1、 鍛壓也是獲得零件或零件毛坯的重要工藝方法之一鍛壓也是獲得零件或零件毛坯的重要工藝方法之一 鍛壓的優缺點鍛壓的優缺點l坯料或零件具有力學性能好、表面光潔、精度高、坯料或零件具有力學性能好、表面光潔、精度高、剛度大等特點，可做到少切削或無切削；剛度大等特點，可做到少切削或無切削；l除自由鍛外，其他鍛壓加工容易實現機械化、自除自由鍛外，其他鍛壓加工容易實現機械化、自動化，具有較高的生產率；動化，具有較高的生產率；l工件的形狀不能太復雜；而且鍛壓設備和模具等工件的形狀不能太復雜；而且鍛壓設備和模具等投資較大投資較大鍛壓可分為：鍛壓可分為：軋制、拉拔、擠壓、鍛造和沖壓軋制、拉拔、擠壓、鍛造和沖壓3.1

2、 概概 述述一、鍛壓的生產方式一、鍛壓的生產方式鍛壓可分為鍛壓可分為軋制、拉拔、擠壓、鍛造和沖壓軋制、拉拔、擠壓、鍛造和沖壓板料沖壓-工件不工件不一、可鍛性及其影響因素一、可鍛性及其影響因素l可鍛性是金屬的一種工藝性能可鍛性是金屬的一種工藝性能l可鍛性以金屬的可鍛性以金屬的塑性和變形抗力塑性和變形抗力來綜合衡量來綜合衡量可鍛性：可鍛性：指金屬經受鍛壓成形的難易程度指金屬經受鍛壓成形的難易程度塑性塑性一般用伸長率來表示；變形抗力變形抗力是指變形時金屬抵抗工具作用的力。 變形抗力用金屬的屈服強度或抗拉強度來表示影響金屬可鍛性的因素：影響金屬可鍛性的因素：化學成分、組織結構、化學成分、組織結構、一、

3、纖維組織與鍛造比一、纖維組織與鍛造比纖維組織纖維組織是指金屬內的非金屬雜物的分布如同纖維是指金屬內的非金屬雜物的分布如同纖維纖維組織的存在使金屬的力學性能呈現各向異性，順纖維方向較垂直纖維方向具有較高的力學性能，特別是塑性和韌性。在零件設計時，應使零件所受的最大正應力方向與在零件設計時，應使零件所受的最大正應力方向與纖維組織方向重合、最大切應力方向與纖維組織方纖維組織方向重合、最大切應力方向與纖維組織方向垂直，并使纖維分布與零件輪廓相符合向垂直，并使纖維分布與零件輪廓相符合 纖維組織形成的纖維化程度取決于鋼錠在鍛造時纖維組織形成的纖維化程度取決于鋼錠在鍛造時的變形程度，變形程度大，纖維組織越明

4、顯。的變形程度，變形程度大，纖維組織越明顯。常用鍛造比常用鍛造比Y YD D表示變形程度表示變形程度00DBFLYFL00DDHFYFH以鋼錠為坯料進行鍛造時，鍛造比可取以鋼錠為坯料進行鍛造時，鍛造比可取2 26 6；以型鋼作為坯料進行鍛造時，鍛造比取以型鋼作為坯料進行鍛造時，鍛造比取1.31.31.51.5。、Y YDB DB , , Y YDDDD分別為拔長和鐓粗時的鍛造比。分別為拔長和鐓粗時的鍛造比。 3.3 3.3 鍛造方法鍛造方法常用的鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種常用的鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種一、自由鍛一、自由鍛 自由鍛自由鍛是利用沖擊力或壓力使金屬坯料在上、下砥是利用沖擊力或壓力使

5、金屬坯料在上、下砥鐵鐵(或砧鐵或砧鐵)之間產生變形，以獲得所需形狀及尺寸鍛之間產生變形，以獲得所需形狀及尺寸鍛件的方法。金屬坯料在上、下砥鐵平面間件的方法。金屬坯料在上、下砥鐵平面間變形是自由變形是自由流動的流動的，故稱為自由鍛。，故稱為自由鍛。 l自由鍛工藝靈活、設備通用性好、工具簡單、適應性強；自由鍛工藝靈活、設備通用性好、工具簡單、適應性強；l自由鍛是生產大型鍛件唯一的鍛造方法；自由鍛是生產大型鍛件唯一的鍛造方法；l自由鍛生產率較低、工人勞動強度大；自由鍛生產率較低、工人勞動強度大；l鍛件精度低、加工量較大。鍛件精度低、加工量較大。自由鍛分手工鍛造和機器鍛造兩種自由鍛分手工鍛造和機器鍛造

6、兩種自由鍛鍛件的結構工藝性自由鍛鍛件的結構工藝性鍛件形狀不宜過分復雜鍛件形狀不宜過分復雜對自由鍛件的結構工藝性的要求是：對自由鍛件的結構工藝性的要求是：在滿足使用要求的前提下，其形狀應盡量簡單、對稱。在滿足使用要求的前提下，其形狀應盡量簡單、對稱。具體要求列于表具體要求列于表3-53-5模鍛模鍛是將加熱后的坯料，放置在鍛模模膛內，在沖擊是將加熱后的坯料，放置在鍛模模膛內，在沖擊力或壓力作用下，使坯料在模膛內產生塑性變形，以力或壓力作用下，使坯料在模膛內產生塑性變形，以獲得鍛件的方法。獲得鍛件的方法。l操作方便，容易實現機械化，鍛件成本低，生產效率高；操作方便，容易實現機械化，鍛件成本低，生產效

7、率高；l可鍛出形狀較復雜的鍛件；可鍛出形狀較復雜的鍛件；l鍛件尺寸精確、加工余量小，節省材料；鍛件尺寸精確、加工余量小，節省材料；l鍛件內部纖維組織合理，故強度較高，使用壽命長；鍛件內部纖維組織合理，故強度較高，使用壽命長；l鍛件不能太大鍛件不能太大( (一般都小于一般都小于150kg)150kg)；l鍛模需用價格昂貴的材料，制造周期長，費用高。鍛模需用價格昂貴的材料，制造周期長，費用高。模鍛與自由鍛相比具有以下優缺點：模鍛與自由鍛相比具有以下優缺點：模鍛適用于批量生產形狀較復雜的中、小型鍛模鍛適用于批量生產形狀較復雜的中、小型鍛件件模鍛件的形狀模鍛件的形狀 按使用設備不同，模鍛可分為按使用設

8、備不同，模鍛可分為錘上模鍛錘上模鍛、胎模鍛、胎模鍛、熱模鍛，曲柄壓力機上模鍛、摩擦壓力機上模鍛、熱模鍛，曲柄壓力機上模鍛、摩擦壓力機上模鍛、平鍛機上模鍛以及其他專用設備上模鍛等。平鍛機上模鍛以及其他專用設備上模鍛等。在在模鍛錘模鍛錘上進行的模鍛即錘上模鍛上進行的模鍛即錘上模鍛 錘上模鍛通用性強、設備費用較低并能獨立完成各種類錘上模鍛通用性強、設備費用較低并能獨立完成各種類型鍛件的鍛造。型鍛件的鍛造。 1.1.錘上模鍛錘上模鍛 下面主要介紹目前常用的下面主要介紹目前常用的錘上模鍛錘上模鍛，其它模鍛方，其它模鍛方法對鍛件和鍛模的要求于錘上模鍛類似。法對鍛件和鍛模的要求于錘上模鍛類似。錘上模鍛常用設

9、備為錘上模鍛常用設備為蒸汽蒸汽- -空氣模鍛錘空氣模鍛錘模鍛錘模鍛錘典型鍛件典型鍛件上模上模閉式鍛模閉式鍛模下模下模模墊模墊錘頭錘頭模膛模膛 開式鍛模開式鍛模有飛邊槽有飛邊槽沒有飛邊槽沒有飛邊槽模膛模膛可理解為鍛件的可理解為鍛件的實物鏡像實物鏡像模鍛的模膛有模鍛的模膛有預鍛模膛預鍛模膛和和終鍛模膛終鍛模膛兩種兩種 根據鍛件形狀復雜程度和生產條件，鍛模可分：根據鍛件形狀復雜程度和生產條件，鍛模可分： 單膛鍛模和多膛鍛模單膛鍛模和多膛鍛模對于對于多膛鍛模多膛鍛模，最后使鍛件成型的是最后使鍛件成型的是終鍛模膛；終鍛模膛； 此前的是此前的是制坯模膛制坯模膛和和預制模膛預制模膛單膛鍛模單膛鍛模一副鍛模上

10、只有一個模膛（一副鍛模上只有一個模膛（），）， 坯料可直接成形。坯料可直接成形。多膛鍛模多膛鍛模 一副鍛模上二個以上模膛，坯料需一副鍛模上二個以上模膛，坯料需依次依次 經過多次鍛壓才能成形。經過多次鍛壓才能成形。拔長模膛拔長模膛滾壓模膛滾壓模膛彎曲模膛彎曲模膛預鍛模膛預鍛模膛終鍛模膛終鍛模膛2.2.模鍛件結構工藝性要求模鍛件結構工藝性要求1) 1) 鍛件應有一個合理的分模面；鍛件應有一個合理的分模面；2) 2) 鍛件外形力求簡單、對稱、平直；鍛件外形力求簡單、對稱、平直；3) 3) 盡量避免多孔、深孔、窄溝、深槽等結構；盡量避免多孔、深孔、窄溝、深槽等結構；4) 4) 與分模面垂直的表面上應盡

11、可能避免有凹槽和孔；與分模面垂直的表面上應盡可能避免有凹槽和孔；5) 5) 鍛件上的孔不可過深；鍛件上的孔不可過深；6) 6) 對復雜形狀零件用模鍛制坯較困難時，可采用鍛對復雜形狀零件用模鍛制坯較困難時，可采用鍛- -焊焊 或鍛造或鍛造- -螺釘聯接等組合結構。螺釘聯接等組合結構。3. 3. 胎模鍛、熱模鍛，曲柄壓力機上模鍛、摩擦壓力胎模鍛、熱模鍛，曲柄壓力機上模鍛、摩擦壓力機上模鍛和平鍛機上模鍛機上模鍛和平鍛機上模鍛 沖壓沖壓是塑性成形的基本方法之一。它是利用沖壓設備和模具是塑性成形的基本方法之一。它是利用沖壓設備和模具對板料加壓，使板料產生對板料加壓，使板料產生分離或變形，分離或變形，用以

12、制造薄壁零件或毛用以制造薄壁零件或毛坯的加工萬法。應用十分廣泛。坯的加工萬法。應用十分廣泛。沖壓的主要優點沖壓的主要優點1) 1) 能生產形狀復雜的零件，廢料較少。能生產形狀復雜的零件，廢料較少。2) 2) 沖壓件尺寸精度高、表面粗糙度值小，一般不經機械加工沖壓件尺寸精度高、表面粗糙度值小，一般不經機械加工即可使用。即可使用。3) 3) 在材料消耗少的情況下，可獲得質量輕、剛度和強度較高在材料消耗少的情況下，可獲得質量輕、剛度和強度較高的零件。的零件。4) 4) 操作簡便、生產率高，便于實現機械化、自動化。操作簡便、生產率高，便于實現機械化、自動化。沖模精度要求較高、制造復雜、成本高沖模精度要

13、求較高、制造復雜、成本高,只適合于大批量生產。只適合于大批量生產。l沖壓常用金屬材料有：低碳鋼、高塑性的合金鋼、沖壓常用金屬材料有：低碳鋼、高塑性的合金鋼、銅和鋁等非鐵合金的板材、條材等。銅和鋁等非鐵合金的板材、條材等。l冷沖壓一般板材厚度小于冷沖壓一般板材厚度小于6mm。沖壓的基本工序有沖壓的基本工序有分離工序分離工序和和變形工序變形工序兩大類。兩大類。 使坯料的一部分與另一部分分離的工序稱為基本使坯料的一部分與另一部分分離的工序稱為基本工序，包括落料、沖孔、切斷、修整等。工序，包括落料、沖孔、切斷、修整等。 使坯料的一部分相對另一部分產生位移而不斷裂使坯料的一部分相對另一部分產生位移而不斷

14、裂的工序稱為變形工序，包括彎曲、拉深、翻邊等。的工序稱為變形工序，包括彎曲、拉深、翻邊等。一、沖壓基本工序一、沖壓基本工序 沖裁沖裁拉深拉深翻邊翻邊扭轉扭轉收口收口成型成型脹形脹形旋壓旋壓 進行沖壓件的結構設計時，不僅要保證其使用要求，進行沖壓件的結構設計時，不僅要保證其使用要求，還要盡量滿足沖壓工藝性的要求。還要盡量滿足沖壓工藝性的要求。1沖裁件的結構工藝性沖裁件的結構工藝性1)1) 沖裁件的外形和內孔形狀應盡量簡單、對稱，最好是沖裁件的外形和內孔形狀應盡量簡單、對稱，最好是規則的幾何形狀或由規則幾何形狀組成。避免狹槽、長的懸規則的幾何形狀或由規則幾何形狀組成。避免狹槽、長的懸臂，且其寬度臂

15、，且其寬度b b應大于料厚應大于料厚S S的的2 2倍，即倍，即b b2S2S。 2)2) 沖裁件直線相接處均要以圓角過渡，一般圓角半徑沖裁件直線相接處均要以圓角過渡，一般圓角半徑R R0.5S0.5S，否則會顯著降低模具壽命。，否則會顯著降低模具壽命。 3)3) 沖孔尺寸不能過小。沖孔尺寸不能過小。2彎曲件的結構工藝性彎曲件的結構工藝性 1)1) 彎曲件的圓角半徑不要小于最小彎曲半徑，也不宜過大。彎曲件的圓角半徑不要小于最小彎曲半徑，也不宜過大。圓角半徑過大，受回彈影響，彎曲角度和圓角半徑精度均不易圓角半徑過大，受回彈影響，彎曲角度和圓角半徑精度均不易保證。保證。 2)2) 彎曲件的形狀應盡

16、量對稱，彎曲半徑應左右對稱，以保彎曲件的形狀應盡量對稱，彎曲半徑應左右對稱，以保證板料不會因摩擦阻力不勻而產生滑動。如工件不對稱時，為證板料不會因摩擦阻力不勻而產生滑動。如工件不對稱時，為防止板料偏移，在模具結構設計時，可考慮增設壓緊裝置或定防止板料偏移，在模具結構設計時，可考慮增設壓緊裝置或定位工藝孔。位工藝孔。 3)3) 彎曲邊不要過短應使彎曲邊平直部分的高度彎曲邊不要過短應使彎曲邊平直部分的高度HH2S2S 4)4) 彎曲帶孔件時，要注意避免孔的變形。彎曲帶孔件時，要注意避免孔的變形。 5)5) 彎曲件的精度一般不應超過彎曲件的精度一般不應超過IT9IT9IT10IT10。 1)1) 拉

17、深件的形狀力求簡單，避免圓錐形、球面形和空間復拉深件的形狀力求簡單，避免圓錐形、球面形和空間復雜曲面形等，雜曲面形等，力求使坯料在拉深過程中只是單向變形力求使坯料在拉深過程中只是單向變形。 2)2) 應使拉深件高度盡可能減低，過高、過深的拉深件易出應使拉深件高度盡可能減低，過高、過深的拉深件易出現廢品，需要多次拉深?，F廢品，需要多次拉深。 3)3) 對于半敞開或不對稱的拉深件可采用合沖工藝，即將兩對于半敞開或不對稱的拉深件可采用合沖工藝，即將兩個或幾個零件合并成對稱形狀，一起沖壓，然后切開，以減少個或幾個零件合并成對稱形狀，一起沖壓，然后切開，以減少工序、節約材料、易于變形和保證質量。工序、節

18、約材料、易于變形和保證質量。 4)4) 對帶凸緣拉深件的凸緣寬度要適當。對帶凸緣拉深件的凸緣寬度要適當。 5)5) 拉深圓筒形件時，底與壁間的圓角半徑應滿足拉深圓筒形件時，底與壁間的圓角半徑應滿足SS，凸緣，凸緣與壁間的圓角半徑要滿足與壁間的圓角半徑要滿足2S2S。 6)6) 拉深件的精度不能要求過高，其高度精度應不高于拉深件的精度不能要求過高，其高度精度應不高于IT16IT16IT17IT17，直徑精度應不高于，直徑精度應不高于IT12IT12IT16IT16。三、沖模三、沖模 沖模是沖壓必要的專用工具，沖模的結構與質量對沖壓生產沖模是沖壓必要的專用工具，沖模的結構與質量對沖壓生產極為重要。

19、根據工序的復合程度，沖?？煞譃楹唵文！秃夏O為重要。根據工序的復合程度，沖?？煞譃楹唵文?、復合模和連續模三種。和連續模三種。l在沖床一次行程中只能完成一道工序的沖模稱為在沖床一次行程中只能完成一道工序的沖模稱為簡單模簡單模。l在滑塊一次沖程中，在同一沖模的在滑塊一次沖程中，在同一沖模的不同部位上不同部位上同時完成兩同時完成兩道或數道工序的沖模稱道或數道工序的沖模稱連續模連續模。3.5 3.5 鍛壓新工藝鍛壓新工藝 隨著現代工業的不斷發展，鍛壓也有很大發展，出現許多新隨著現代工業的不斷發展，鍛壓也有很大發展，出現許多新工藝和新技術，例如，零件的工藝和新技術，例如，零件的擠壓擠壓、輥軋輥軋、徑向

20、鍛造、徑向鍛造、精密模精密模鍛鍛、擺動輾壓、粉末熱鍛、超塑成形等。、擺動輾壓、粉末熱鍛、超塑成形等。 l擠壓主要應用于生產各種軸對稱形狀的小型零件擠壓主要應用于生產各種軸對稱形狀的小型零件l軋制主要用以生產型材、管材、板材及異型鋼材等原材料。軋制主要用以生產型材、管材、板材及異型鋼材等原材料。近年來，成功地用來制造各種零件，應用逐漸廣泛。近年來，成功地用來制造各種零件，應用逐漸廣泛。零件軋制工藝主要有輥鍛、環形件軋制、熱軋齒輪等。零件軋制工藝主要有輥鍛、環形件軋制、熱軋齒輪等。輥鍛輥鍛是使坯料通過裝在一對軋輥上的扇形模塊時，受壓產是使坯料通過裝在一對軋輥上的扇形模塊時，受壓產生變形的生產方法。

21、生變形的生產方法。環形件的軋制環形件的軋制是將環形坯料放置在兩高速旋轉的成形軋輥是將環形坯料放置在兩高速旋轉的成形軋輥中加壓，使環形件的截面積縮小、直徑增大的一種加工方法。中加壓，使環形件的截面積縮小、直徑增大的一種加工方法。l精密模鍛是精密模鍛是在通用的模鍛設備在通用的模鍛設備上鍛制出上鍛制出高精度鍛件高精度鍛件的模鍛工藝。的模鍛工藝。精密模鍛可鍛出帶齒形的圓柱齒輪、錐齒輪、葉片等零件精密模鍛可鍛出帶齒形的圓柱齒輪、錐齒輪、葉片等零件，鍛件精度可達鍛件精度可達ITl2ITl2ITl5ITl5，RaRa值為值為3.23.21.61.6。3.6 3.6 各種鍛壓方法的比較各種鍛壓方法的比較 前述幾種鍛造方法各有特點和應用范圍。選擇鍛造方法時，前述幾種鍛造方法各有特點和應用范圍。選擇鍛造方法時，要依據零件的形狀和尺寸、精度、表面粗糙度、金屬種類、要依據零件的形狀和尺寸、精度、表面粗糙度、金屬種類、金屬的可鍛性以及生產批量等進行具體的分析，然后加以確金屬的可鍛性以及生產批量等進行具體的分析，然后加以確定，必要時須進行