145263概述壓力加工基本理論自由鍛造模型鍛造板料沖壓現(xiàn)代塑性加工技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)壓力加工——鍛壓教學(xué)重點(diǎn)金屬的塑性變形理論，鍛造工藝，板料沖壓工藝。教學(xué)難點(diǎn)金屬的加工硬化，回復(fù)和再結(jié)晶，纖維組織，金屬的可鍛性。一、概述歷史悠久公元前14世紀(jì)的商代兵器生產(chǎn)(1972年出土鐵韌銅鉞)

技藝高超

(湖北江陵楚墓：越王勾踐的寶劍；秦始皇陵：合金鋼鍛制的寶劍，外硬心韌)定義鍛壓常分為軋制（型材）、擠壓（型材）、拉拔（線材、薄壁管）

、自由鍛、模鍛、板料沖壓等，如圖。鍛壓是對(duì)坯料施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形，改變尺寸、形狀及改善性能的成型加工方法，是鍛造（俗稱打鐵）和沖壓的總和。鍛壓特點(diǎn)：金屬的性能得到提高；生產(chǎn)效率高；節(jié)約金屬；生產(chǎn)范圍廣。但設(shè)備費(fèi)用較高，形狀簡(jiǎn)單。軋制軋制是借助于摩擦力和壓力使金屬坯料通過(guò)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的軋輥間的空隙而變形的壓力加工方法。擠壓是利用壓力，將金屬坯料從擠壓模的?？字袛D出而成形的壓力加工方法。有正、反和復(fù)合擠壓。二者產(chǎn)品均為：鋼板型材管材拉拔是利用拉力，將金屬坯料拉過(guò)拉拔模的?？锥尚蔚膲毫庸し椒?。常需經(jīng)多次拉拔，依次通過(guò)形狀和尺寸逐漸變化的?？祝拍艿玫剿杞孛娴漠a(chǎn)品（細(xì)線材、薄管材、特殊型材）。拉拔自由鍛

用簡(jiǎn)單的通用性工具或在鍛造設(shè)備的上、下砧間，使坯料受沖擊力作用而變形，獲得所需形狀的鍛件的加工方法。模鍛利用模具使金屬坯料在模膛內(nèi)受沖擊力或壓力作用，產(chǎn)生塑性變形而獲得鍛件的加工方法。板料沖壓用沖模使板料經(jīng)分離或成形得到制件的加工方法。鍛壓在上述的六種金屬塑性加工方法中，軋制、擠壓和拉拔主要用于生產(chǎn)型材、板材、線材、帶材等；自由鍛、模鍛和板料沖壓總稱鍛壓，主要用于生產(chǎn)毛坯或零件；鍛造主要用于生產(chǎn)承受重載的機(jī)械零件，如機(jī)器主軸、重要齒輪、連桿、炮管、槍管等；板料沖壓主要用于生產(chǎn)汽車制造、電器、儀表及日用品。型材線材板材管材小結(jié)：二、壓力加工基本理論

金屬在常溫下經(jīng)塑性變形后，內(nèi)部組織和性能將發(fā)生變化。組織上的變化表現(xiàn)為：晶粒沿最大變形的方向伸長(zhǎng)；晶格與晶粒發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；晶粒產(chǎn)生碎晶。性能上的變化表現(xiàn)為：隨著變形程度的增加，強(qiáng)度及硬度顯著提高，而塑性和韌性則很快下降。變形度愈大，性能的變化也愈大。冷、熱變形

以T再為界，低于T再溫度的變形為冷變形；高于T再溫度的變形為熱變形。161.加工硬化●冷作硬化

＊現(xiàn)象：強(qiáng)度、硬度上升，而塑性、韌性下降。

＊原因：滑移面附近的晶粒碎晶塊，晶格扭曲畸變，增大滑移阻力，使滑移難以進(jìn)行。＊利用：冷加工后使材料強(qiáng)度↑硬度↑。如冷拉鋼，不能熱處理強(qiáng)化的金屬材料。＊消除：再結(jié)晶退火650—750℃。

加工硬化是一種不穩(wěn)定的現(xiàn)象，具有自發(fā)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。室溫下不易實(shí)現(xiàn)。2.回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)：冷作硬化是一種不穩(wěn)定的現(xiàn)象，具有自發(fā)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。室溫下不易實(shí)現(xiàn)。當(dāng)提高溫度時(shí)，原子獲得熱能，熱運(yùn)動(dòng)加劇，當(dāng)加熱溫度T回(用K氏溫標(biāo))T回=（0.25—0.3）T熔使原子回復(fù)到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬化得到部分消除。再結(jié)晶：當(dāng)加熱溫度T再：T再=0.4T熔原子獲得更多熱能，開(kāi)始的某些碎晶或雜質(zhì)為核心構(gòu)成新晶粒，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)形核和晶核長(zhǎng)大方式進(jìn)行的，故稱再結(jié)晶。再結(jié)晶后清除了全部加工硬化。再結(jié)晶后晶格類型不變，只改變晶粒外形。3.纖維組織熱處理和再結(jié)晶無(wú)法消除合理利用鍛造比Y=

拔長(zhǎng)前坯料的橫截面積拔長(zhǎng)后坯料的橫截面積鍛造比↑→變形量↑，性能↑，各向異性↑并非越大越好變形加工時(shí)，金屬中的脆性雜質(zhì)被擊碎，并沿金屬流動(dòng)方向呈粒狀或鏈狀分布；塑性雜質(zhì)則沿變形方向被拉長(zhǎng)呈帶狀分布，這種雜質(zhì)的定向分布稱為流線（纖維組織）。纖維組織特點(diǎn):使金屬在性能上具有方向性；變形程度越大，纖維組織越明顯；纖維組織只能靠鍛壓方法改變。在設(shè)計(jì)和制造零件時(shí)，應(yīng)盡可能使流線與零件的輪廓相符合而不被切斷。使最大正應(yīng)力的方向與纖維方向重合，最大切應(yīng)力的方向與纖維方向垂直。實(shí)例

當(dāng)采用棒料直接經(jīng)切削加工制造螺釘時(shí)(如圖a)，螺釘頭部與桿部的纖維被切斷，不能連貫起來(lái)，受力時(shí)產(chǎn)生的切應(yīng)力順著纖維方向，故螺釘?shù)某休d能力較弱。當(dāng)采用同樣棒料經(jīng)局部鐓粗方法制造螺釘時(shí)(如圖b)，纖維不被切斷且連貫性好，纖維方向也較為有利，故螺釘質(zhì)量較好。加工硬化現(xiàn)象在工程技術(shù)中具有重要的實(shí)用意義：加工硬化是強(qiáng)化金屬的重要方法之一。純金屬及某些不能通過(guò)熱處理方法強(qiáng)化的合金，可通過(guò)冷拔、冷軋、冷擠壓等工藝來(lái)提高其強(qiáng)度和硬度。加工硬化不利的一面。由于它使金屬塑性降低，給進(jìn)一步冷塑性變形帶來(lái)困難，并使壓力加工時(shí)能量消耗增大。

為了消除加工硬化，恢復(fù)材料的塑性，以便繼續(xù)進(jìn)行變形加工，或?yàn)榱讼冃芜^(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，就要對(duì)工件進(jìn)行退火處理。4.加工硬化的利用和消除1.冷熱加工的界限是以T來(lái)劃分的。冷加工，如鋼在常溫下進(jìn)行的冷沖壓、冷軋、冷擠壓等，其優(yōu)點(diǎn)是塑性良好，變形抗力低，容易加工變形，缺點(diǎn)是高溫下金屬容易產(chǎn)生氧化皮，所以制件的尺寸精度低，表面粗糙。熱加工，如熱鍛、熱軋、熱擠壓等。2.金屬經(jīng)塑性變形及再結(jié)晶，可使原來(lái)存在的不均勻、晶粒粗大的組織得以改善，或?qū)㈣T錠組織中的氣孔、縮松等壓合，得到更致密的再結(jié)晶組織，提高金屬的力學(xué)性能。3.鍛件質(zhì)量?jī)?yōu)于鑄件的原因：使晶粒細(xì)化；消除了鑄錠缺陷，使金屬更加致密；形成纖維組織。結(jié)論：金屬的鍛造性能衡量指標(biāo):金屬的可鍛性（金屬材料鍛壓加工成形的難程度）。塑性↑，鍛造性能↑，不易開(kāi)裂(微觀：容易產(chǎn)生滑移)變形抗力↓，鍛造性能↑可鍛性取決于：金屬本質(zhì)和加工條件?？慑懶缘暮饬浚核苄裕ū碚魉茏兡芰Γ┖妥冃慰沽Γū碚魉茏冸y易程度）。塑性好，變形抗力小則可鍛性好。1.金屬的本質(zhì)1）化學(xué)成分的影響純金屬的可鍛性比合金好；合金元素的含量越多，可鍛性越差。鋼的含碳量越低，可鍛性越好。2）金屬組織的影響組織不同，可鍛性有很大差異：

＊純金屬、單一固溶體（如奧氏體）組織的鍛造性能好于化合物組織，碳化物可鍛性差。＊鑄態(tài)柱狀組織和粗晶粒不如細(xì)小均勻晶粒的可性好。2.加工條件＊變形溫度低，金屬的塑性差，不但鍛壓困難，而且容易開(kāi)裂。提高變形溫度，塑性提高，變形抗力減小。加熱溫度過(guò)高，會(huì)使晶粒急劇長(zhǎng)大，導(dǎo)致金屬塑性減小，鍛造性能下降，稱為“過(guò)熱”。如果加熱溫度接近熔點(diǎn)，會(huì)使晶界氧化甚至融化，導(dǎo)致金屬的塑性變形能力完全消失，稱為“過(guò)燒”。坯料如果過(guò)燒將報(bào)廢。1）變形溫度的影響＊金屬的變形溫度必須嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)（碳鋼的鍛造溫度范圍依據(jù)相圖來(lái)確定）。鍛造溫度：始鍛溫度：碳鋼比AE線低200C°左右。終鍛溫度：800C°左右。過(guò)低難于鍛造，若強(qiáng)行鍛造，將導(dǎo)致鍛件破裂報(bào)廢。2.加工條件2)變形速度的影響

變形速度--單位時(shí)間內(nèi)的相對(duì)變形量。＊變形速度低，塑性高、變形抗力??；變形速度增大，金屬塑性下降，鍛造性能變差。常用的鍛壓設(shè)備不可能超過(guò)臨界變形速度。3）應(yīng)力狀態(tài)影響

三向應(yīng)力中，壓應(yīng)力數(shù)目愈多，則塑性越好。定義：只用簡(jiǎn)單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上、下砧間直接使坯料變形獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件。金屬材料除在上、下兩個(gè)平砧之間受約束外，金屬坯料朝其他各方向金屬的流動(dòng)不受限制故而得名。分類

手工鍛造：勞動(dòng)強(qiáng)度↑，生產(chǎn)率↓

機(jī)器鍛造：勞動(dòng)強(qiáng)度↓，生產(chǎn)率↑

空氣錘空氣－蒸汽自由鍛錘水壓機(jī)、曲柄壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)、油壓機(jī)（靜壓力）

設(shè)備

小型：大、中型

（沖擊力）三、自由鍛造

自由鍛造特點(diǎn)及應(yīng)用

（1）自由鍛工藝靈活，工具簡(jiǎn)單，設(shè)備和工具的通用性強(qiáng)。（2）應(yīng)用范圍廣，可鍛造的鍛件質(zhì)量由不及1kg到300t.在重型機(jī)械中，自由鍛是生產(chǎn)大型和特大型鍛件的唯一方法。（3）鍛件精度低，加工余量大，生產(chǎn)率低。一般只適用于單件小批量生產(chǎn)。是鍛制大型鍛件的唯一方法（萬(wàn)噸水壓機(jī)立柱，大型發(fā)電機(jī)主軸）。自由鍛造設(shè)備簡(jiǎn)介蒸汽錘中、小型鍛件主要有鍛錘（沖擊力，有空氣錘和蒸汽錘）、水壓機(jī)、液壓機(jī)等。水壓機(jī)大型水壓機(jī)靜壓成形特點(diǎn)：變形速度慢，鍛造性能↑，但機(jī)構(gòu)龐大，造價(jià)高（供水，操縱系統(tǒng)）。適用于大型鍛件。

空氣錘小型鍛件自由鍛造基本工序輔助工序：為基本工序操作方便而進(jìn)行的預(yù)變形工序。

壓鉗口、倒棱、壓肩基本工序：用來(lái)改變坯料的形狀和尺寸的工序

鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、切斷、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移精整工序：用來(lái)減少鍛件表面缺陷的工序。校直、滾圓、平整、精壓鐓粗平砧鐓粗墊環(huán)鐓粗（整體變形，坯料直徑>墊環(huán)內(nèi)徑，齒輪）局部鐓粗（局部變形，坯料直徑<套筒內(nèi)徑，螺釘）變形特點(diǎn)：橫截面↑，高度↓目的：①鍛制盤類件；②沖孔前的預(yù)備工序1.25<H/D<2.5(鐓粗規(guī)則)

(下料困難)(彎曲、失穩(wěn))

自由鍛造基本工序

拔長(zhǎng)

普通拔長(zhǎng)芯軸拔長(zhǎng)內(nèi)徑不變，壁厚↓，長(zhǎng)度↑目的：①鍛制長(zhǎng)軸類鍛件；②改善材料性能平砧拔長(zhǎng)鍛造性能↓V型砧拔長(zhǎng)鍛造性能↑變形特點(diǎn)：橫截面↓，長(zhǎng)度↑沖孔

實(shí)心沖孔：25

mm<φ<450

mm空心沖孔：φ>450

mm↓變形力擴(kuò)孔長(zhǎng)度不變，內(nèi)徑↑，壁厚↓扭轉(zhuǎn)毛坯一部分相對(duì)于另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定角度。彎曲圓角部位變形量↑切割切掉部分毛坯錯(cuò)移毛坯一部分相對(duì)于另一部分平移錯(cuò)開(kāi)。自由鍛造鍛件分類及鍛造工序鍛件類型圖例鍛造工序?qū)嵗P類圓環(huán)類鍛件鐓粗、沖孔、擴(kuò)孔、定徑齒輪、法蘭、套筒、圓環(huán)筒類零件鐓粗、沖孔、芯軸拔長(zhǎng)、滾圓圓筒、套筒等軸類零件拔長(zhǎng)、壓肩、滾圓主軸、轉(zhuǎn)動(dòng)軸等桿類零件拔長(zhǎng)、壓肩、修整、沖孔連桿等曲軸類零件拔長(zhǎng)、錯(cuò)移、壓肩、扭轉(zhuǎn)、滾圓曲軸、偏心軸等彎曲類零件拔長(zhǎng)、彎曲吊鉤、彎桿等自由鍛造基本工序

拔長(zhǎng)

普通拔長(zhǎng)芯軸拔長(zhǎng)內(nèi)徑不變，壁厚↓，長(zhǎng)度↑目的：①鍛制長(zhǎng)軸類鍛件；②改善材料性能平砧拔長(zhǎng)鍛造性能↓V型砧拔長(zhǎng)鍛造性能↑變形特點(diǎn)：橫截面↓，長(zhǎng)度↑沖孔

實(shí)心沖孔：25

mm<φ<450

mm空心沖孔：φ>450

mm↓變形力擴(kuò)孔長(zhǎng)度不變，內(nèi)徑↑，壁厚↓扭轉(zhuǎn)毛坯一部分相對(duì)于另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定角度。彎曲圓角部位變形量↑切割切掉部分毛坯錯(cuò)移毛坯一部分相對(duì)于另一部分平移錯(cuò)開(kāi)。四、模型鍛造

簡(jiǎn)稱模鍛，是將金屬坯料放在上、下模組成的模膛內(nèi)，在沖擊力或壓力作用下，在模膛的限制下產(chǎn)生塑性變形，并充滿整個(gè)模膛，從而獲得與模膛形狀一致的鍛件的工藝方法。即金屬在鍛模內(nèi)產(chǎn)生塑性變形（受阻變形）用模鍛方法生產(chǎn)的鍛件稱為模鍛件。錘上模鍛其他設(shè)備（壓力機(jī)、平鍛機(jī)）上模鍛胎膜鍛（簡(jiǎn)介）自由鍛設(shè)備＋胎模

模鍛按所用設(shè)備的不同，可分為：特點(diǎn)：生產(chǎn)率高、尺寸精確、鍛件復(fù)雜形狀、節(jié)省金屬材料、尺寸受限。但需要專門模鍛設(shè)備，故成本較高。適用于中小型、批量生產(chǎn)。1.錘上模鍛

——在專用的模鍛空氣錘或模鍛蒸汽錘的鍛錘和模墊上分別固定上下模，上下模經(jīng)錘擊合攏，而獲得鍛件的方法。

錘上模鍛具有一般模鍛的優(yōu)點(diǎn)，但沖擊大、震動(dòng)大、噪聲大、效率低。一般僅用于中小噸位的鍛錘。模座模墊下鍛模上鍛模錘頭1.錘上模鍛

鍛模結(jié)構(gòu)：模膛的分類和功用4鍛模由上、下模組成。上、下模分別安裝在錘頭下端和模座上的燕尾槽內(nèi)，用楔鐵緊固。上、下模合在一起，其中部形成完整的模膛。模鍛模膛

終鍛模膛有飛邊槽，與零件形狀完全相同預(yù)鍛模膛無(wú)飛邊槽，與零件形狀相近

制坯模膛

撥長(zhǎng)模膛橫截面積↓，長(zhǎng)度↑滾壓模膛↓某一部分橫截面積，↑另一部分橫截面積

彎曲模膛

切斷模膛模膛1.錘上模鍛

飛邊槽的作用分模面的選擇設(shè)置模鍛斜度、結(jié)構(gòu)圓角

4促使金屬充滿模膛(三向壓應(yīng)力狀態(tài))容納多余金屬緩沖錘擊力(避免鍛模直接撞擊)便于取出鍛件鍛件最大尺寸截面處便于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)模上下模膛外形一致便于金屬充型模膛淺而寬盡量減少余塊沿徑向分布預(yù)鍛模膛的圓角和斜度較大，沒(méi)有飛邊槽；而終端模膛有飛邊槽。1.錘上模鍛

典型鍛件的錘上模鍛過(guò)程圖為彎曲連桿在錘上模鍛時(shí)的成形過(guò)程。2.其他設(shè)備上模鍛

壓力機(jī)上模鍛

平鍛機(jī)上模鍛靜壓力成形，生產(chǎn)率↑(坯料成形在一次完成)，鍛件自動(dòng)脫模(有頂出裝置)。但設(shè)備復(fù)雜

大批量生產(chǎn)

可鍛造長(zhǎng)桿類、側(cè)面有凸臺(tái)、凹槽的鍛件(鍛模有兩個(gè)分模面),能鍛出通孔，鍛件無(wú)飛邊，精度↑。但設(shè)備造價(jià)↑

大批量生產(chǎn)

摩擦壓力機(jī)底座滑塊帶傳動(dòng)摩擦盤飛輪絲杠胎膜鍛在自由鍛設(shè)備上使用胎模生產(chǎn)模鍛件的工藝方法。一般采用自由鍛方法制坯，然后在胎模中成形。套模(a)(d)(b)(c)筒模非回轉(zhuǎn)體鍛件回轉(zhuǎn)體盤類件復(fù)雜非回轉(zhuǎn)體鍛件開(kāi)式多用于法蘭、齒輪類鍛件；閉式主要用于端面有凸臺(tái)或凹坑的回轉(zhuǎn)體類鍛件介于自由鍛與模鍛之間五、板料沖壓用沖模使薄板料分離或變形的加工方法。板料沖壓一般在常溫下進(jìn)行，故稱冷沖壓。當(dāng)板料厚度超過(guò)8～10mm時(shí)，可采用熱沖壓。板料沖壓的優(yōu)點(diǎn)是：（1）操作簡(jiǎn)單，便于機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)率高；（2）廢料少，利用率高；（3）可直接獲得強(qiáng)度高、剛度好、質(zhì)量輕的零件；（4）沖壓尺寸精度高，表面光潔，無(wú)須再加工,可壓出形狀復(fù)雜的零件；（5）缺點(diǎn)是沖模成本高；

通常用于金屬制品的大批量生產(chǎn)。設(shè)備簡(jiǎn)介剪床——將板料剪成適當(dāng)?shù)臈l料，供沖壓之用。沖床——（又稱曲柄壓力機(jī)）將條料沖壓成型。剪床沖床沖模——用于沖壓的模具。沖壓基本工序

特點(diǎn)：沖壓件與板料相分離

特點(diǎn)：

使板料產(chǎn)生塑性變形

沖孔落料切邊切斷

沖裁

彎曲拉深翻邊脹形

分離工序變形工序

沖裁沖頭坯料凹模落料、沖孔＊落料——落下部分為成品。＊沖孔——落下部分為廢品。

沖頭坯料凹模彎曲彎曲時(shí)利用模具或其他工具將坯料一部分相對(duì)于另一部分彎曲成一定的角度和圓弧的變形工序。彎曲過(guò)程中，板料的內(nèi)側(cè)受壓，外側(cè)受拉，最大拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)造成彎裂。內(nèi)彎半徑r越小越易彎裂。rmin≥（0.25—1.0）δ。變形特點(diǎn)主變形區(qū)：凸緣非變形區(qū)：筒底已變形區(qū)：筒壁、圓角部位工藝特點(diǎn)模具轉(zhuǎn)角處有較大圓角(↓摩擦力)模具間隙要適當(dāng)(>t)壓邊圈(防止起皺)潤(rùn)滑(防止拉破)凸緣圓角筒壁拉深(沖壓成型)翻邊＊翻邊—是將內(nèi)孔或外緣翻成豎直邊緣的沖壓工序。＊凸模圓角半徑r凸=（4～9）δ＊凸緣高度較大時(shí)，可先拉深、后沖孔、在翻邊。坯料沖頭凹模脹形利用局部變形使坯料或半成品改變形狀的工序。沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性1.沖壓方法對(duì)結(jié)構(gòu)工藝性的要求1）對(duì)沖裁件的要求①?zèng)_裁件的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，有利于材料的合理利用；②應(yīng)避免細(xì)長(zhǎng)槽和細(xì)長(zhǎng)臂結(jié)構(gòu)；

③沖裁件的內(nèi)外轉(zhuǎn)角處，應(yīng)盡量避免尖角。④沖裁件孔的尺寸工序圓弧角最小圓角半徑黃銅、紫銅、鋁低碳鋼合金鋼落料0.24×t0.35×t0.30×t0.50×t0.45×t0.70×t沖孔0.20×t0.45×t0.35×t0.60×t0.50×t0.90×t沖裁件最小圓角半徑①?gòu)澢螤顟?yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，并考慮材料纖維方向；②彎曲半徑不能小于材料允許的最小彎曲半徑；③彎曲高度H>2t。④帶孔件的彎曲：

2）對(duì)彎曲件的要求3）對(duì)拉深件的要求①?gòu)澢男螤顟?yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，并不宜太高；②拉深件的圓角半徑應(yīng)滿足：rdt、R

2t；1）采用沖焊結(jié)構(gòu)2.改進(jìn)結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化工藝及節(jié)省材料2）采用沖口工藝3）盡量簡(jiǎn)化沖壓件的結(jié)構(gòu)

（一）自由鍛工藝規(guī)程制訂

1.繪制鍛件圖是在零件圖的基礎(chǔ)上考慮機(jī)械加工余量（為切削加工而增加的尺寸）、鍛件公差（鍛件名義尺寸的允許變動(dòng)量）、工藝余塊（即敷料，是為簡(jiǎn)化鍛件形狀便于鍛造而多留出的金屬，如鍵槽、窄環(huán)形溝槽、臺(tái)階結(jié)構(gòu)）等因素繪制的圖樣。六、鍛造工藝規(guī)程制定是進(jìn)行鍛造生產(chǎn)必不可少的技術(shù)準(zhǔn)備工作，是組織生產(chǎn)、規(guī)范操作、控制和檢查產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù)。鍛件圖是鍛造生產(chǎn)、鍛件檢驗(yàn)與驗(yàn)收的主要依據(jù)，在圖形中，粗實(shí)線表示鍛件外形，雙點(diǎn)化線表示零件的外形。鍛件的基本尺寸和公差都標(biāo)注在尺寸線上面要是根據(jù)鍛件的形狀和尺寸來(lái)確定的。模鍛件按形狀可分為兩類：一類是長(zhǎng)軸類零件，如臺(tái)階軸、連桿等；另一類是盤類零件，如齒輪、法蘭盤等。長(zhǎng)軸類零件的模鍛工步包括：拔長(zhǎng)、滾壓、彎曲、預(yù)鍛、終鍛等。盤類零件的模鍛工步包括：鐓粗、預(yù)鍛、終鍛。2.確定模鍛工步3.選擇模鍛設(shè)備常用模鍛設(shè)備的基本選用原則是設(shè)備使用特性必須適應(yīng)模鍛件參數(shù)和技術(shù)要求。4.計(jì)算坯料尺寸其步驟與自由鍛件類同。坯料質(zhì)量包括鍛件、毛邊、連皮、鉗口料頭和氧化皮。一般飛邊是鍛件質(zhì)量的20%-25%，氧化皮是鍛件和飛邊質(zhì)量的2.5%-4%。壞料在鍛模內(nèi)制成模鍛件后，為保證鍛件質(zhì)最，還需要經(jīng)過(guò)以下修整工序。

（1）切邊和沖孔剛鍛制成的模鍛件，一般都帶有毛邊和連皮，須在壓力機(jī)上使用切邊模將它們切除。切邊和沖孔根據(jù)不同情況可在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行。

（2）校正在切邊和其他工序中都可能引起鍛件變形，因此切邊后可在終鍛模內(nèi)或?qū)ｉT的校正模內(nèi)進(jìn)行校正。（3）熱處理熱處理的目的是消除鍛件在鍛造過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)熱組織或加工硬化，改善鍛件組織和切削加工性，提高鍛件的力學(xué)性能。一般采用正火或退火。

（4）清理為了提高模鍛件的表面質(zhì)量，模鍛件表面必須清理，用噴砂法、酸洗法等去除鍛件表面的氧化皮、污垢及其他表面缺陷(如毛刺)等。

（5）精壓對(duì)于要求精度高，表面粗糙度低的模鍛件，清理后還應(yīng)在壓力機(jī)上進(jìn)行精壓。5.修整工序（二）模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性

1．模鍛件要有合理的分模面、模鍛斜度和圓角半徑。

2．為了使金屬容易充滿模膛、減少加工工序，零件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直和對(duì)稱，盡量避免零件截面差別過(guò)大或具有薄壁、高筋、凸起等結(jié)構(gòu)。

3.為減少余塊，簡(jiǎn)化模鍛工藝，應(yīng)盡量采用鍛-焊組合工藝

4.應(yīng)避免多孔或深孔結(jié)構(gòu)。1.鍛壓生產(chǎn)定義鍛壓是壓力加工（包括鍛造、板料沖壓、軋制、擠壓、拉拔）的一部分，具體指鍛造和板料沖壓的合稱。2.壓力加工的優(yōu)缺點(diǎn)1）改組織、細(xì)晶粒、消除缺陷；2）生產(chǎn)效率高；3）省工省料；4）加工范圍大；5）內(nèi)形復(fù)雜件和脆性材料不能加工。3.變形速度的影響變形速度低，塑性高、變形抗力?。蛔冃嗡俣仍龃?，金屬塑性下降，鍛造性能變差。4.應(yīng)力狀態(tài)影響

三向應(yīng)力中，壓應(yīng)力數(shù)目愈多，則塑性越好。課后小結(jié)碳素鋼的始、終鍛溫度始鍛溫度：比固相線低200℃終鍛溫度：大約為800℃始鍛過(guò)高：過(guò)熱、過(guò)燒始鍛過(guò)低：塑性變差終鍛過(guò)高：晶粒繼續(xù)長(zhǎng)大終鍛過(guò)低：塑性差難變形5.鍛造的加熱溫度6.自由鍛造設(shè)備：空氣錘、蒸汽錘、水壓機(jī)工藝：拔長(zhǎng)、鐓粗、彎曲、沖孔、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移、切割7.模型鍛造適用：手工鍛（用于小型、單件），機(jī)鍛（用于大型、單件）適用：中小型、成批大量件設(shè)備：模鍛錘（蒸汽—空氣錘）、壓力機(jī)。方法：錘上模鍛、壓力機(jī)上模鍛、胎模鍛。8.板料沖壓定義：用沖模使板料分離或變形的方法（分冷沖、熱沖）。適用：薄板金屬制品。設(shè)備：剪床、沖床、沖模。工藝：分離工序（包括剪切、落料、沖孔、修整）；變形工序（包括彎曲、拉深、脹形、翻邊）。鍛造

在汽車制造過(guò)程中，廣泛地采用鍛造的加工方法。鍛造分為自由鍛造和模型鍛造。自由鍛造是將金屬坯料放在鐵砧上承受沖擊或壓力而成形的加工方法(坊間稱“打鐵”)。汽車的齒輪和軸等的毛坯就是用自由鍛造的方法加工。模型鍛造是將金屬坯料放在鍛模的模膛內(nèi)，承受沖擊或壓力而成形的加工方法。模型鍛造有點(diǎn)像面團(tuán)在模子內(nèi)被壓成餅干形狀的過(guò)程。與自由鍛相比，模鍛所制造的工件形狀更復(fù)雜，尺寸更精確。汽車的模鍛件的典型例子是：發(fā)動(dòng)機(jī)連桿和曲軸、汽車前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)等。

板料沖壓是使金屬板料在沖模中承受壓力而被切離或成形的加工方法。日常生活用品，鋁鍋、飯盒、臉盆等就是采用冷沖壓的加工方法制成。例如制造飯盒，首先需要切出長(zhǎng)方形并帶有4個(gè)圓角的坯料(稱為“落料”)，然后用凸模將這塊坯料壓入凹模而成形(稱為“拉深”)。在拉深工序，平面的板料變?yōu)楹袪?，?邊向上垂直彎曲，4個(gè)拐角的材料產(chǎn)生堆聚并可看到皺褶。采用冷沖壓加工的汽車零件有：發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼，制動(dòng)器底板，汽車車架以及大多數(shù)車身零件。這些零件一般都經(jīng)過(guò)落料、沖孔、拉深、彎曲、翻邊、修整等工序而成形?，F(xiàn)代塑性加工技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代塑性加工技術(shù)塑性加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

超塑成形回轉(zhuǎn)成形粉末鍛造高能率成形半固態(tài)成形

現(xiàn)代塑性加工技術(shù)超塑成形超塑性模鍛超塑性無(wú)模拉拔超塑性氣壓脹形超塑性脹形與擴(kuò)散連接復(fù)合工藝特定條件下（=10-2～10－4/s；晶粒度：0.2～5

um；一定T），>100%甚至更高現(xiàn)代塑性加工技術(shù)超塑成形超塑性模鍛超塑性無(wú)模拉拔超塑性氣壓脹形超塑性脹形與擴(kuò)散連接復(fù)合工藝特定條件下（=10-2～10－4/s；晶粒度：0.2～5

um；一定T），>100%甚至更高與普通模鍛區(qū)別：恒溫成形，工藝參數(shù)不同應(yīng)用：高溫合金及鈦合金

現(xiàn)代塑性加工技術(shù)超塑成形超塑性模鍛

超塑性無(wú)模拉拔超塑性氣壓脹形超塑性脹形與擴(kuò)散連接復(fù)合工藝特定條件下（=10-2～10－4/s；晶粒度：0.2～5

um；一定T），>100%甚至更高利用感應(yīng)圈局部加熱至超塑性變形溫度，進(jìn)行拉拔應(yīng)用：管材、棒材、截面形狀簡(jiǎn)單的制件現(xiàn)代塑性加工技術(shù)超塑成形超塑性模鍛超塑性無(wú)模拉拔超塑性氣壓脹形超塑性脹形與擴(kuò)散連接復(fù)合工藝特定條件下（=10-2～10－4/s；晶粒度：0.2～5

um；一定T），>100%甚至更高模具、板料同時(shí)加熱至預(yù)定溫度，向模具內(nèi)通入壓縮空氣，使板料緊貼模具內(nèi)腔產(chǎn)生變形應(yīng)用：鈦合金、鋁合金和雙向不銹鋼薄板現(xiàn)代塑性加工技術(shù)超塑成形超塑性模鍛

超塑性無(wú)模拉拔超塑性氣壓脹形超塑性脹形與擴(kuò)散連接復(fù)合工藝特定條件下（=10-2～10－4/s；晶粒度：0.2～5um；一定T），>100%甚至更高模具、板料同時(shí)加熱至預(yù)定溫度，向模具內(nèi)通入壓縮空氣，使板料緊貼模具內(nèi)腔產(chǎn)生變形應(yīng)用：鈦合金、鋁合金和雙向不銹鋼薄板現(xiàn)代塑性加工技術(shù)回轉(zhuǎn)成形方式過(guò)程應(yīng)用輥鍛坯料通過(guò)裝有圓弧形模塊且相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軋輥時(shí)產(chǎn)生塑性變形長(zhǎng)桿類鍛件楔橫軋坯料通過(guò)帶有楔形模具且同向旋轉(zhuǎn)的軋輥時(shí)產(chǎn)生塑性變形軸類鍛件斜軋坯料通過(guò)同向旋轉(zhuǎn)且軸心線呈一定角度的軋輥時(shí)產(chǎn)生塑性變形鋼球、軸承滾子、麻花鉆頭、空心軸類鍛件擺輾坯料在有擺角的上模旋轉(zhuǎn)擠壓下，連續(xù)產(chǎn)生局部變形薄盤形工件旋壓在旋壓工具作用下，坯料隨芯模旋轉(zhuǎn)，連續(xù)產(chǎn)生逐點(diǎn)變形筒形、卷邊旋轉(zhuǎn)體工件；難變形材料現(xiàn)代塑性加工技術(shù)回轉(zhuǎn)成形方式過(guò)程應(yīng)用輥鍛坯料通過(guò)裝有圓弧形模塊且相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軋輥時(shí)產(chǎn)生塑性變形長(zhǎng)桿類鍛件楔橫軋坯料通過(guò)帶有楔形模具且同向旋轉(zhuǎn)的軋輥時(shí)產(chǎn)生塑性變形軸類鍛件斜軋坯料通過(guò)同向旋轉(zhuǎn)且軸心線呈一定角度的軋輥時(shí)產(chǎn)生塑性變形鋼球、軸承滾子、麻花鉆頭、空心軸類鍛件擺輾坯料在有擺角的上模旋轉(zhuǎn)擠壓下，連續(xù)產(chǎn)生局部變形薄盤形工件旋壓在旋壓工具作用下，坯料隨芯模旋轉(zhuǎn)，連續(xù)產(chǎn)生逐點(diǎn)變形筒形、卷邊旋轉(zhuǎn)體工件；難變形材料現(xiàn)代塑性加工技術(shù)回轉(zhuǎn)成形