金属工艺锻压ppt课件.ppt

第十二章,锻,压,引言：,1,、锻压的概念,锻压是对坯料施,加外力,，使其产生,塑性变形,，改变尺,寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的,成型加工方法，使锻造和冲压的总和。,锻造：,一般是将轧制圆钢、方钢（中、小锻件）或钢锭（大锻件,）加热到,高温,状态后进行加工。,板料冲压：,是在冲床上用冲模使金属或非金属板料产生分离或变,形而获得制件的加工方法。板料冲压通常在,室温下,进行，所以又,叫,冷冲压,。（用于冲压的材料必须具有良好的塑性，常用的有低,碳钢、高塑性合金钢、铝和铝合金、铜和铜合金等金属材料以及,皮革、塑料、胶木等非金属材料。）,金属塑性变形分为冷变形和热变形两种。,(1),冷变形对金属组织和性能的影响,冷变形是再结晶温度以下的变形。,组织变化,冷变形强化,产生残留应力,(2),热变形对金属组织和性能的影响,热变形是再结晶温度以上的变形。,改善金属的组织和性能,使金属性能各向异性,2,、锻压的特点,(2),节约金属材料,比如在热轧钻头、齿轮、齿圈及冷轧丝杠时节省了切,削加工设备和材料的消耗。,(1),改善金属组织、提高力学性能,锻压的同时可消除铸造缺陷，均匀成分，形成纤维组织，从,而提高锻件的力学性能。,(3),较高的生产率,比如在生产六角螺钉时采用模锻成形就比切削加工效率约,高,50,倍。,（,4,）锻压主要生产承受重载荷零件的毛坯，如机器中的,主轴、齿轮等，,但不能获得形状复杂的毛坯或零件。,1),轧制,使金属坯料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续,塑性变形，改变其性能，获得所要求的截面形状的加工,方法。,（视频）,2),挤压,将金属坯料置于挤压筒中加压，使其从挤压模的,模孔中挤出，横截面积减小，获得所需制品的加工方法。,3),拉拔,坯料在牵引力作用下通过拉拔模的模孔拉出，产,生塑性变形，得到截面细小、长度增加的制品的加工方,法，拉拔一般是在冷态下进行。,4),自由锻,用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下,砧间，使坯料受冲击力作用而变形，获得所需形状的锻,件的加工方法。,3,、锻压的基本生产方式,5),模锻,利用模具使金属坯料在模膛内受冲击力或压力作用，产,生塑性变形而获得锻件的加工方法。,6),板料冲压,用冲模使板料经分离或成形得到制件的加工方法。,在上述的六种金属塑性加工方法中，轧制、挤压和拉拔主要用,于生产型材、板材、线材、带材等；自由锻、模锻和板料冲压总,称锻压，主要用于生产毛坯或零件。,二、金属的可锻性,金属的可锻性是指金属锻压变形难易程度的一种工艺性,能。,可锻性常用,塑性,和,变形抗力,两个指标来综合衡量。,塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性越好。,塑性用和来表示。,变形抗力：是指塑性变形是金属反作用于工具上的力。,影响金属的塑性和变形抗力的因素,(1),化学成分,纯铁的可锻性比碳钢的好，低碳钢的可锻性比高碳钢的好,(2),金属组织,固溶体的可锻性好，碳化物的,可锻性差,;,晶粒细小有均匀的组,织可锻性好。,(3),变形温度,提高金属变形时的温度，,改善了金属的可锻性。,当温度过高时，金属会产,生过热、过烧缺陷，使塑,性显著下降。,(4),变形速度,41,(5),应力状态,压应力数目越多，塑性越好；拉应力数目越多，塑性越差；,应力状态对于变形抗力的影响为：同号应力状态下的变形抗力大,于异号状态下的变形抗力。所以，在选择变形方法时，对于塑性,高的金属，变形时出现拉应力有利于减少能量消耗；对于塑性低,的金属应尽量采用三向压应力以增加塑性，防止裂纹。,三、锻造比,锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。,拔长时的锻造比为,Y,拔,=S,0,/S=L/L,0,镦粗时的锻造比为,Y,镦,=H,0,/H=S/S,0,一般情况下，增加锻造比，对改善金属的组织和性能是有,利的。但是锻造比太大是无益的。,第二节,自由锻,1,、自由锻的分类、特点及应用,自由锻的适应性强，灵活性大，生产周期短，成本低。,缺点是锻件尺寸精度低，加工余量大，金属材料消耗多，,生产率低，劳动强度大、条件差，要求操作者的技术水,平较高。,自由锻适合于单件、小批和大型锻件的生产。,自由锻是只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、,下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质,量锻件的方法。,2,、自由锻设备,）自由锻常用设备,空气锤,蒸汽,空气锤,液压机,利用压缩空气推动锻锤进,行工作。以落下部分质量,来表示锻造能力；常用吨,位为,65,750,千克，用于,锻造小型锻件。,利用一定蒸汽或压缩空气,推动锻锤进行工作。常用,吨位为,1,5,吨，用于锻造,中型锻件，是模锻的主要,设备。,利用高压水为动力进,行工作。靠静压力工,作。常用吨位为,5150,吨，用于锻造,大型锻件，是大型锻,件的唯一设备。,2,）自由锻常用工具,3,、自由锻工序,自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序。,基本工序,包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割等，见表,12,1,；,辅助工序,包括压钳口、倒棱、压肩等；,精整工序,是对已成形的锻件表面进行平整，清除毛刺、校直弯曲、,修整鼓形等。,二、自由锻工艺规程的制订,工艺规程是指导生产的基本技术文件。,编制自由锻工,艺规程应遵循,设计自由锻零件时，必须考虑锻造,工艺是否方便、经济和可能；,零件的形状应尽量简单和规则。,（零件的结构不合理，将使锻造操,作困难，降低生产率和造成金属的,浪费）,自由锻的工艺规程,主要有以下内容,绘制锻件图,坯料质量和尺寸的计算,选择锻造工序,选择锻造设备,选择坯料加热、锻件冷却和热,处理方法,1,、绘制锻件图,锻件图是根据零件图绘制的。自由锻件的锻件图是在零件图的基,础上考虑了工艺余块、加工余量、锻造公差等之后绘制的图。模,锻件的锻件图还应考虑分模面的选择、模锻斜度和圆角半径等。,锻件图的绘制方法如下：,1,）锻件的形状用粗实线，同时用假想线（双点划线）描绘出零件的形状。,2,）锻件的尺寸和公差标注在尺寸线的上面，零件的尺寸和公差用括号标注在,尺寸线的下面或侧面。,3,）图上无法标注的技术要求，如锻造温度范围、锻造比、氧化缺陷、脱碳层,深度等以技术条件方式用文字说明。,2,、计算坯料质量与尺寸,坯料的质量,为锻件的重量与锻造时各种金属损耗的重量之和，,可按下式进行计算：,m,坯,=m,锻,+m,烧,+m,芯,+m,切,式中,m,坯,-,坯料重量；,m,锻,-,锻件重量；,m,烧,-,加热时坯料表面氧化烧损的重量,与所用加热设备类型等因素有关，,可参考相关资料；,m,芯,-,冲孔时的芯料重量；,m,切,-,锻造中被切掉的金属重量。,坯料尺寸,根据计算出的坯料重量即可计算杯料的体积，最后依,据选择的坯料截面尺寸确定其长度。,2,、计算坯料质量与尺寸,坯料的质量,为锻件的重量与锻造时各种金属损耗的重,量之和，可按下式进行计算：,m,坯,=m,锻,+m,烧,+m,芯,+m,切,式中,m,坯,-,坯料重量；,m,锻,-,锻件重量；,m,烧,-,加热时坯料表面氧化烧损的重量,与所用加热设备类型等因素有关，,可参考相关资料；,m,芯,-,冲孔时的芯料重量；,m,切,-,锻造中被切掉的金属重量。,坯料尺寸,根据计算出的坯料重量即可计算杯料的体,积，最后依据选择的坯料截面尺寸确定其长度。,3,、选择锻造工序,通常，自由锻件的成形过程是由一系列锻造工序组合而成,的，工序的选择主要是根据锻件的形状和工序的特点来确定（,表,12-2,）。,1,）盘类圆环类锻件,包括各种圆盘、叶轮、齿轮、模块等，其,特点是横向尺寸大于高度尺寸，或者二者相近。锻造基本工序,是镦粗，其中带孔的件需冲孔。,2,）空心类锻件,包括各种圆环、齿圈、轴承环和各种圆筒、缸,体、空心轴等，锻造空心件的基本工序有镦粗、冲孔、马杠扩,孔、芯棒拔长等。,3,）轴杆类锻件,包括各种圆形截面实心轴，如传动轴、轧辊、,立柱、拉杆等，还有矩形方形、工字形截面的杆件如摇杆、杠,杆、推杆、连杆等，锻造轴杆件的基本工序是拔长，但对于截,面尺寸相差大的铸件，为满足锻造比的要求，则需采取镦粗一,拔长工序。,4,）曲轴类锻件,包括单拐和多拐的各种曲轴，目前,锻造曲轴的工艺有自由锻、模锻、全流线挤压锻等,。其中自由锻的力学性能差，加工余量大，只在单,件或小批生产中应用。其基本工序有拔长、错移和,扭转。,5,）弯曲类锻件,包括各种具有弯曲轴线的锻件，如,吊钩、弯杆、曲柄、轴瓦盖等，基本工序是拔长、,弯曲。,6,）复杂形状锻件,包括阀体、叉杆、十字轴等，锻,造难度大，应根据锻件形状特点，采用适当工序组,合锻造。,三、自由锻锻件结构工艺性,1,、零件结构应尽可能简单、对称、平直,；,要求锻件外形尽可能由平面和圆柱面组成。一些难以锻出的形状，小的孔和,凹槽可用填加余块的办法简化锻件形状。,2,、应避免零件上的锥形、楔形结构,；,3,、不允许有小凸台,为便于切削加工和装配而设计的小凸台可用沉头孔代替。,4,、零件上不允许有加强筋,；,为了增加强度，可适当增加薄壁筒的外径，或待薄壁筒锻好后再将加强,肋焊上去。,5,、应避免圆柱面与圆柱面、圆柱面与棱柱面相交,；,复杂的相贯线无法锻出，改为圆柱体端面与截柱体的平面相交便于锻制,。或将各圆柱体锻出后再焊成整体。,对横截面尺寸相差很大或形状复杂的零件，应尽可,能分别对其进行锻造，然后用螺纹连接。,如下图：螺纹连接,第三节,模,锻,模锻：,是在高强度金属锻模上预先制出于锻件形状一致的模,膛，使坯料在模膛内受压变形，由于模膛对金属坯料流动的,限制，因而锻造终了时能得到和模膛形状相符的锻件。,模锻与自由锻相比，具有以下,特点,：,1,）生产率高、易于机械化，可成批大量生产；,2,）锻件尺寸精度高、表面粗糙度值小，可以减少机械加工,余量和余块的数量，节省金属材料和加工工时。,但是，模具费用昂贵，需要能力较大的专用设备，所以,只有在大批大量生产时采用模锻才是经济合理的，模锻件,的重量一般在,150kg,以下。,一、锤上模锻,锤上模锻是较为常用的模锻方法，所用设备主要是,蒸汽,-,空,气模锻锤,。形状简单的锻件可在单模槽内锻造成形，称,单,模槽模锻,，见图；复杂的锻件，必须在几个模槽内锻造后,才能成形，称,多模槽模锻,，见图,分类：,按设备类型模锻可分为锤上模锻、胎模锻、压力机上模锻等。,一、锤上模锻,锻模由上、下模组成。上模和下模分别安装在锤头下端和,模座上的燕尾槽内，用楔贴紧固。上、下模合在一起，形,成完整的模膛。根据模膛功用不同，分为模锻模膛和制坯,模膛。,1.,模锻模膛,模锻模膛又可分为预锻膛和终锻模膛。,（,1,）,预锻模膛,为了改善终锻时金属的流动条件，避免产生充填,不满和折迭，使锻坯最终成形前获得接近终锻形状的模膛，它可,提高终锻模膛的寿命。其结构比终锻模膛高度大、宽度小、无飞,边槽，模锻斜度和圆角大。,（,2,）,终锻模膛,模锻时最后成形用的模膛，和热锻件图上相应部,分的形状、尺寸一致。模膛周围设飞边槽，通孔锻件需留冲孔连,皮。,2,、,制坯模膛,用以初步改变毛坯形状、合理分配金属，,以适应锻件横截面积和形状的要求，使金属能更好地充满模锻,模膛的工序称为制坯工序。,1,）拔长模膛,作用是减少坯料某部分的横截面面积，增加该部分的长度，当模锻件沿轴向各横截,面积相差较大时，采用拔长模膛。,2,）滚压模膛,其作用是减小坯料某部分横截面积，增大另一部分的横截面积。当模锻件沿轴线的,各横截面面积相差不很大时或作修整拔长后的毛坯时，采用滚压模膛。,3,）弯曲模膛,其作用是弯曲杆类模锻件的坯料,4,）切断模膛,其作用是切断金属。单件锻造时，用它从坯料上切下锻件或从锻件上切下钳口，多,件锻造时，用它来分离成单个件。,1,）拔长模膛,作用是减少坯料某部分的横截面面积，增加该,部分的长度，当模锻件沿轴向各横截面积相差较大时，采用,拔长模膛。,2,）滚压模膛,其作用是减小坯料某部分横截面积，增大另一,部分的横截面积。当模锻件沿轴线的各横截面面积相差不很,大时或作修整拔长后的毛坯时，采用滚压模膛。,3,）弯曲模膛,其作用是弯曲杆类模锻件的坯料,4,）切断模膛,其作用是切断金属。单件锻造时，用它从坯料,上切下锻件或从锻件上切下钳口，多件锻造时，用它来分离,成单个件。,（二）模锻工艺规程的制订,模锻生产的工艺规程包括制订锻件图、计算坯料尺寸、,确定模锻工步、选择设备及安排修整工序等。,1,、制订模锻锻件图,模锻锻件图是制造和检验终锻模膛的依据。这是以零件图为,基础，考虑了分模面的选择、加工总余量、公差、余块、模锻,斜度和圆角半径等绘制的。,（,1,）分模面的选择,选择分模面位置,最基本的原则,是：应选在锻件具有最大水平投,影尺寸的位置上，最好为锻件中部的一个平面，并使锻件上所,加余块最少，上、下模膛深度最浅且尽可能基本一致。,4,）要保证锻模容易制造。分模面最好做成平面，且上下模膛深度基本一致。（对于,头部尺寸明显偏大的锻件，最好用曲面分模）,5,）要保证锻件上所加的余块最少。,饼块类锻件的高度小于或等于直径时，应取径向分模；有流线方向要求的锻件，应,考虑锻件工作时的受力特点。,1,）要保证模锻件能从模膛中,取出。一般情况下，分模面,应选在模锻件最大尺寸的截,面上。,2,）要保证金属容易充满模膛,，有利于锻模制造和便于取,出锻件。分模面应选在使模,膛深度最浅的位置上。,3,）要保证按选定的分模面制,成锻模后上下两模沿分模面,的模膛轮廓一致，以便在安,装锻模和生产中易于发现错,模现象，及时调整锻模位置,。,1,）要保证模锻件能从模膛中取出。一般情况下，分模面应,选在模锻件最大尺寸的截面上。,2,）要保证金属容易充满模膛，有利于锻模制造和便于取出,锻件。分模面应选在使模膛深度最浅的位置上。,3,）要保证按选定的分模面制成锻模后上下两模沿分模面的,模膛轮廓一致，以便在安装锻模和生产中易于发现错模现象,，及时调整锻模位置。,4,）要保证锻模容易制造。分模面最好做成平面，且上下模,膛深度基本一致。（对于头部尺寸明显偏大的锻件，最好用,曲面分模）,5,）要保证锻件上所加的余块最少。,饼块类锻件的高度小于或等于直径时，应取径向分模；有流,线方向要求的锻件，应考虑锻件工作时的受力特点。,（,2,）加工余量、模锻公差和工艺余块,模锻件的加工余量和公差比自由锻件小得多，其数值根据锻,件大小、形状和精度等级有所不同，一般余量为,1mm-4mm,，公差为,+0.3mm-,+3mm,之间，用时可查有关手册。,（,3,）模锻斜度,模锻斜度不包括在加工余量内，一般取,5,、,7,、,10,、,12,等标准值。锻件的内壁斜度应比外壁斜度值大一级。,（,4,）圆角半径,钢的模锻件外圆角半径取,1mm-6mm,，内圆角半径是外圆角,半径的,3-4,倍。模膛深度越深，圆角半径取值越大。,2.,确定模锻工步,模锻工步主要根据模锻件的形状和尺寸来确定。模锻件按形状,分为两大类：,(1),长轴类,此类锻件的长度明显大于其宽度和高度，如台阶轴、曲轴、,连杆、弯曲摇臂等。锻造时锤击方向垂直于锻件轴线，常选用,拔长、滚压、弯曲、预锻和终锻等工步。,(2),盘类,此类锻件主轴尺寸较短，在分模面上投影为圆形或长宽尺寸,相近，如齿轮、法兰、十字轴、万向节叉等。模锻时，坯料轴,线方向与锤击方向相同，金属沿高度、宽度和长度方向同时流,动。常采用镦粗或压扁等工步制坯，然后终锻。形状简单的锻,件可直接终锻成形。,5,、模锻的后续工序,坯料在锻模内制成模锻件后，须经过一系列修整工序后才,能保证和提高锻件质量。切边和冲孔、校正、热处理、清理和,精压。,4,、坯料计算,计算方法与自由锻相同。坯料重量为锻件、飞边、连皮、,钳口料头和氧化皮重量的总和，一般飞边是锻件重量的,20,-,25,；氧化皮是锻件、飞边、连皮等重量总和的,2.5,-4,。,3,、选择模锻设备,（三）模锻件的结构工艺性,1,）模锻件应具有,合理,的分模面、模锻斜度和圆角半径。,2,）由于模锻件精度较高和表面粗糙度较低，因此零件的配合,表面可留有,加工余量,；非配合表面表面一般不需进行加工，,不留加工余量。,3,）零件的,外形,应力求,简单,、平直和对称。,4,）应,避免窄沟,、深槽、深孔及多孔结构。,5,）,减少余块,以简化模锻工艺，形状复杂的锻件应采用,锻,-,焊,或锻,-,机械加工,联接的方法。,二、胎模锻,胎模锻是介于自由锻与模锻之间的锻造方法。,胎模锻,是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一,种锻造方法。所用模具称为胎膜。,胎模锻一般先用自由锻,制坯，再在胎膜中最后成形,。,与自由锻相比，胎模锻生产率和锻件尺寸精度高、表面,粗糙度值小、节省金属材料、锻件成本低。,与模锻相比，胎模制造简单，成本低，使用方便；但所,需锻锤规格和操作者劳动强度大，生产率和锻件尺寸精度,不如锤上模锻高。,1,、胎模的结构及应用,胎膜不固定在锤头和砧座上，需要时放在下砧铁上。按,其结构可大致分为扣模、合模和套筒模三种主要类型。,（）扣模,用来对坯料进行全部或局部口形，主,要生产杆状非回转体锻件,（,2,）套筒模,锻模成套筒形，主要用于锻造齿轮、法兰盘等回转体锻件,（,3,）合模,通常由上模和下模两部分组成。为了使上下模吻合及不使锻,件产生错移，经常用导柱等定位。合模多用于生产形状较复,杂的非回转体锻件，如连杆、叉形件等锻件。,2,、胎膜锻的工艺过程,胎膜锻工艺过程包括制订工艺规程、制造胎膜、备料、,加热、锻制及后续工序等。,法兰盘胎膜锻造过程，所用胎膜为套筒模，它由模筒、模垫和,冲头组成。原始坯料加热后，先用自由锻锻粗，然后将模垫和,模筒放在下粘铁上，再将镦粗的坯料平放在模筒内，压上冲头,后终锻成形，最后将连皮冲掉。,第四节,板料冲压,板料冲压,通常在室温下进行，所以又称冷冲压，,简称冲压。,冲压的,特点,是不需要对毛坯加热，是节约能源的,加工方法；生产操作简单，生产率高，易实现自动化,和机械化；可以制造形状复杂零件，废料较少；冲压,件结构轻巧，强度、刚度和尺寸精度较高，质量稳定，,互换性好。,其,缺点,是冲压模具结构复杂，精度要求高，制造,费用高。,冲压只有在大批量生产条件下，才能充分显示优,越性。,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。,冲床的作用是完成除剪切以外的其他冲压工作，生产出合格的产品,冲压设备,动画：剪床工作原理,剪床,51,目录,冲床,冲床将完成除剪切以外,的其他冲压工作。,冲床,冲压模具是实现坯料分离或,变形的工艺装备，工作时必须保,证冲出合格的制件，同时能适应,生产规模的需要，还应使模具制,造及维修方便，操作简单、安全,可靠。,一副完整的冲模应由工作零,件、定位零件、卸料零件、导向,零件、基础零件及紧固零件六大,部分组成。,53,一、冲压模具,按冲压工序的组合程度不同可分为,简单模、连续模和复合模三种。,1,、简单模,简单模在冲床一,次行程中只完成,一道工序,1,模柄,2,上模板,3,凸模,4,压板,5,凹模,6,下模板,7,压板,8,卸料板,9,导板,10,定位销,11,套筒,12,导柱,凹模,5,用压板,7,固定在下模板,6,上，下模板用螺栓固定在冲床的工作台上。凸模,3,用压板,4,固定在上模板,2,上，上模板通过模柄,1,与冲床的滑块连接，凸模可随滑块作上下运动。为,了使凸模向下运动时能对准凹模孔，并在凹模孔之间保持均匀间隙，通常用导柱,12,和套,筒,11,来保证。条料在凹模上沿两个导板,9,之间送进，碰到定位销,10,为止。凸模向下冲压,时，冲下部分进入凹模孔，而条料则夹住凸模一起回程向上运动。条料碰到卸料板,8,时,被推下，条料继续在导板间送进。,2,）连续冲模,连续冲模在冲床,一次行程中，按,着一定顺序，在,模具的不同位置,上，同时完成数,道冲压工序,3,）复合冲模,复合冲模在冲床,一次行程中，在,模具的同一位置,上，完成两道以,上冲压工序,适用于产量大、,精度高的冲压件,二、板料冲压的基本工序,分离工序,将坯料的一部分和另一部分分开的工序。,如落料、冲孔、修整、剪切等。,变形工序,是坯料的一部分相对余量一部分产生塑性变,形而不破裂的工序。,如弯曲、拉深、翻边、成形等。,板料冲压的,基本工序,（一）分离工序,将坯料的一部分和另一部分分开的工序。,如落料、冲孔、修整、剪切等。,1,、剪切,用剪刃或冲模将板料沿不封闭轮廓进行分离的工序。,2,、落料和冲孔,将板料按封闭轮廓分离的工序,落料,是被分离的部分为成品或坯料，周边是废料；,冲孔,是被分离的部分为废料，而周边是带孔的成品。,当凸模,1,压向坯料时，首先是金属产生弯曲，然后由于凸模（冲头）和凹模,2,刃口的作用，,使坯料在与切口接触处开始出现裂纹。随着凸模继续向下压，上下两处裂纹扩展连在一起,，使坯料分离，完成落料（或冲孔）的工序,为使成品边缘光滑，凸凹模刃口必须锋利，凸凹模间隙要均匀适当,排样,是落料工作中的重要工艺问题。合理的排样可减少废料，,节省金属材料。无接边的排样法可最大限度的减少金属废料，,但冲裁件的质量不高，所用通常都采用接边的排样法。,修整后冲裁件公差等级,达,IT6,IT7,，表面粗糙度,Ra,为,0.8,1.6m。,修整工序简图,3,、整修,使落料或冲孔后的成品获得精确轮廓的工序称为整修。利,用整修模沿冲压件外缘或内孔刮削一层薄薄的切削或切掉,冲孔或落料时在冲压件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而,提高冲压件的尺寸精度和降低表面粗糙度值。,（二）变形工序,变形工序是使坯料的一部分相对于另一部分产生塑性变形而不,破裂的工序，如弯曲、拉深、翻边、成形等。,1,、弯曲,使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的,工序叫弯曲。,弯曲时材料内侧受压缩，外,侧受拉伸。当外侧拉应力超,过坯料的抗拉强度时，会造,成金属破裂。坯料越厚，内,弯曲半径,r,越小，应力越大,，越易弯裂。一般，弯曲的,最小半径应为（,0.25,1,）,板厚。材料塑性好，弯曲半,径可小一些。,弯曲时还应尽可能使弯曲线与,坯料纤维方向垂直。,与坯料纤维方向垂直,回弹现象,-,由于弹性变形的恢复，坯料略微弹回一点，使被弯曲,的角度增大。一般回弹角为,0,10,，弯曲角度应比成品略小。,拉深过程如图示，其凸模和凹模,有一定的圆角，其间隙一般稍大于,板料厚度。拉深件的底部一般不变,形，厚度基本不变。直壁厚度有所,减小。为避免拉穿，拉伸件直径,d,与坯料直径,D,相比，即,m=d/D,（,m,叫拉深系数）,应在一定范围之内，,一般,m=0.5,0.8,。,m,越小，表明拉,深件直径越小，变形程度越大，越,容易出现拉穿现象。如果拉深系数,过小，不允许一次拉的过深，应分,几次进行，逐渐增加工件的深度，,减小工件的直径，即多次拉深。,2,、拉深,使坯料变形成开口空心零件的工序,使带孔坯料孔口周围获得凸缘的工序。,内孔翻边（图,9-15,）和外缘翻边。,3,、翻边,利用局部变形使坯料或半成品,改变形状的工序成为成型。,用橡皮芯子来增大半成品的中,间部分，在凸模轴向压力作用,下，对半成品壁产生均匀的侧,压力而成形。凹模是可以分开,的。,4,、成形,三、板料冲压件的结构工艺性,1,、落料和冲孔工序对零件的要求,（,1,）零件的孔形应尽量简单对称，尽量采用圆形、矩形,等规则图形，应避免长槽和细长悬臂零件，使排样时的废,料降低到最少。,（,2,）孔间距离或孔与零件边缘的距离不宜过小，孔径也,不能过小，否则会因凸模强度不够而发生折断。,所有的直线与直线、曲线与直线的交接应为圆弧连接，转,角处圆角半径,r,与板厚有关，,90,r（,0.3,0.5,）,90,r,（,0.6,0.7,）,（,1,）弯曲半径不宜小于最小弯曲半径，以免弯裂。,Rmin（,0.2,0.8,）（顺着坯料的纤维方向弯曲）,或Rmin（,0.4,1.2,）（垂直坯料的纤维方向弯曲）。（,2,）,弯曲边不能过短，一般,h,2。否则难以获得形状准确的工件。,（,3,）如果弯曲附近有孔时，应使孔的位置离开弯曲变形区，,否则孔容易变形。,2,、弯曲工序对零件的要求,尽量减少拉深零件的高度，减少拉深次数；弯曲处的圆角半,径不宜过小；对拉深零件的精度要求不宜过高；复杂的冲压,件可采用冲焊结构，简化冲压工艺,。,3,、拉深工序对零件的要求,第五节,锻压新工艺简介,1,、高速高能成形,2,、精密模锻,3,、液态成形,4,、超塑性成形,5,、,板料的真空成形和吹塑成形,6,、粉末锻造,高速高能成形,是利用炸药或电装置在极短时间内释放出化学能、,电能、电磁能等，通过空气或水等传压介质产生的高压冲击波使板,坯迅速变形和贴模而获得制件的成形方法。,常用的高速高能成形方法有爆炸成形、电液成形、电磁成形等。,它们的共同特点是模具简单，零件精度高、表面质量好，能加工塑,性差的难成形材料，生产周期短、成本低。,爆炸成形,是利用高能炸药在,爆炸瞬间释放出的巨大化学,能对金属毛坯进行加工的一,种高能率成形方法。,动画：爆炸成形,57,板料的真空成形和吹塑成形,将超塑性板料放在模具中，并与模具一起加热到超塑性温度后，,将模具内的空气抽出（真空成形）或向模具内吹入压缩空气（吹塑,成形），利用气压差使板坯紧贴在模具上，从而获得所需形状的工,件。这种方法主要适合于成形钛合金、铝合金、锌合金等形状复杂,的壳体零件。,通常零件厚度,在,0.4,4mm,之间的,薄板用真空成形法，,而厚度较大、强度,较高的板料用吹塑,法。,55,真空成形和吹塑成形,粉末锻造的工艺流程为：,制粉,混粉,冷压制坯,烧结加热,模锻,热处理,成品。,动画：粉末锻造的工艺流程,56,辊锻,与模锻件相比，辊锻件力学性能较好，尺寸稳定，可节省材料，,但尺寸和形状精度不高并且只能使截面变小，不能使截面变大，,故主要适用于生产长轴类、长杆类锻件或锻坯。目前，辊锻工,艺已用于制造汽车、拖拉机的前梁、连杆、传动轴、转向节以,及涡轮机叶片等零件。,动画：辊锻,58,