第一節(jié)金屬的塑性變形塑性變形是鍛壓加工的基礎.也是強化金屬的重要手段之一.研究塑性變形的實質、規(guī)律和影響因素.對正確選用鍛壓加工方法、合理設計鍛壓工藝、提高產品質量有著重要意義.一、塑性變形的實質金屬在外力作用下將產生變形.其變形的過程是隨著外力的增加.金屬由彈性變形階段進入彈塑性變形階段.其中在彈性變形階段.金屬變形是可逆的.不能用于成形加工.而彈塑性變形階段的塑性變形部分才能用于成形加工.為了便于了解金屬塑性變形的實質.首先討論單晶體的塑性變形.單晶體塑性變形方式有兩種:滑移和孿生(孿晶).而滑移是單晶體塑性變形的主要方式.下一頁返回第一節(jié)金屬的塑性變形

二、金屬的加工硬化、回復和再結晶(一)金屬的加工硬化(冷變形強化)金屬在低溫下進行塑性變形時.隨著變形程度的增加.金屬的硬度和強度升高.而塑性、韌性下降.這種現象稱為金屬的加工硬化.圖１０－３所示為低碳鋼在低溫變形時力學性能的變化.產生加工硬化的原因.通常認為是金屬在塑性變形過程中.在滑移面附近的晶格產生了強烈扭曲.在晶粒間產生許多細小碎晶塊.導致了金屬進一步滑移的阻力增大.加工硬化是強化金屬的重要途徑之一.尤其是對一些不能用熱處理強化的金屬材料顯得特別重要.如低碳鋼、純銅、防銹鋁、鎳鉻不銹鋼等.可通過冷軋、冷擠、冷拔、冷沖壓等方法來提高金屬的強度、硬度.上一頁下一頁返回第一節(jié)金屬的塑性變形

(二)回復與再結晶金屬在低溫變形時產生的加工硬化組織是一種不穩(wěn)定的組織.它具有自發(fā)地恢復到穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢.但在低溫下多數金屬的原子活動能力較低而不易實現.若對塑性變形的金屬加熱.使金屬原子獲得熱能.熱運動加劇.就會使組織和性能恢復到原來狀態(tài).隨著加熱溫度的升高.組織和性能的變化過程可分為回復、再結晶和晶粒長大三個階段.上一頁返回第二節(jié)自由鍛造自由鍛造是只用簡單的通用性工具或在鍛造設備的上、下砧之間直接使坯料變形.從而獲得所需幾何形狀及內部質量的鍛件的一種成形加工方法.金屬坯料在變形時.除與工具接觸的部分外均做自由流動.故稱自由鍛.一、自由鍛造的特點及設備１.自由鍛造的特點(１)改善組織結構.提高力學性能.在自由鍛過程中.金屬內部粗晶結構被打碎.氣孔、縮孔、裂紋等缺陷被壓合.提高了致密性.金屬的纖維流線在鍛件截面上正確分布.因而大大提高了金屬的力學性能.下一頁返回第二節(jié)自由鍛造(２)自由鍛成本低.經濟性合理.其所用設備、工具通用性好.生產準備周期短.便于更換產品.(３)自由鍛工藝靈活.適用性強.(４)自由鍛件尺寸精度低.自由鍛件的形狀、尺寸精度取決于技術工人的水平.因此.自由鍛主要用于單件小批、形狀不太復雜、尺寸精度要求不高的鍛件及一些大型鍛件的生產.２.自由鍛設備自由鍛設備分兩類:一類是產生沖擊力的設備.如空氣錘和蒸汽－空氣錘.另一類是產生靜壓力的設備.如水壓機等.二、自由鍛造的基本工序自由鍛造工序分三類.即輔助工序、基本工序和精整工序.上一頁返回第三節(jié)模型鍛造利用模具使毛坯變形而獲得鍛件的鍛造方法稱為模鍛.因金屬坯料是在模膛內產生變形的.因此獲得的鍛件與模膛的形狀相同.一、模鍛的特點模鍛與自由鍛相比具有如下特點:(１)生產效率高.一般比自由鍛高數倍.(２)鍛件尺寸精度高.加工余量小.從而節(jié)約金屬材料和切削加工的工時.(３)能鍛造形狀復雜的鍛件.(４)熱加工流線較合理.大大提高了零件的力學性能和使用壽命.下一頁返回第三節(jié)模型鍛造(５)操作過程簡單.易于實現機械化.工人勞動強度低.由于鍛模是用優(yōu)質模具鋼制成的.因而成本高.而且加工工藝復雜.生產周期長.金屬坯料在模膛內變形時所需設備噸位大.故鍛件不能太大.一般在１５０ｋｇ以下.模鍛只適用于中、小型鍛件的大批量生產.二、常用模鍛方法按使用設備的不同將模鍛分為錘上模鍛、壓力機上模鍛和胎膜鍛等.上一頁返回第四節(jié)板料沖壓板料沖壓是利用裝在壓力機上的模具對金屬板料加壓.使其產生分離或變形.從而獲得毛坯或零件的一種加工方法.板料沖壓的坯料通常都是厚度在１~２ｍｍ以下的金屬板料.而且沖壓時一般不需加熱.故又稱為薄板沖壓或冷沖壓.簡稱冷沖或沖壓.板料沖壓的優(yōu)點主要有以下幾點:(１)能壓制其他加工工藝難以加工或不能加工的形狀復雜的零件.(２)沖壓件的尺寸精度高.表面粗糙度較小.互換性強.可直接裝配使用.(３)沖壓件的強度高.剛度好.質量輕.材料的利用率高.下一頁返回第四節(jié)板料沖壓

(４)板料沖壓操作簡便.易于實現機械化、自動化.生產效率高.但是板料沖壓模具制造周期長.并需要較高制模技術.成本高.因此板料沖壓適用于大批量生產.在汽車、拖拉機、電機電器、儀表、國防工業(yè)及日常生產中都得到廣泛應用.一、板料沖壓的基本工序按板料的變形方式.可將沖壓基本工序分為分離和變形兩大類.分離工序是使坯料的一部分相對另一部分產生分離.主要包括剪切、沖裁、切口、切邊及修整等.變形工序是使坯料的一部分相對另一部分產生位移而不破壞.包括彎曲、拉深、翻邊、脹形等.上一頁下一頁返回第四節(jié)板料沖壓

二、冷沖模簡介沖壓用的模具稱為沖模.沖模大致分為簡單沖模、連續(xù)沖模和復合模三種.(一)簡單沖模沖床滑塊在一次沖程中.只完成一道沖壓工序的沖模稱為簡單沖模.圖１０－１９為導柱式簡單落料沖裁模的基本結構.凹模８用壓板７固定在下模板１２上.下模板用螺栓固定在沖床工作臺上.凸模１用壓板４固定在上模板３上.上模板通過模柄２固定在沖床的滑塊上.凸模可隨滑塊上下運動.為了保證凸模與凹模能更好地對準并保持它們之間的間隙.通常用導柱６和套筒５的結構.以起導向作用.上一頁下一頁返回第四節(jié)板料沖壓

操作時.條料在凹模上沿導料板９之間送進.定位銷１０控制每次送進的距離.沖模每次工作后.夾在凸模上的條料在凸?；爻虝r.由卸料板１ｌ將條料卸下.然后條料繼續(xù)送進.(二)連續(xù)沖模沖床滑塊在一次沖程中.模具的不同工位上能完成幾道沖壓工序的沖模稱為連續(xù)沖模.圖１０－２０為連續(xù)沖模結構示意圖.圖中的凸模１及凹模２為沖孔模.凸模６及凹模４為落料模.將兩種簡單沖模同裝在一塊模板上構成生產墊圈的連續(xù)模.工作時.用定料銷３進行精定位.保證帶料步距準確.每個沖程內可得到一個環(huán)形墊圈.上一頁下一頁返回第四節(jié)板料沖壓

(三)復合模沖床滑塊在一次沖程中.模具的同一工位上完成數道沖壓工序的沖模稱為復合模.圖１０－２１所示.其最大特點是.它有一個凹凸模.凹凸模的外圈是落料凸模１.內孔為拉深凹模３.帶料送進時.靠擋料銷２定位.當滑塊帶著凸模下降時.條料４首先在落料凸模１和落料凹模６中落料.然后再由拉深凸模７將落下的料推入凹模３中進行拉深.推出器８和卸料器５在