熱加工工藝之鍛壓

§1-1概述一、金屬塑性成形利用金屬材料所具有的塑性，在外力作用下通過(guò)塑性變形，獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的零件或毛坯的加工方法。金屬塑性成形的基本生產(chǎn)方式：鍛造、擠壓、軋制、拉拔、沖壓金屬塑性加工與其他成形方法（特別是切削加工）相比較具有以下特點(diǎn)：

（1）可消除缺陷，改善組織，提高力學(xué)性能；

（2）材料的利用率高；

（3）較高的生產(chǎn)率。如：利用多工位冷鐓工藝加工內(nèi)六角螺釘，比用棒料切削加工工效提高約400倍以上；

（4）零件精度較高。返回對(duì)金屬坯料施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形，以改變其形狀、尺寸，并改善其內(nèi)部組織和性能，從而獲得零件或毛坯的加工方法。鍛壓：二、鍛壓鍛造沖壓通常將金屬坯料加熱至高溫在塑性狀態(tài)下進(jìn)行自由鍛模鍛加工對(duì)象是金屬薄板，一般在常溫下進(jìn)行板料沖壓，冷沖壓坯料在鍛造過(guò)程中經(jīng)過(guò)塑性變形和再結(jié)晶，其晶粒得到細(xì)化，組織更加致密，力學(xué)性能明顯好于相同化學(xué)成分的鑄件由于在鍛造過(guò)程中金屬的變形受到較大的限制，鍛件所能達(dá)到的復(fù)雜程度不如鑄件。沖壓件則由于模具的制造成本很高，一般只適合于大批量生產(chǎn)。返回春秋戰(zhàn)國(guó)、秦漢時(shí)期：青銅器、鐵器的鍛造；幾乎所有類(lèi)型的鍛壓設(shè)備都可以制造；一些高精度、高效率的特種鍛壓工藝日益得到應(yīng)用；掌握了一些工藝復(fù)雜的大型合金鋼鍛件的鍛造技術(shù)；我國(guó)鍛壓行業(yè)的成就模鍛件在鍛件生產(chǎn)中的比例還較低；在模鍛件生產(chǎn)中，以相對(duì)落后的錘上模鍛和螺旋壓力機(jī)上模鍛為主，使用壽命較低；大型及復(fù)雜沖壓件的生產(chǎn)能力不足；勞動(dòng)生產(chǎn)率低，能源消耗高；鍛壓生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展水平與先進(jìn)國(guó)家的差距較大我國(guó)鍛壓行業(yè)的差距返回§1-2金屬塑性成形原理鍛壓時(shí)，金屬坯料在外力作用下按一定要求產(chǎn)生塑性變形，最終達(dá)到所要求的形狀和尺寸，同時(shí)，通過(guò)塑性變形還可改變材料內(nèi)部的組織，從而改善鍛壓件的力學(xué)性能一、金屬塑性變形實(shí)質(zhì)具有一定塑性的金屬材料受外力作用而變形，變形隨著金屬內(nèi)部應(yīng)力的增加。彈性變形彈性－塑性變形彈性變形階段：金屬的應(yīng)力與應(yīng)變存在線(xiàn)性關(guān)系，變形過(guò)程也是可逆的彈性－塑性變形階段：應(yīng)力消除，變形也不能完全消失，只能消失彈性變形部分，塑性變形部分被保留下來(lái)返回1、單晶體的塑性變形單晶體：整個(gè)體積內(nèi)原子排列方式和排列方向不變的晶體金屬的變形——組成金屬的晶粒的變形晶內(nèi)變形＋晶間變形正應(yīng)力對(duì)變形的作用晶體結(jié)構(gòu)理論：任何一塊單晶體都包含有若干不同方位的晶面。當(dāng)一塊單晶體受外力F作用時(shí)，某一晶面M－N上所產(chǎn)生的應(yīng)力f可分解為垂直于該晶面的正應(yīng)力σ和平行于該晶面的切應(yīng)力τ在正應(yīng)力作用下，晶格沿正應(yīng)力方向被拉長(zhǎng)，拉長(zhǎng)的變形程度與正應(yīng)力的大小成正比。如果正應(yīng)力消除，晶格即恢復(fù)原狀；如果正應(yīng)力超過(guò)一定限度，晶格被拉斷。正應(yīng)力只能造成晶體的彈性變形或斷裂，不能引起晶體的塑性變形返回切應(yīng)力對(duì)變形的作用在切應(yīng)力作用下，晶格產(chǎn)生剪切變形，即晶格發(fā)生歪扭當(dāng)某個(gè)晶面上的切應(yīng)力增大到一定程度（臨界切應(yīng)力）時(shí)，該晶面兩側(cè)的原子將發(fā)生相對(duì)滑移?；泼嫔系脑右苿?dòng)距離為原子間距的整數(shù)倍后，在新的位置上重新處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。此后，如果切應(yīng)力消失，晶格的歪扭可恢復(fù)，但已滑移的原子不能回到變形前的位置上去，即產(chǎn)生了塑性變形。返回晶體的滑移并不是滑移面上所有原子一起移動(dòng)的剛性滑移，而是通過(guò)晶體內(nèi)大量存在的位錯(cuò)缺陷沿晶面的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)在切應(yīng)力作用下，晶體還可發(fā)生雙晶變形晶體的一部分沿一定晶面和晶向產(chǎn)生一定角度的切邊，所需的切應(yīng)力一般都高于產(chǎn)生滑移變形所需的切應(yīng)力。返回多晶體中，不僅各晶粒的形狀、尺寸及原子排列的位向不同，而且相鄰晶粒的晶格結(jié)構(gòu)也可能不同。2、多晶體的塑性變形1）晶粒取向?qū)λ苄宰冃蔚挠绊?/p>

有些晶粒的取向利于滑移進(jìn)行稱(chēng)為“軟取向”；不利于滑移進(jìn)行的取向稱(chēng)為“硬取向”。在外力作用下，金屬中處于軟取向的晶粒中的位錯(cuò)首先發(fā)生滑移運(yùn)動(dòng)，但是這些晶粒變形到一定程度后就會(huì)受到處于硬取向尚未發(fā)生變形的晶粒的障礙，只有當(dāng)外力進(jìn)一步增加才能使處于硬取向的晶粒也滿(mǎn)足滑移的臨界應(yīng)力條件，產(chǎn)生位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)從而出現(xiàn)均勻的塑性變形。在多晶體金屬中，晶界原子的排列是不規(guī)則的，局部晶格畸變十分嚴(yán)重，還容易產(chǎn)生雜質(zhì)原子和空位等缺陷的偏聚。當(dāng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)到晶界附近時(shí)容易受到晶界的阻礙。在常溫下多晶體金屬受到一定的外力作用時(shí)，首先在各個(gè)晶粒內(nèi)部產(chǎn)生滑移或位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，只有當(dāng)外力進(jìn)一步增大后，位錯(cuò)的局部運(yùn)動(dòng)才能通過(guò)晶界運(yùn)動(dòng)，從而出現(xiàn)更大的塑性變形。這表明與單晶體金屬相比，多晶體金屬的晶界可以起到強(qiáng)化作用，金屬晶粒越細(xì)小，晶界在多晶體中占有的體積百分比越大，它對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的阻礙也越大，因此細(xì)化晶粒可以對(duì)多晶體金屬起到明顯的強(qiáng)化作用，同時(shí)，在常溫和一定的外力作用下，當(dāng)總的塑性變形量一定時(shí)，細(xì)化晶粒后可以使位錯(cuò)在更多的晶粒中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，這就會(huì)使塑性變形更均勻，因而不容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，所以細(xì)化晶粒在提高金屬?gòu)?qiáng)度的同時(shí)也改善了金屬材料的塑性。2）晶界對(duì)塑性變形的影響

返回晶間變形的主要方式是晶粒之間相互滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)3）晶間變形

多晶體受力變形時(shí)，沿晶界處可能產(chǎn)生切應(yīng)力，當(dāng)此切應(yīng)力足以克服晶粒彼此間相對(duì)滑動(dòng)的阻力時(shí)，便發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。另外，由于各晶粒所處位向不同，其變形情況及難易程度亦不相同。這樣，在相鄰晶粒間必然引起力的相互作用，而可能產(chǎn)生一對(duì)力偶，造成晶粒間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于晶間變形不能簡(jiǎn)單地看成是晶界處的相對(duì)機(jī)械滑移，而是晶界附近具有一定厚度的區(qū)域內(nèi)發(fā)生應(yīng)變的結(jié)果。這一應(yīng)變是晶界沿最大切應(yīng)力方向進(jìn)行的切應(yīng)變，切變量沿晶界不同點(diǎn)是不同的，即使在同一點(diǎn)上，不同的變形時(shí)間，其切變量亦是不同的。在冷態(tài)變形條件下，多晶體的塑性變形主要是晶內(nèi)變形，晶間變形只起次要作用，而且需要有其他變形機(jī)制相協(xié)調(diào)。這是由于晶界強(qiáng)度高于晶內(nèi)，其變形比晶內(nèi)的困難。還由于晶粒在生成過(guò)程中，各晶粒相互接觸形成犬牙交錯(cuò)狀態(tài)，造成對(duì)晶界滑移的機(jī)械阻礙作用，如果發(fā)生晶界變形，容易引起晶界結(jié)構(gòu)的破壞和裂紋的產(chǎn)生，因此晶間變形量只能是很小的。返回二、塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響1、冷變形強(qiáng)化金屬在冷變形時(shí)，隨著變形程度的增加，強(qiáng)度和硬度提高而塑性和韌性下降的現(xiàn)象。加工硬化冷作硬化產(chǎn)生冷變形強(qiáng)化的原因：塑性變形過(guò)程中滑移面附近的晶格發(fā)生畸變，甚至產(chǎn)生晶粒破碎現(xiàn)象，從而大大增加了繼續(xù)滑移的阻力，使繼續(xù)變形越來(lái)越困難。如果要繼續(xù)變形，則要施加更大的變形力，這樣又易導(dǎo)致金屬的斷裂。冷變形強(qiáng)化對(duì)金屬的冷變形加工造成不利影響冷變形強(qiáng)化是強(qiáng)化金屬材料的手段之一金屬?gòu)?qiáng)化機(jī)制：形變強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化（第二相強(qiáng)化）返回2、回復(fù)和再結(jié)晶塑性變形使畸變的晶格處于高勢(shì)能的不穩(wěn)定狀態(tài)，金屬原子有恢復(fù)到晶格畸變前穩(wěn)定的自發(fā)狀態(tài)。常溫下，大多數(shù)金屬的原子擴(kuò)散能力很低，不穩(wěn)定狀態(tài)可長(zhǎng)期維持將變形后的金屬加熱，增強(qiáng)其原子擴(kuò)散能力，晶格畸變大大減輕冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象得到一定緩解，冷變形引起的內(nèi)應(yīng)力大大下降——回復(fù)回復(fù)溫度：使晶格畸變基本消除的最低溫度T回≈0.3T熔變形金屬回復(fù)的絕對(duì)溫度金屬熔點(diǎn)的絕對(duì)溫度在生產(chǎn)中，采用回復(fù)處理（低溫退火）使已冷變性強(qiáng)化的金屬在維持較高強(qiáng)度的同時(shí)，適當(dāng)改善其塑性和韌性，并基本消除內(nèi)應(yīng)力。返回將變形后的金屬加熱到更高溫度，其原子具有更強(qiáng)的擴(kuò)散能力，能以滑移面上的碎晶塊或其他質(zhì)點(diǎn)為晶核，長(zhǎng)出與變形前晶格結(jié)構(gòu)相同的新的等軸晶粒再結(jié)晶再結(jié)晶可完全消除塑性變形所引起的硬化現(xiàn)象，并使晶粒得到細(xì)化，力學(xué)性能甚至塑性變形前更好。T再≈0.4T熔金屬再結(jié)晶的熱力學(xué)溫度在生產(chǎn)中常在多個(gè)冷變形工序之間安排中間退火，以消除冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象，使變形易于繼續(xù)進(jìn)行。再結(jié)晶退火在實(shí)際生產(chǎn)中，金屬在進(jìn)行鍛造或其他熱變形加工時(shí)，由于變形是在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其再結(jié)晶溫度的狀態(tài)下進(jìn)行的，金屬在塑性變形的同時(shí)隨即發(fā)生了再結(jié)晶。冷變形：再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的變形熱變形：再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的變形加工硬化加工硬化隨即被再結(jié)晶消除返回塑性變形使金屬的晶粒沿變形方向被拉長(zhǎng)或壓扁成纖維狀按變形方向排列的晶間雜質(zhì)鍛造流線(xiàn)晶間雜質(zhì)是塑性的，流線(xiàn)呈帶狀分布晶間雜質(zhì)是脆性的，流線(xiàn)呈鏈狀分布變形金屬經(jīng)再結(jié)晶后，細(xì)長(zhǎng)或扁平的纖維組織被再結(jié)晶細(xì)小等軸晶粒取代，但鍛造流線(xiàn)不能通過(guò)再結(jié)晶而消除或改變，只有通過(guò)繼續(xù)的塑性變形才能改變鍛造流線(xiàn)的分布狀態(tài)。3、纖維組織和鍛造流線(xiàn)返回纖維組織和鍛造流線(xiàn)使金屬的力學(xué)性能表現(xiàn)為各向異性。鍛造比＜2，鍛件縱向和橫向的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均隨鍛造比的增大而增大。原始鑄造組織的疏松被壓合，使組織致密。纖維組織和鍛造流線(xiàn)的明顯程度與金屬的變形程度有關(guān)在鍛造生產(chǎn)中，金屬的變形程度以鍛造比表示Y拔長(zhǎng)＝A0/A1=L1/L0Y墩粗＝A1/A0=L0/L1鍛造比為2～5，纖維組織和鍛造流線(xiàn)形成，力學(xué)性能繼續(xù)提高，但出現(xiàn)各向異性，橫向塑性和韌性的提高低于縱向鍛造比＞5，縱向性能不再提高，橫向的塑性和韌性卻逐漸下降返回鍛造時(shí)，選擇合適的鍛造比很重要。以鋼錠為坯料鍛造時(shí)，對(duì)于主要要求橫向力學(xué)性能的零件，鍛造比應(yīng)嚴(yán)格控制在2～5對(duì)于主要要求縱向力學(xué)性能的零件，鍛造比過(guò)大也是有害的。以鋼材為坯料鍛造時(shí)，由于坯料經(jīng)過(guò)軋制已具有鍛造流線(xiàn)，鍛造比一般可不考慮合理的利用纖維組織和鍛造流線(xiàn)所造成的力學(xué)性能的各向異性，是機(jī)械零件設(shè)計(jì)和鍛壓工藝制定必須考慮的問(wèn)題之一。應(yīng)使流線(xiàn)方向與零件所受的最大正應(yīng)力方向一直，與最大切應(yīng)力方向垂直返回三、金屬的塑性成形性能1、金屬本質(zhì)條件對(duì)塑性成形性能的影響金屬塑性成形性能是金屬材料的工藝性能之一，用以衡量金屬材料經(jīng)受塑性成形加工獲得合格制件的難易程度。金屬塑性成形性能的優(yōu)劣：金屬的塑性和變形抗力變形抗力：變形金屬施加于模具單位面積上的反作用力反映金屬變形的難易程度塑性：反映金屬變形的能力1）化學(xué)成分純金屬的塑性?xún)?yōu)于其合金，合金元素成分越復(fù)雜，含量越高，塑性成形性能越差。鋼中含有的磷、硫等有害雜質(zhì)越多，塑性成形性能越差2）金屬組織單相組織優(yōu)于多相組織；細(xì)晶組織優(yōu)于粗晶組織；熱成形組織優(yōu)于冷成形組織返回2、變形條件對(duì)塑性成形性能的影響1）變形溫度在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，金屬原子活動(dòng)能量增強(qiáng)，原子間的結(jié)合力減弱，材料的塑性提高而變形抗力減小。2）應(yīng)力狀態(tài)金屬內(nèi)的拉應(yīng)力使原子趨向分離，可能導(dǎo)致坯料破裂；壓應(yīng)力狀態(tài)可提高金屬的塑性，但會(huì)使變形抗力大大增加返回3）應(yīng)變速率應(yīng)變速率是指變形金屬在單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)變量，而非工模具的運(yùn)動(dòng)速率應(yīng)變速率＜C，隨應(yīng)變速率提高，金屬通過(guò)再結(jié)晶消除形變強(qiáng)化越來(lái)越困難，塑性變差應(yīng)變速率＞C，隨應(yīng)變速率提高，由于變形產(chǎn)生的熱效應(yīng)越來(lái)越強(qiáng)烈，使金屬的溫度明顯提高，從而改善了塑性選擇塑性加工方法原則：充分發(fā)揮金屬塑性，滿(mǎn)足成形要求的前提下盡量減少變形抗力，以降低設(shè)備噸位，減少能量消耗；提高生產(chǎn)率返回四、金屬的塑性變形規(guī)律1、體積不變規(guī)律金屬在塑性變形時(shí)密度變化很小，可認(rèn)為坯料變形前后體積不變2、最小阻力定律金屬內(nèi)某一質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)阻力最小的方向是通過(guò)該質(zhì)點(diǎn)向金屬變形部分周邊所做的法線(xiàn)方向，因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沿此方向移動(dòng)的距離最短，所需的變形功最小。返回§1-3自由鍛一、自由鍛簡(jiǎn)介利用沖擊力或壓力，使金屬在上、下砧鐵之間產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀、尺寸和一定內(nèi)部質(zhì)量的鍛件。特點(diǎn)：1、工具簡(jiǎn)單2、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短3、適應(yīng)性強(qiáng)4、大型鍛件的唯一加工方法自由鍛分為手工鍛和機(jī)器鍛兩種自由鍛所用的工具簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的通用性，主要有鐵砧、大錘、手錘、夾鉗、沖子、鏨子和型錘等鍛件尺寸精度低，生產(chǎn)率低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)工人操作技能的要求高返回二、自由鍛工藝規(guī)程的制定繪制零件圖，確定變形工步，計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸，選定設(shè)備和工具，確定鍛造溫度范圍，確定加熱、冷卻及熱處理的方法1、繪制鍛件圖根據(jù)零件圖，考慮加工余量、鍛造公差和余塊等繪制而成余塊：為了簡(jiǎn)化鍛件形狀，便于鍛造，在加工余量之外又增加的一部分金屬粗實(shí)線(xiàn)表示鍛件的形狀，雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示零件的輪廓尺寸鍛件尺寸注在尺寸線(xiàn)的上面，零件的尺寸注在尺寸線(xiàn)下面的括號(hào)內(nèi)返回零件總長(zhǎng)L（mm）零件最大直徑D（mm）0~5050~8080~120120~160160~200200~250250~315315~400余量a與極限偏差0~315315~630630~10001000~16001600~25002500~40004000~60007±28±39±310±4———8±39±310±412±513±59±310±411±413±514±616±710±411±412±514±615±617±719±8—12±513±515±616±718±820±8—13±514±616±717±719±821±9——16±718±819±821±923±10———19±820±822±9—臺(tái)階軸類(lèi)鍛件的加工余量和鍛造公差返回帶孔圓盤(pán)類(lèi)鍛件的加工余量和鍛造公差零件高度H（mm）零件最大直徑D（mm）80～120120～160160～200加工余量a、b、c與極限偏差abcabcabc0~8080~120120~160160~200200~2506±27±2———5±26±2———9±310±4———7±28±39±3——6±27±38±3——10±412±513±5——8±39±310±411±4—7±28±39±310±4—11±413±514±615±6—返回2、確定變形工步基本工序、輔助工序、精整工序墩粗：使坯料高度減小橫截面積增大的工序拔長(zhǎng)：使坯料橫截面積減小、長(zhǎng)度增加的工序返回沖孔：在坯料上沖出通孔或盲孔彎曲：使坯料軸線(xiàn)產(chǎn)生一定曲率扭轉(zhuǎn)：使坯料一部分相對(duì)于另一部分旋轉(zhuǎn)一定角度錯(cuò)移：在坯料一部分相對(duì)另一部分平移錯(cuò)開(kāi)，但仍保持軸心平行切割：分割坯料或切除鍛件余量鍛接：將兩分離工件加熱到高溫，在鍛壓設(shè)備的沖擊力作用下，使兩者在固相狀態(tài)態(tài)下結(jié)合成一牢固整體返回盤(pán)類(lèi)墩粗、沖孔盤(pán)類(lèi)拔長(zhǎng)、切肩、鍛臺(tái)階筒類(lèi)墩粗、沖孔、在心軸上拔長(zhǎng)曲軸類(lèi)拔長(zhǎng)、錯(cuò)移、鍛臺(tái)階、扭轉(zhuǎn)彎曲類(lèi)拔長(zhǎng)、彎曲環(huán)類(lèi)墩粗、沖孔、在心軸上擴(kuò)孔返回3、計(jì)算坯料質(zhì)量和尺寸鋼材和鋼坯，用于中小型鍛件；鋼錠，用于大中型鍛件m坯料＝m鍛＋m損＝m鍛＋m燒＋m芯＋m切坯料質(zhì)量鍛件質(zhì)量鍛件在加熱和鍛造過(guò)程中的總損耗量燒損量m燒＝K1m鍛室內(nèi)煤爐K1＝2.5％～4%;油爐K1＝2％～3％；煤氣爐K1＝1.5％～2.5％沖孔芯料損耗m芯＝K2d2H實(shí)心沖子沖孔K2＝1.185～1.57；空心沖子沖孔K2＝6.16；墊環(huán)沖孔K2＝4.33～4.71切頭損耗m切圓形截面G切＝（1.5～1.8）D13矩形截面G切＝（2.2～2.36）B2H1如需多次加熱，則每增加一個(gè)火次系數(shù)加0.5K1返回餅塊類(lèi)和空心類(lèi)鍛件第一道工序是墩粗，為了避免鐓彎和便于操作，坯料的高徑比不應(yīng)超過(guò)2.5～3。軸桿類(lèi)鍛件第一道工序是拔長(zhǎng)，拔長(zhǎng)后的最大截面部分應(yīng)達(dá)到規(guī)定的鍛造比要求。有些鍛件既要采用拔長(zhǎng)又要采用墩粗才能鍛造出來(lái)，它的坯料尺寸應(yīng)按上述兩類(lèi)鍛件的公示計(jì)算兩次，取其中的較大值。55.5678910111213141516171819202122232425262728293032333435363840424548505255565860636568707580859095100105110115120125130140150160170180190200210220240250返回4、選定設(shè)備設(shè)備噸位太小，鍛件內(nèi)部鍛不透，質(zhì)量不好，生產(chǎn)率也低設(shè)備噸位太大，造成設(shè)備和動(dòng)力的浪費(fèi)，操作不便，不安全落下部分質(zhì)量/t鍛件類(lèi)型0.250.50.751234圓餅D/mmH/mm<200<35<250<50<300<100≤400<150≤500<200≤600≤300≤750≤300圓環(huán)D/mmH/mm<150<60<350<75<400<100≤500<150≤600<200≤1000<250≤1200≤300圓筒D/mmd/mmL/mm<150≥100≤165<175≥125≤200<250>125≤275<275>125≤300<300>125≤350<350>150≤400≤700>500≤550圓軸D/mmm/kg<80<100<125<200<150<300≤175<500≤225≤750≤275≤1000≤350≤1500方塊H=B/mmm/kg≤80<25≤150<50≤175<70≤200≤100≤250≤350≤300≤800≤450≤1000扁方B/mmH/mm<100>7<160≥15<175≥20≤100≥25≤400≥40≤600≥50≤700≥70返回始鍛溫度約低于AE線(xiàn)150～250℃5、確定鍛造溫度始鍛溫度過(guò)高，坯料會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱甚至過(guò)燒的缺陷。過(guò)熱會(huì)使坯料晶粒粗大，塑性降低，并影響鍛件內(nèi)部的質(zhì)量過(guò)燒會(huì)使坯料報(bào)廢始鍛溫度過(guò)低，則要增加加熱火次，浪費(fèi)能源，降低生產(chǎn)率終鍛溫度過(guò)高，停鍛后晶粒有所長(zhǎng)大，影響鍛件質(zhì)量；終鍛溫度過(guò)低，坯料塑性大大下降，易產(chǎn)生鍛造裂紋，并損壞設(shè)備返回三、自由鍛工藝規(guī)程實(shí)例齒輪的自由鍛工藝1、繪制鍛件圖加工余量和公差a＝10±4b＝9±3c＝13±5返回2、確定變形工步1）下料2）墩粗、滾圓3）局部墩粗4）沖孔5）沖子擴(kuò)孔6）修整返回3、計(jì)算坯料質(zhì)量和尺寸沖孔芯料質(zhì)量鍛件質(zhì)量取d＝60mm，H＝65mm，K2＝1.3燒損質(zhì)量4、選定設(shè)備噸位D=299mm、H＝61，選用0.5t自由鍛錘鋼的密度坯料質(zhì)量坯料的計(jì)算直徑坯料長(zhǎng)度返回四、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性由于鍛造是在固態(tài)下成形，鍛件的形狀、結(jié)構(gòu)所能達(dá)到的復(fù)雜程度遠(yuǎn)不如鑄件，而且自由鍛所使用的工具一般是簡(jiǎn)單的通用性工具，鍛件的形狀和尺寸要求主要靠工人的操作技能來(lái)保證。滿(mǎn)足使用要求的前提下，鍛件形狀盡量簡(jiǎn)單、規(guī)則1、避免錐面或斜面2、避免圓柱面與圓柱面相交返回3、避免非規(guī)則截面和非規(guī)則外形4、避免肋板和凸臺(tái)5、避免有急劇變化或形狀復(fù)雜的零件可分段鍛造，再連接返回§1-4模鍛一、模鍛簡(jiǎn)介使金屬在沖擊力或壓力作用下，在鍛模模膛內(nèi)變形，從而獲得鍛件。特點(diǎn)：1、鍛件的尺寸和精度比較高2、可鍛造形狀較復(fù)雜的鍛件3、鍛件內(nèi)部流線(xiàn)分布合理4、操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)率高鍛件質(zhì)量不能太大，一般在150t以下，鍛模制造成本很高返回二、模鍛錘上模鍛1、模鍛錘砧座比相同噸位自由鍛錘的砧座大得多，并與錘身連成一個(gè)封閉的整體，錘頭與導(dǎo)軌之間的配合比自由鍛錘精密，運(yùn)動(dòng)精度高返回2、錘上模鍛的變形及其模膛1）制坯工步2）模鍛工步實(shí)現(xiàn)坯料的初步成形完成鍛件的最終成形返回返回3、模鍛件圖的制定1）選定分模面返回2）確定加工余量和鍛造公差鍛錘噸位/t加工余量/mm鍛造公差/mm高度方向水平方向高度方向水平方向1235101.5～2.02.02.0～2.52.25～2.53.0～3.51.5～2.02.0～2.52.0～2.52.25～2.53.0～3.5＋1.0－0.5＋1.0－0.5＋1.5－1.0＋2.0－1.0＋2.0－1.0按自由公差選定自由公差/mm鍛件尺寸<66～818～5050～120120～260260～500500～800自由公差±0.5±0.7±1.0±1.4±1.9±2.5±3.0模鍛件的加工余量和鍛造公差比自由鍛小得多返回3）確定模鍛斜度、圓角半徑和連皮厚度為便于坯料和鍛件從模膛中取出，模膛上垂直于分模面的表面必須有一定斜度——模鍛斜度。標(biāo)準(zhǔn)：5°、7°、10°、12°、15°內(nèi)壁斜度比外壁斜度大1～2級(jí)模膛深度與寬度比值（h/b）增大時(shí)，模鍛斜度取較大值同一模鍛上的同一類(lèi)斜度的數(shù)值不要相差太多，盡可能統(tǒng)一面與面相交都要圓角過(guò)渡內(nèi)圓角外圓角減少金屬流動(dòng)的摩擦阻力，減少模具磨損使金屬易于充滿(mǎn)模膛，減小凹角處應(yīng)力集中r=1.5～3mmR=（2～3）r有孔鍛件，只能鍛出盲孔，孔內(nèi)留有一層較薄的金屬——連皮d＝30～80mm，S＝4～8mm；d<30mm，孔不鍛出返回4、變形工步的確定返回5、坯料尺寸的計(jì)算短軸類(lèi)鍛件坯料直徑鍛件的體積沖孔連皮的體積飛邊的體積燒損系數(shù)模鍛噸位/t≤0.7511.52357~1016鍛件質(zhì)量/kg<0.50.5~1.51.5~55~1212~2525~4040~100>100長(zhǎng)軸類(lèi)鍛件坯料直徑坯料的高徑比，1.8～2.2K——模膛系數(shù)，不制坯或有拔長(zhǎng)工步時(shí)，K＝1；有滾擠工步時(shí)，K＝0.7～0.85鍛件的最大橫截面積6、鍛錘噸位的確定返回7、模鍛件的精整1）切邊3）校正2）沖孔切除鍛件分模面周邊的飛邊凹模內(nèi)孔的形狀與鍛件在分模面上的輪廓一致熱切：在模鍛后利用鍛件余熱進(jìn)行，切斷力較小，適用于尺寸較大的鍛件和合金鋼鍛件。冷切：在鍛件冷卻后進(jìn)行，鍛件不易產(chǎn)生變形，適用于尺寸較小和精度要求較高的鍛件。切除沖孔連皮凹模刃口起剪切作用，凸模起推壓作用凸模刃口起剪切作用，凹模起支撐作用為消除鍛件在鍛后產(chǎn)生的彎曲、扭轉(zhuǎn)等變形，使之符合鍛件圖技術(shù)要求4）熱處理常采用正火或退火，以消除過(guò)熱組織或形變強(qiáng)化組織，細(xì)化晶粒，提高鍛件的力學(xué)性能。返回8、模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性1）鍛件應(yīng)具有合理的分模面2）與分模面垂直的非加工表面應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度3）滿(mǎn)足使用要求的前提下鍛件形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)化，避免薄片、高肋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足制模方便、金屬易于充滿(mǎn)模膛、鍛件便于出模、減少余塊4）盡量避免深孔、深槽和多孔結(jié)構(gòu)，便于模具制造和減少余塊5）形狀復(fù)雜件宜采用鍛一焊、鍛一螺紋聯(lián)接等組合結(jié)構(gòu)，以簡(jiǎn)化模具和減少余塊

返回三、其他設(shè)備上的模鍛1、熱模鍛壓力機(jī)上模鍛1）鍛造時(shí)滑塊的行程不變，每個(gè)變形工步在滑塊的一次行程中即可完成，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高2）滑塊運(yùn)動(dòng)精度高，并有鍛件頂出裝置，使模鍛斜度、加工余量和鍛造公差減小3）作用在坯料上的鍛造力是壓力而不是沖擊力，坯料的變形速度較低，對(duì)于低塑性材料的鍛造有利4）工作時(shí)的振動(dòng)和噪聲小，勞動(dòng)條件得到改善電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪和齒輪副的傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而使滑塊上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。鍛模分別安裝在滑塊下端和工作臺(tái)上返回2、平段機(jī)上模鍛相當(dāng)于臥式的熱模鍛壓力機(jī)，沿水平方向?qū)ε髁鲜┘渝憠毫﹀懩９潭ò寄；顒?dòng)凹模凸模（沖頭）模鍛過(guò)程：將棒形坯料放入固定凹模的模槽內(nèi)，并由擋板定位沖頭前進(jìn)，同時(shí)活動(dòng)凹模迅速將坯料夾緊，擋板退出沖頭對(duì)坯料施加鍛壓力，使其充滿(mǎn)模膛回程時(shí)沖頭退出，活動(dòng)凹模松開(kāi)，鍛件從凹模內(nèi)取出，同時(shí)擋板又進(jìn)入工作位置，為下一個(gè)坯料的鍛壓做好準(zhǔn)備返回1）坯料都是棒材或管材，且只進(jìn)行局部加熱和局部變形2）鍛模有兩個(gè)分模面，鍛件出模方便3）需配備對(duì)棒料局部加熱的專(zhuān)用加熱爐可完成在立式鍛壓設(shè)備上不能鍛造的某些長(zhǎng)桿類(lèi)鍛件工藝特點(diǎn)：可鍛出在其他設(shè)備上難以完成的在不同方向上有凸臺(tái)或凹槽的鍛件平鍛機(jī)上模鍛是一種高效率、高質(zhì)量，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的鍛造方法，勞動(dòng)條件好，但設(shè)備昂貴，投資較大，僅適合于大批量生產(chǎn)適于在平鍛機(jī)上鍛造的鍛件是有頭的桿類(lèi)鍛件和有孔的鍛件，也可進(jìn)行管件的局部墩粗或脹形返回3、摩擦壓力機(jī)上模鍛靠飛輪旋轉(zhuǎn)繼續(xù)的能量轉(zhuǎn)化成金屬的變形能力進(jìn)行鍛造1）滑塊行程和打擊能量都可自由調(diào)節(jié)，坯料在一個(gè)模膛內(nèi)可多次打擊，適應(yīng)性強(qiáng)2）滑塊行程速度低，鍛壓力接近于靜壓力性質(zhì)3）金屬在兩次鍛擊之間可充分進(jìn)行再結(jié)晶4）螺桿與滑塊之間為非剛性連接，承受偏心能力差5）摩擦傳動(dòng)的效率低，噸位受到限制返回§1-5板料沖壓一、板料沖壓簡(jiǎn)介利用裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)金屬板料加壓，使之產(chǎn)生變形或分離，從而獲得毛坯或零件的加工方法沖壓的坯料通常是厚度為1～2mm的金屬板料，沖壓時(shí)不加熱1、定義1）常溫下進(jìn)行，原材料必須具有足夠的塑性和較低的變形抗力2、特點(diǎn)2）金屬板料經(jīng)過(guò)冷變形強(qiáng)化并獲得一定的形狀后，具有結(jié)構(gòu)輕巧，強(qiáng)度和剛度較高的特點(diǎn)3）尺寸精度高，互換性好，沖壓后一般不再進(jìn)行機(jī)加工4）沖壓生產(chǎn)操作簡(jiǎn)便，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)率高5）沖壓模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，制造費(fèi)用高3、基本工序分離工序（沖裁）＋成形工序（彎曲、拉深、起伏等）返回二、沖裁

利用沖模使板料沿封閉輪廓分離的工序1、沖裁過(guò)程沖孔落料在板料上沖出孔洞，沖落部分是廢品為了獲得具有一定形狀的落料件，沖落部分是成品彈性變形塑性變形斷裂分離沖裁切口形狀：塌角、光亮帶、剪裂帶、毛刺返回2、沖裁件的設(shè)計(jì)要求1）簡(jiǎn)化模具制造，降低生產(chǎn)成本在滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡量簡(jiǎn)化沖裁件的形狀（圓形、矩形）線(xiàn)段相交處須有圓弧過(guò)渡2）考慮排料方便，節(jié)約原材料3）模具尺寸和模具間隙沖落件的直徑與凹模直徑相同，沖出孔的直徑與凸模直徑相同雙面間隙值Z＝d1－d0設(shè)計(jì)沖孔模具時(shí)，凸模刃口尺寸等于所要求的孔的尺寸設(shè)計(jì)落料模具時(shí)，凹模刃口尺寸等于落料件的尺寸雙面間隙值Z＝10%～15％S板料厚度返回P＝kLSτ沖裁系數(shù)與模具間隙、刃口鈍化、板料機(jī)械性能和厚度的變化有關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般可取k=1.3。

4）沖裁力的計(jì)算沖裁周長(zhǎng)板料厚度材料的抗剪強(qiáng)度P＝LSσb為便于計(jì)算，材料抗剪強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的80％，σb＝1.3τ返回3、沖裁件的修整利用修整模沿沖裁件的外緣或內(nèi)孔切去一薄層金屬，去除塌角、剪裂帶和毛刺，從而提高沖裁件的尺寸精度，降低表面粗糙度外緣修整內(nèi)孔修整4、切斷用剪刃或沖模將板料沿不封閉輪廓進(jìn)行分離的工序返回三、彎曲將板料彎成一定角度和圓弧的變形工序1、彎曲過(guò)程沖頭下降與板料接觸后，板料開(kāi)始彎曲隨著凸模下壓，彎曲半徑減小，板料外側(cè)與凹模接觸距離減小凸模繼續(xù)下壓，彎曲半徑及板料外側(cè)與凹模接觸距離繼續(xù)減小板料內(nèi)側(cè)開(kāi)始與凸模的工作表面接觸最后，板料與凸模和凹模完全貼合返回板料彎曲后，只有內(nèi)徑為r、角度為ф的那部分金屬發(fā)生了變形，其余金屬?zèng)]有發(fā)生變形內(nèi)側(cè)金屬在切向壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生壓縮變形；外側(cè)金屬在切向拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生拉伸變形防止拉裂措施：1）選用強(qiáng)度高而塑性好的材料2）限制彎曲半徑3）下料時(shí)注意使彎曲圓弧切線(xiàn)方向與板料軋制流線(xiàn)方向一致4）防止板料表面劃傷，一面劃傷部位處于拉伸位置而造成應(yīng)力集中板料外表面層金屬產(chǎn)生的拉伸應(yīng)變量最大，所受的拉應(yīng)力最大，可能拉裂材料正火或退火狀態(tài)冷軋狀態(tài)主應(yīng)力方向與鍛造流線(xiàn)平行與鍛造流線(xiàn)垂直與鍛造流線(xiàn)平行與鍛造流線(xiàn)垂直低碳鋼中碳鋼純鋁黃銅（0～0.1）S（0.3～0.5）S00（0.4～0.5）S（0.8～1.0）S0.3S0.3S（0.4～0.5）S（0.8～1.0）S0.3S0.3S（0.8～1.0）S（1.5～1.7）S0.8S0.8S返回2、彎曲件的彈復(fù)當(dāng)外加載荷去除后塑性變形保留下來(lái)，彈性變形要恢復(fù)，從而使板料發(fā)生與彎曲方向相反的變形彈復(fù)角Δα＝α－α′彈復(fù)角的影響因數(shù)：材料的屈服強(qiáng)度越高，彈復(fù)角越大彎曲半徑越大，彈性變形所占比例越大，彈復(fù)角越大返回消除彈復(fù)角的措施：1）利用彈復(fù)規(guī)律，改變彎曲角度2）采用整體彎曲3）采用拉彎工藝減少凸模與板料的接觸面積，使沖壓力集中在彎曲變形區(qū)內(nèi)側(cè)受壓、外側(cè)受拉的應(yīng)力狀態(tài)三向受壓的應(yīng)力狀態(tài)先加一個(gè)縱向力，使板料內(nèi)的應(yīng)力稍大于屈服強(qiáng)度，然后在保持拉力的條件下進(jìn)行彎曲返回3、彎曲件的設(shè)計(jì)要求1）彎曲半徑應(yīng)大于最小彎曲半徑，也不宜過(guò)大2）對(duì)于彎曲部位與板料邊緣及板料上孔的距離要限制3）為防止板料在彎曲時(shí)產(chǎn)生偏移或錯(cuò)動(dòng)，常利用板料上已有的孔作定位孔4）生產(chǎn)批量較小或精度要求不高的彎曲件，可用簡(jiǎn)單的彎曲模壓制

生產(chǎn)批量大，精度要求高的復(fù)雜彎曲件，需設(shè)計(jì)專(zhuān)用的復(fù)合?；蜻B續(xù)模進(jìn)行壓制如果沒(méi)有合適的定位孔，可考慮另加工藝定位孔返回四、拉深將平面板料變形為中空形狀沖壓件的工序1、拉深過(guò)程拉延位于沖頭底部的金屬在整個(gè)拉深過(guò)程中基本上不變形，拉深后成為拉深件地底部沖頭周?chē)h(huán)形區(qū)的金屬變?yōu)槔罴耐脖诃h(huán)形區(qū)的金屬沿徑向產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形徑向?qū)挾?.5（D0－d）筒壁高度H沿徑向產(chǎn)生壓縮變形初始周長(zhǎng)πd（內(nèi)緣）～πD0（外緣）均勻圓筒周長(zhǎng)πd返回2、拉深缺陷及其防止拉深正常進(jìn)行條件：拉深件底部和側(cè)壁的拉應(yīng)力＜板料屈服強(qiáng)度環(huán)形區(qū)內(nèi)的徑向拉應(yīng)力≥板料屈服強(qiáng)度切向壓應(yīng)力不致引起板料喪失穩(wěn)定任何部位的應(yīng)力總和＜板料強(qiáng)度極限1）拉深模具的工作部分必須加工成圓角凸模圓角半徑Rd＝（5～30）S凹模圓角半徑Rp≤Rd返回2）控制模具間隙3）限制拉深系數(shù)雙邊間隙Z＝（2.2～3.0）S拉深件直徑板料直徑深度小的工件可一次拉深完成；深度大的則需兩次或多次拉深拉深次數(shù)板料相對(duì)厚度（S/D）×1000.08~0.150.15~0.300.30~0.600.60~1.01.0~1.51.5~2.0123450.630.820.840.860.880.600.800.820.850.870.580.790.810.830.860.550.780.800.820.850.530.760.790.810.840.500.750.780.800.82極限拉深應(yīng)力：保證拉深過(guò)程正常進(jìn)行的最小拉深系數(shù)返回4）用壓邊圈壓住板料，防止由于徑向力過(guò)大而產(chǎn)生皺褶壓邊圈上的壓力不宜過(guò)大，能壓住工件不致起皺即可，壓力過(guò)大容易導(dǎo)致工件拉裂。5）在板料上涂潤(rùn)滑劑，減少由于摩擦引起的拉深件內(nèi)應(yīng)力的增加及減少模具的磨損3、設(shè)計(jì)拉深件的要求1）拉深件的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)

2）盡量避免直徑小而深度過(guò)大的拉深件3）帶凸緣的拉深件凸緣越大，拉深越困難；

凸緣過(guò)小，在拉深的最后階段因壓邊圈失去作用而產(chǎn)生皺褶d＋12S≤d凸≤d＋25S否則不僅需要多副模具進(jìn)行多次拉深，而且容易出現(xiàn)廢品返回五、其他成形工藝起伏、脹形、翻邊、縮口、擴(kuò)口、旋壓等1、起伏在板料或半成品上使局部金屬變薄以形成局部凸起或凹陷的變形工藝對(duì)經(jīng)過(guò)沖裁、彎曲或拉深后的半成品進(jìn)行局部的變形加工，使沖壓件具有更好的剛性和更合理的結(jié)構(gòu)形狀只有沖頭下的這一小部分金屬在雙向拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生塑性變形并減薄軟膜：簡(jiǎn)化模具制造過(guò)程使用壽命低返回2、脹形將板料或空心半成品的局部表面脹大的工序3、翻邊在板料或半成品上沿一定曲線(xiàn)翻起豎立邊緣的成形工序返回翻孔翻邊前孔徑翻邊后豎邊直徑極限翻孔系數(shù)：工件不致破裂的最小翻邊系數(shù)低碳鋼板料：S≤2mm，m0＝0.723mm<S<6mm，m0＝0.78有色金屬、奧氏體不銹鋼：m0＝0.65～0.70變形區(qū)：沖頭下的圓環(huán)部分在沖頭壓力作用下，變形區(qū)金屬產(chǎn)生切向拉應(yīng)力和徑向拉應(yīng)力切向拉應(yīng)力σθ＞＞徑向拉應(yīng)力σr隨著沖頭下壓，環(huán)形區(qū)內(nèi)各部分的直徑不斷增大，最后形成內(nèi)壁直徑＝?jīng)_頭直徑的豎立邊緣。返回六、典型沖壓件工藝實(shí)例1、采用閉角彎曲模制夾角小于90o的雙角彎曲件

返回2、汽車(chē)消音器零件的沖壓過(guò)程返回§1-6其他塑性成形方法一、精密模鍛在專(zhuān)用或通用模鍛設(shè)備上鍛制高精度鍛件的成形方法下料車(chē)坯少無(wú)氧化加熱1100℃制坯、切邊噴砂處理少無(wú)氧化加熱1100℃粗鍛，砂中冷卻，切邊酸洗少無(wú)氧化加熱800℃精鍛齒形，砂中冷卻，車(chē)削毛邊，酸洗1、精密模鍛的工藝過(guò)程鍛件鍛壓件通常作為毛坯，經(jīng)切削加工才能成為零件。若采用特種鍛造、擠壓、軋制等少、無(wú)切削鍛壓加工方法，則可提高鍛壓件的尺寸精度，減小表面粗糙度值，從而減少切削加工工時(shí)、節(jié)省原材料和能源消耗，有利于降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)率。返回2、精密模鍛的工藝特點(diǎn)1）精密下料

2）采用少無(wú)氧化加熱

3）模具制造精度高

5）合理選擇并控制工藝因素

體積偏差一般控制在2％以?xún)?nèi)盡量減少坯料表面形成的氧化皮精鍛模膛的精度必須比鍛件精度高兩級(jí)精細(xì)清理坯料表面，除凈坯料表面的氧化皮、脫碳層及其他缺陷等；很好地冷卻和潤(rùn)滑鍛模，以嚴(yán)控模具的溫度等4）鍛件不僅表面質(zhì)量好，鍛造流線(xiàn)分布合理，而且不被切斷，從而提高了零件的力學(xué)性能和使用壽命。

返回二、擠壓成形金屬坯料在外力作用下，通過(guò)模具上的孔型發(fā)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀和尺寸的制件的加工方法1、擠壓成形的種類(lèi)金屬?gòu)陌寄Ｄ？字辛鞒?，流?dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同1）正擠壓按擠壓時(shí)金屬流動(dòng)方向返回2）反擠壓金屬?gòu)耐鼓Ｅc凹模之間的間隙中流出，流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反3）復(fù)合擠壓兼有正、反擠壓的特征4）徑向擠壓金屬沿與凸模運(yùn)動(dòng)相垂直的方向流動(dòng)返回?cái)D壓溫度在金屬的再結(jié)晶溫度以上1）熱擠壓按坯料的擠壓溫度坯料塑性好而變形抗力小，但擠壓件的尺寸精度低，表面粗糙擠壓溫度在金屬的回復(fù)溫度以下2）冷擠壓擠壓件的尺寸精度高，可直接擠壓出機(jī)械零件擠壓時(shí)金屬的變形抗力很大，模具應(yīng)具有很高的強(qiáng)度和耐磨性擠壓溫度介于金屬的回復(fù)溫度和再結(jié)晶溫度之間3）溫?cái)D壓變形抗力比冷擠壓小，免除了退火和磷化處理，便于連續(xù)生產(chǎn)擠壓件的尺寸精度和表面粗糙度接近于冷擠壓件潤(rùn)滑措施擠壓前對(duì)坯料軟化退火、磷化或氧化處理，在坯料表面形成一層多孔的磷酸鐵或氧化物膜，便于潤(rùn)滑劑吸附在磷化膜或氧化膜內(nèi)返回2、擠壓成形的特點(diǎn)1）材料處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，可大大提高金屬的塑性2）擠壓件的精度高，可直接擠壓出機(jī)械零件3）擠壓時(shí)金屬變形量達(dá)，可擠出具有深孔、薄壁、細(xì)桿和異形斷面的零件4）強(qiáng)烈的變形強(qiáng)化作用和良好的鍛造流線(xiàn)，力學(xué)性能得到提高5）操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，材料利用率、生產(chǎn)率高6）擠壓時(shí)金屬流動(dòng)需客服強(qiáng)大的內(nèi)部和外部阻力，變形抗力很大，設(shè)備噸位較大。擠壓件一般以小型零件為主返回三、軋制成形金屬坯料在旋轉(zhuǎn)軋輥的碾壓作用下產(chǎn)生連續(xù)的塑性變形，減小橫截面積，增加長(zhǎng)度，以獲得所要求截面形狀制件的加工方法縱軋橫軋斜軋軋輥反向旋轉(zhuǎn)，軋件沿與軋輥軸線(xiàn)垂直的方向作送進(jìn)運(yùn)動(dòng)主要軋制非圓截面的桿類(lèi)軋件軋輥同向旋轉(zhuǎn)，軋件軸線(xiàn)與軋輥軸線(xiàn)平行，并作反向旋轉(zhuǎn)主要軋制軸類(lèi)軋件及齒輪、鏈輪等軋輥同向旋轉(zhuǎn)，軋輥軸線(xiàn)相交一定角度主要軋制橫截面呈周期性變化軋件1、軋制的形式2、軋制的優(yōu)點(diǎn)1）連續(xù)局部成形，工作負(fù)荷小，設(shè)備噸位??；2）生產(chǎn)率比一般錘上模鍛高；3）產(chǎn)品精度高，顯著節(jié)約原材料；4）生產(chǎn)環(huán)境好，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化缺點(diǎn)通用性差，需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備和模具返回使坯料通過(guò)一對(duì)帶有扇形模塊并反向旋轉(zhuǎn)的軋輥以獲得軋件3、軋制成形工藝方法1）輥軋軋輥軸線(xiàn)與坯料軸線(xiàn)互相垂直輥鍛的應(yīng)用：1）扁截面的長(zhǎng)桿件，如扳手、鏈環(huán)等2）帶有頭部，且沿長(zhǎng)度方向橫截面面積遞減的鍛件，如葉片等3）連桿件返回兩軋輥同向旋轉(zhuǎn)，軋輥軸線(xiàn)交叉一定角度，坯料靠摩擦力矩被引入上、下軋輥之間，邊反向旋轉(zhuǎn)邊沿軸向送進(jìn)2）螺旋斜軋坯料受壓縮，沿徑向和軸向流動(dòng)并充填軋輥上的型槽返回坯料通過(guò)感應(yīng)加熱器加熱，置于兩個(gè)軋輥之間，兩軋輥同向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)坯料作對(duì)滾運(yùn)動(dòng)，通過(guò)局部連續(xù)成形軋制成齒輪。3）齒輪和螺紋軋制齒輪軋制坯料沿徑向變形，軸向變形很小單件軋制多件軋制軋輥除轉(zhuǎn)動(dòng)外，還要做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)坯料邊旋轉(zhuǎn)邊作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，軋輥不作徑向進(jìn)給返回螺紋軋制螺紋滾壓兩個(gè)帶螺紋的軋輥同向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)坯料旋轉(zhuǎn)，其中一個(gè)軋輥還要同時(shí)作徑向進(jìn)給，從而在坯料上軋制出螺紋。通常在室溫下進(jìn)行冷軋絲杠返回①將加熱好的環(huán)形坯料套在芯輥上，在摩擦力作用下碾壓輥帶動(dòng)坯料和芯輥一起旋轉(zhuǎn)4）碾環(huán)擴(kuò)孔②隨碾壓輥向下送進(jìn)，坯料壁厚減薄，金屬沿切線(xiàn)方向延伸，孔徑不斷擴(kuò)大③導(dǎo)向輥使坯料保持圓形，并使其旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)④當(dāng)坯料外緣與信號(hào)輥接觸時(shí)，信號(hào)輥發(fā)出精碾信號(hào)，然后發(fā)出停碾信號(hào)返回采用帶有楔形模塊的一對(duì)軋輥，以相同方向旋轉(zhuǎn)，使坯料在軋輥?zhàn)饔孟伦鞣聪蛐D(zhuǎn)的軋制成形方法5）楔橫軋坯料沿徑向壓縮和軸向延伸楔入展寬精整返回四、拉拔成形坯料在牽引力作用通過(guò)模孔拉出，使之產(chǎn)生塑性變形而得到截面縮小、長(zhǎng)度增加的制品的工藝返回五、精密沖裁使板料沖裁區(qū)的金屬處于靜液壓狀態(tài)下，抑制剪切紋的產(chǎn)生，通過(guò)塑性變形使板料實(shí)現(xiàn)分離的高精度沖裁方法強(qiáng)力壓邊精沖對(duì)向凹模精沖主要區(qū)別增加V形壓邊圈和反壓力頂桿模具間隙只有0.5％～2％S凸模和凹模工作部分的刃口部位有很小的圓角V形壓邊圈和反壓板的作用使間隙區(qū)以外的板料在整個(gè)沖裁過(guò)程中始終保持平面狀態(tài)，避免發(fā)生彎曲翹起而在變形區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，并使切口附近的金屬始終處于均衡的三向壓應(yīng)力提高金屬的塑性，抑制裂紋的產(chǎn)生返回普通沖裁精密沖裁板料在沖模上、下刃口處裂紋的產(chǎn)生－擴(kuò)展－撕裂通過(guò)模具間隙區(qū)內(nèi)金屬的塑性變形板料分離方式不同精沖過(guò)程沖裁變形區(qū)：ABCD四點(diǎn)之間的平行四邊形區(qū)域A、C兩點(diǎn)達(dá)到并錯(cuò)過(guò)同一水平位置時(shí)，變形區(qū)金屬的轉(zhuǎn)移全部完成，坯料與沖落件斷開(kāi)，精沖結(jié)束返回六、超塑性成形利用金屬在特定條件下所具有的超塑性進(jìn)行成形加工的方法微晶超塑性相變超塑性其他超塑性細(xì)小的等軸晶粒適當(dāng)?shù)淖冃螠囟葮O低的應(yīng)變速率晶粒大小在10μm以下0.5～0.7Tm溫度范圍內(nèi)10－4～10－1s－1金屬具有極好的固態(tài)流動(dòng)性金屬的變形抗力很小晶內(nèi)變形很小，細(xì)小晶粒得以保持，強(qiáng)度和塑性好變形溫度穩(wěn)定，變形速率很低，制件內(nèi)的殘余應(yīng)力很小，尺寸穩(wěn)定返回返回七、高能率成形1、爆炸成形利用炸藥爆炸的化學(xué)能使金屬材料高速高壓成形的加工方法在極短的時(shí)間內(nèi)（毫秒級(jí)）將化學(xué)能、電能、電磁能或機(jī)械能傳遞給被加工的金屬材料，使之迅速成形的工藝方法。高能率成形速度高，可以使難變形的材料進(jìn)行成形，加工時(shí)間短，加工精度高。爆炸在5～10s內(nèi)產(chǎn)生幾百萬(wàn)MPa壓力脈沖的沖擊波，坯料在l～2s，甚至在毫秒或微秒量級(jí)時(shí)間內(nèi)成形。爆炸成形設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作，工件尺寸一般不受設(shè)備能力限制，形狀可較復(fù)雜，但生產(chǎn)率低。爆炸成形主要用于板料拉深、脹形、彎曲、沖孔、粉末壓制等工藝。此外還常用于爆炸焊接、表面強(qiáng)化、管件結(jié)構(gòu)的裝配等方面。適用于試制或小批量生產(chǎn)大型制件。返回2、電液成形利用在液體介質(zhì)中高壓放電時(shí)產(chǎn)生的高能沖擊波，使坯料產(chǎn)生塑性變形的方法高壓直流電