第三章 金属塑性加工.ppt

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1、第三篇第三篇 金属塑性加工金属塑性加工 利利用用金金属属的的塑塑性性变变形形，改改变变坯坯料料的的尺尺寸寸和和形形状状，并并改改善善其其内内部部组组织织和和力力学学性性能能，获获得得所所需需毛毛坯坯或或零零件件的的成成形形加加工工方方法法，称称为为金属塑性加工。金属塑性加工。常见有锻造和冲压。常见有锻造和冲压。锻造的特点：锻造的特点：（1）具有较好的力学性能）具有较好的力学性能（2）节约材料）节约材料 （3）生产率高）生产率高 第一章第一章 金属的塑性变形金属的塑性变形n n一、一、金属塑性变形的实质金属塑性变形的实质 1.弹性变形弹性变形 2.塑性变形塑性变形（1）单晶体的塑性变形：单晶体的

2、塑性变形：滑移滑移 （2）多晶体的朔性变性多晶体的朔性变性观看录相n n二二、塑性变形对金属组织和性能的影响、塑性变形对金属组织和性能的影响n n1加工硬化加工硬化 n n金属在室温下塑性变形，由于内部晶粒沿变金属在室温下塑性变形，由于内部晶粒沿变形最大方向伸长并转动，晶格扭曲畸变以及形最大方向伸长并转动，晶格扭曲畸变以及晶粒破碎，增加了进一步滑移变形的阻力，晶粒破碎，增加了进一步滑移变形的阻力，从而引起金属的强度、硬度升高，塑性、韧从而引起金属的强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象称为加工硬化，亦称为冷作硬性下降的现象称为加工硬化，亦称为冷作硬化。化。n n2.2.回复与再结晶回复与再结晶回

3、复与再结晶回复与再结晶n n回复回复回复回复：将已产生加工硬化的金属加热到绝对温度：将已产生加工硬化的金属加热到绝对温度：将已产生加工硬化的金属加热到绝对温度：将已产生加工硬化的金属加热到绝对温度T T回回回回=（0.25-0.30.25-0.3）T T熔（熔（熔（熔（KK）以上，原子获得的）以上，原子获得的）以上，原子获得的）以上，原子获得的热能将使原子回复到正常排列位置，消除了晶格扭热能将使原子回复到正常排列位置，消除了晶格扭热能将使原子回复到正常排列位置，消除了晶格扭热能将使原子回复到正常排列位置，消除了晶格扭曲，降低了内应力，从而部分消除加工硬化，使强曲，降低了内应力，从而部分消除加工

4、硬化，使强曲，降低了内应力，从而部分消除加工硬化，使强曲，降低了内应力，从而部分消除加工硬化，使强度、硬度略有下降，塑性、韧性略有上升的现象称度、硬度略有下降，塑性、韧性略有上升的现象称度、硬度略有下降，塑性、韧性略有上升的现象称度、硬度略有下降，塑性、韧性略有上升的现象称为回复。为回复。为回复。为回复。n n再结晶：再结晶：再结晶：再结晶：如果将加工硬化的金属进一步加热到绝对如果将加工硬化的金属进一步加热到绝对如果将加工硬化的金属进一步加热到绝对如果将加工硬化的金属进一步加热到绝对温度温度温度温度T T再再再再=0.4T=0.4T熔（熔（熔（熔（KK）以上，原子具有足够的扩）以上，原子具有足

5、够的扩）以上，原子具有足够的扩）以上，原子具有足够的扩散能力，在变形晶粒的晶界和晶内高畸变区重新生散能力，在变形晶粒的晶界和晶内高畸变区重新生散能力，在变形晶粒的晶界和晶内高畸变区重新生散能力，在变形晶粒的晶界和晶内高畸变区重新生核、长大，形成新的细小等轴晶粒（但晶格类型不核、长大，形成新的细小等轴晶粒（但晶格类型不核、长大，形成新的细小等轴晶粒（但晶格类型不核、长大，形成新的细小等轴晶粒（但晶格类型不发生变化），从而完全消除加工硬化，这种现象称发生变化），从而完全消除加工硬化，这种现象称发生变化），从而完全消除加工硬化，这种现象称发生变化），从而完全消除加工硬化，这种现象称为再结晶。为再结晶

6、。为再结晶。为再结晶。观看录相n n3.3.冷变形和热变形冷变形和热变形冷变形和热变形冷变形和热变形 冷变形：冷变形：冷变形：冷变形：金属在再结晶温度以下的塑性变形称为冷变形。金属在再结晶温度以下的塑性变形称为冷变形。金属在再结晶温度以下的塑性变形称为冷变形。金属在再结晶温度以下的塑性变形称为冷变形。冷变形过程中只产生加工硬化而无再结晶现象，冷变形过程中只产生加工硬化而无再结晶现象，冷变形过程中只产生加工硬化而无再结晶现象，冷变形过程中只产生加工硬化而无再结晶现象，因此变形过程中金属的变形抗力大，塑性低。若因此变形过程中金属的变形抗力大，塑性低。若因此变形过程中金属的变形抗力大，塑性低。若因此

7、变形过程中金属的变形抗力大，塑性低。若变形量过大，会引起金属的破裂。变形量过大，会引起金属的破裂。变形量过大，会引起金属的破裂。变形量过大，会引起金属的破裂。热变形：热变形：热变形：热变形：金属在再结晶温度以上的塑性变形称为热变形。金属在再结晶温度以上的塑性变形称为热变形。金属在再结晶温度以上的塑性变形称为热变形。金属在再结晶温度以上的塑性变形称为热变形。变形过程中再结晶能及时克服加工硬化。因而变变形过程中再结晶能及时克服加工硬化。因而变变形过程中再结晶能及时克服加工硬化。因而变变形过程中再结晶能及时克服加工硬化。因而变形过程中金属的塑性好，变形抗力低，不需要安形过程中金属的塑性好，变形抗力低

8、，不需要安形过程中金属的塑性好，变形抗力低，不需要安形过程中金属的塑性好，变形抗力低，不需要安排中间退火。排中间退火。排中间退火。排中间退火。n n4.纤维组织纤维组织 铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒和沿晶界分布的杂质都沿着变金属的晶粒和沿晶界分布的杂质都沿着变形方向被拉长呈纤维状。形方向被拉长呈纤维状。观看录相三、三、金属的可锻性金属的可锻性 金属的金属的金属的金属的可锻性可锻性可锻性可锻性：是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。是材料在锻造

9、过程中经受塑性变形而不开裂的能力。金属的可锻性好，表明该金属适合采用塑性加工方法金属的可锻性好，表明该金属适合采用塑性加工方法金属的可锻性好，表明该金属适合采用塑性加工方法金属的可锻性好，表明该金属适合采用塑性加工方法成形；可锻性差，表明该金属不宜选用塑性加工方法成形；可锻性差，表明该金属不宜选用塑性加工方法成形；可锻性差，表明该金属不宜选用塑性加工方法成形；可锻性差，表明该金属不宜选用塑性加工方法成形。成形。成形。成形。影响金属的可锻性的因素：影响金属的可锻性的因素：影响金属的可锻性的因素：影响金属的可锻性的因素：一、金属的本质一、金属的本质一、金属的本质一、金属的本质化学成分、金属组织化学

10、成分、金属组织化学成分、金属组织化学成分、金属组织二、加工条件二、加工条件二、加工条件二、加工条件变形温度、应变速率、变形温度、应变速率、变形温度、应变速率、变形温度、应变速率、应力状态应力状态应力状态应力状态观看录相第二章第二章 锻造锻造 在加压设备作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部在加压设备作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部在加压设备作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部在加压设备作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和

11、质量的锻件的加工方法，称为的加工方法，称为的加工方法，称为的加工方法，称为锻造锻造锻造锻造。第一节第一节第一节第一节 锻造方法锻造方法锻造方法锻造方法 一、自由锻造一、自由锻造一、自由锻造一、自由锻造 自由锻是利用冲击力或压力使坯料在上、下砥铁之自由锻是利用冲击力或压力使坯料在上、下砥铁之自由锻是利用冲击力或压力使坯料在上、下砥铁之自由锻是利用冲击力或压力使坯料在上、下砥铁之间产生自由流动，以获得锻件的方法。间产生自由流动，以获得锻件的方法。间产生自由流动，以获得锻件的方法。间产生自由流动，以获得锻件的方法。自由锻设备：蒸气自由锻设备：蒸气自由锻设备：蒸气自由锻设备：蒸气-空气锤、水压机空气锤

12、、水压机空气锤、水压机空气锤、水压机观看录相1 自由锻工序自由锻工序 n n自由锻的自由锻的基本工序基本工序是指锻造过程中直接改是指锻造过程中直接改变坯料形状和尺寸的工艺过程。变坯料形状和尺寸的工艺过程。n n（1）镦粗：墩粗是使坯料的整体或一部分）镦粗：墩粗是使坯料的整体或一部分高度减小、断面积增大的工序。分为完全高度减小、断面积增大的工序。分为完全墩粗、局部墩粗墩粗、局部墩粗n n和垫环墩粗等。和垫环墩粗等。n n（2 2）拔长拔长拔长拔长 ：拔长是减小坯料截面积、增加其长度拔长是减小坯料截面积、增加其长度拔长是减小坯料截面积、增加其长度拔长是减小坯料截面积、增加其长度的工序。拔长的种类有

13、：的工序。拔长的种类有：的工序。拔长的种类有：的工序。拔长的种类有：n n平砥铁拔长：使毛坯的横截面积减小而长度增加的锻平砥铁拔长：使毛坯的横截面积减小而长度增加的锻平砥铁拔长：使毛坯的横截面积减小而长度增加的锻平砥铁拔长：使毛坯的横截面积减小而长度增加的锻造工序。造工序。造工序。造工序。n n心轴拔长：减小空心毛坯外径和壁厚，增加长度的工心轴拔长：减小空心毛坯外径和壁厚，增加长度的工心轴拔长：减小空心毛坯外径和壁厚，增加长度的工心轴拔长：减小空心毛坯外径和壁厚，增加长度的工序。序。序。序。n n芯轴扩孔：减小空心毛坯的壁厚，增加内径和外径的芯轴扩孔：减小空心毛坯的壁厚，增加内径和外径的芯轴扩

14、孔：减小空心毛坯的壁厚，增加内径和外径的芯轴扩孔：减小空心毛坯的壁厚，增加内径和外径的工序工序工序工序 n n（3 3）冲孔）冲孔）冲孔）冲孔n n冲孔冲孔冲孔冲孔是在实心坯料上冲出通孔或不通孔的工序。有实心冲是在实心坯料上冲出通孔或不通孔的工序。有实心冲是在实心坯料上冲出通孔或不通孔的工序。有实心冲是在实心坯料上冲出通孔或不通孔的工序。有实心冲子冲孔、空心冲子冲孔、板料冲孔等子冲孔、空心冲子冲孔、板料冲孔等子冲孔、空心冲子冲孔、板料冲孔等子冲孔、空心冲子冲孔、板料冲孔等。n（4）弯曲：将坯料弯成所规定的外形的锻造工序）弯曲：将坯料弯成所规定的外形的锻造工序 n（5）错移：将坯料的一部分相对另

15、一部分错移开，但仍）错移：将坯料的一部分相对另一部分错移开，但仍保持轴心平行的锻造工序。保持轴心平行的锻造工序。n（6）扭转：将坯料的一部分相对另一部分绕其轴线旋转）扭转：将坯料的一部分相对另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序一定角度的锻造工序n n辅助工序辅助工序：指进行基本工序之前的预变形工：指进行基本工序之前的预变形工序。如压钳口。序。如压钳口。n n精整工序精整工序：在完成基本工序之后，用以提高：在完成基本工序之后，用以提高锻件尺寸及位置精度的工序。锻件尺寸及位置精度的工序。如平整。如平整。n n2、锻件分类及基本工序方案、锻件分类及基本工序方案n n 自由锻锻件大致分为：盘类锻件、

16、轴类自由锻锻件大致分为：盘类锻件、轴类锻件、筒类锻件、环类锻件、曲轴类锻件、锻件、筒类锻件、环类锻件、曲轴类锻件、弯曲类锻件弯曲类锻件二、二、模型锻造模型锻造 n n模型锻造模型锻造：模型锻造简称模锻，是将金属坯料置：模型锻造简称模锻，是将金属坯料置于锻模模膛内，在冲击力或压力作用下产生塑性于锻模模膛内，在冲击力或压力作用下产生塑性流动，由于模膛对金属坯料流动的限制，从而使流动，由于模膛对金属坯料流动的限制，从而使金属坯料充满模膛获得与模膛形状相同的锻件。金属坯料充满模膛获得与模膛形状相同的锻件。n n据模锻设备的不同，模锻可分为锤上模锻、曲柄据模锻设备的不同，模锻可分为锤上模锻、曲柄压力机上

17、模锻、摩擦旋压机上模锻、平锻机上模压力机上模锻、摩擦旋压机上模锻、平锻机上模锻锻以及胎模锻以及胎模锻以及胎模锻以及胎模锻 。1 锤上模锻锤上模锻 n n锤上模锻是在模锻锤上进行。锻模的模锤上模锻是在模锻锤上进行。锻模的模膛分为制坯模膛和模锻模膛两大类。膛分为制坯模膛和模锻模膛两大类。n n 制坯模膛制坯模膛制坯模膛制坯模膛的作用是使坯料预变形而达到合理分配，使其的作用是使坯料预变形而达到合理分配，使其的作用是使坯料预变形而达到合理分配，使其的作用是使坯料预变形而达到合理分配，使其形状基本接近锻件形状，以便更好地充满模锻模膛。形状基本接近锻件形状，以便更好地充满模锻模膛。形状基本接近锻件形状，以

18、便更好地充满模锻模膛。形状基本接近锻件形状，以便更好地充满模锻模膛。n n（1 1）拔长模膛）拔长模膛）拔长模膛）拔长模膛 :用于减小坯料某处横截面而增加其长度，用于减小坯料某处横截面而增加其长度，用于减小坯料某处横截面而增加其长度，用于减小坯料某处横截面而增加其长度，用作长轴类锻件的制坯用作长轴类锻件的制坯用作长轴类锻件的制坯用作长轴类锻件的制坯n n（2 2）滚压模膛）滚压模膛）滚压模膛）滚压模膛 :减小坯料某部分的横截面积以增大另一部减小坯料某部分的横截面积以增大另一部减小坯料某部分的横截面积以增大另一部减小坯料某部分的横截面积以增大另一部分的横截面积，用于变截面长轴类锻件的制坯。分的横

19、截面积，用于变截面长轴类锻件的制坯。分的横截面积，用于变截面长轴类锻件的制坯。分的横截面积，用于变截面长轴类锻件的制坯。n n（3 3）弯曲模膛：对坯料进行弯曲变形。）弯曲模膛：对坯料进行弯曲变形。）弯曲模膛：对坯料进行弯曲变形。）弯曲模膛：对坯料进行弯曲变形。n n（4 4）切断模膛：用来切断金属。）切断模膛：用来切断金属。）切断模膛：用来切断金属。）切断模膛：用来切断金属。拔长模膛拔长模膛拔长模膛拔长模膛滚压模膛滚压模膛滚压模膛滚压模膛弯曲模膛弯曲模膛弯曲模膛弯曲模膛n n 模锻模膛模锻模膛的作用是使坯料变形到锻件的作用是使坯料变形到锻件所要求的形状和尺寸所要求的形状和尺寸。对于形状复杂、

20、精对于形状复杂、精度要求较高、批量较大的锻件，还要分为度要求较高、批量较大的锻件，还要分为预锻模膛和终锻模膛。预锻模膛和终锻模膛。飞边槽飞边槽 n n根据模锻件实际生产的需要，还可制作多根据模锻件实际生产的需要，还可制作多膛锻模膛锻模(一副锻模中有两个以上模膛一副锻模中有两个以上模膛)。2、曲柄压力机上模锻、曲柄压力机上模锻 n n曲柄压力机结构如图曲柄压力机结构如图所示，电动机通过带所示，电动机通过带轮的传动，带动曲柄轮的传动，带动曲柄连杆机构运动，从而连杆机构运动，从而使滑块做上下往复运使滑块做上下往复运动，锻模分别安装在动，锻模分别安装在滑块下端和工作台上。滑块下端和工作台上。观看录相n

21、 n3平锻机上模锻平锻机上模锻n n平锻机相当于卧式曲柄压力机，它没有工作平锻机相当于卧式曲柄压力机，它没有工作台，锻模由固定凹模、活动凹模和凸模三部台，锻模由固定凹模、活动凹模和凸模三部分组成，具有两个相生垂直的分模面。当活分组成，具有两个相生垂直的分模面。当活动凹模与固定凹模合模时，便夹紧坯料，主动凹模与固定凹模合模时，便夹紧坯料，主滑块带动凸模进行模锻成形。滑块带动凸模进行模锻成形。观看录相n n4摩擦压力机上模锻摩擦压力机上模锻 n n摩擦压力机是靠飞轮旋转所积蓄的能量转摩擦压力机是靠飞轮旋转所积蓄的能量转化为金属的变形能而进行锻造的。化为金属的变形能而进行锻造的。5 胎模锻胎模锻 n

22、 n 胎模锻胎模锻：胎模锻造是在自由锻设备上使用：胎模锻造是在自由锻设备上使用胎模（不固定在锤上的锻模）进行锻造的胎模（不固定在锤上的锻模）进行锻造的方法。方法。n n胎膜锻模具种类较多，主要有扣模、筒模胎膜锻模具种类较多，主要有扣模、筒模及合模三种。及合模三种。n n1.扣模扣模 n n 2筒模筒模 n n3合模合模 观看录相第二节锻造工艺规程的制定第二节锻造工艺规程的制定n n一、绘制锻件图一、绘制锻件图一、绘制锻件图一、绘制锻件图 n n余块、余量及公差：加工余量一般为余块、余量及公差：加工余量一般为余块、余量及公差：加工余量一般为余块、余量及公差：加工余量一般为1-4mm 1-4mm，

23、公，公，公，公差一般取差一般取差一般取差一般取(0.3-3)mm(0.3-3)mm。具体余量和公差数据可查。具体余量和公差数据可查。具体余量和公差数据可查。具体余量和公差数据可查阅有关手册。阅有关手册。阅有关手册。阅有关手册。n n选择合理的分模面。选择合理的分模面。n n模锻斜度模锻斜度模锻斜度模锻斜度 ：锻件与模膛侧壁的接触表面一定要有一锻件与模膛侧壁的接触表面一定要有一锻件与模膛侧壁的接触表面一定要有一锻件与模膛侧壁的接触表面一定要有一定斜度，这样才能方便锻件从模膛中取出，这一斜度即定斜度，这样才能方便锻件从模膛中取出，这一斜度即定斜度，这样才能方便锻件从模膛中取出，这一斜度即定斜度，这

24、样才能方便锻件从模膛中取出，这一斜度即为模锻斜度。为模锻斜度。为模锻斜度。为模锻斜度。n n 模锻圆角半径：在模锻件上所有两表面相交处均应模锻圆角半径：在模锻件上所有两表面相交处均应模锻圆角半径：在模锻件上所有两表面相交处均应模锻圆角半径：在模锻件上所有两表面相交处均应有圆角过渡，以避免出现热应力集中而破坏锻件，同时有圆角过渡，以避免出现热应力集中而破坏锻件，同时有圆角过渡，以避免出现热应力集中而破坏锻件，同时有圆角过渡，以避免出现热应力集中而破坏锻件，同时提高模具的寿命。提高模具的寿命。提高模具的寿命。提高模具的寿命。n n确定连皮：对于孔径确定连皮：对于孔径d25mm，且，且h/d2(h为

25、深度为深度)的孔，应在模锻件上锻出，但模的孔，应在模锻件上锻出，但模锻工艺无法冲出通孔，圆孔内留有锻工艺无法冲出通孔，圆孔内留有“连皮连皮”。二、坯料重量和尺寸的确定二、坯料重量和尺寸的确定 n n（）质量的计算（）质量的计算 n n m坯坯=m锻锻+m烧烧+m芯芯+m切切 n nm坯：坯料质量坯：坯料质量n nm锻：锻件质量锻：锻件质量n nm烧：加热时坯料表面氧化而烧损的质量烧：加热时坯料表面氧化而烧损的质量n nm芯：冲孔时芯料的质量芯：冲孔时芯料的质量n nm切：端部切头损失的质量切：端部切头损失的质量n n（2）坯料尺寸的确定）坯料尺寸的确定 三、锻造工序的确定三、锻造工序的确定 n

26、 n盘类模锻件：盘类模锻件是指在分模面上的盘类模锻件：盘类模锻件是指在分模面上的投影为圆形或长度接近于直径（或宽度）的投影为圆形或长度接近于直径（或宽度）的锻件，如齿轮、法兰盘等。工序常选用先镦锻件，如齿轮、法兰盘等。工序常选用先镦粗制坯后终锻成形的工序粗制坯后终锻成形的工序。n n 杆轴类零件是指长径（宽）方向比较大的杆轴类零件是指长径（宽）方向比较大的锻件，如曲轴、连杆、弯曲摇臂等。常选用锻件，如曲轴、连杆、弯曲摇臂等。常选用拔长、滚压、弯曲、预锻和终锻等工序。拔长、滚压、弯曲、预锻和终锻等工序。第三节第三节 锻锻件的结构工艺性锻锻件的结构工艺性 n n一、自由锻件的结构工艺性一、自由锻件

27、的结构工艺性 n n1.锻件形状应简单对称锻件形状应简单对称 n n2.锻件应避免锥面和斜面锻件应避免锥面和斜面 n n3锻件应避免加强筋或凸台等结构锻件应避免加强筋或凸台等结构 n n4锻件应避免空间曲线锻件应避免空间曲线 n n5锻件截面应力求简单锻件截面应力求简单 n n二、模锻件的结构工艺性二、模锻件的结构工艺性 n n1.合理设计锻件分模面：模锻件必须具有一个合合理设计锻件分模面：模锻件必须具有一个合理的分模面，与分模面垂直的非加工表面必须有理的分模面，与分模面垂直的非加工表面必须有适当的模锻斜度，非加工表面所形成的角应有模适当的模锻斜度，非加工表面所形成的角应有模锻圆角。锻圆角。n

28、 n2.正确设计锻件形状：模锻件外形应力求简单、正确设计锻件形状：模锻件外形应力求简单、平直及对称，尽量避免零件截面差别过大，或具平直及对称，尽量避免零件截面差别过大，或具有薄壁、高筋和局部急剧突起的结构有薄壁、高筋和局部急剧突起的结构 n n3避免设计沟槽及深孔结构：在零件结构允许避免设计沟槽及深孔结构：在零件结构允许的条件下，设计模锻件时应尽量避免窄沟、深槽、的条件下，设计模锻件时应尽量避免窄沟、深槽、深孔和多孔结构。必要时添加余块以便模具制造深孔和多孔结构。必要时添加余块以便模具制造和延长模具寿命。和延长模具寿命。n n 4.组合锻件设计组合锻件设计：在可能的条件下，应采用锻：在可能的条

29、件下，应采用锻一焊组合工艺，以减少余块，简化模锻工艺。一焊组合工艺，以减少余块，简化模锻工艺。第三章第三章 冲压冲压 n n冲压冲压是利用冲模在压力机上对板料施加压力是利用冲模在压力机上对板料施加压力使其变形或分离，从而获得一定形状、尺寸使其变形或分离，从而获得一定形状、尺寸的零件的加工方法。的零件的加工方法。n n板料冲压具有下列板料冲压具有下列特点特点：n n(1)生产率高，操作简单生产率高，操作简单 n n(2)产品质量好产品质量好 n n(3)材料利用率高材料利用率高 第一节分离工序第一节分离工序 n n一、冲孔和落料一、冲孔和落料 n n利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的冲利用冲

30、模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的冲压工序称为冲裁，它是落料和冲孔的总称。压工序称为冲裁，它是落料和冲孔的总称。n n1、冲裁变形过程、冲裁变形过程 n n弹性变形弹性变形 n n塑性变形塑性变形 n n分离分离 n n、凹凸模间隙、凹凸模间隙n n凹凸模间隙凹凸模间隙z对冲裁件质量、冲裁力大小、对冲裁件质量、冲裁力大小、模具寿命等有很大影响。模具寿命等有很大影响。n n间隙过小间隙过小，上下裂纹不重合，上下裂纹中间，上下裂纹不重合，上下裂纹中间将产生二次剪切在断口中部留下撕裂面，出将产生二次剪切在断口中部留下撕裂面，出现第二个光亮带，端面出现被挤长的毛刺，现第二个光亮带，端面出现被挤长的毛刺，

31、间隙过大间隙过大，材料的弯曲拉伸变形增大，裂纹，材料的弯曲拉伸变形增大，裂纹在距刃口稍远的侧面上产生，上下不重合，在距刃口稍远的侧面上产生，上下不重合，致使断口光亮带窄，毛刺大而厚，难以去除。致使断口光亮带窄，毛刺大而厚，难以去除。n n、凹凸模刃口尺寸的确定、凹凸模刃口尺寸的确定、凹凸模刃口尺寸的确定、凹凸模刃口尺寸的确定：落料时凹模刃口尺寸等于落料：落料时凹模刃口尺寸等于落料：落料时凹模刃口尺寸等于落料：落料时凹模刃口尺寸等于落料件尺寸，凸模尺寸为凹模尺寸减去件尺寸，凸模尺寸为凹模尺寸减去件尺寸，凸模尺寸为凹模尺寸减去件尺寸，凸模尺寸为凹模尺寸减去z z；冲孔时凸模尺寸等于；冲孔时凸模尺寸

32、等于；冲孔时凸模尺寸等于；冲孔时凸模尺寸等于孔的尺寸，凹模尺寸为凸模尺寸加上孔的尺寸，凹模尺寸为凸模尺寸加上孔的尺寸，凹模尺寸为凸模尺寸加上孔的尺寸，凹模尺寸为凸模尺寸加上z z。n n、冲裁力计算、冲裁力计算、冲裁力计算、冲裁力计算 ：n n平刃冲模的冲裁力按下式计算：平刃冲模的冲裁力按下式计算：平刃冲模的冲裁力按下式计算：平刃冲模的冲裁力按下式计算：F=F=KLKL n n式中：式中：式中：式中：FF冲载力（冲载力（冲载力（冲载力（NN）n nKK因数，与模具间隙、刃口钝化、板料的力学性能、厚度因数，与模具间隙、刃口钝化、板料的力学性能、厚度因数，与模具间隙、刃口钝化、板料的力学性能、厚度

33、因数，与模具间隙、刃口钝化、板料的力学性能、厚度等的波动有关，一般取等的波动有关，一般取等的波动有关，一般取等的波动有关，一般取1.3 1.3 n n L L冲裁件周边长度（冲裁件周边长度（冲裁件周边长度（冲裁件周边长度（mmmm）n n坯料厚度（坯料厚度（坯料厚度（坯料厚度（mmmm）n n 材料抗剪强度（材料抗剪强度（材料抗剪强度（材料抗剪强度（MPaMPa）一般一般一般一般=0.86b=0.86b n n(5)冲裁件的排样冲裁件的排样 n n排样是指落料件在条料、带料或板料上进排样是指落料件在条料、带料或板料上进行合理布置的方法。排样合理可使废料最行合理布置的方法。排样合理可使废料最少，

34、材料利用率大为提高少，材料利用率大为提高。n n落料件的排样有两种类型落料件的排样有两种类型:无搭边排样和有无搭边排样和有搭边排样搭边排样 观看录相n n二、修整：二、修整：修整是利用修整模沿冲裁件外修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮去一薄层金属，以提高冲裁件缘或内孔刮去一薄层金属，以提高冲裁件的加工精度和降低剪断面表面粗糙度的冲的加工精度和降低剪断面表面粗糙度的冲压方法。压方法。n n三、切断：三、切断：切断是指用剪刃或冲模将板料切断是指用剪刃或冲模将板料沿不封闭轮廓进行分离的工序。沿不封闭轮廓进行分离的工序。n n第二节变形工序第二节变形工序 n n一、拉深一、拉深 n n拉深是使平板坯

35、料变成中空型零件或使中空拉深是使平板坯料变成中空型零件或使中空型零件深度加深的变形工序。型零件深度加深的变形工序。n n拉深废品及缺陷拉深废品及缺陷 n n如果将圆形板料毛坯拉成图如果将圆形板料毛坯拉成图9-7中高度为中高度为H=（D-d）/2的圆筒形工件，坯中三角形的圆筒形工件，坯中三角形阴影部分是多余的。阴影部分是多余的。n n为防止坯料被拉穿，应采取以下工艺措施：为防止坯料被拉穿，应采取以下工艺措施：凹凸模必须有合理的圆角。凹凸模必须有合理的圆角。合理的凹凸模合理的凹凸模间隙间隙z。合理的拉深系数合理的拉深系数m。润滑，为了润滑，为了减小摩擦，以降低拉深件壁部的拉应力，减少减小摩擦，以降

36、低拉深件壁部的拉应力，减少模具的磨损，拉深时通常产要加润滑剂。为防模具的磨损，拉深时通常产要加润滑剂。为防止坯料起皱，可采用设置压边圈的方法止坯料起皱，可采用设置压边圈的方法 观看录相n n二、弯曲二、弯曲二、弯曲二、弯曲 n n弯曲是坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定弯曲是坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定弯曲是坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定弯曲是坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工序角度的工序角度的工序角度的工序n n弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直弯曲时还应尽可能使弯曲线与坯料

37、纤维方向垂直 n n三、翻边：在坯料的平面部分或曲面部分的边缘，三、翻边：在坯料的平面部分或曲面部分的边缘，三、翻边：在坯料的平面部分或曲面部分的边缘，三、翻边：在坯料的平面部分或曲面部分的边缘，沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法称为翻边。沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法称为翻边。沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法称为翻边。沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法称为翻边。观看录相冲模冲模 n n冲模是通过加压将金属或非金属板料或型冲模是通过加压将金属或非金属板料或型材分离、成形而得到制件的工艺设备，是材分离、成形而得到制件的工艺设备，是冲压生产中必不可少的模具。冲模的结构冲压生产中必不可少的模具。冲模的

38、结构合理与否对冲压件质量、生产率及模具寿合理与否对冲压件质量、生产率及模具寿命等都有很大的影响。冲模一般分为简单命等都有很大的影响。冲模一般分为简单冲模、连续冲模和复合冲模三种。冲模、连续冲模和复合冲模三种。n n1.简单冲模简单冲模n n简单冲模是指在冲床的一次冲程中只完成简单冲模是指在冲床的一次冲程中只完成一道工序的冲模。一道工序的冲模。n n2.连续冲模连续冲模 n n连续冲模是指在冲床的一次冲程中，坯料连续冲模是指在冲床的一次冲程中，坯料在冲模中只经过一次定位就可以完成数道在冲模中只经过一次定位就可以完成数道工序的冲模工序的冲模 n n3.复合冲模复合冲模 n n复合冲模是指在冲床的一次冲程中，在模复合冲模是指在冲床的一次冲程中，在模具同一部位同时完成数道工序的冲模具同一部位同时完成数道工序的冲模