1、第11章 锻压工艺基础,本章内容,压力加工理论基础锻造及其工艺基础冲压及其工艺基础现代压力加工技术与发展动向,1.1 压力加工的定义,压力加工是使金属材料在外力作用下产生塑性变形，（永久变形）以获得所需形状、尺寸及机械性能的毛坯或零件的一种加工工艺；包括锻造和冲压；只适合塑性好的金属材料如中、低碳钢；大多数有色金属及其合金。,又称为金属塑性成形。,金属坯料,外力,塑性变形,产生,改变形状,改变尺寸,改善性能,达到,毛坯零件,得到,压力加工的定义,（1）特点 优点： a）与铸造相比：力学性能高，内部缺陷被压合， 晶粒显著细化。 )与切削加工比：材料的利用率和生产率高。 缺点： a) 形状不能太复
2、杂 b) 坯料塑性要好（2）应用 汽车、拖拉机、宇航、军工、电器、桥梁、建筑等,1.2、压力加工的特点及应用,1.3、压力加工方式,（1）轧制,主要有：轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压,（2）挤压 使金属坯料从挤压模孔挤出而成形为各种型材、管材、零件等。 挤压的方法：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压,（3）锻造 将金属坯料置于上下砧或锻模内，用冲击力或压力使金属成形为各种型材和锻件等 锻造的种类有： 自由锻、模锻、胎模锻,（4）冲压 利用冲模将金属板料切离或变形为各种冲压件。,（5）拉拔 将金属坯料从拉模的模孔中拉出而成形为各种线材、薄壁管材、特殊截面型材等,二 金属塑性变形,塑性变形的实质冷变
3、形和热变形金属的可锻性及影响因素,金属塑性变形的实质,金属在外力作用下，其内部必将产生应力。此应力迫使原子离开原来的平衡位置，从而改变了原子间的距离，使金属发生变形，并引起原子位能的增高。 金属塑性变形的实质 是晶体内部产生滑移处于高位能的原子具有返回到原来低位能平衡位置的倾向，当外力停止作用后，应力消失，变形也随之消失，金属的这种变形称为弹性变形。 当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点之后，即使外力停止作用，金属的变形并不消失这种变形称为塑性变形。,单晶体的塑性变形,塑性变形方式有两种：滑移和孪晶。其滑移变形如图31所示。在切向应力作用下，晶体的一部分与另一部分沿着一定的晶面产生相对
4、滑移（该面称滑移面），从而造成晶体的塑性变形。当外力继续作用或增大时，晶体还将在另外的滑移面上发生滑移，使变形继续进行，因而得到一定的变形量。,要实现整体滑移所需的外力要比实际测得的数据大几千倍，,近代物理学证明，实际晶体内部存在大量缺陷。其中，以位错(图3-2a)对金属塑性变形的影响最为明显。由于位错的存在，部分原子处于不稳定状态。在比理论值低得多的切应力作用下，处于高能位的原子很容易从一个相对平衡的位置上移动到另一个位置上(图3-2b)，形成位错运动。位错运动的结果，就实现了整个晶体的塑性变形(图3-2c)。,总结：滑移的实质,滑移的过程就是位错运动的过程，并非刚性整体运动，所以实际需要的
5、剪切应力远小于理论剪切应力。,理论上，整体刚性滑移滑移困难实际上，位错移动滑移容易,孪生 晶体在外力作用下，一部分沿着一定晶面（孪生面）产生一定角度的切变。 当滑移困难时(位错塞积），出现孪生变形 塑性变形过程：滑移 孪生滑移孪生.,多晶体的塑性变形,工业中实际使用的金属大多是多晶体。 1、多晶体的特征： a）晶体形状和大小不等 b）相邻晶粒的位向不同 c）多晶体内存在大量晶界 2、实际塑性变形： a）各个晶粒内部滑移和孪生的总和，构成整体塑性变形。 b）各个晶粒间的变形，是产生内应力和开裂的原因。,变形有先有后各晶粒相对于外力轴的取向不同，位向有利的晶粒先变形，且不同晶粒变形量也不同。一般变
6、形度达到20%，几乎所有晶粒都可参加变形。 各个晶粒的变形必须协调晶粒不能自由地、均匀地滑移，它要受到相邻晶粒的牵制，故晶粒之间要互相配合、协调。如果协调不好，将会导致塑性下降（晶界处开裂）。理论分析指出，要能协调变形，每个晶粒至少能在5个独立的滑移系上进行滑移。这样，多晶体变形就比单晶体更复杂，应变硬化率也大得多。 变形不均匀导致内应力不均匀,1、加工硬化（冷变形强化） 金属经过塑性变形后，强度和硬度上升，而塑性和韧性下降的现象。 原因： 随着变形量的增加，位错密度增加，并发生一系列的交互作用，使得位错受阻； 同时金属变形程度越大，位错密度越大，位错运动的阻力越大。塑性变形的抗力越大，则其强
7、度硬度升高，塑性韧性下降。,金属变形过程中的组织与性能,除力学性能外，金属的某些物理、化学性能在冷加工塑性变形以后也会发生变化。例如，金属的电阻增加，导磁性和耐蚀性降低等。金属的加工硬化在生产中是强化金属的重要手段。特别是热处理无法强化的金属材料，如纯金属、多数钢合金和镍铬不锈钢等。,冷加工塑性变形使金属性能发生变化，塑性变形使金属的晶粒沿着变形方向伸长，晶粒伸长成纤维状的原因纤维组织使金属的力学性能具有明显的方向性，即造成各向异性。冷加工塑性变形除使金属晶粒形状发生变化外，还会使晶粒内部的亚晶粒细化，位错、空位等缺陷增加，晶格略变严重，从而使滑移的阻力增大，造成加工硬化。,冷变形金属在加热时
8、的组织和性能变化,显微组织变化 随加热温度的提高,冷变形金属发生变化为：回复、再结晶、晶粒长大。 回复（recovery） 再结晶（recrystallization） 晶粒长大（grain growth） t1t2 回复阶段,保持原来形状(纤维状) t2t3 再结晶阶段,变形晶粒转变为等轴晶粒 t3t4 晶粒长大阶段,晶粒尺寸发生变化,加热时冷变形金属显微组织发生变化,退火时，由于温度升高原子的能动性增加，即原子的扩散能力提高，回复阶段只是消除了由于冷加工应变能产生的残余内应力，大部分应变能仍然存在，变形的晶粒仍未恢复原状。 随着保温时间的加长或温度的升高，新的晶粒核心便开始形成并长大成小的
9、等轴晶粒，再结晶部分愈来愈多，直到原来的晶粒全部被新的小晶粒所代替。 进一步保温或升温，新晶粒尺寸开始增大,2、回复 随着温度的上升，原子热运动加剧，晶格扭曲被消除，内应力明显下降的现象称为回复。 回复的结果： a）晶格扭曲消除 b）内应力明显下降 T回=（0.25-0.3）T熔 （K） 回复只能部分消除加工硬化,3、再结晶 温度上升到一定温度时，开始以某些碎晶或杂质为核心生长成新的晶粒，加工硬化完全消除，这个过程称为再结晶。 （1）再结晶的结果 a）原子热振动加剧 b）以某些质点为核心重结晶 c）加工硬化全部消除 （2）再结晶温度 金属经大量塑性变形后开始再结晶的最低温度。 T再=（0.4-
10、0.5）T熔 （K）,金属的回复和再结晶示意图,（a）黄铜冷加工变形量达到 b）经580C保温3秒后的组织CW38后的组织,（a）是黄铜冷加工变形量达到CW38后的组织，可见粗大晶粒内的滑移线。经过580C保温3秒后，试样上开始出现白色小的颗粒（图b），即再结晶出的新的晶粒。,（c）580C保温4秒后的金相组织显示有更多新的晶粒出现（d）580C保温8秒后的金相组织粗大的带有滑移线的晶粒已完全被细小的新晶粒所取代，即完成了再结晶。,（e）580C保温15分后的金相组织:晶粒已有所长大 （f）700C保温10分后晶粒长大的的金相组织:晶粒长大,（3）影响再结晶后晶粒大小的因素： a）变形程度 变
11、形程度很小时不发生再结晶。 变形程度在2-8%时,晶粒特别粗大临界变形程度。 当变形程度大于临界变形程度，随变形程度增加，晶粒显著细化。 b）再结晶后状态 金属在高温下停留，晶粒长大，力学性能变差。,变形后的金属在加热时组织和性能的变化,1内应力曲线2晶粒度曲线3强度曲线（变形抗力）4延伸率曲线,一 回复与再结晶 回复：冷变形金属在低温加热时，其显微组织无可见变化，但其物理、力学性能却部分恢复到冷变形以前的过程。 再结晶：冷变形金属被加热到适当温度时，在变形组织内部新的无畸变的等轴晶粒逐渐取代变形晶粒，而使形变强化效应完全消除的过程。,回复 再结晶 晶粒长大,显微组织变化（示意图） 回复阶段：
12、显微组织仍为纤维状，无可见变化； 再结晶阶段：变形晶粒通过形核长大，逐渐转变为新的无畸变的等轴晶粒。 晶粒长大阶段：晶界移动、晶粒粗化，达到相对稳定的形状和尺寸。,回复 再结晶 晶粒长大,纤维组织,铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发生了变形，它们将沿着变形方向被拉长，呈纤维形状。这种结构叫纤维组织。,性能特点：具有各向异性 a）纵向（平行纤维方向），韧、塑性增加 b）横向（垂直于纤维方向），韧、塑性降低但抗剪切能力显著增强,纤维组织合理分布 （1）零件最大拉应力方向应与锻造流线平行 （2）零件最大剪切应力方向应与锻造流线垂直 （3）零件外形轮廓应与锻造
13、纤维的分布相符合而不被切断。,1、冷变形：变形温度低于再结晶温度 （1）生产方法：冷冲压、冷挤压、冷轧、冷拔等 （2）特点 a）位错密度上升显著加工硬化 b）尺寸精度高、表面质量好,冷变形和热变形,2、热变形：变形温度高于再结晶温度 （1）生产方式：热锻、热轧、热挤压 （2）热变形后的组织特征 a）加工硬化和再结晶同时发生 b）冶金缺陷得到改善或消除 c）最终得到细小的等轴晶 d）组织致密，力学性能显著提高,冷变形再结晶温度以下的变形由于有加工硬化的存在，故冷变形可提高工件的强度和硬度，但冷变形不能太大，否则易开裂；由于没有氧化及温差小，故可获得较高的精度和表面质量；热变形再结晶温度以上的变形
14、热变形能以较小的功达到较大的变形，故省力；无加工硬化存在；晶粒细化，故能获得较高机械性能的再结晶组织；应用广泛；常用于重要的零件。,锻造加工理论基础,坯料转化为锻件的条件,外力(外部条件),塑性(内部条件),在热变形过程中，材料中夹杂物及其他非基体物质，沿塑性变形方向形成流线组织称纤维（流线）组织。,一、金属纤维组织及锻造比,一、金属纤维组织及锻造比纤维组织明显程度和锻造比有关。Y=F0/F1，通常Y=25Y锻造比; F0拔长前横截面积; F拔长后横截面积.Y一般25. Y5力学性能不再提高。纤维组织 用热处理和其他方法均无法消除和改变。使用时，零件最大工作正应力与纤维方向一致，切应力与纤维方
15、向垂直。且尽可能纤维方向沿零件轮廓而不被切断最为理想，锻造得法，往往能达理想状态。图111.,锻造加工理论基础,可锻性常用金属材料经受塑性变形加工的难易程度。可锻性的优劣是以金属的塑性和变形抗力来衡量的。,塑性是指金属材料在外力作用下产生永久变形，而不破坏其完整性的能力。 变形抗力是指金属对变形的抵抗力。 金属的可锻性取决于材料的本质(内因)和塑性成形的条件(外因)。,二、金属锻造性能金属塑性大，变形抗力小，锻造容易即锻造性能好。影响锻造性能因素1.金属本质a.金属元素和化学成分。 纯金属好锻造，合金锻造要困难些；当合金元素含量越多，成分越复杂越难锻造。b.组织结构 固溶体有良好的锻造性能单相
16、状态金属比多相状态金属好锻造，合金中化合物越多越难锻造细晶粒组织比粗晶粒组织好锻造。,2、变形条件,变形温度：,T温越高，材料的可锻性越好。,始锻温度：金属开始锻造的温度,终锻温度：金属停止锻造的温度,注 意,金属的加热应控制在一定的温度范围内，避免产生“过热”、“过烧”缺陷。,（3）变形速度的影响,一方面由于变形速度的增大，回复和再结晶不能及时克服加工硬化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗力增大，可锻性变坏。 另一方面，金属在变形过程中，消耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温度升高(称为热效应现象)。变形速度越大，热效应现象越明显，使金属的塑性提高、变形抗力下降(图中a点以后)，可
17、锻性变好。,（4）应力状态的影响,挤压时为三向受压状态。 拉拔时为两向受压一向受拉的状态。 压应力的数量愈多，则其塑性愈好，变形抗力增大；拉应力的数量愈多，则其塑性愈差。,主应力状态中的压应力个数越多，数值越大，金属的塑性越好；反之拉应力个数越多，数值越大，其塑性越低。原因是：压应力阻止或减小晶间变形；有利于抑制或消除晶体中由于塑性变形引起的各种微观破坏；能抵消由于不均匀变形所引起的附加应力。,三、金属变形规律1、体积不变定律金属在锻造前后体积不变。2、最小阻力定律金属变形时，首先向阻力最小的方向流动。（金属内某一质点流动阻力最小方向是过该点向变形部分周边所作法线方向）图115.,三、金属的变
18、形规律,1. 体积不变定律,2. 最小阻力定律,常用锻造方法,锻造简介自由锻模锻,锻造工艺简介,锻造工艺特点： 锻件的力学性能好，但形状简单，内腔不能太复杂；加工余量大，材料利用率低。 应用： 制造齿轮、传动轴、曲轴、连杆等传动件和要求力学性能高的重要件。 根据坯料成形方法的不同，分为： 自由锻、模锻、胎模锻,常用锻造方法,一、自由锻造,锻锤,压力机,空气锤,蒸汽空气锤,水压机,油压机,65750Kg,630Kg5T,落下部分总重量 = 活塞+锤头+锤杆,滑块运动到下始点时所产生的最大压力,锻锤吨位 =,压力机吨位 =,用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧之间直接使坯料变形而获得锻件的方
19、法，分为手工锻和机器锻。,自由锻,1.自由锻工序,(1) 基本工序 完成锻件基本变形和成形的工序。,3. 冲孔,4. 弯曲,5. 扭转,6. 错移,1. 礅粗,2. 拔长,(2) 辅助工序 进入基本工序前的预先变形工序。,钢锭倒棱、阶梯轴分段压痕,(3) 修整工序 用来精整锻件尺寸和形状使其达到锻 件图的要求的工序。,滚圆、端面平整、锻斜的校正等,2、自由锻的方法 （1）手工锻造 （2）机器锻造 a）锻锤自由锻 利用冲击力使坯料产生塑性变形 常用设备有：空气锤、 蒸汽-空气锤 b）液压机自由锻 利用静压力使坯料变形 常用设备是水压机，适用于大型锻件。,自由锻特点与应用,工具简单，不需造价昂贵的
20、模具可以锻造各种重量的锻件，对于大型锻件几乎是唯一的锻造方法自由锻所需设备的吨位较小锻件的尺寸精度低，加工余量大锻件形状简单，生产率低，劳动强度大,自由锻应用 单件和小批量生产。,二、模锻,在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。,2、模锻的特点（与自由锻相比） 优点：a）锻件形状复杂，尺寸精确，表面光洁； b）加工余量小，节约材料和工时； c）锻造流线分布符合外形结构，力学性能高； d）生产效率高。 缺点：a）模具费用高，生产周期长； b）锻件重量小，一般小于150公斤。,2、锤上模锻 锤上模锻一般选用1-16吨的蒸汽-空气模锻锤。锻模制作成带燕尾的上下两半模，上下模分别用楔
21、铁紧固在锤头和模垫上。,（1）锻模结构与模膛 锻模一般由上模和下模两部分组成，上下合拢形成内部模膛。 模膛按其功用不同分为制坯模膛、预锻模膛和终锻模膛。 制坯模膛：拔长、滚圆、弯曲切断以及镦粗、击匾等。 预锻模膛：使坯料接近锻件的形状和尺寸，有利于坯料最终成形，并减少终端模膛磨损。 终端模膛：用来完成锻件的最终成形。,（2）锻模模膛的功用,（a）预锻模膛,预锻模膛的作用是：使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，终锻时，金属容易充满终锻模膛。同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。,预锻模膛和终锻模膛的区别是前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。,（b）终锻模膛,使坯料最后变形到锻件所要求的形
22、状和尺寸，因此它的形状应和锻件的形状相同。,沿模膛四周有飞边槽，用以增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。 终锻后在孔内留下一薄层金属，称为冲孔连皮。,（c）制坯模膛,拔长模膛用来减小坯料某部分的横截面积，以增加该部分的长度。,滚压模膛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。主要是使金属按模锻件形状来分布。,弯曲模膛对于弯曲的杆类模锻件，需用弯曲模膛来弯曲坯料。,切断模膛上模与下模的角部组成的一对刀口，用来切断金属。,3、锤上模锻工艺规程的制订,锤上模锻的工艺过程一般为：切断毛坯加热坯料模锻切除模锻件的飞边校正锻件锻件热处理表面清理检验成堆存放。,锤
23、上模锻的工艺设计包括制定锻件图、确定模锻工步(选择模膛)、制订修整工序等。其中最主要的是锻件图的制定和模锻工步的确定。,（a）选择模锻件的分模面,分模面即是上、下锻模在锻件上的分界面。制订模锻锻件图时，必须按以下原则确定分模面位置：要保证模锻件能从模膛中取出，分模面应选在模锻件最大尺寸的截面上。按选定的分模面制成锻模后，应使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容易发现错模现象，及时调整锻模位置。,（1）模锻件图的制定,最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处。这样可使金属很容易充满模膛，便于取出锻件，并有利于锻模的制造。选定的分模面应使零件上所加的敷料最少。最好使分模面为一个平面
24、，使上下锻模的模膛深度基本一致，差别不宜过大，以便于制造锻模。,（b）确定模锻件的机械加工余量及公差 机械加工余量一般为14 mm，锻造公差一般取在0.33 mm之间。,（c）标注模锻斜度 当模膛宽度b小而深度h大时，模锻斜度要取大些。内壁斜度要略大于外壁斜度(a 2 a 1)。,（d）标注模锻圆角半径 锻件上所有转角处都应做成圆角。一般内圆角半径（R）应大于其外圆半径（r）。,（e）留出冲孔连皮 锻件上直径小于25mm的孔，一般不锻出，或只压出球形凹穴。大于25mm的通孔，也不能直接模锻出通孔，而必须在孔内保留一层连皮。,模锻圆角半径,内圆角半径R是外圆角半径r的倍,内壁斜度应比外壁斜度大一
25、级,长轴类锻件，如台阶轴、曲轴、连杆、弯曲摇臂等。一般为拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻成型。,饼类模锻件，如齿轮、法兰盘等。一般为镦粗、预锻、终锻成型。,（2）确定模锻工步,切边和冲孔，模锻件的飞边和冲孔连皮一般在压力机上切除。,校正，对于在工序中引起的变形需进行校正；对于过热组织和加工硬化，需进行热处理消除；此外还有清理、精压等。,（3）确定修整工序,板料冲压,板料冲压又叫冷冲压，它是利用冲模使板料产生变形或分离，从而获得具有一定形状和尺寸的锻件的工艺方法。 冷冲压所用材料一般为小于4mm的板料、条料、带料等，所用设备为冲床和剪床。,冷冲压的特点,（1）可生产形状复杂的零件、零件精度高、表面粗
26、糙度低、互换性好。零件的强度高、刚度好。（2）材料的利用率高，一般可达7080%。（3）适应性强，金属及非金属均可用冲压方法加工。零件可大可小。（4）生产率高，每分钟可冲压小件数千件，易实现机械化和自动化。 （5）模具结构复杂、制造成本高。,板料冲压的基本工序,板料冲压的基本工序包括分离工序和变形工序两大类。其中分离工序包括剪切、冲裁（分落料和冲孔）、切口、修边和剖切等。变形工序包括弯曲、拉伸、翻边、成形等。,1.分离工序,分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。如落料、冲孔、切断、精冲等。,板料冲压的基本工序,3.4.1.1 落料及冲孔,落料是被分离的部分为成品，而周边是废料；,冲
27、孔是被分离的部分为废料，而周边是成品;,落料过程,冲孔过程,冲裁变形过程,冲裁变形过程包括三个阶段，即弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段,凸凹模间隙对冲裁件质量的影响,间隙小,间隙大,间隙适中,凸凹模刃口尺寸的确定,设计落料模时，应先按落料件确定凹模刃口尺寸，取凹模作设计基准件，然后根据间隙Z确定凸模尺寸（即用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙值）。,设计冲孔模时，先按冲孔件确定凸模尺寸，取凸模作设计基准件，然后根据间隙Z确定凹模尺寸（即用扩大凹模刃口尺寸来保证间隙值）。,落料凹模和冲孔凸模尺寸,落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小的尺寸。,冲孔凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺
28、寸。,冲裁件的排样,排样是指落料件在条料，带料或板料上合理布置的方法。 落料件的排样有两种类型：无搭边排样和有搭边排样。,修整,修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。,修整后冲裁件公差等级达IT6IT7，表面粗糙度Ra为0.81.6m。,修整工序简图,变形工序,变形工序是使坯料一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工序。它包括弯曲、拉深、翻边、成形等工序。,弯曲变化过程,弯曲是将坯料弯成一定的角度，一定的曲率形成一定形状零件的工序。,弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直。 回弹现象-由
29、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010。,与坯料纤维方向垂直,拉深过程及变形特点： 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。,圆筒形零件的拉深,拉深也称拉延，是利用模具使冲裁后得到的平面毛坯变成为开口空心零件的冲压工艺。,拉深变形过程,拉深中常见的缺陷有拉穿和起皱,从拉深过程中可以看到，拉伸件中最危险的部位是直壁与底部的过渡圆角处，当拉应力超过材料的强度极限时，此处将被“拉穿”。 防止“拉穿”的措施有：正确选择拉伸系数合理设计拉深模工作零件,起皱是由于法兰部分在切向力的作用下
30、导致的结果。 为了防止起皱，可用压边圈把坯料压紧。,正确选择拉深系数,拉深件直径d与坯料直径D的比值称为拉深系数，用m表示，即m = d/D。 拉深系数不小于0.50.8。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。,如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，则可采用多次拉深工艺。 第一次拉深系数 m1 = d1/D 第二次拉深系数 m2 = d2/d1 第几次拉深系数 mn = dn/dn-1 总的拉深系数 m = m1m2mn,其它冲压成型,胀形主要用于平板毛坯的局部胀形（或叫起伏成型），如压制凹坑，加强筋，起伏形的花纹及标记等。另外，管类毛坯的胀形（如波纹管）、平板毛坯的拉形等，均属胀形工艺。,1
31、.胀形,管坯胀形1凸模； 2凹模；3坯料；4橡胶；5外套,翻边是在坯料的平面部分或曲面部分上使板料沿一定的曲率翻成竖立边缘的冲压成型方法。分内孔翻边和外缘翻边两种。,2.翻边,旋压的基本要点是：(1)合理的转速;(2)合理的过渡形状;(3)合理加力。,3.旋压,翻边筒,旋压,1.简单冲模,在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲模，称为简单冲模。模具简单，造价低。,冲模的分类和构造,简单冲模,冲床的一次冲程中，在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为连续模。生产率高，要求定位精度高。,2. 连续冲模（级进模）,连续冲模,冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为复合
32、模。精度高，模具复杂。,3. 复合冲模,落料拉伸复合冲模,拉伸件,锻造及冲压零件的结构工艺性,设计零件时，不仅要保证其良好的使用性能，还应考虑其锻造、冲压时的工艺性能。 为使零件的结构便于加工，降低成本，提高生产效率，就要对被加工零件的毛坯在形状、尺寸、精度等方面给于限定或规定。,自由锻造采用简单、通用的工具，锻件的形状和尺寸精度很大程度上取决于锻工的技术水平，所以锻件的形状不能复杂。,自由锻件的结构工艺性,自由锻件的结构工艺性,避免锥体和斜面结构,几何体间的交接处不应形成空间曲线,自由锻件的结构工艺性,自由锻件上不应设计出加强肋、凸台、工字形截面,截面变化大的锻件，采用组合连接,对冲裁件的要
33、求,冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用。应避免长槽与细长悬臂结构，否则制造模具困难。,利用率高,利用率低,落料外形不合理,冲压件的结构工艺性,零件形状与节约材料的关系,冲裁件的内、外形转角处，要尽量避免尖角，应以圆弧连接。以避免尖角处应力集中被冲模冲裂。,冲孔件尺寸与厚度关系合理,弯曲件形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径，并应考虑材料纤维方向，以免成型过程中弯裂。,弯曲边过短不易弯成型，故应使弯曲边高度H2s。若H2s，则必须压槽，或增加弯曲边高度，然后加工去掉。,对弯曲件的要求,弯曲带孔件时，为避免孔的变形，孔的边缘距弯曲中心应有一定的距离（如图）。图中L
34、1.52s。当L过小时,可在弯曲线上冲工艺孔,如对零件孔的精度要求较高，则应弯曲后再冲孔。,对拉伸件的要求,拉深件外形应简单、对称，且不宜太高。以便使拉深次数尽量少，并容易成型。,拉深件的圆角半径（如图示）应满足：rdS，R2S，r（3-5）S。否则，应增加整形工序。,拉深件的壁厚变薄量一般要求不应超出拉伸工艺壁厚变化的规律（最大变薄率约在10%18%左右）。,本章重点,金属塑性成形的理论；掌握常用金属的塑性成形工艺；掌握薄板冲压成形工艺。,思 考 题,1. 工件拉深时为什么会起皱？为什么会拉穿？采取什么措施解决上述问题？,2.冲下列零件时，应采用哪些冲压工序？饭盒；煤气罐封头；脸盆；硬币。3.如何利用弯曲回弹现象设计弯曲模，使工件得到准确的弯曲角度？,
