。左右）。落料不超過(guò)落料不超過(guò)IT10，沖孔不超過(guò)，沖孔不超過(guò)IT9，彎曲不超過(guò)，彎曲不超過(guò)IT9IT10。拉深件高度尺寸精度為拉深件高度尺寸精度為IT8IT9，經(jīng)整形工序后尺寸精度達(dá)，經(jīng)整形工序后尺寸精度達(dá)T6IT7。拉深件直徑尺寸精度為拉深件直徑尺寸精度為IT9IT10。3.4.4 .3 擬訂沖壓工藝方案擬訂沖壓工藝方案1.選擇沖壓基本工序選擇沖壓基本工序 沖壓基本工序的選擇

38、，主要是根據(jù)沖壓件的形狀、尺寸、公差及沖壓基本工序的選擇，主要是根據(jù)沖壓件的形狀、尺寸、公差及生產(chǎn)批量確定的。生產(chǎn)批量確定的。 (1)剪裁和沖裁剪裁和沖裁 剪裁與沖裁都能實(shí)現(xiàn)板料的分離。剪裁與沖裁都能實(shí)現(xiàn)板料的分離。 (2)彎曲彎曲 (3)拉深拉深3.4.4.2 沖壓件的精度和表面質(zhì)量沖壓件的精度和表面質(zhì)量 (1) 對(duì)于有孔或有切口的平板零件，當(dāng)采用單工序模沖裁時(shí)，對(duì)于有孔或有切口的平板零件，當(dāng)采用單工序模沖裁時(shí)，一般應(yīng)先落料，后沖孔（或切口）；當(dāng)一般應(yīng)先落料，后沖孔（或切口）；當(dāng)采用連續(xù)模采用連續(xù)模沖裁時(shí)，則沖裁時(shí)，則應(yīng)先應(yīng)先沖孔沖孔（或切口）后（或切口）后落料落料。 (2) 對(duì)于多角彎曲件

39、，當(dāng)采用簡(jiǎn)單彎模分次彎曲成型時(shí)，應(yīng)先對(duì)于多角彎曲件，當(dāng)采用簡(jiǎn)單彎模分次彎曲成型時(shí)，應(yīng)先彎外角，后彎內(nèi)角。對(duì)于孔位于變形區(qū)（或靠近變形區(qū)）或孔彎外角，后彎內(nèi)角。對(duì)于孔位于變形區(qū)（或靠近變形區(qū)）或孔與基準(zhǔn)面有較高的要求時(shí)，必須先彎曲，后沖孔。否則，都應(yīng)與基準(zhǔn)面有較高的要求時(shí)，必須先彎曲，后沖孔。否則，都應(yīng)先沖孔，后彎曲。先沖孔，后彎曲。 2.確定沖壓工序的順序與數(shù)目確定沖壓工序的順序與數(shù)目(3) 對(duì)于旋轉(zhuǎn)體復(fù)雜拉深件，一般是由大到小的順序進(jìn)行拉深，或?qū)τ谛D(zhuǎn)體復(fù)雜拉深件，一般是由大到小的順序進(jìn)行拉深，或先拉深大尺寸的外形，后拉深小尺寸的內(nèi)形；對(duì)于非旋轉(zhuǎn)體復(fù)雜先拉深大尺寸的外形，后拉深小尺寸的內(nèi)形；

40、對(duì)于非旋轉(zhuǎn)體復(fù)雜拉深件，則應(yīng)先拉深小尺寸的內(nèi)形，后拉深大尺寸的外形。拉深件，則應(yīng)先拉深小尺寸的內(nèi)形，后拉深大尺寸的外形。(4) 對(duì)于有孔或缺口的拉深件，一般應(yīng)先拉深，后沖孔（或缺對(duì)于有孔或缺口的拉深件，一般應(yīng)先拉深，后沖孔（或缺口）。對(duì)于帶底孔的拉深件，有時(shí)為了減少拉深次數(shù)，當(dāng)孔徑要口）。對(duì)于帶底孔的拉深件，有時(shí)為了減少拉深次數(shù)，當(dāng)孔徑要求不高時(shí)，可先沖孔，后拉深。當(dāng)?shù)卓滓筝^高時(shí)，一般應(yīng)先拉求不高時(shí)，可先沖孔，后拉深。當(dāng)?shù)卓滓筝^高時(shí)，一般應(yīng)先拉深后沖孔，也可先沖孔，后拉深，再?zèng)_切底孔邊緣達(dá)到要求。深后沖孔，也可先沖孔，后拉深，再?zèng)_切底孔邊緣達(dá)到要求。 (5) 校平、整形、切邊工序，應(yīng)分別安排在沖裁、彎曲拉深之后校平、整形、切邊工序，應(yīng)分別安排在沖裁、彎曲拉深之后進(jìn)行。進(jìn)行。3.4.4.4 確定模具類型與結(jié)構(gòu)形式確定模具類型與結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)確定的沖壓工藝方案選用沖模類型，并進(jìn)一步根據(jù)確定的沖壓工藝方案選用沖模類型，并進(jìn)一步確定各零件、部件的具體結(jié)構(gòu)形式。確定各零件、部件的具體結(jié)構(gòu)形式。3.4.4 .5 選擇沖壓設(shè)備選擇沖壓設(shè)備 根據(jù)沖壓工序的性