金属塑性成形方法
(1)分类 1)手工锻造,生产小型锻件。 2)机器锻造,生产大、中、小型锻件。
(2)特点 1)金属坯料在水平方向可自由流动; 2)可使用多种锻压设备; 3)锻件力学性能好; 4)节约金属,减少切削加工工时; 5)锻件形状简单,精度低; 6)生产率较低,劳动强度较大。
主要用于形状简单的单件小批生产, 特别适于重型、大型锻件生产。
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模膛 种类
锤锻模具由带有燕尾的上模、 下模组成。下模固定在模座上, 上模固定在锤头上,并随锤头作 上下往复锤击运动使锻坯在模膛 中成形。
镦粗
制坯模膛(体积分配)
拔长 滚挤★
弯曲 …
模锻模膛(锻件成形) 预锻→初步成形
终锻→最终成形
切断模膛(锻件与坯料切离)
设飞边槽★ 放收缩率
金属塑性成形方法
实际锻造时应根据锻件的复杂程度相应 选用单模膛锻模或多模膛锻模。 一般形状简单的锻件 采用仅有终锻模膛的单模膛锻模, 而形状复杂的锻件(如截面不均匀、轴线弯 曲、不对称等)则需采用具有制坯、预锻、 终锻等多个模膛的锻模逐步成形。
金属塑性成形方法
2.模锻
即利用模具使毛坯变形获得锻件的方法。常用 的模锻设备有蒸汽-空气模锻锤、压力机等。
(1)模锻分类: 1)锤上模锻:在锻锤上进行; 2)胎模锻:在自由锻设备上使用可移动模具; 3)压力机上模锻:
在压力机上对热态金属进行模锻。
(2)模锻特点
1)坯料整体塑性变形,三向受压; 2)锻件尺寸精确,加工余量小; 3)锻件形状可较复杂; 4)生产率较高; 5)锻模造价高,制造周期长;
金属塑性成形方法
(4)自由锻的基本工序 分类 : 1)辅助工序: 为方便基本工序的操作而预先进行局部小变形 的工序。 如倒棱、压肩等。 2)精整工序: 修整锻件最终形状和尺寸、消除表面不平和歪 斜的工序。如修整鼓形、校平、校直等。 3)基本工序: 锻造过程中直接改变坯料形状和尺寸的工序。 如镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、锻接等。
1)冲裁变形过程 ◆三个阶段:弹性变形→塑性变形→剪裂分离 ◆冲后断面特征:
对应各变形阶段, 冲孔件
冲裁断面相应地分为
塌角、光亮带、剪裂带
和毛刺区。
毛刺
光亮带宽度越大,
塌角越小,
剪裂带的宽度和斜度越小,
塌角 光亮带 剪裂带
毛刺 剪裂带
光亮带
落料件 塌角
则剪切面的质量越好
冲裁件断面组成示意图
A U T S 金属塑性成形方法
适于小型锻件的成批大量生产。 如飞机、机车、军工、轴承等制造业中的 齿轮、轴、连杆等零件。
金属塑性成形方法
(3)模锻方法
1)锤上模锻: 即在锻锤上进行的模锻。 按所用设备和模具不同, 可分为锤模锻和胎模锻。
①锤模锻:即在各种模锻锤上进行的模锻。
★ 锻模模膛:→根据锻件形状和模锻工艺而 开设的凹腔。
下面让我们来看一下弯曲连杆在锤上模 锻时所用的多模膛锻模及其成形过程。
金属塑性成形方法
制 ①拔长
坯 工
②滚挤
锻 模
步 ③弯曲
模 锻
④预锻
工
步 ⑤终锻
切
边
切
模
断 ⑥切边பைடு நூலகம்
工
步
金属塑性成形方法
②胎模锻:
即在自由锻造设备上使用可移动模具生产模锻 件的一种锻造方法。
特点: 与自由锻相比:锻件质量好;生产率高;
(2)冲压特点
1)冲压件轻、薄、刚度好;
2)生产率和材料利用率高;
3)成品形状可较复杂、尺寸精度高、表面质 量好、质量稳定 ,一般无需切削加工;
4)大批量生产时,产品成本低。
应用:汽车、拖拉机、电机、电器、仪表仪器、 轻工和日用品及国防工业生产等领域。
常用的冲压材料有低碳钢、高塑性合金钢、铝 和铝合金、铜和铜合金等金属板料、带料与卷 料,还可加工纸板、塑料板、胶木板、纤维板 等非金属板料。
金属塑性成形方法
安徽工程科技学院机械系
2.冲压基本工序
⑴冲裁:即利用冲模将板料以封闭或不封闭的轮 廓线与坯料分离的冲压方法。
即用带刃口的冲模使板料分离。
沿封闭轮廓分离 冲 (冲孔、落料等)
板坯
裁 沿非封闭轮廓分离
(切断、切口、剖切等)
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凸模
凹 模
安徽工程科技学院机械系
2)冲裁间隙 :指凹模与凸模工作部分的水平 投影尺寸之差。 (一般用字母Z代表双边间隙) 冲裁间隙的大小直接影响冲裁件的质量、 冲裁力的大小和模具寿命。 冲裁间隙的影响: ①对断面质量:Z过大,断面质量不好; ②对模具寿命:Z加大,提高寿命; ③对冲裁力:Z加大,可减小冲裁力。
金属塑性成形方法
合理选择间隙值Z (根据材料种类、料厚、精度要求等确定)
③平锻机模锻:平锻机是具有镦锻滑块和夹紧滑块 的卧式压力机。
④螺旋压力机模锻:螺旋压力机是靠主螺杆的旋转 带动滑块上下运动,向上实现回程,向下进行锻 打的压力机。
3.2.2 冲压
1.冲压
是使板料经分离或成形而得到制 件的工艺统称。
(1)冲压设备: 1)剪床→把板料切成一定宽度的条料, 为后续的冲压备料。 2)冲床→完成冲压的各道工序, 生产出合格的产品。
3.2 金属塑性成形方法
主要有锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔等。
3.2.1 锻造
锻造是在加压设备及工(模)具的作用下, 使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形,以 获得具有一定几何尺寸、形状和质量的锻件的 加工方法。
按所用的设备和工(模)具的不同, 可分为自由锻和模锻两大类。
1.自由锻
即只用简单的通用性工具,或在锻造设备的 上、下帖间直接使坯料变形而获得所需的 几何形状及内部质量锻件的加工方法。
①当断面质量要求较高时,应选较小的间隙值;
②当断面质量无严格要求时,应尽可能加大间隙。
经验公式:Z=mδ
(m是系数,δ是料厚)
冲裁软钢、铝合金、铜合金等软材料时:
Z=(6%~8%)δ
冲裁硬钢等材料时:Z=(8%~12%)δ
冲厚板或精度较低的冲裁件时,间隙还可适
当增大。
金属塑性成形方法
3)排样: 即冲裁件在板料或带料上的布置方法。 排样原则:合理。 目的:简化模具结构,提高材料利用率。 4)提高冲裁质量的冲压工艺: 当冲裁件剪断面用做工作表面或配合表面时, 常采用整修、挤光、精密冲裁等冲压工艺以提 高冲裁质量。
节约金属。 与模锻相比: 操作灵活;生产准备周期短;
锻件表面质量较差;劳动强度大。 胎模的种类:扣模;筒模;合模。
金属塑性成形方法
2)锻造压力机模锻(自学) 在压力机上对热态金属进行锻造。
①液压机模锻:模锻液压机是用高压液体(通常为 水或油)来驱动安装在活动横梁上的锻模进行模 锻的。
②锻压机模锻:锻压机即热模锻机械压力机,是通 过曲柄连杆机构使滑块往复运动进行模锻的。