材料成形技術(shù)課件32金屬塑性成形方法ppt課件

1、 主要有鍛造、沖壓、擠壓、軋制、拉拔等。主要有鍛造、沖壓、擠壓、軋制、拉拔等。 3.2.1 3.2.1 鍛造鍛造 鍛造是在加壓設(shè)備及工模具的作用下，鍛造是在加壓設(shè)備及工模具的作用下，使坯料、鑄錠產(chǎn)生局部或全部的塑性變形，以使坯料、鑄錠產(chǎn)生局部或全部的塑性變形，以獲得具有一定幾何尺寸、形狀和質(zhì)量的鍛件的獲得具有一定幾何尺寸、形狀和質(zhì)量的鍛件的加工方法。加工方法。 按所用的設(shè)備和工模具的不同，按所用的設(shè)備和工模具的不同， 可分為自由鍛和模鍛兩大類?？煞譃樽杂慑懞湍ｅ憙纱箢悺?1 1金屬坯料在水平方向可自由流動(dòng)；金屬坯料在水平方向可自由流動(dòng)； 2 2可使用多種鍛壓設(shè)備；可使用多種鍛壓設(shè)備； 3 3鍛

2、件力學(xué)性能好；鍛件力學(xué)性能好； 4 4節(jié)約金屬，減少切削加工工時(shí)；節(jié)約金屬，減少切削加工工時(shí)； 5 5鍛件形狀簡單，精度低；鍛件形狀簡單，精度低； 6 6生產(chǎn)率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。生產(chǎn)率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。主要用于形狀簡單的單件小批生產(chǎn)，主要用于形狀簡單的單件小批生產(chǎn)， 特別適于重型、大型鍛件生產(chǎn)。特別適于重型、大型鍛件生產(chǎn)。1 1坯料整體塑性變形，三向受壓；坯料整體塑性變形，三向受壓；2 2鍛件尺寸精確，加工余量??；鍛件尺寸精確，加工余量小；3 3鍛件形狀可較復(fù)雜；鍛件形狀可較復(fù)雜；4 4生產(chǎn)率較高；生產(chǎn)率較高；5 5鍛模造價(jià)高，制造周期長；鍛模造價(jià)高，制造周期長；適于小型鍛件的成批大量生產(chǎn)

3、。適于小型鍛件的成批大量生產(chǎn)。如飛機(jī)、機(jī)車、軍工、軸承等制造業(yè)中的如飛機(jī)、機(jī)車、軍工、軸承等制造業(yè)中的齒輪、軸、連桿等零件。齒輪、軸、連桿等零件。（3 3模鍛方法模鍛方法 錘鍛模具由帶有燕尾的錘鍛模具由帶有燕尾的上模、下模組成。下模固定上模、下模組成。下模固定在模座上，上模固定在錘頭在模座上，上模固定在錘頭上，并隨錘頭作上下往復(fù)錘上，并隨錘頭作上下往復(fù)錘擊運(yùn)動(dòng)使鍛坯在模膛中成形。擊運(yùn)動(dòng)使鍛坯在模膛中成形。 模膛模膛種類種類制坯模膛體積分配）制坯模膛體積分配） 模鍛模膛鍛件成形）模鍛模膛鍛件成形）切斷模膛鍛件與坯料切離）切斷模膛鍛件與坯料切離）預(yù)鍛預(yù)鍛初步成形初步成形終鍛終鍛最終成形最終成形設(shè)飛

4、邊槽設(shè)飛邊槽 放收縮率放收縮率鐓粗鐓粗拔長拔長滾擠滾擠彎曲彎曲 實(shí)際鍛造時(shí)應(yīng)根據(jù)鍛件的復(fù)雜程度相應(yīng)實(shí)際鍛造時(shí)應(yīng)根據(jù)鍛件的復(fù)雜程度相應(yīng)選用單模膛鍛?；蚨嗄Ｌ佩懩！＿x用單模膛鍛?；蚨嗄Ｌ佩懩！Ｒ话阈螤詈唵蔚腻懠话阈螤詈唵蔚腻懠捎脙H有終鍛模膛的單模膛鍛模，采用僅有終鍛模膛的單模膛鍛模，而形狀復(fù)雜的鍛件如截面不均勻、軸線彎而形狀復(fù)雜的鍛件如截面不均勻、軸線彎曲、不對(duì)稱等則需采用具有制坯、預(yù)鍛、曲、不對(duì)稱等則需采用具有制坯、預(yù)鍛、終鍛等多個(gè)模膛的鍛模逐步成形。終鍛等多個(gè)模膛的鍛模逐步成形。 下面讓我們來看一下彎曲連桿在錘下面讓我們來看一下彎曲連桿在錘上模上模鍛時(shí)所用的多模膛鍛模及其成形過程。鍛時(shí)所用

5、的多模膛鍛模及其成形過程。彎曲彎曲滾擠滾擠拔長拔長鍛模鍛模切邊模切邊模制坯工步制坯工步預(yù)鍛預(yù)鍛終鍛終鍛切邊切邊模鍛工步模鍛工步切斷工步切斷工步沿封閉輪廓分離沿封閉輪廓分離（沖孔、落料等）（沖孔、落料等）沿非封閉輪廓分離沿非封閉輪廓分離（切斷、切口、剖切等）（切斷、切口、剖切等）沖沖裁裁凸模凸模凹凹模模板坯板坯1 1沖裁變形過程沖裁變形過程三個(gè)階段：彈性變形三個(gè)階段：彈性變形塑性變形塑性變形剪裂分離剪裂分離 沖后斷面特征：沖后斷面特征： 對(duì)應(yīng)各變形階段，對(duì)應(yīng)各變形階段，沖裁斷面相應(yīng)地分為沖裁斷面相應(yīng)地分為塌角、光亮帶、剪裂帶塌角、光亮帶、剪裂帶和毛刺區(qū)。和毛刺區(qū)。光亮帶寬度越大，光亮帶寬度越大，

6、塌角越小，塌角越小，剪裂帶的寬度和斜度越剪裂帶的寬度和斜度越小，則剪切面的質(zhì)量越小，則剪切面的質(zhì)量越好好塌角塌角光亮帶光亮帶剪裂帶剪裂帶毛刺毛刺塌角塌角光亮帶光亮帶剪裂帶剪裂帶毛刺毛刺沖裁件斷面組成示意圖沖裁件斷面組成示意圖沖孔件沖孔件落料件落料件2 2沖裁間隙沖裁間隙 ：指凹模與凸模工作部分的水平：指凹模與凸模工作部分的水平投影尺寸之差。投影尺寸之差。（一般用字母（一般用字母Z Z代表雙邊間隙）代表雙邊間隙）沖裁間隙的大小直接影響沖裁件的質(zhì)量、沖裁間隙的大小直接影響沖裁件的質(zhì)量、沖裁力的大小和模具壽命。沖裁力的大小和模具壽命。沖裁間隙的影響：沖裁間隙的影響：對(duì)斷面質(zhì)量：對(duì)斷面質(zhì)量：Z Z過大

7、，斷面質(zhì)量不好；過大，斷面質(zhì)量不好；對(duì)模具壽命：對(duì)模具壽命：Z Z加大，提高壽命；加大，提高壽命；對(duì)沖裁力：對(duì)沖裁力：Z Z加大，可減小沖裁力。加大，可減小沖裁力。當(dāng)斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選較小的間隙值；當(dāng)斷面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)選較小的間隙值；當(dāng)斷面質(zhì)量無嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)盡可能加大間隙。當(dāng)斷面質(zhì)量無嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)盡可能加大間隙。經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)驗(yàn)公式：Zm （m是系數(shù)，是系數(shù)，是料厚）是料厚） 沖裁軟鋼、鋁合金、銅合金等軟材料時(shí)：沖裁軟鋼、鋁合金、銅合金等軟材料時(shí)：Z（68） 沖裁硬鋼等材料時(shí)：沖裁硬鋼等材料時(shí)：Z（812） 沖厚板或精度較低的沖裁件時(shí)，間隙還可適當(dāng)增大沖厚板或精度較低的沖裁件時(shí)，間

8、隙還可適當(dāng)增大。3 3回彈回彈-由于外力去除后彈性變形的恢復(fù)，由于外力去除后彈性變形的恢復(fù)，造成工件的彎曲角度、曲率半徑與模具不一致造成工件的彎曲角度、曲率半徑與模具不一致的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 故一般在設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)，模具角度應(yīng)比成品故一般在設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)，模具角度應(yīng)比成品角度略小一個(gè)回彈角度；或改進(jìn)工件結(jié)構(gòu)、彎角度略小一個(gè)回彈角度；或改進(jìn)工件結(jié)構(gòu)、彎曲方式及模具結(jié)構(gòu)來減少回彈。曲方式及模具結(jié)構(gòu)來減少回彈。 壓彎：即用凸模將坯料壓入凹模彎曲成形。壓彎：即用凸模將坯料壓入凹模彎曲成形。 彎曲工藝適應(yīng)性強(qiáng)，最常用；彎曲工藝適應(yīng)性強(qiáng)，最常用；拉彎：是使坯料在受拉狀態(tài)下沿模具彎曲成形。拉彎：是使坯料在受拉狀態(tài)

9、下沿模具彎曲成形。 用于彎曲半徑較大的工件；用于彎曲半徑較大的工件；輥彎：是使坯料受輥軸旋轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力作用，延續(xù)輥彎：是使坯料受輥軸旋轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力作用，延續(xù) 進(jìn)入輥軸間彎曲成形。進(jìn)入輥軸間彎曲成形。 常用于圓柱面和圓錐面加工。常用于圓柱面和圓錐面加工。 拉深：也稱為拉延，是使板料成形為空心件而拉深：也稱為拉延，是使板料成形為空心件而厚度基本不變的加工方法。厚度基本不變的加工方法。 拉深模與沖裁模的主要區(qū)別拉深模與沖裁模的主要區(qū)別: : 工作部分不是鋒利的刃口而是圓角；工作部分不是鋒利的刃口而是圓角； 凸模與凹模的間隙顯著增加，普通凸模與凹模的間隙顯著增加，普通 單側(cè)間隙應(yīng)稍大于板厚。單側(cè)間隙應(yīng)稍大于板厚。彈性變形彈性變形 塑性變形。塑性變形。1 1拉深變形過程：拉深變形過程：d dd dD0D0 拉裂拉裂-筒壁與底部的過渡處破裂。筒壁與底部的過渡處破裂。防止措施：防止措施： 采用多次拉深，使用潤滑劑；采用多次拉深，使