按关键词阅读： 第六 方法 基础 常用 材料 成型 金属 成形 塑性
1、第六章第六章 常用金属塑性成形方法常用金属塑性成形方法 定义：定义：自由锻造是利用冲击力或压力使金属材料自由锻造是利用冲击力或压力使金属材料 在在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形 ， 从产生变形 ， 从 而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件成形过程 。
而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件成形过程 。
自由锻自由锻 6.1 6.1 自由锻与模锻自由锻与模锻 自自 由由 锻锻 优优 点点 自由锻造自由锻造 自自 由由 锻锻 缺缺 点点 自由锻造自由锻造 自由锻工艺规程自由锻工艺规程 自由锻造自由锻造 零件图零件图 - 绘制锻件图绘制锻件图 - 坯料质量和尺寸坯料质量和尺 。
2、寸 计算计算选择锻造工序选择锻造工序- 加热坯料、锻打加热坯料、锻打- 检验检验-锻件锻件 自由锻成形过程自由锻成形过程 1）绘制锻件图）绘制锻件图 绘制锻件图时要考虑绘制锻件图时要考虑: 加工余量加工余量 锻件公差锻件公差 敷料（工艺余块）敷料（工艺余块） 自由锻造自由锻造 锻件加工余量：锻件加工余量： 与零件的形状、尺寸、加工精度、表面粗糙度等因素有与零件的形状、尺寸、加工精度、表面粗糙度等因素有 关 ， 关 ， 通常自由锻锻件的加工余量为通常自由锻锻件的加工余量为46mm ， 它与生产的设备 ， 它与生产的设备 、工装精度、加热的控制和操作技术水平有关 ， 零件越大 ， 、工装精度、加热的控制和操作技术水平有关 。
3、 ， 零件越大 ，形状越复杂 ， 则余量就大 。
形状越复杂 ， 则余量就大 。
锻件公差：锻件公差： 锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量 ， 因为锻造操作 ， 因为锻造操作 中掌握尺寸有一定困难 ， 外加金属的氧化和收缩等原因 ， 使中掌握尺寸有一定困难 ， 外加金属的氧化和收缩等原因 ， 使 锻件的实际尺寸总有一定的误差 。
规定锻件的公差 ， 有利于锻件的实际尺寸总有一定的误差 。
规定锻件的公差 ， 有利于 提高生产率 。
自由锻锻件的公差一般为提高生产率 。
自由锻锻件的公差一般为（12）mm 。
自由锻造自由锻造 3）坯料质量和尺寸计算）坯料质量和尺寸计算 确定坯料质量：确定坯料质量： G坯坯=G锻锻+G烧烧+G切 。
4、切 式中：式中：G坯坯坯料质量 。
坯料质量 。
G锻锻锻件质量 。
锻件质量 。
G烧烧加热时坯料因表面氧化而烧损的加热时坯料因表面氧化而烧损的 质量 ， 第一次加热取被加热金属质量分数的质量 ， 第一次加热取被加热金属质量分数的 2%3% ， 以后各次加热取 ， 以后各次加热取1.5%2.0%； G切切锻造过程中被冲切掉的钢材质量 。
锻造过程中被冲切掉的钢材质量 。
自由锻造自由锻造 确定坯料尺寸确定坯料尺寸 首先根据材料的密度和坯料质量计算出坯料相首先根据材料的密度和坯料质量计算出坯料相 应的应的体积体积； 根据体积不变原则和采用的基本工序类型（如根据体积不变原则和采用的基本工序类型（如 拔长、镦粗等）的拔长、镦粗等） 。
5、的锻造比、高度与直径之比锻造比、高度与直径之比等；等； 然后计算出然后计算出坯料横截面积、直径或边长坯料横截面积、直径或边长等尺寸 。
等尺寸 。
自由锻造自由锻造 当锻造件的第一工序为拔长时 ， 则：当锻造件的第一工序为拔长时 ， 则： F1Y锻锻 F锻锻 式中式中:F1坯料的截面积；坯料的截面积； Y锻锻锻造比 ， 对于圆钢锻造比 ， 对于圆钢Y锻锻=1.31.5左右；左右； F锻锻锻件的最大截面积 。
锻件的最大截面积 。
注意：注意：圆钢直径大小是标准的 ， 如计算的坯料直径与圆钢标圆钢直径大小是标准的 ， 如计算的坯料直径与圆钢标 准直径不符 ， 则应将坯料直径就近取成圆钢直径 ， 然后再重准直径不符 ， 则应将坯料直径就近取成圆 。
6、钢直径 ， 然后再重 新计算坯料高度新计算坯料高度H或长度或长度L 。
自由锻造自由锻造 典型锻件的锻造比典型锻件的锻造比 锻件名称锻件名称 计算计算 部位部位 锻造比锻造比 锻件锻件 名称名称 计算计算 部位部位 锻造比锻造比 碳素钢轴类碳素钢轴类 零件零件 最大 截面 2.02.5 锤头 最大截面 2.5 合金钢轴类合金钢轴类 零件零件 最大 截面 2.53.0水轮机主 轴 轴身 2.5 热轧辊热轧辊 辊身 2.53.0水轮机立 柱 最大截面 3.0 冷轧辊冷轧辊 辊身 3.55.0模块 最大截面 3.0 齿轮轴齿轮轴 最大 截面 2.53.0 航空用大型 锻件 最大截面 6.08.0 自由锻造 。
7、自由锻造 4）选择锻造工序、确定锻造温度和冷却规范等 。
）选择锻造工序、确定锻造温度和冷却规范等 。
选择锻造工序选择锻造工序 分为分为基本工序、辅助工序、精整工序基本工序、辅助工序、精整工序三类 。
三类 。
基本工序基本工序：镦粗、拔长、冲孔镦粗、拔长、冲孔等等 自由锻造自由锻造 盘类锻件盘类锻件 轴及杆类锻件轴及杆类锻件 可采用镦粗、冲孔、压肩、整修可采用镦粗、冲孔、压肩、整修 可采用拔长、压肩、整修可采用拔长、压肩、整修 自由锻造自由锻造 筒及环类锻件筒及环类锻件 弯曲类锻件弯曲类锻件 可采用镦粗、冲孔、拔长、整修可采用镦粗、冲孔、拔长、整修 可采用拔长、弯曲可采用拔长、弯曲 自由锻造自由锻造。
8、曲拐轴类锻件曲拐轴类锻件 其他复杂锻件其他复杂锻件 可采用拔长、分段、错移、整修可采用拔长、分段、错移、整修 可采用拔长、分段、镦粗、冲孔、整修可采用拔长、分段、镦粗、冲孔、整修 自由锻造自由锻造 辅助工序辅助工序：压肩、倒棱、压钳口压肩、倒棱、压钳口等 。
等 。
精整工序精整工序：整形、清出表面氧化皮整形、清出表面氧化皮等 。
自由锻造自由锻造 锻造温度范围及加热冷却范围锻造温度范围及加热冷却范围 常用金属材料的锻造温度范围常用金属材料的锻造温度范围 自由锻造自由锻造 合金种类合金种类始锻温度始锻温度/终锻温度终锻温度/ 碳素钢碳素钢15 ， 25 ， 3012001250750 750 800 35 ， 4 。
9、0 ， 451200800800 60 ， 65 ， T8,T101100800800 合金钢合金钢合金结构钢1150 1200800 800 850 低合金工具钢1100 1150850850 高速钢1100 1150900900 有色金属有色金属H68850700700 硬铝470380380 锻后锻件的冷却：锻后锻件的冷却： 锻件仍有较高的温度 ， 冷却时由于锻件仍有较高的温度 ， 冷却时由于 表面冷却快 ， 内部冷的慢 ， 锻件表里收表面冷却快 ， 内部冷的慢 ， 锻件表里收 缩不一 ， 可能使一些塑性较低的或大型缩不一 ， 可能使一些塑性较低的或大型 复杂锻件产生变形或开裂等缺陷 。
复杂锻件产生变形或开裂等缺陷 。
自由锻造自由锻 。
10、造 锻件冷却方式常有下列锻件冷却方式常有下列3种：种： 1）直接在空气中冷却（空冷） ， 直接在空气中冷却（空冷） ， 此种多用于碳含此种多用于碳含 量小于量小于0.5%的碳钢和碳含量小于的碳钢和碳含量小于0.3%的低合金钢的低合金钢 中小型锻件 。
中小型锻件 。
2）在炉灰或干砂中缓冷在炉灰或干砂中缓冷 对用于中碳钢、高碳钢和对用于中碳钢、高碳钢和 大多数低合金钢中的中型锻件 。
大多数低合金钢中的中型锻件 。
3）随炉缓冷随炉缓冷 锻后随即将锻件放入锻后随即将锻件放入500到到700摄氏度摄氏度 的炉中随炉缓冷 ， 用于中碳钢和低合金钢的大型锻的炉中随炉缓冷 ， 用于中碳钢和低合金钢的大型锻 件以及高合金钢的重要锻 。
11、件 。
件以及高合金钢的重要锻件 。
自由锻造自由锻造 自由锻典型过程举例自由锻典型过程举例 轴类、盘类、环类、筒类、弯曲类等轴类、盘类、环类、筒类、弯曲类等 轴类件自由锻工序轴类件自由锻工序 自由锻造自由锻造 锻件名称：齿轮轴锻件名称：齿轮轴 坯料质量：坯料质量：2.8kg2.8kg 坯料规格：坯料规格：90 x59mm90 x59mm 锻件材料：锻件材料：40Cr40Cr 锻造设备：锻造设备：150kg150kg空气锤空气锤 锻件图：锻件图： 火次火次温度（温度（）操作说明操作说明简图简图 1 112001200800800 镦粗镦粗 拔长、打圆拔长、打圆 压肩压肩 拔长、打圆拔长、打圆 自由锻 。
12、造自由锻造 盘类件自由锻工序盘类件自由锻工序 自由锻造自由锻造 锻件名称：双联齿轮锻件名称：双联齿轮 坯料质量：坯料质量：2.1kg2.1kg 坯料规格：坯料规格：65x83mm65x83mm 锻件材料：锻件材料：4545钢钢 锻造设备：锻造设备：150kg150kg空气锤空气锤 锻件图：锻件图： 火次火次温度（温度（）操作说明操作说明简图简图 1 112001200800800 镦粗镦粗 压肩压肩 拔长、打圆拔长、打圆 自由锻造自由锻造 环类件自由锻工序环类件自由锻工序 自由锻造自由锻造 筒类件自由锻工序筒类件自由锻工序 自由锻造自由锻造 弯曲件自由锻工序弯曲件自由锻工序 自由锻造自由锻造。
13、锻造设备：锻造设备： 中小型锻件所采用的主要是空气锤 ， 空气锤的中小型锻件所采用的主要是空气锤 ， 空气锤的 吨位选择见下表或查锻造手册 。
吨位选择见下表或查锻造手册 。
自由锻造自由锻造 锤的吨位锤的吨位/kg150150250250400400560560 锻件质量锻件质量/kg6 6101026264040 自由锻件结构技术特征自由锻件结构技术特征 自由锻件上应避免锥体、曲线或曲线交接以及自由锻件上应避免锥体、曲线或曲线交接以及 椭圆形、工字形截面等结构椭圆形、工字形截面等结构 自由锻造自由锻造 自由锻造自由锻造 自由锻件上应避免加强筋、凸台等结构自由锻件上应避免加强筋、凸台等结构 。
自由锻造自由 。
14、锻造 当锻件的横截面有急剧变化或形状较复杂时 ， 可将当锻件的横截面有急剧变化或形状较复杂时 ， 可将 其设计成几个简单件构成的组合件 ， 用焊接或机械连其设计成几个简单件构成的组合件 ， 用焊接或机械连 接方法连成整体件 。
接方法连成整体件 。
自由锻造自由锻造 复杂件结构复杂件结构 成形性差的结构成形性差的结构 成形性好的结构成形性好的结构 自由锻造自由锻造 概念：概念：在自由锻造设备上使用不固定在设备上的各种模具在自由锻造设备上使用不固定在设备上的各种模具 称为称为胎模的单膛模具胎模的单膛模具 ， 将已加热的坯料用 ， 将已加热的坯料用自由锻方法预锻自由锻方法预锻 成接近锻件形状 ， 然后用胎模终锻成形的锻造方法 。
成接 。
15、近锻件形状 ， 然后用胎模终锻成形的锻造方法 。
胎模锻造胎模锻造 种类：种类： 扣模、套筒模（开式套筒模、闭式套筒模）、合模 。
扣模、套筒模（开式套筒模、闭式套筒模）、合模 。
1）扣模：）扣模： 用于锻造非回转体锻件 ， 具有敞开的模膛 。
用于锻造非回转体锻件 ， 具有敞开的模膛 。
锻造时工件一般锻造时工件一般不翻转 ， 不产生毛边不翻转 ， 不产生毛边 ， 可用于制坯也可 ， 可用于制坯也可 成形 。
成形 。
胎模锻造胎模锻造 2）套筒模：）套筒模： 套筒模主要用于回转体锻件如齿轮、法兰等 ， 有套筒模主要用于回转体锻件如齿轮、法兰等 ， 有 开式和闭式两种 。
开式套筒模一般只有下模（套筒和垫块） ， 开式和闭式两种 。
开式套筒模一般只有下模 。
16、（套筒和垫块） ，没有上模（锤砧代替上模） ， 没有上模（锤砧代替上模） ， 优点优点是结构简单 ， 可以得到很小是结构简单 ， 可以得到很小 或不带斜度的锻件 。
取件时一般要翻转或不带斜度的锻件 。
取件时一般要翻转180度度;
缺点缺点是对上下砧的平行度要求较严 。
是对上下砧的平行度要求较严 。
闭式套筒模闭式套筒模一般由上一般由上 模、套筒等组成 ， 锻造中金属处于模膛的封闭空间中变形 ， 模、套筒等组成 ， 锻造中金属处于模膛的封闭空间中变形 ， 不不 形成毛边 。
形成毛边 。
胎模锻造胎模锻造 3）合模：）合模： 一般由上下模及导向装置组成 ， 见图 ， 一般由上下模及导向装置组成 ， 见图 ，用来锻造形状复杂的锻件 ， 锻造过程中用来锻造形状复 。
17、杂的锻件 ， 锻造过程中多余金属流多余金属流 入飞边槽形成飞边 。
入飞边槽形成飞边 。
胎模锻造胎模锻造 优点：优点： 与自由锻相比 ， 胎模锻具有锻件品质较好（与自由锻相比 ， 胎模锻具有锻件品质较好（ 表面光洁、尺寸较精确、纤维分布合理）、生表面光洁、尺寸较精确、纤维分布合理）、生 产率高和节约金属等优点 。
产率高和节约金属等优点 。
与模锻相比 ， 胎模锻具有操作比较灵活、胎与模锻相比 ， 胎模锻具有操作比较灵活、胎 模模具简单、容易制造加工、成本低、生产准模模具简单、容易制造加工、成本低、生产准 备周期短等优点 。
备周期短等优点 。
胎模锻造胎模锻造 缺点：缺点： 胎模锻件比模锻件表面品质较差；胎模锻件比模锻件表面品 。
18、质较差； 精度较低、所留的机加工余量大；精度较低、所留的机加工余量大； 操作者劳动强度大、胎模寿命较低 。
操作者劳动强度大、胎模寿命较低 。
胎模锻适用于中、小批量生产小型多品种的胎模锻适用于中、小批量生产小型多品种的 锻件 。
锻件 。
胎模锻造胎模锻造 模模 锻锻 定义：定义：它是将坯料置于锻模模腔内它是将坯料置于锻模模腔内 ， 然后施加冲击力或压力然后施加冲击力或压力 使坯料发生塑性变形而获得锻件的成形过程使坯料发生塑性变形而获得锻件的成形过程 。
模型锻造时坯料是模型锻造时坯料是 整体塑性成形整体塑性成形 坯料坯料三向受压三向受压 。
与自由锻相比 ， 模锻具有如下优点与自由锻相比 ， 模锻具有如下优点: 生产 。
19、效率高 。
生产效率高 。
能锻造形状复杂的锻件 ， 并可使金属流线分布更为合能锻造形状复杂的锻件 ， 并可使金属流线分布更为合 理 。
理 。
模锻件的尺寸较精确 ， 表面质量好 ， 加工余量较小 。
模锻件的尺寸较精确 ， 表面质量好 ， 加工余量较小 。
节省金属材料 ， 减少切削加工工作量 。
在批量足够的节省金属材料 ， 减少切削加工工作量 。
在批量足够的 条件下 ， 能降低零件成本 。
条件下 ， 能降低零件成本 。
模锻操作简单 ， 劳动强度低 。
模锻操作简单 ， 劳动强度低 。
模模 锻锻 缺点：缺点： 模锻设备吨位限制 ， 锻件质量一般在模锻设备吨位限制 ， 锻件质量一般在 150kg以下 。
设备投资较大 ， 模具费用高 ， 以下 。
设备投资较大 ， 模具费用高 ，工艺灵活性较差 。
20、 ， 生产准备周期较长 。
工艺灵活性较差 ， 生产准备周期较长 。
适合于小型锻件的大批、大量生产 。
适合于小型锻件的大批、大量生产 。
模模 锻锻 模锻已广泛应用于飞机、机车、汽车、拖拉机模锻已广泛应用于飞机、机车、汽车、拖拉机 、军工、轴承等制造业中 。
、军工、轴承等制造业中 。
最常见的零件是齿轮、轴、连杆、杠杆、手柄最常见的零件是齿轮、轴、连杆、杠杆、手柄 等 ， 但等 ， 但模锻常限制在模锻常限制在150kg以下的零件以下的零件 。
冷成形工艺（冷镦、冷锻）主要生产一些小型冷成形工艺（冷镦、冷锻）主要生产一些小型 制品或零件 ， 如螺钉、钉子、铆钉、螺栓等 ， 由制品或零件 ， 如螺钉、钉子、铆钉、螺栓等 ， 由 于锻模造价高 ，。
21、制造周期长 ， 故模型锻造仅适用于锻模造价高 ， 制造周期长 ， 故模型锻造仅适用 于大批量生产 。
于大批量生产 。
模模 锻锻 模锻过程模锻过程 模模 锻锻 模锻过程模锻过程 1)绘制模锻件图绘制模锻件图 应考虑分模面、加工余量、锻件公差和敷料应考虑分模面、加工余量、锻件公差和敷料 、模锻斜度、模锻斜度 、模锻件圆角半径、模锻件圆角半径 等 。
等 。
分模面分模面 确定分模面位置原则：确定分模面位置原则： a)要保证模锻件易于从模膛中取出 ， 故通常分模面选择在模锻件要保证模锻件易于从模膛中取出 ， 故通常分模面选择在模锻件最大截面上最大截面上。
b)所选定的分模面应能所选定的分模面应能使模膛的深度最浅使模膛的深度最 。
22、浅 ， 这样有利于金属充满模膛 ， 便于 ， 这样有利于金属充满模膛 ， 便于 锻件的取出和锻模的制造 。
锻件的取出和锻模的制造 。
c)选定的分模面应能使选定的分模面应能使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致上下两模沿分模面的模膛轮廓一致 ， 这样在安装锻模 ， 这样在安装锻模 和生产中发现错模现象时 ， 便于及时调整锻模位置 。
和生产中发现错模现象时 ， 便于及时调整锻模位置 。
模锻模锻 d）分模面）分模面最好是平面最好是平面 ， 且上下锻模的模膛深度尽可 ， 且上下锻模的模膛深度尽可 能一致 ， 便于锻模制造 。
能一致 ， 便于锻模制造 。
e)所选分模面尽可能使锻件上所加的所选分模面尽可能使锻件上所加的敷料最少敷料最少 ， 这样 ， 这样 既可提高材料的利 。
23、用率 ， 又减少了切削加工的工作量既可提高材料的利用率 ， 又减少了切削加工的工作量。
第 。
第2种孔不能锻 。
种孔不能锻 。
模模 锻锻 分模面选择比较图分模面选择比较图 加工余量、锻件公差和敷料加工余量、锻件公差和敷料 模锻件的加工余量和公差比自由锻模锻件的加工余量和公差比自由锻 件的小得多 。
小型模锻件的加工余量一件的小得多 。
小型模锻件的加工余量一 般在般在24mm ， 锻件公差一般为 ， 锻件公差一般为0.5 1mm 。
模模 锻锻 对于孔径对于孔径d25mm 的模锻件 ， 孔应锻出的模锻件 ， 孔应锻出， 但须留 ， 但须留冲孔连皮冲孔连皮； 冲孔连皮厚度与冲孔连皮厚度与 孔径有关 ， 当孔径为孔径有关 ， 当孔径为 30 80 。
24、mm时 ， 连时 ， 连 皮厚度为皮厚度为4 8mm 。
模模 锻锻 模锻斜度模锻斜度 目的目的是便于是便于从模膛中取出锻件从模膛中取出锻件 。
常用模锻斜度系列为：常用模锻斜度系列为： 357101215 模锻斜度与模膛深度有关 ， 当模锻斜度与模膛深度有关 ， 当 模膛深度与宽度的比值（模膛深度与宽度的比值（h/b)越越 大时 ， 取较大的斜度值 。
大时 ， 取较大的斜度值 。
内壁内壁 斜度应比外壁斜度大斜度应比外壁斜度大25 在具有在具有顶出装置的锻压机顶出装置的锻压机 械上 ， 其模锻件上的斜度比没械上 ， 其模锻件上的斜度比没 有顶出装置的小一级有顶出装置的小一级 。
模模 锻锻 模锻件圆角半径模锻件圆角半径 模锻件上凡是面 。
25、与面相交处均应做成圆角 。
模锻件上凡是面与面相交处均应做成圆角 。
目的目的:增大锻件强度 ， 利于锻造时金属充满模膛 ， 避免锻增大锻件强度 ， 利于锻造时金属充满模膛 ， 避免锻 模上的内尖角处产生裂纹 ， 减缓锻模外尖角处的磨损 ， 提高锻模上的内尖角处产生裂纹 ， 减缓锻模外尖角处的磨损 ， 提高锻 模的使用寿命模的使用寿命 。
模模 锻锻 要求要求: 钢质模锻件钢质模锻件 外圆角半径外圆角半径取取1.5 12mm ，内圆角半径内圆角半径比比外圆角大外圆角大2 3倍倍 ；模膛深度越深 ， 圆角半径取值模膛深度越深 ， 圆角半径取值 越大 。
越大 。
例例 一齿轮 ， 材料为一齿轮 ， 材料为45钢 ， 产量为钢 ， 产量为3000件件/月 ， 选用模锻加 。
26、工 。
月 ， 选用模锻加工 。
该件该件直径直径25的孔不锻出的孔不锻出（因放在机加工余量后孔径（因放在机加工余量后孔径25） ， 外） ， 外 径的加工余量放径的加工余量放4mm（半径上放（半径上放2mm） ， 高度上加工余量放） ， 高度上加工余量放 2.5mm 。
分模面如图所示 ， 凡垂直分模面的立壁均放模锻斜度 。
分模面如图所示 ， 凡垂直分模面的立壁均放模锻斜度5。
模模 锻锻 2）坯料质量和尺寸计算）坯料质量和尺寸计算 模锻件坯料质量模锻件坯料质量 =模锻件质量模锻件质量+氧化烧损质量氧化烧损质量+飞边（连皮）质量飞边（连皮）质量 飞边质量飞边质量的多少与锻件形状和大小有关 ， 一的多少与锻件形状和大小有关 ， 一 般按锻 。
27、件质量的般按锻件质量的20% 25%计算 。
计算 。
氧化烧损氧化烧损按锻件质量和飞边质量总和的按锻件质量和飞边质量总和的3% 4%计算 ， 其他规则可参照自由锻坯料质量及计算 ， 其他规则可参照自由锻坯料质量及 尺寸计算 。
尺寸计算 。
模模 锻锻 3）模锻工序确定）模锻工序确定 盘类模锻件：盘类模锻件： 一般采用一般采用镦粗和镦粗和 终锻终锻工序；对于一些工序；对于一些 高轮毂、薄轮辐的模高轮毂、薄轮辐的模 锻件 ， 采用锻件 ， 采用镦粗镦粗-预预 锻锻-终锻工序 。
终锻工序 。
模模 锻锻 长轴类模锻件工序选长轴类模锻件工序选 择有：择有： 预锻预锻-终锻终锻 滚压滚压-预锻预锻-终锻终锻 拔长拔长-滚压滚压-预 。
28、锻预锻-终锻终锻 拔长拔长-滚压滚压-弯曲弯曲-预锻预锻-终终 锻等锻等 模模 锻锻 模锻件成形过程中工序模锻件成形过程中工序 的多少的多少与零件结构设计与零件结构设计 、坯料形状及制坯手段、坯料形状及制坯手段 等有关 。
等有关 。
如：弯曲连杆模锻如：弯曲连杆模锻 模模 锻锻 锻造截面变化较大的长轴类锻件时 ， 常采用断面锻造截面变化较大的长轴类锻件时 ， 常采用断面 呈周期性变化的坯料见图所示：呈周期性变化的坯料见图所示： （a）周期性轧制坯料）周期性轧制坯料 （b）弯曲（）弯曲（c）预锻）预锻 （d）终锻）终锻 模模 锻锻 或者用辊锻机来轧制原坯料代替拔长和滚压工序见图 ， 这样可或者用辊锻机来轧制原坯 。
29、料代替拔长和滚压工序见图 ， 这样可 使模锻过程简化 ， 生产效率高 。
使模锻过程简化 ， 生产效率高 。
（a）原料）原料 （b）辊锻）辊锻 （c）坯料）坯料 1扇形辊锻模扇形辊锻模 2锻辊锻辊 模模 锻锻 4）修整工序）修整工序 切边与冲孔切边与冲孔 锻成的模锻件 ， 通常其周边都带有飞边 ， 锻成的模锻件 ， 通常其周边都带有飞边 ，有通孔的锻件还有连皮 。
须用切边模和冲孔模将飞边和连有通孔的锻件还有连皮 。
须用切边模和冲孔模将飞边和连 皮切除 。
皮切除 。
模模 锻锻 校正校正 在形状复杂的锻件切边（冲连皮）之后进行校在形状复杂的锻件切边（冲连皮）之后进行校 正正提高锻件精度提高锻件精度 。
热处理热处理 目的是为了目的是 。
30、为了消除锻件的过热组织或加工硬化消除锻件的过热组织或加工硬化 组织、内应力组织、内应力等 ， 使模锻件具有所需的组织和性能 。
等 ， 使模锻件具有所需的组织和性能 。
清理清理 清除氧化皮、油污及其他表面缺陷 ， 以清除氧化皮、油污及其他表面缺陷 ， 以提高模提高模 锻件的表面质量锻件的表面质量 。
清理方法有： 。
清理方法有：滚筒打光 。
喷丸清理、滚筒打光 。
喷丸清理、 酸洗酸洗等 。
等 。
模模 锻锻 对于要求精度高和表面粗糙度低的模锻件 ， 除进对于要求精度高和表面粗糙度低的模锻件 ， 除进 行上述各修整工序外 ， 还应在压力机上进行行上述各修整工序外 ， 还应在压力机上进行精压 。
精压 。
模模 锻锻 5）锻模模膛）锻模模膛 分为分为模锻 。
31、模膛模锻模膛和和制坯模膛制坯模膛两大类：两大类： 模锻模膛模锻模膛 模锻模膛分为模锻模膛分为终锻终锻模膛和模膛和预锻预锻模膛两模膛两 种 。
种 。
终锻模膛终锻模膛作用：作用：使坯料最后变形到锻件所要求使坯料最后变形到锻件所要求 的形状和尺寸的形状和尺寸 。
它的形状与锻件的形状相同；因锻 。
它的形状与锻件的形状相同；因锻 件冷却时要收缩 ， 终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放件冷却时要收缩 ， 终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放 大一个收缩量 ， 一般钢件收缩量取大一个收缩量 ， 一般钢件收缩量取1.2%1.5% 。
模模 锻锻 飞边槽作用：飞边槽作用：促使金属充满模膛 ， 增加金属促使金属充满模膛 ， 增加金属 从模膛中流出的阻力 ， 同时 。
32、容纳多余的金属从模膛中流出的阻力 ， 同时容纳多余的金属 。
飞边槽的基本结构形式飞边槽的基本结构形式 模模 锻锻 预锻模膛作用预锻模膛作用：使坯料变形到接近于锻使坯料变形到接近于锻 件的形状和尺寸 ， 终锻时金属容易充满终锻件的形状和尺寸 ， 终锻时金属容易充满终锻 模膛 ， 同时也减小了终锻模膛的磨损 ， 延长模膛 ， 同时也减小了终锻模膛的磨损 ， 延长 使用寿命 。
使用寿命 。
预锻模膛和终锻模膛的主要区别是：预锻模膛和终锻模膛的主要区别是：前前 者的圆角和斜度较大 ， 没有飞边槽者的圆角和斜度较大 ， 没有飞边槽 模模 锻锻 制坯模膛制坯模膛 对于形状复杂的模锻件为了使坯料形状基对于形状复杂的模锻件为了使坯料形状基 本接近模 。
33、锻件形状 ， 本接近模锻件形状 ， 使金属能合理分布和很好使金属能合理分布和很好 地充满模膛 ， 地充满模膛 ， 须预先在制坯模膛内制坯 ， 然后须预先在制坯模膛内制坯 ， 然后 再进行预锻和终锻 。
再进行预锻和终锻 。
制坯模膛：制坯模膛：拔长模膛、滚挤模膛、弯曲模拔长模膛、滚挤模膛、弯曲模 膛、切断模膛膛、切断模膛等 。
等 。
模模 锻锻 拔长模膛拔长模膛用来减少坯料某部分的横截用来减少坯料某部分的横截 面积 ， 以增加该部分的长度 。
面积 ， 以增加该部分的长度 。
模模 锻锻 滚挤模膛滚挤模膛用来减小坯料某部分的横截面积 ， 以增用来减小坯料某部分的横截面积 ， 以增 大另一部分的横截面积 。
它主要是使金属按模锻件形大另一部分的横截面积 。
。
34、它主要是使金属按模锻件形 状分布状分布 。
模模 锻锻 弯曲模膛弯曲模膛对于弯曲的对于弯曲的 杆类模锻件 ， 需用进行杆类模锻件 ， 需用进行 弯曲制坯 。
弯曲制坯 。
坯料可直接或先经坯料可直接或先经 其他制坯工序后再放入其他制坯工序后再放入 弯曲模膛内进行弯曲变弯曲模膛内进行弯曲变 形 。
形 。
模模 锻锻 切断模膛切断模膛 用来从坯料上用来从坯料上 切下锻件或从锻件上切下锻件或从锻件上 切下钳口部金属 。
切下钳口部金属 。
模模 锻锻 6）金属在模膛内的变形过程）金属在模膛内的变形过程 其形变过程可分为三个阶段 。
以锤其形变过程可分为三个阶段 。
以锤 上模锻盘类锻件为例：上模锻盘类锻件为例： 三个阶段：三个阶段： 。
35、 充型阶段；充型阶段； 形成飞边和充满阶段；形成飞边和充满阶段； 锻足阶段锻足阶段 。
模模 锻锻 充型阶段 。
充型阶段 。
在最初的几次锻击时 ， 金属在外力作用下发生塑在最初的几次锻击时 ， 金属在外力作用下发生塑 性变形 ， 坯料高度减小 ， 水平尺寸增大 ， 并有部分金属压入模性变形 ， 坯料高度减小 ， 水平尺寸增大 ， 并有部分金属压入模 膛深处 。
这一阶段膛深处 。
这一阶段直到金属与模膛侧壁接触达到飞边槽桥口为直到金属与模膛侧壁接触达到飞边槽桥口为 止止如图 。
如图 。
形成飞边和充满阶段 。
形成飞边和充满阶段 。
在继续锻造时 ， 由于金属充满模膛圆在继续锻造时 ， 由于金属充满模膛圆 角和深处的阻力较大 ， 金属向阻力较小的飞边槽内流动 ， 形 。
36、成角和深处的阻力较大 ， 金属向阻力较小的飞边槽内流动 ， 形成 飞边 。
由于飞边在随后急剧变冷以至金属流入飞边槽的阻力急飞边 。
由于飞边在随后急剧变冷以至金属流入飞边槽的阻力急 剧增大 ， 变形力也迅速增大 ， 见图（剧增大 ， 变形力也迅速增大 ， 见图（d） 模模 锻锻 锻足阶段 。
锻足阶段 。
由于坯料体积往往都偏多或者飞边由于坯料体积往往都偏多或者飞边 槽阻力偏大 ， 因而 ， 虽然模膛已经充满 ， 但上下槽阻力偏大 ， 因而 ， 虽然模膛已经充满 ， 但上下 模还未合拢 ， 需进一步锻足 。
模还未合拢 ， 需进一步锻足 。
特点：特点： 变形仅发生在变形仅发生在分模面附近区域 ， 分模面附近区域 ， 以便向飞边以便向飞边 槽挤出多余的金属 ， 变形力也急剧增大 ，。
37、直至槽挤出多余的金属 ， 变形力也急剧增大 ， 直至 达到最大值达到最大值p3为止 ， 见图（为止 ， 见图（d）中）中p2p3线 。
线 。
模模 锻锻 模模 锻锻 飞边的作用：飞边的作用： 1. 强迫充填；强迫充填； 2. 容纳多余的金属；容纳多余的金属； 3. 减轻上模对下模的打击 ， 起缓冲作用减轻上模对下模的打击 ， 起缓冲作用。
模模 锻锻 影响金属充满模膛的因素：影响金属充满模膛的因素： 金属的塑性和变形抗力 。
金属的塑性和变形抗力 。
塑性高、变形抗力低的金属容易充满模膛 。
塑性高、变形抗力低的金属容易充满模膛 。
飞边槽的形状和位置 。
飞边槽的形状和位置 。
飞边槽部宽度与高度之比（飞边槽部宽度与高度之比（b/h） 。
38、及槽部高）及槽部高 度度h是主要因素 。
是主要因素 。
b/h越大 ， 越大 ， h越小 ， 则金属在飞越小 ， 则金属在飞 边流动阻力越大 。
强迫充填作用越大 ， 但变形抗边流动阻力越大 。
强迫充填作用越大 ， 但变形抗 力也增大 。
力也增大 。
模模 锻锻 金属模锻时的温度 。
金属模锻时的温度 。
金属的温度高 ， 其塑性好、金属的温度高 ， 其塑性好、 抗力低 ， 易于充满模膛 。
抗力低 ， 易于充满模膛 。
锻件的形状和尺寸 。
锻件的形状和尺寸 。
具有空心、薄壁或凸起部分具有空心、薄壁或凸起部分 的锻件难于锻造、锻件尺寸越大 ， 形状越复杂 ， 则的锻件难于锻造、锻件尺寸越大 ， 形状越复杂 ， 则 越难锻造 。
越难锻造 。
设备的工作速度 。
设备的工作速度 。
工作速度较大 。
39、的设备其充填性工作速度较大的设备其充填性 较好 。
较好 。
充填方式 。
充填方式 。
镦粗比挤压易于充型 。
镦粗比挤压易于充型 。
其他其他 如锻模有无润滑、有无预热等 。
如锻模有无润滑、有无预热等 。
模模 锻锻 7）模锻件结构技术特征）模锻件结构技术特征 模锻零件必须模锻零件必须具有一个合理的分模面具有一个合理的分模面 ， 以保证模锻 ， 以保证模锻 件件易于从锻模中取出、敷料最少、锻模制造容易易于从锻模中取出、敷料最少、锻模制造容易 。
零件外形力求简单、平直和对称 ， 尽量避免零件零件外形力求简单、平直和对称 ， 尽量避免零件 截面间差别过大 ， 或具有薄壁、高筋、高凸起截面间差别过大 ， 或具有薄壁、高筋、高凸起 等等 结构 ，。
40、以结构 ， 以便于金属充满模膛和减少工序 。
便于金属充满模膛和减少工序 。
模模 锻锻 尽量避免有深孔或多孔结构尽量避免有深孔或多孔结构。
在可能的情况下 ， 对复杂零在可能的情况下 ， 对复杂零 件采用锻件采用锻-焊组合 ， 以减少敷料焊组合 ， 以减少敷料， 简化模锻过程 。
， 简化模锻过程 。
模模 锻锻 1）锻件成本及降低成本的主要途径）锻件成本及降低成本的主要途径 （1）锻件成本由下列几项组成）锻件成本由下列几项组成 原材料费用：原材料费用：主要是锯割好的各类型材或坯料的费用主要是锯割好的各类型材或坯料的费用； 燃料费用：燃料费用：即加热炉用的燃油、煤气等费用；即加热炉用的燃油、煤气等费用； 动力费用：动力费用 。
41、：包括电力、蒸汽和压缩空气；包括电力、蒸汽和压缩空气； 生产工人工资和附加费用；生产工人工资和附加费用； 专项费用：专项费用：如添置过程装备费用 ， 购置锻模等；如添置过程装备费用 ， 购置锻模等； 车间经费：车间经费：包括管理和组织车间生产所发生的各项费用；包括管理和组织车间生产所发生的各项费用； 企业管理费企业管理费：在计算时把上述的总和分摊给全月完成工时总在计算时把上述的总和分摊给全月完成工时总 量 ， 得出单位小时生产费用成本 。
量 ， 得出单位小时生产费用成本 。
锻造生产技术指标锻造生产技术指标 (2)降低成本的主要途径降低成本的主要途径 提高锻件品质 ， 减少废品损失提高锻件品质 ， 减少废品损失， 提高劳 。
42、动生产率 。
， 提高劳动生产率 。
尽量节省燃料和动力 。
尽量节省燃料和动力 。
锻造生产技术指标锻造生产技术指标 2）锻造生产技术经济指标）锻造生产技术经济指标 每一锻工锻件年产量（每一锻工锻件年产量（kg/人）；人）； 每一生产工人锻件年产量（每一生产工人锻件年产量（kg/人）；人）； 车间总面积年产量（车间总面积年产量（kg/人）；人）； 每每104kN锻压设备能力年产量（锻压设备能力年产量（kg/104）；）； 锻件成品率；锻件成品率； 锻件千克成本（元锻件千克成本（元/kg） 。
） 。
锻造生产技术指标锻造生产技术指标 板料成形又叫板料成形又叫板料冲压板料冲压,是利用压力装置和模具使板是利用压力装 。
43、置和模具使板 材产生材产生分离或塑性变形分离或塑性变形 ， 从而获得成形件或制品的 ， 从而获得成形件或制品的 成形方法 。
成形方法 。
3.4 3.4 板料成形方法板料成形方法 一般冲压板厚一般冲压板厚3mm时 ， 因冲裁力较大 ， 应适当放时 ， 因冲裁力较大 ， 应适当放 大系数大系数m 。
对冲裁件断面无特殊要求时 ， 系数对冲裁件断面无特殊要求时 ， 系数m可放大可放大1.5倍 。
倍 。
3.4.1 3.4.1 板料分离过程板料分离过程 3）凸、凹模刃口尺寸确定）凸、凹模刃口尺寸确定 落料模落料模 凹模尺寸凹模尺寸=落料件尺寸落料件尺寸 凸模尺寸凸模尺寸=凹模尺寸凹模尺寸最小最小 合理间隙值合理间隙值 因凹模磨损后增大了落料 。
44、尺因凹模磨损后增大了落料尺 寸 ， 因此 ， 凹模设计应接近寸 ， 因此 ， 凹模设计应接近 落料件最小极限尺寸 。
落料件最小极限尺寸 。
3.4.1 3.4.1 板料分离过程板料分离过程 冲孔模冲孔模 凸模尺寸凸模尺寸=冲孔尺寸 ， 以冲孔尺寸 ， 以 凸模为基准设计 。
凸模为基准设计 。
凹模尺寸凹模尺寸=凸模尺寸凸模尺寸+最小最小 合理间隙值合理间隙值 凸模磨损后减小冲孔尺寸 ， 凸模磨损后减小冲孔尺寸 ，因此 ， 凸模设计应接近冲孔因此 ， 凸模设计应接近冲孔 最大极限尺寸 。
最大极限尺寸 。
3.4.1 3.4.1 板料分离过程板料分离过程 4）冲裁力计算冲裁力计算 冲裁力是选用设备吨位和检验模具强度冲裁力是选用设备吨位和检验模具 。
45、强度 的一个重要依据 。
对于平刃冲模的冲裁力按下式计算：的一个重要依据 。
对于平刃冲模的冲裁力按下式计算： kLSP 式中式中 P冲裁力；冲裁力； L冲裁周边长度；冲裁周边长度； S板料厚度；板料厚度； k系数；一般取系数；一般取k=1.3 材料抗剪切强度 。
材料抗剪切强度 。
3.4.1 3.4.1 板料分离过程板料分离过程 （2） 切断切断 切断是指切断是指用剪刀或冲模将坯料或其他用剪刀或冲模将坯料或其他 型材沿不封闭轮廓进行分离的工序型材沿不封闭轮廓进行分离的工序 。
断用于制取形状简单 ， 精度要求不断用于制取形状简单 ， 精度要求不 高的平板类工件或下料 。
高的平板类工件或下料 。
3.4.1 板料分离过 。
46、程板料分离过程 （3） 修整修整 如零件的精度和表面粗糙度的要求较高 ， 则需如零件的精度和表面粗糙度的要求较高 ， 则需 要用修整工序 。
要用修整工序 。
3.4.1 3.4.1 板料分离过程板料分离过程 3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 成形过程是使坯料发生塑性变形而形成一定形状和尺寸的成形过程是使坯料发生塑性变形而形成一定形状和尺寸的 工件 ， 主要有工件 ， 主要有拉深、弯曲、翻边、成形、收口拉深、弯曲、翻边、成形、收口等 。
等 。
（1）拉深）拉深 拉深：拉深：是将平板料放在凹模上 ， 冲头把材料拉入凹模而形成空是将平板料放在凹模上 ， 冲头把材料拉入凹模而形成空 心形状工件的过程 。
心形状工件的过程 。
47、 。
拉深变形过程：拉深变形过程： 凸缘为主要变形区 ， 如是圆形零件凸缘为主要变形区 ， 如是圆形零件,圆形坯料外径直径圆形坯料外径直径 随拉深变形而减小 ， 转化为零件侧壁 。
随拉深变形而减小 ， 转化为零件侧壁 。
凸缘区径向受拉产生拉应变 ， 切向（周向）受压产生凸缘区径向受拉产生拉应变 ， 切向（周向）受压产生 压应变 。
压应变 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 在拉深过程中 ， 工件的在拉深过程中 ， 工件的底部底部并未发并未发 生变形 ， 而工件的生变形 ， 而工件的直壁直壁部分则经历了很部分则经历了很 大程度的塑性变形 ， 引起了大程度的塑性变形 ， 引起了加工硬化加工硬化作作 用 。
用 。
当坯料直径当坯料直径D与工 。
48、件直径与工件直径d相差越大相差越大 （ d/ D 越小） ， 越小） ， 则变形区越宽 ， 变形程则变形区越宽 ， 变形程 度就大 。
从底向上金属的加工硬化作用度就大 。
从底向上金属的加工硬化作用 就越强 ， 拉深的变形阻力就越大 ， 甚至就越强 ， 拉深的变形阻力就越大 ， 甚至 有可能把工件有可能把工件直壁底部直壁底部拉裂 。
拉裂 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 d/D的比值的比值m称为拉深系数称为拉深系数 一般取一般取m=0.50.8 。
根据不同的材料可以查手册和书上的表 。
根据不同的材料可以查手册和书上的表。
若产品的拉深系数 。
若产品的拉深系数m小于相应材料最小极限拉深系数小于相应材料最小极限拉深系数m极极 。
49、 限 ， 则应采用限 ， 则应采用多次拉深多次拉深 。
产品产品m总总 = m1m2m3mn 3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 拉深主要缺陷：拉深主要缺陷：拉裂和起皱拉裂和起皱 3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 （2） 弯曲与卷边弯曲与卷边 弯曲：弯曲：是用是用模具把坯料弯成所需要形状的过程模具把坯料弯成所需要形状的过程 ， 可 ， 可 以在各种机械或液压压力机上进行 。
以在各种机械或液压压力机上进行 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 弯曲工序主要有弯曲工序主要有 3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 弯曲变形主要发生在弯曲中心角范围 ， 板料内层受弯曲变 。
50、形主要发生在弯曲中心角范围 ， 板料内层受 压缩短 ， 外层受拉伸长 。
压缩短 ， 外层受拉伸长 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 中性层中性层变形区厚度方向 ， 切向伸长与压缩变形区间 ， 变形区厚度方向 ， 切向伸长与压缩变形区间 ，有一层金属不变形 。
称为有一层金属不变形 。
称为中性层 。
中性层 。
用于计算展开长度 。
用于计算展开长度 。
金属坯料在凸模的压力作用下 ， 按凸凹模的金属坯料在凸模的压力作用下 ， 按凸凹模的 形状发生整体弯曲变形 ， 工件弯折部分的形状发生整体弯曲变形 ， 工件弯折部分的内侧被内侧被 压缩 ， 外侧被拉伸 。
压缩 ， 外侧被拉伸 。
这种塑性变形程度的大小与这种塑性变形程度的大小与 弯曲半径弯曲半径r的 。
51、大小有关 ， 的大小有关 ， r越小 ， 变形程度越大越小 ， 变形程度越大 ，金属的加工硬化作用越强 。
金属的加工硬化作用越强 。
r太小太小就有可能在工件就有可能在工件 弯曲的部分弯曲的部分外侧开裂外侧开裂 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 弯曲变形极限用弯曲变形极限用最小弯曲半径表示 。
最小弯曲半径表示 。
最小弯曲半径最小弯曲半径：板厚一定 ， 弯曲半径：板厚一定 ， 弯曲半径r r减小 ， 板料外侧减小 ， 板料外侧 伸长 ， 保证不弯裂的最小半径 。
伸长 ， 保证不弯裂的最小半径 。
当弯曲变形完毕后 ， 凸模回程时 ， 工件所弯的角度会当弯曲变形完毕后 ， 凸模回程时 ， 工件所弯的角度会 因因金属弹性变形的恢复金属弹性变形的恢复 。
52、而略有曾加 ， 称为而略有曾加 ， 称为回弹现象回弹现象 。
卷边也是弯曲的一种 。
卷边也是弯曲的一种 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 回弹主要与回弹主要与材质有关材质有关 ， 某些材质的回弹角度甚至 ， 某些材质的回弹角度甚至 高达高达10 ， 设计模具时应考虑它的影响 。
， 设计模具时应考虑它的影响 。
减少回弹的措施减少回弹的措施 (1)改进弯曲件局部结构和选用合适的材料改进弯曲件局部结构和选用合适的材料 如设计加强筋如设计加强筋 选选s, E的材料或退火处理的材料或退火处理. (2)补偿法补偿法 根据回弹趋势修正凸模或凹模 。
工厂用的最多 。
根据回弹趋势修正凸模或凹模 。
工厂用的最多 。
3.4.2 3 。
53、.4.2 板料成形过程板料成形过程 (3)校正法校正法 适合适合 t 0.8 r 又不大时又不大时,可在变形区整形 。
可在变形区整形 。
原理原理：校正力迫使弯曲内层金属产生切向伸长应变：校正力迫使弯曲内层金属产生切向伸长应变,校校 正后正后,内外层金属都处于被伸长状态内外层金属都处于被伸长状态,卸载后 ， 内外回弹趋势卸载后 ， 内外回弹趋势 相反 ， 回弹量抵消 。
相反 ， 回弹量抵消 。
校正压缩量为校正压缩量为t的的2-5%. (4)拉弯法拉弯法 适用于料很薄 ， 且半径很大的工件 。
适用于料很薄 ， 且半径很大的工件 。
同校正弯曲原理 ， 内外层回弹相互抵消 。
同校正弯曲原理 ， 内外层回弹相互抵消 。
3.4.2 3.4.2。
54、板料成形过程板料成形过程 （3） 翻边翻边 在带孔的坯料上通过凸模在带孔的坯料上通过凸模 获得竖立的凸缘的过程获得竖立的凸缘的过程 。
当工件所需的凸缘较高 ， 当工件所需的凸缘较高 ，用一次翻边成形可能会使孔的用一次翻边成形可能会使孔的 边缘造成破裂 ， 这时可以采用边缘造成破裂 ， 这时可以采用 先拉深 ， 后冲孔 ， 再翻边成型先拉深 ， 后冲孔 ， 再翻边成型 的过程来实现 。
的过程来实现 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 （4）成形和收口）成形和收口 成形是成形是利用局利用局 部变形使坯料或半部变形使坯料或半 成品改变形状的过成品改变形状的过 程程 。
主要用于成形 。
主要用于成形 刚性筋条刚性筋条 ， 或 。
55、增大 ， 或增大 半成品的半成品的局部半径局部半径 等 。
等 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 收口是使工件口部缩小 ， 高度增加的过程 。
收口是使工件口部缩小 ， 高度增加的过程 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 （5）滚弯（含卷板）滚弯（含卷板） 滚弯是板料（工件）送入可调上辊滚弯是板料（工件）送入可调上辊 与两个固定下辊间、根据上下辊的相对与两个固定下辊间、根据上下辊的相对 位置不同 ， 对板施加连续的塑性弯曲成位置不同 ， 对板施加连续的塑性弯曲成 形 ， 改变上辊的位置可改变板材的滚弯形 ， 改变上辊的位置可改变板材的滚弯 的曲率的曲率 。
还有一种滚弯是将板料一次通过若还有一种滚 。
56、弯是将板料一次通过若 干对上下辊 ， 每通过一对上下辊产生一干对上下辊 ， 每通过一对上下辊产生一 定的变形 ， 最终使板料成形为具有一定定的变形 ， 最终使板料成形为具有一定 形状的截面 。
形状的截面 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 滚弯用于生产滚弯用于生产直径较大直径较大的圆柱、圆环、容器及的圆柱、圆环、容器及 各种各样的波纹板以及高速公路护栏等 ， 尤其是厚各种各样的波纹板以及高速公路护栏等 ， 尤其是厚 壁件 。
壁件 。
要求材料有足够的塑性 ， 使工件外表面不超过要求材料有足够的塑性 ， 使工件外表面不超过 断裂应变 ， 精度一般符合要求 ， 表面品质主要取决断裂应变 ， 精度一般符合要求 ， 表面品质主要取决 于原 。
57、材料 ， 且设备用专门的滚弯机 。
于原材料 ， 且设备用专门的滚弯机 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 利用板料制造各种冲压产品零件时 ， 各种过程的选择利用板料制造各种冲压产品零件时 ， 各种过程的选择， 过程顺序的安排和各过程应用次数 ， 都是 ， 过程顺序的安排和各过程应用次数 ， 都是以产品零件的以产品零件的 形状和尺寸及每道工序中材料所允许的变形程度为依据形状和尺寸及每道工序中材料所允许的变形程度为依据 。
形状比较复杂或者特殊的零件 ， 往往要用几个基本过形状比较复杂或者特殊的零件 ， 往往要用几个基本过 程多次冲压才能完成 。
程多次冲压才能完成 。
变形程度较大时 ， 还要进行中间退变形程度较大时 ， 还要进行中间 。
58、退 火 。
火 。
图图3.50为一零件冲压过程 ， 材质为为一零件冲压过程 ， 材质为Q235 ， 图 ， 图3.51是黄是黄 铜弹壳的冲压过程 ， 工件壁厚要经过多次减薄拉深 ， 由于铜弹壳的冲压过程 ， 工件壁厚要经过多次减薄拉深 ， 由于 变形程度较大 ， 工序间要进行多次退火 。
变形程度较大 ， 工序间要进行多次退火 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 某零件材质为某零件材质为Q235 的冲压过程：的冲压过程： 1落料落料 2拉深拉深 3第二次拉深第二次拉深 4冲孔冲孔 5翻边翻边 3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 黄铜弹壳的冲压过程：黄铜弹壳的冲压过程： 11落料落料 22拉深拉深 33第二次拉深 。
【材料|材料成型基础第六章-常用金属塑性成形方法】59、第二次拉深 44多次拉深多次拉深 55成形成形 66收口收口 工件壁厚要经过多次减工件壁厚要经过多次减 薄拉深 ， 由于变形程度较大薄拉深 ， 由于变形程度较大， 工序间要进行 ， 工序间要进行多次退火多次退火 。
3.4.2 3.4.2 板料成形过程板料成形过程 3.4.3 3.4.3 冲模的分类及构造冲模的分类及构造 冲模是冲压生产中必不可少的模具 。
冲模冲模是冲压生产中必不可少的模具 。
冲模 结构是否合理对冲压生产的效率和模具寿命都结构是否合理对冲压生产的效率和模具寿命都 有很大影响 。
有很大影响 。
冲模按基本构造可分为冲模按基本构造可分为简单模 ， 连续模和简单模 ， 连续模和 复合模复合模三类 。
三类 。
简单模简 。
60、单模 简单模是指在曲柄压力机的简单模是指在曲柄压力机的一次行程中一次行程中 只能完成一个工序只能完成一个工序的冲模 。
的冲模 。
3.4.3 冲模的分类及构造冲模的分类及构造 （2）连续模）连续模 冲压设备在冲压设备在一次行程内在模具不同一次行程内在模具不同 的工位可以完成两个或两个以上工序的工位可以完成两个或两个以上工序的冲模 。
的冲模 。
3.4.3 3.4.3 冲模的分类及构造冲模的分类及构造 特点：特点： 生产效率高 ， 便于实现机械化和自动化生产效率高 ， 便于实现机械化和自动化 ， 适 ， 适 用于大批量生产 ， 操作方便安全 。
用于大批量生产 ， 操作方便安全 。
结构复杂 ， 制造精度高 ， 周期长 ， 成本高结构复杂 ， 制造 。
61、精度高 ， 周期长 ， 成本高 。
由于由于定位积累误差定位积累误差 ， 所以内外形同心度高的 ， 所以内外形同心度高的 零件不适合这种模具 。
零件不适合这种模具 。
3.4.3 3.4.3 冲模的分类及构造冲模的分类及构造 （3）复合模）复合模 在冲压设备的在冲压设备的 一次行程中 ， 一次行程中 ，在模具的同一在模具的同一 工位同时完成工位同时完成 数道冲压工序数道冲压工序 的冲模 。
的冲模 。
3.4.3 3.4.3 冲模的分类及构造冲模的分类及构造 特点：特点： 结构紧凑 ， 冲出的制件精度高 ， 生结构紧凑 ， 冲出的制件精度高 ， 生 产率也高 ， 适合大批量生产 ， 尤其是孔产率也高 ， 适合大批量生产 ， 尤其是孔 与制件外形的同心度容易 。
62、保证 ， 但模具与制件外形的同心度容易保证 ， 但模具 结构复杂 ， 制造较困难 。
适用于产量大结构复杂 ， 制造较困难 。
适用于产量大 、精度高的冲压件 。
、精度高的冲压件 。
3.4.3 3.4.3 冲模的分类及构造冲模的分类及构造 冲压件的精度和表面品质冲压件的精度和表面品质 在满足需要的情况下尽可能降低要求 ， 以降低成本在满足需要的情况下尽可能降低要求 ， 以降低成本， 提高生产率 。
冲压一般精度 ， 提高生产率 。
冲压一般精度:落料不超过落料不超过IT10 ， 冲 ， 冲 孔不超过孔不超过IT9 ， 弯曲不超过 ， 弯曲不超过IT9IT10 。
拉深件直径 。
拉深件直径 在在IT9IT10,高度尺寸为高度尺寸为IT8IT10 。
对冲压件表面品 。
63、质要求 ， 对冲压件表面品质要求 ， 尽可能不高于原材料的所尽可能不高于原材料的所 具有的表面品质 。
具有的表面品质 。
否则将要增加切削加工等工序 ， 否则将要增加切削加工等工序 ，增加成本增加成本 。
3.4.4 3.4.4 板料冲压结构技术特征板料冲压结构技术特征 冲压件的形状和尺寸冲压件的形状和尺寸 落料件的外形应能使排样合理 ， 废料最少落料件的外形应能使排样合理 ， 废料最少 。
（a）中少无搭边排样的）中少无搭边排样的 形状较（形状较（b）合理 。
）合理 。
避免长槽与细长悬避免长槽与细长悬 臂结构 ， 因这些结构模臂结构 ， 因这些结构模 具制造困难、模具寿命具制造困难、模具寿命 低 。
低 。
3.4.4 3.4.4 板料 。
64、冲压结构技术特征板料冲压结构技术特征 落料和冲孔的形状和大小应使凸、凹模工作部分落料和冲孔的形状和大小应使凸、凹模工作部分 具有足够的强度 。
具有足够的强度 。
孔与孔的间孔与孔的间 距不能太小；距不能太小； 工件周边的工件周边的 凹凸部分不能太凹凸部分不能太 窄太深；窄太深； 转角都应有转角都应有 一定的圆角等 。
一定的圆角等 。
3.4.4 3.4.4 板料冲压结构技术特征板料冲压结构技术特征 弯曲件形状应尽量对称 ， 工作过程防止材料偏移 。
弯曲件形状应尽量对称 ， 工作过程防止材料偏移 。
弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径 。
弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径 。
弯曲件冲孔的位置临近圆弧之处时 ， 如 。
65、孔的形状和位置精度弯曲件冲孔的位置临近圆弧之处时 ， 如孔的形状和位置精度 要求较高 ， 应在成形后再冲孔 。
要求较高 ， 应在成形后再冲孔 。
拉深件上有孔应在成形后再冲 ， 拉深件上有孔应在成形后再冲 ，除非是大平底部除非是大平底部 中间小孔不影响成形 。
中间小孔不影响成形 。
3.4.4 3.4.4 板料冲压结构技术特征板料冲压结构技术特征 拉深件的外形应力求简单对称且不宜太高 ， 以便易拉深件的外形应力求简单对称且不宜太高 ， 以便易 于成形和减少拉深次数于成形和减少拉深次数 。
圆角半径圆角半径r12t;
R=3t;
rd3t;
r0.15H 3.4.4 3.4.4 板料冲压结构技术特征板料冲压结构技术特征 结构件应 。
66、尽量简化成形过程和节约材料结构件应尽量简化成形过程和节约材料 在使用功能不变的情况下 ， 应尽量简化结构 ， 以减在使用功能不变的情况下 ， 应尽量简化结构 ， 以减 少工序 ， 节省材料 ， 降低成本少工序 ， 节省材料 ， 降低成本 。
如消声器后盖零件 ， 原结构设计须由如消声器后盖零件 ， 原结构设计须由8道工序完成；改道工序完成；改 进后只需进后只需3道工序且材料节省道工序且材料节省50% 。
3.4.4 3.4.4 板料冲压结构技术特征板料冲压结构技术特征 采用冲口 ， 以减少一些组合件采用冲口 ， 以减少一些组合件 如图如图原设计用三个件铆接或焊接组合而成 ， 现采用原设计用三个件铆接或焊接组合而成 ， 现采用 冲口（切口冲口（切口弯曲）制成整体零件 ， 节省了材料 ， 也简弯曲）制成整体零件 ， 节省了材料 ， 也简 化了成形过程 ， 提高了生产率 。
化了成形过程 ， 提高了生产率 。
3.4.4 3.4.4 板料冲压结构技术特征板料冲压结构技术特征 采用冲焊结构 。
采用冲焊结构 。
对于某些形状复杂或特别的冲压件 ， 可设计成若干对于某些形状复杂或特别的冲压件 ， 可设计成若干 个简单的冲压件 ， 然后再焊接或用其他连接方法形成整个简单的冲压件 ， 然后再焊接或用其他连接 。
稿源：(未知)
【傻大方】网址：/a/2021/0801/0023375226.html
标题：材料|材料成型基础第六章-常用金属塑性成形方法