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模块二 锻造本章重点：了解锻造的种类；掌握锻造成型方法及工艺；掌握薄板冲压成形工艺，包括各种成形模具结构、基本工序和典形零件的工艺制定。2.1 概述 塑性成形（plasticity forming） —— 在外力作用下，金属发生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸、组织和力学性能的工件的生产方法，又叫塑性加工或压力加工。常见的塑性成形方法：锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔等。上砧铁 坯料 下砧铁 轧制拉拔冲压自由锻模锻 大多数金属和合金均有一定的塑性，可进行各种塑性加工。塑性加工特点:1.可实现无屑加工；2.产品力学性能好，尺寸精度高；3.自动化程度高，生产率高;4.材料利用率高，产品范围广泛。 塑性成形广泛应用于机械制造、汽拖、容器、造船、建筑、包装、航空航天工业部门。2.2 锻造工艺2.2.1 锻造流线与锻造比1.锻造流线 热锻后金属组织具有一定的方向性，通常称为锻造流线。 在设计和制造机械 零件时，为得到较高的力学性能，必须考虑锻造流线的合理分布。2.锻造比 锻造比是指被锻造的工件在变形前后的截面面积比、长度比或高度比。在进行锻造时，应按零件的力学性能要求选择锻造比。2.2.2 金属的可锻性一、金属的可锻性（塑性加工性能）定义：金属断崖难易程度的工艺性能。衡量指标：金属的塑性和变形抗力。塑性↑，变形抗力↓，可锻性↑。2.2.3金属的加热1.加热目的加热目的是指提高金属的塑性，降低变形能力，以改善其可锻性，获得良好的锻后组织。2.锻造温度范围大谤范围是指锻件由始锻温度到终锻温度之间的温度间隔。3.烧损与脱碳烧损是指钢件在加热过程中因氧化铁皮脱落而造成的损失。脱碳是指钢件在加热过程中其表层的碳因氧化而损失。4.过烧与过热过热是指将金属加热到过高温度或高温下保温时间过长而引起晶粒粗大现象过烧是指加热温度超过始锻温度过多，使晶粒边界出现氧化及熔化现象。2.3.4 锻造成形定义：利用冲击力或压力使金属在上、下两个抵铁之间产生塑性变形，从而得到所需锻件的锻造方法。 a) 自由锻b) 胎模锻c) 模锻d) 锻件实例一.自由锻1、回顾自由锻的特点 （1）坯料变形时，只有部分表面受到限制，其余可自由流动； （2）所用设备及工具简单，适应性强，锻件重量不受限制； （3）由人工控制锻件的形状和尺寸，锻件的精度低，生产率低； （4）适用于单件小批生产，也是大型锻件的唯一锻造方法。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，锻件重量范围是50-1000公斤； 蒸汽---空气锤，锻件重量范围是20-1500公斤。 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（能加工300t质量的锻件，是重型机械厂锻造生产的主要设备）。 空气锤 双柱拱式蒸汽----空气锤 水压机3、自由锻的工序 （1）基本工序 用来改变坯料的形状和尺寸的主要工序，主要包括：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、锻接、扭转、错移、切割。（2）辅助工序 为了完成基本工序而进行的预先变形工序（基本工序前），主要包括：压钳口、倒棱、压肩等。（3）修整工序 用来提高锻件尺寸及位置精度的工序（基本工序后），主要包括：校正、滚圆、平整等。 a) 平砧间镦粗b) 局部锻粗单面冲孔 拔长 成形弯曲 扭转滚圆圆料的压肩 方形、矩形锻件的修整b) 圆形锻件的修整 拔长后的修整 二、模锻模锻：坯料在模膛内受冲击力或压力产生变形，得到所需形状的锻造方法。按使用设备的不同，分为锤上模锻、曲柄压力机上模锻、摩擦压力机上模锻、胎模锻等。与自由锻相比，模锻的特点：①生产率较高②锻件尺寸精确，加工余量小③可锻出形状复杂锻件④材料利用率高 2.3 板料冲压 2.3.1 概述 利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法。板料冲压常用的设备是剪床和冲床。 其中剪床用于下料，将板料剪成一定宽度的条料，以供冲压之用。因多数冲压件不需加热，故又称为薄板冲压或冷冲压。当板料大于8~10mm时，应采用热冲压。板料冲压的特点（1）零件形状复杂，废料少。（2）产品精度高，互换性好。（3）产品质量小，材料消耗少，强度、刚度高。（4）操作简单，生产率高，成本低。冲压生产的基本工序： 分离工序（落料、冲孔、切断、修整） 变形工序（拉深、弯曲、翻边、成形） a)弹性变形(弯曲、上翘） b)塑性变形c)断裂分离d)落下部分的放大图 落料和冲孔时金属板料的分离过程示意图2.3.2 分离工序冲裁（落料与冲孔）：使坯料按封闭轮廓分离。 ＊落料—制坯工序，被分离部分为成品，周边是废料 。 ＊冲孔—加工工序，被分离部分是废品，周边是成品。1. 冲裁变形过程冲裁件断裂面有明显的区域特征光亮带：冲头挤压切入所形成的光滑表面，断面质量最佳剪裂带：是材料在剪断分离时所形成的