蒸汽-空气模锻锤
设备吨位10～160kN，可锻150kg以下锻件
摩擦压力机
动画
摩擦压力机特点
1、行程不固定，具有锤的功能。 2、滑块运动速度慢，有利于金属再结晶。 3、设备有顶料装置，可采用组合模具。 4、承受偏心载荷能力差，适用单膛锻模。
主要适用于中小型锻件的批量生产 如钢钉、螺钉、螺帽、三通阀体、配气阀、齿轮等
40
冲击韧度
120 100
0
0
20 40 60
80
%
变形程度
滑移面
金属的回复和再结晶示意图
温度升高
(a)塑性变形后的组织 (b)金属回复后的组织 (c)再结晶组织
T回=（0.25~0.3）T熔
T再=0.4T熔
铸锭热变形前后的组织
变形前原始组织
变形后的纤维组织
金属在平行纤维组织方向上抗拉强度和塑性提高， 而在垂直纤维方向上抗拉强度和塑性降低。
不同工艺方法对纤维组织形状的影响
切
切
削
削
加
加
工
工
螺钉
局 部 镦 粗
曲轴
局 部 镦 粗
齿轮
碳钢的锻造温度
温度/C°
A
1538 固相线 液相线 L
1250
始锻温度 L+A
E
Aபைடு நூலகம்
G 912
800
A+F
P
S
F+P P
A+Fe 3CⅡ
K
Fe3 CⅡ+P 终锻温度
0.02 0.77
1.5 2.11 C%
锻造温度指始锻温度和 终锻温度间的温度范围。
晶内变形：单晶体塑性变形； 晶间变形：晶粒间的滑动和转动；
延 伸率 % 冲击韧度/J cm -2
HB 强 度极 限/MPa
常温下塑性变形对低碳钢 力学性能的影响
360
700
320
强度极 限
280
600 220
240
布氏硬度
500
200
180 400
160 120
160 300
80
延 伸率 % 140 200
预锻模膛 终锻模膛 拔长模膛
区别：1、横截面积大； 2、圆角半径大； 3、模锻斜度大；
飞边槽： 1、承受多余金属； 2、促进金属流动；
滚压模膛
弯曲模膛
切断模膛
视频1 视频2
拔长模膛
开式
闭式
工作时，坯料除送进外，还要翻转。
滚压模膛
开式
闭式
操作时，坯料每打击一次需要翻转一下，不需送进。
弯曲模膛
切断模膛
蒸汽-空气锤
单柱式
双柱桥式
双柱拱式
蒸汽-空气锤吨位较大，可锻造1500kg以下的锻件
蒸汽-空气锤 双柱拱式蒸汽-空气锤
蒸汽-空气锤吨位较大，可锻造1500kg以下的锻件
水压机
水压机吨位较大，可锻造质量达300t的锻件
自由锻工序
基本工序
镦粗 拔长 冲孔 弯曲
扭转 错移 切割
辅助工序
压钳口 压钢锭棱边 切肩
精密冲裁：1、凹模圆角减小。 2、凸凹模间隙减小，负间隙。
冲裁件与模具的尺寸关系
落料件： Dd=D料
冲孔件： dp=D孔
再利用凸凹模间隙值 确定另一方。
冲裁力计算
P—冲裁力，N； L—冲裁周边长度，mm； S—坯料厚度，mm τ—材料抗剪强度，MPa； k—系数，一般可取k=1.3
取抗剪强度τ为材料抗拉强度的80％，则可按下式进行估算：
P LSb
拉深
形成开口中空形状。
直壁类拉深件
圆筒形件、带法兰边圆筒形件、阶梯形件 盒形件、带法兰边的盒形件、其他形状的零件 平面法兰边零件、曲面法兰边零件
拉深
曲面类拉深件
球面类零件、锥形件、其他曲面零件 平面法兰边零件、曲面法兰边零件
航空及国防工业中的拉深件
汽车工业中的拉深件
拉深
动画 视频
曲柄压力机
动画
设备吨位一般是2000~120000KN
曲柄压力机特点
1、工作时振动、噪声小。 2、滑块行程固定，生产率高。 3、机身刚度大、滑块运动精度高，锻件的质量好。 4、可采用组合模具，节省贵重的模具材料。 5、一次成形，氧化皮影响锻件表面质量，且不宜拔
长和滚压。 6、设备复杂，造价相对较高。
应变速率对塑性及变形抗力的影响
挤压时金属应力状态
拉拔时金属应力状态
主应力中压应力的数目越多，金属的可锻性越好。
自由锻
特点： 1、工具简单，较强的适应性。 2、成本低，是生产大型锻件的
唯一方法。 3、精度低，生产率低。
适合小型、简单锻件的生产
自由锻造示意图
空气锤
空气锤
空气锤吨位较小，可锻100kg以下的锻件
高速冲床
视频 动画
液压机
原理：利用液体压力能; 常见结构：梁柱组合; 工作介质：乳化液、油;
典型三梁四柱式液压机
动画
液压机
马鞍式压力机
整体框架压力机
液压机
单臂式压力机
压力机生产线
冲压基本工序
分离工序 变形工序
冲裁 剪切
拉深 弯曲 胀形 翻边
冲压件 生产举例
挡油盘环冲压工艺过程 汽车消音器冲压工艺过程 汽车门板冲压成形
拉深缺陷
起皱 防止措施
破裂 防止措施
动画
原因：相对厚度较小 ,拉深变形区抗失稳能力越差。
原因：拉深系数选得太小、拉深变形程度太大。
拉深系数 m d
D0
多次拉深 动画
弯曲
弯曲产品
弯曲
动画 视频
弯管的各种工艺
塑性成形
金属在外力作用下产生塑性变形，获得一定形状、尺寸和力学 性能的毛坯或零件的加工方法。
打铁
锻造
冲压
压力加工 塑性加工
单晶体滑移变形
动画 按整体刚性相对滑移计算，所需外力比实际测得的数据要大几千倍。
位错运动引起塑性变形
动画 视频 晶体内部各种缺陷（尤其是位错）使晶体产生滑移变形变得容易。
多晶体塑性变形
适用于大批量生产
模锻件 锻造生产视频
冲压
利用模具使板料产生分 离或变形的方法。
特点：
1、可冲出复杂薄壁件，材料 利用率高。
2、产品具有足够的精度和较 小的表面粗糙度。
3、能获得质量小、强度和刚 度 较高的零件。
4、操作简单、生产效率高。 5、模具复杂，制造费用高。
适于大批量生产
剪床
动画
冲床
冲裁
使金属板料沿封闭轮廓分离的工序。
冲孔
落料
1、冲裁变形过程 2、凸凹模间隙及模具尺寸确定 3、冲裁力计算
动画 视频
冲裁变形和分离过程
冲裁件断裂面分区
落料件
冲孔件
光亮带宽度越大， 剪裂带、毛刺、塌角越小， 冲裁断面质量越好。
普通冲裁与精密冲裁的断面质量比较
普通冲裁 光亮带占30%
精密冲裁 光亮带占75-100%
精整工序
整形 清除表面凸凹
模锻
特点： 1、生产率高。 2、锻件精度高。 3、可以锻出比自由锻复杂的
形状。 4、节省材料和切削加工工时。 5、锻件不能太大，锻模成本高。
适用于小型锻件、大批量生产
模锻示意图
自由锻难以锻出的结构
轴类锻件
盘类锻件
单膛锻模
锻模种类
多膛锻模
模膛最多不超过七个。
锻模模膛
模锻模膛 制坯模膛