3.第三章-金屬材料塑性精確成型工藝與理論

第三章金屬材料塑性精確成形工藝與理論3.1金屬塑性成形的種類與概述3.2金屬材料的超塑性及超塑性成形3.3精密塑性體積成形3.4板料精密成形3.1金屬塑性成形的種類與概述金屬塑性成形方法及其特點金屬塑性成形方法的分類金屬塑性成形方法的現(xiàn)狀金屬塑性成形方法的新進展金屬塑性成形方法的發(fā)展方向一、金屬塑性成形方法及其特點金屬塑性成形：利用金屬的塑性，通過外力使金屬發(fā)生塑性變形，成為具有所要求的形狀、尺寸和性能的制品的加工方法。又稱金屬壓力加工。金屬塑性成形的特點１．生產(chǎn)效率高，適用于大批量生產(chǎn)２．改善了金屬的組織和結(jié)構(gòu)３．材料利用率高４．尺寸精度高金屬塑性加工在汽車、拖拉機、船舶、兵器、航空和家用電器等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。二、塑性成形工藝的分類（一）體積成形（熱加工）（二）板料成形（冷加工）鍛造擠壓拉拔自由鍛模鍛軋制成形工序分離工序坯料一般為棒料、金屬塊料或厚板。

塑性成形依靠坯料體積的轉(zhuǎn)移和重新分配來實現(xiàn)。坯料的形狀或橫截面以及表面積與體積之比發(fā)生顯著變化。坯料一般為板料。

坯料的形狀發(fā)生顯著變化，但橫截面形狀基本不變。其中彈性變形所占變形比例較大，易出現(xiàn)彈性回復(fù)和回彈現(xiàn)象。

三、金屬塑性成形方法的現(xiàn)狀塑性成形的基礎(chǔ)理論基本形成。包括位錯理論、Tresca、Mises屈服準(zhǔn)則、滑移線理論、主應(yīng)力法、上限法以及大變形彈塑性和剛塑性有限元理論等。塑性成形數(shù)值仿真技術(shù)日趨成熟。計算機輔助技術(shù)在塑性成形領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入。新的成形方法不斷出現(xiàn)并得到成功應(yīng)用，如超塑性成形等。四、金屬塑性成形方法的新進展微塑性成形技術(shù)內(nèi)高壓成形技術(shù)可變輪廓模具成形技術(shù)粘性介質(zhì)壓力成形技術(shù)（1）微塑性成形技術(shù)微塑性成形技術(shù)（Microforming，MicroscaleForming)——指以塑性加工的方式生產(chǎn)至少在二維方向上尺寸處于毫米量級的零件或結(jié)構(gòu)的工藝技術(shù)。在工業(yè)中的實際應(yīng)用主要源于電子工業(yè)的興起，隨著大規(guī)模集成電路制造技術(shù)和微電子工藝的發(fā)展，越來越多的電子元件、電器組件及計算機配件等相關(guān)零件開始采用微成形技術(shù)進行生產(chǎn)。隨著制造領(lǐng)域中微型化趨勢的不斷發(fā)展，特別是在微型機械（micromachine）和微型機電系統(tǒng)（

microelectro-mechanicalsystem，MEMS）的發(fā)展，微型零件的需求量越來越大。微成形具有極高的生產(chǎn)效率、最小或零材料損失、最終產(chǎn)品優(yōu)秀的力學(xué)性能和緊公差等特點，所以適合于近凈成形或凈成形產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。微塑性成形技術(shù)的分類：體積微成形：包括微擠壓、微鍛造、微鐓粗。板料微成形：包括微拉深（MicroDeepdrawing)、微脹形（MicroBulgeForimg)、微彎曲（MicroBending)、微沖孔等。由于微小化，微型零件的成形比傳統(tǒng)的成形困難，

原因如下

：當(dāng)零件越小，表面積與體積之比迅速增大;對于小尺寸零件，工件與工具之間的粘著力、表面張力等顯著增大;

晶粒尺度的影響很顯著，不能再像傳統(tǒng)工藝那樣看成是各向同性的均勻連續(xù)體;工件表面存儲潤滑劑相對困難。（2）管材內(nèi)高壓成形技術(shù)內(nèi)高壓成形（Hydroforming）是一種以液體為傳壓介質(zhì)，利用內(nèi)高壓（工作壓力最高可達(dá)400~600MPa）使金屬坯料變形成為具有復(fù)雜三維形狀零件的現(xiàn)代塑性加工技術(shù)，屬于液力成形的范疇。管材內(nèi)高壓成形是使金屬管材內(nèi)部承受高壓流體，迫使管材向外側(cè)鼓脹變形，以得到所需形狀的加工過程。高壓流體通常使用水或液壓油，此外在某些特殊情況下也采用氣體、低熔點金屬、粉末、粘性聚合物等。管材內(nèi)高壓成形原理：通過內(nèi)部加壓和軸向進給補料把管坯壓入到模具型腔使其成形。工藝過程：首先將管坯放入下模，閉合上模，然后在管坯內(nèi)充滿液體，并開始加壓，在加壓的同時管坯在兩端軸向推桿的作用下送料進給，兩者保持特定的匹配關(guān)系，最終使管坯成形。與傳統(tǒng)的沖壓、焊接成形工藝相比，管材內(nèi)高壓成形有以下優(yōu)點：減輕零件重量，節(jié)約材料。減少零件和模具數(shù)量，降低模具費用。內(nèi)高壓成形件通常僅需要一套模具，而沖壓件大多需要多套模具。采用內(nèi)高壓成形工藝，減少零件數(shù)量，如副車架的組成零件可由6個減少到1個，散熱器支架的組成零件可由17減少到10個。可減少后續(xù)機械加工和組裝焊接量。提高強度與剛度，尤其疲勞強度。內(nèi)高壓成形工藝過程中的加工硬化可以在很大程度上提高零件的強度和剛度，改善整個件的力學(xué)性能。降低生產(chǎn)成本。根據(jù)德國SchulerHydroforming公司對已應(yīng)用零件統(tǒng)計分析，內(nèi)高壓成形件比沖壓件平均降低成本15%~20%，模具費用降低20%~30%。提高成形零件的精度并降低回彈效應(yīng)。創(chuàng)新性。內(nèi)高壓成形技術(shù)克服了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的限制，有利于新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)。管材內(nèi)高壓成形技術(shù)也存在一些缺點：單一過程周期時間較長。通常一個鍛件約只需幾秒鐘就可成形，而對于管材內(nèi)高壓成形，由于壓力上升速度受限，最快也要20秒以上，因此成形時間相對較長。由于復(fù)雜截面的管材成形需要較高的內(nèi)部壓力，因此需要大型且昂貴的液壓裝置和壓機設(shè)備。與傳統(tǒng)的板材成形等相比，管材內(nèi)高壓成形相對技術(shù)難度要求高，且目前較缺乏這方面相關(guān)的資料庫和技術(shù)經(jīng)驗積累以供參考，必須自己研發(fā)。對于內(nèi)高壓成形材料，碳鋼、不銹鋼、鋁合金、鈦合金、銅合金及鎳合金等都可用該工藝成形，一般適用于冷成形的材料均適用于內(nèi)高壓成形工藝。管材內(nèi)高壓成形適用于制造航空、航天和汽車領(lǐng)域的沿構(gòu)件軸線變化的圓形、矩形截面或各種異形截面空心構(gòu)件，如汽車的排氣系統(tǒng)異形管件、非圓形截面空心框架如副車架、儀表盤支架、車身框架和空心軸類件、復(fù)雜管件等。（3）可變輪廓模具成形將整體模具離散化為很多個軸向（Z向）分布在（x，y）平面內(nèi)的小沖頭，通過調(diào)節(jié)小沖頭的Z向位移來滿足零件的成形要求。（4）黏性介質(zhì)壓力成形（ViscousPressureForming，VPF）成形過程中采用粘性介質(zhì)作為傳力介質(zhì)。成形原理：首先將板料置于模具壓邊圈上合模壓緊，通過粘性介質(zhì)注入缸注入介質(zhì)對板料施加成形壓力，并通過反向粘性介質(zhì)壓力缸注入與排放介質(zhì)來調(diào)節(jié)反向壓力分布。而成形過程壓邊力的分布則是通過控制壓邊缸的壓力來實現(xiàn)。最后溢流缸都向外排出介質(zhì)，直至板料貼模。粘性介質(zhì)壓力成形過程：通過粘性介質(zhì)的注入與排放，實時控制成形過程粘性介質(zhì)注入壓力與排放壓力，同時控制板料壓邊力，可以對板料施加的壓力分布進行實時控制，以有效地控制材料的順序流動，達(dá)到控制板料成形過程及尺寸精度和厚度變化的目的，提高板料成形性。粘性介質(zhì)壓力成形工藝特點：1粘性傳力介質(zhì)選用半固態(tài)、可流動并具有高粘度和速率敏感性的物質(zhì)(稱做粘性介質(zhì))做為成形的傳力介質(zhì)。相對于液壓成形，粘性介質(zhì)的半固態(tài)特性十分有利于密封，這使得可以較好地控制粘性介質(zhì)的注入壓力和壓邊力，實現(xiàn)板料成形過程的控制，提高板料成形性。而在壓力的作用下，粘性介質(zhì)又具有很好的流動性，這樣在成形過程中，對復(fù)雜形狀零件的成形可實現(xiàn)完全合理包絡(luò)，因而成形零件的型面貼合度好、形狀尺寸精度高。2粘性介質(zhì)壓力成形的順序性實現(xiàn)板料變形順序的控制是粘性介質(zhì)壓力成形主要特點之一?？梢愿鶕?jù)成形件的形狀特征和選用材料的成形性，通過實時控制壓邊部分各點壓邊力的大小及板料兩側(cè)介質(zhì)的注入和排出以調(diào)節(jié)法蘭處材料的流入，達(dá)到控制板料成形部位的目的。這使得粘性介質(zhì)壓力成形可以控制板料的變形、調(diào)節(jié)板料各點的減薄，因而可以滿足對等厚度性越來越高的要求。3反向壓力可以在板料兩側(cè)同時注入粘性介質(zhì)，使板料在正向壓力和反向壓力同時作用下成形。則反向壓力的存在改善了板料的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，提高了板料的成形性。而且反向壓力的存在也有利于成形過程中微裂紋的焊合，從而能減緩破裂的產(chǎn)生。4表面質(zhì)量由于是軟模成形且粘性介質(zhì)對板料表面無任何腐蝕作用，所以成形零件表面質(zhì)量好，而且成形后的零件也不需專門的清潔處理工序。另外，粘性介質(zhì)對環(huán)境沒有污染，并可以反復(fù)使用。應(yīng)用范圍粘性介質(zhì)壓力成形尤其適于航空航天領(lǐng)域多品種、小批量及產(chǎn)品更新?lián)Q代快的生產(chǎn)特點，易于加工塑性差、表面質(zhì)量難于保證的材料，如鋁合金、鈦合金高溫合金以及其它高強度難成形材料。五、金屬塑性成形方法的發(fā)展方向3.2金屬材料的超塑性及超塑性成形超塑性及超塑性成形的定義超塑性的歷史及發(fā)展超塑性的分類超塑性成形的特點及實現(xiàn)條件超塑性成形工藝典型的超塑性材料超塑性的應(yīng)用一、超塑性及超塑性成形的定義超塑性——材料在一定的內(nèi)部（組織）條件（如晶粒形狀及尺寸、相變等）和外部（環(huán)境）條件下（如溫度、應(yīng)變速率等），呈現(xiàn)出異常低的流變抗力、異常高的流變性能（如大的延伸率，通?？蛇_(dá)到200%甚至更高）的現(xiàn)象。超塑性成形（SuperPlasticForming或SPF）是利用材料在超塑性狀態(tài)下的優(yōu)異變形性能而發(fā)展起來的一種先進成形加工技術(shù)。二、超塑性的歷史及發(fā)展超塑性現(xiàn)象最早的報道是在1920年，自該工藝從發(fā)現(xiàn)到深入研究經(jīng)歷了幾十年的時間。自上世紀(jì)70年代以來，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家包括美、英、法、日以及前蘇聯(lián)等競相研究金屬超塑技術(shù)，掀起了超塑性材料、力學(xué)、機理、成形等技術(shù)及理論研究的熱潮，已初步形成了比較完整的理論體系。并且近幾十年來，在工業(yè)中也有了較為廣泛的應(yīng)用。在航空航天以及汽車零部件生產(chǎn)、工藝品制造、儀器儀表殼罩件和一些復(fù)雜形狀構(gòu)件的生產(chǎn)中發(fā)揮不可替代的作用。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有超塑性的金屬材料已達(dá)200多種以上，特別是近年來，由于陶瓷及其復(fù)合材料超塑性研究取得了突破性的進展，超塑性研究范圍從金屬材料擴展到了非金屬領(lǐng)域。超塑性的主要發(fā)展方向：先進材料超塑性的研究高速超塑性的研究研究非理想超塑材料的超塑性變形規(guī)律三、超塑性的分類按實現(xiàn)超塑性的條件（組織、溫度、應(yīng)力狀態(tài)）不同，可將其分為三類：（1）組織超塑性（微晶超塑性、恒溫超塑性）——第一類超塑性內(nèi)在條件：具有穩(wěn)定的等軸細(xì)晶組織（一般，晶粒尺寸：0.5～5μm之間）外在條件：每種超塑性材料應(yīng)在特定的溫度及速率下變形研究最多（2）相變超塑性——第二類超塑性指材料相變點上下進行溫度循環(huán)的同時對試樣加載，數(shù)次循環(huán)中試樣得到累加的大變形。不需預(yù)先組織處理，不需細(xì)微晶粒組織，但需要在應(yīng)力作用下，同時在相變溫度范圍內(nèi)循環(huán)地進行加熱和冷卻。相變超塑性產(chǎn)生的必要條件：金屬及合金具有固態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變能力；應(yīng)力作用相變溫度上下循環(huán)加熱和冷卻，誘發(fā)它產(chǎn)生反復(fù)的結(jié)構(gòu)變化，使金屬原子發(fā)生劇烈運動而出現(xiàn)超塑性。（3）其他超塑性——第三類超塑性短暫超塑性相變誘發(fā)超塑性…四、超塑性成形的特點及實現(xiàn)條件超塑性成形的特點(1)對晶粒尺寸、狀態(tài)敏感，一般要求微細(xì)晶粒。(2)大變形。非常大的延伸率，一般200％，最大可達(dá)5000％以上。金屬在超塑性狀態(tài)下，可以承受大變形而不被破壞，對于復(fù)雜形狀的零件，可以實現(xiàn)一次成形而不需要預(yù)成形。(3)無縮頸。超塑性材料在拉伸試驗時，均勻變形能力極好，抗頸縮能力強，可發(fā)生很大變形而無明顯的局部縮頸。(4)小應(yīng)力。進入超塑性變形后的穩(wěn)定階段后，不存在加工硬化，金屬變形抗力很小。(5)易成形。超塑性成形時，不但金屬變形抗力小，且流動性和充型性好。

(6)尺寸穩(wěn)定，零件精度高，不存在硬化和回彈現(xiàn)象。超塑性成形的缺點：為了獲得微細(xì)等軸晶粒的組織，需要進行預(yù)處理；在成形過程中需要較長時間保持恒溫且材料與模具要等溫，需要專門的與模具一體的保溫加熱裝置，同時，在材料超塑性成形溫度較高的情況下，如鈦合金與鋼的超塑性成形，對模具材料的熱強度要求很高；超塑性成形要求低的應(yīng)變速率，所以單件的成形時間長，生產(chǎn)率低。超塑性成形的實現(xiàn)條件微細(xì)晶粒超塑性實現(xiàn)的三個基本條件：

晶粒細(xì)化、適當(dāng)?shù)臏囟群偷蛻?yīng)變速率。（1）組織條件材料在變形前必須晶粒細(xì)化或者超細(xì)化、等軸化，并在變形期間要保持穩(wěn)定。晶粒超細(xì)化的程度一般為0.5～5μm，一般不超過10μm。獲得細(xì)晶粒的方法主要有三種：冶金學(xué)方法：添加一些能促使早期形核使組織彌散并在變形過程中穩(wěn)定晶粒的微量元素。壓力加工法：采用冷、溫、熱三種不同溫度下的軋制或鍛造。熱處理方法：包括反復(fù)淬火、形變熱處理、球化退火等方法。（2）溫度條件

超塑性變形是在一定溫度區(qū)間內(nèi)進行，即使在這個溫度范圍內(nèi)，溫度的起伏變化對超塑性的各種參數(shù)的影響也很大。不同的金屬材料，其超塑性溫度區(qū)間是不一樣的，材料對超塑性溫度區(qū)是嚴(yán)格準(zhǔn)確的。因此要盡可能嚴(yán)格要求溫度，熱源作用時間短，作用區(qū)域小，減少對非作用區(qū)的熱影響，選擇好滿足溫度的熱源等。（3）變形速度（應(yīng)變速率）——其直接影響合金的超塑性。以不同的應(yīng)變速度對超塑性材料進行拉伸、擠壓變形，發(fā)現(xiàn)流動應(yīng)力隨著變形速度的增加而增加。尤其在其中某一區(qū)域內(nèi)變化的非常劇烈，恰好此時發(fā)生超塑性。因此超塑性時需要控制一定的變形速率，最佳的變形速度范圍處于低速區(qū)。五、超塑性成形工藝超塑性模鍛超塑性擠壓超塑性拉拔超塑性氣壓脹形（吹塑成形）…超塑性體積成形，利用超塑性成形條件下流變應(yīng)力低、流動性好的特點。也屬于等溫成形（模具與成形件處于相同溫度）薄板氣壓脹形利用超塑性成形可獲得超高伸長率。（1）超塑性模鍛分為開式模鍛和閉式模鍛。（又分別稱為有飛邊模鍛、無飛邊模鍛）開式與閉式模鍛在鍛模設(shè)計方面有同有異，主要表現(xiàn)為：模膛結(jié)構(gòu)閉式多采用鑲塊組合式，開式多采用整體式。導(dǎo)向閉式多用模口導(dǎo)向，開式模鍛可用導(dǎo)柱導(dǎo)向。飛邊槽開式帶有飛邊槽，且尺寸小于常規(guī)模鍛。鍛模斜度閉式無拔摸斜度或者采用很小拔模斜度，而開式鍛模拔摸斜度也小于常規(guī)鍛造。頂出閉式模鍛必須設(shè)頂出裝置，開式模鍛可根據(jù)鍛件情況決定頂出機構(gòu)取舍。常規(guī)鍛造的閉式模鍛主要用于軸對稱鍛件或三個方向尺寸相近的鍛件。閉式超塑性模鍛可用于長軸類鍛件與異形鍛件。且可分為精模鍛和粗模鍛。1）超塑性模鍛的基本條件：變形前毛坯需經(jīng)過處理，使晶粒超細(xì)化和等軸化，在變形期間晶粒保持穩(wěn)定。晶粒超細(xì)化程度要達(dá)到0.5～5μm的晶粒度，一般不超過10μm.超塑性變形在恒溫下進行，一般在0.5～0.7Tm（材料的絕對熔化溫度）的溫度下進行變形。變形速度緩慢，應(yīng)變速率一般為0.0001～0.01S-1.2）潤滑——成形工藝的關(guān)鍵因素之一。直接影響充型能力、型腔質(zhì)量及沖頭壽命。潤滑劑的功能：潤滑功能降低成形摩擦力防氧化脫碳功能對鋼制鍛模超塑性成形強度較高，要保證得到高質(zhì)量的型腔表面，采用的潤滑劑必須有良好的抗氧化脫碳性能。脫模功能成形后沖頭能順利脫模，無粘模現(xiàn)象，提高型腔表面質(zhì)量。3）超塑性模鍛的工藝過程首先將合金在接近正常再結(jié)晶溫度下進行熱變形以獲得超細(xì)的晶粒組織；然后在超塑性溫度下，在預(yù)熱的模具中模鍛成所需要形狀，最后對鍛件進行熱處理，以恢復(fù)合金的高強度狀態(tài)。需要注意：對超塑性模鍛，要求坯料在成形過程中需保持恒溫，即需對模具和變形合金同時加熱到同樣的溫度。且成形速度較低。（超塑性模鍛意見成品約2～8min）4）模具材料由于高溫合金和鈦合金的超塑性溫度范圍大多在800℃以上，因此超塑性模鍛對模具材料必須有如下要求：較高的高溫強度；高的耐磨性和一定的高溫硬度；優(yōu)良的耐熱疲勞性和抗氧化性；適當(dāng)?shù)臎_擊韌性；較好的淬透性和熱導(dǎo)性。目前，生產(chǎn)上大多采用鎳基鑄造高溫合金，如IN-100，MARM200等。5）超塑性模鍛工藝特點及優(yōu)點超塑性模鍛工藝特點：顯著提高金屬材料的塑性。極大地降低金屬的流變抗力。金屬的超塑性能使形狀復(fù)雜、薄壁、高肋的鍛件在一次模鍛中鍛出。超塑性模鍛過程中，金屬繼續(xù)保持均勻細(xì)小的晶粒組織，因此產(chǎn)品在整體上有均勻的力學(xué)性能。且超塑性成形后金屬晶粒仍為等軸晶，所以力學(xué)性能各向同性。超塑性鍛件有如下六個優(yōu)點：精度高力學(xué)性能高材料利用率高模具壽命高廢品率低無殘余應(yīng)力（2）超塑性氣脹成形

用氣體的壓力使板坯料（也有管坯料或其他形狀坯料）成形為殼型件。如拋物面天線、球形容器、儀表殼等。六、典型的超塑性材料

目前已知的超塑性金屬及合金有數(shù)百種。按基體區(qū)分，有Al基、Mg基、

Fe基、Ti基、Zn基等合金，其中包括共析合金、共晶合金、多元合金、高級合金等類型。部分典型的超塑性合金見表3-1。七、超塑性的應(yīng)用由于金屬在超塑性狀態(tài)具有異常高的塑性、極小的流動應(yīng)力、極大的活性及擴散能力，可以在很多領(lǐng)域中應(yīng)用，包括壓力加工、熱處理、焊接、鑄造甚至切削加工等方面。（1）在壓力加工方面的應(yīng)用成形的方式有鍛造成形、拉延成形、擠壓成形、氣壓成形、液壓成形等。屬于黏性和不完全黏性加工，對于復(fù)雜形狀或變形量很大的零件可一次成形。優(yōu)點：金屬流動性好、設(shè)備噸位小、材料利用率高、成形件表面精度質(zhì)量高。缺點：需一定的成形溫度和壓力持續(xù)時間，對設(shè)備、模具潤滑等有一定的特殊要求。（2）相變超塑性在熱處理方面的應(yīng)用鋼材的形變熱處理、滲碳、滲氮等（3）在焊接方面的應(yīng)用相變超塑性焊接工藝：兩塊金屬材料接觸，利用相變超塑性變形，施加很小的負(fù)荷和加熱、冷卻循環(huán)，即可使接觸面完全粘合，得到牢固的焊接?！?3.3精密塑性體積成形精密體積成形概述精密塑性體積成形方法分類小飛邊和無飛邊模鍛擠壓閉塞式鍛造多向模鍛徑向鍛造擺動碾壓等溫模鍛和超塑性模鍛精壓一、精密體積成形概述（1）精密塑性體積成形的概念在傳統(tǒng)塑性加工的基礎(chǔ)上，所成形的制件達(dá)到或接近成品零件的形狀和尺寸。優(yōu)點：節(jié)材、節(jié)能、縮短產(chǎn)品制造周期、降低生產(chǎn)成品；可以獲得合理的金屬流線分布，提高零件的承載能力，從而減輕制件的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的安全性、可靠性和使用壽命。應(yīng)用：成形大批量生產(chǎn)的零件，如汽車上的一些復(fù)雜形狀零件。成形航空航天領(lǐng)域中的一些復(fù)雜形狀零件，特別是一些難切削的復(fù)雜形狀零件、難切削的高價材料的零件或者要求性能高使結(jié)構(gòu)輕量化的零件等。精密塑性體積成形技術(shù)中的幾個主要問題：精密塑性體積成形時的型腔充填問題成形件的精度控制問題模具的強度和壽命問題有較高的生產(chǎn)效率（2）精密塑性體積成形的精度徑向尺寸精度一般熱模鍛件：±0.5～1.0mm熱精鍛件：±0.2～0.4mm溫精鍛件：±0.1～0.2mm冷精鍛件：±0.01～0.1mm表面粗糙度一般熱模鍛件：Ra12.5μm冷精鍛件：Ra0.2～0.4μm（3）影響鍛件的因素坯料的體積偏差（下料、加熱等因素）模膛的尺寸精度和磨損模膛溫度和鍛體溫度的波動模具和鍛件的彈性變形鍛件的形狀和尺寸成形方案模膛和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計潤滑情況設(shè)備工藝操作…..（4）擬定精密塑性體積成形工藝時應(yīng)注意的問題在設(shè)計精鍛件圖時，不應(yīng)當(dāng)要求所有部位的尺寸都精確，而只需保證主要部位的尺寸精確，而其余部位尺寸精度要求可低些。對某些精鍛件，適當(dāng)?shù)剡x用成形工序，不僅可以使坯料容易成形，保證成形質(zhì)量，而且可以有效地減少單位變形力和提高模具壽命。適當(dāng)?shù)夭捎镁ば?，可有效保證精度要求。坯料良好的表面質(zhì)量是實現(xiàn)精密成形的前提。且在材料塑性、設(shè)備噸位和模具強度允許的前提下，盡可能采用冷成形或溫成形。設(shè)備的精度和剛度對鍛件有重要影響，但模具精度的影響比設(shè)備更直接更重要。精密成形工藝中，潤滑尤為重要。良好的潤滑可以有效地降低變形抗力，提高鍛件精度和模具壽命。模具結(jié)構(gòu)的正確設(shè)計、模具材料的選擇及模具的精確加工是影響模具壽命的重要因素。高溫和中溫精密成形時，應(yīng)對模具和坯料的溫度場進行監(jiān)測和控制，它是確定模具材料、模具和模鍛件熱脹冷縮率以及坯料變形抗力的依據(jù)。二、精密塑性體積成形方法的分類（1）按成形方法分模鍛擠壓閉塞式鍛造多向模鍛徑向鍛造精壓擺動碾壓精密碾壓特種軋制變薄拉深強力旋壓粉末成形……（2）按成形溫度分冷成形（冷鍛）：室溫下的成形。溫成形（溫鍛）：室溫以上、再結(jié)晶溫度以下的成形。熱成形（熱鍛）：再結(jié)晶溫度以上的成形。等溫成形（等溫鍛）：幾乎恒溫條件下的成形，變形溫度通常在再結(jié)晶溫度以上。冷成形（冷鍛）優(yōu)點：產(chǎn)品的尺寸精度高、表面質(zhì)量好、材料利用率高。缺點：在室溫下成形，材料塑性低，變形抗力大，流動性差。熱成形（熱鍛）優(yōu)點：變形抗力低，材料塑性好，流動性好，成形容易，需要設(shè)備噸位小。缺點：產(chǎn)品的尺寸精度低、表面質(zhì)量差、鋼件表面氧化嚴(yán)重，模具壽命低，生產(chǎn)條件差。溫成形（溫鍛）與冷鍛相比，溫鍛時變形抗力小，材料塑性好，流動性好，成形比冷鍛容易，可次啊用比冷鍛大的變形量，減少工序，減少模具費用和壓機噸位，模具壽命也相對較高。與熱鍛相比，溫鍛時由于加熱溫度低，氧化、脫碳現(xiàn)象減輕，產(chǎn)品的尺寸精度和表面質(zhì)量均較好。若在低溫范圍進行溫鍛，產(chǎn)品力學(xué)性能與冷鍛產(chǎn)品差別不大。溫鍛主要應(yīng)用于:冷鍛變形時硬化劇烈或者變形抗力高的不銹鋼、合金鋼、軸承鋼和工具鋼等。冷變形時塑性差、容易開裂的材料，如鋁合金LC4等；冷態(tài)下難加工，而熱態(tài)時嚴(yán)重氧化、吸氣的材料，如鈦、鉬等；形狀復(fù)雜或者為改善產(chǎn)品綜合力學(xué)性能而不宜采用冷鍛的零件；變形程度大或者尺寸較大，以致冷鍛時現(xiàn)有設(shè)備能力不足的零件。等溫成形（等溫鍛）特點：幾乎在恒溫條件下進行，這時模具也加熱到與坯料相同的溫度。在行程速度較慢的設(shè)備上進行。主要用于鋁合金、鎂合金和鈦合金鍛件的成形。三、少飛邊和無飛邊模鍛模鍛：利用鍛模模膛使坯料變形而獲得鍛件的一種成形工藝。第一階段第二階段第三階段自第一階段結(jié)束到金屬充滿模膛金屬充滿模膛后多余金屬由橋口流出開始模壓至金屬與側(cè)壁接觸飛邊槽的作用：在橋口處建立足夠阻力，迫使金屬充填模膛；容納多余金屬分型面一般開式模鍛，飛邊槽設(shè)置在鍛件高度的中間部位。而模鍛初期，坯料被壓縮形成鼓形，但此時橋口的阻力很小，大量金屬由橋口外流，造成金屬大量的浪費，最后可能由于金屬量不夠，模膛不能充滿。小飛邊模鍛為了在模鍛初期就建立足夠大的金屬外流阻力，將飛邊槽設(shè)置在金屬變形較困難的坯料端部。這樣，在模鍛初期，中間部分金屬的變形流動就受到了側(cè)壁的限制，迫使金屬充滿模膛，這種形式飛邊槽的模鍛，叫做小飛邊模鍛。采用小飛邊模鍛有利于金屬充填模膛，而且也大大減小了飛邊金屬的消耗。但需要注意：對于小飛邊模鍛，分模面的位置要靠近一端，遠(yuǎn)離分模面的部位常出現(xiàn)充不滿的情況。因此，采用該工藝對于鍛件的形狀有一定要求。無飛邊模鍛亦稱閉式模鍛，模膛結(jié)構(gòu)特點為：凸、凹模間間隙的方向與模具運動的方向相平行。模鍛過程中間隙大小不變。切由于間隙很小，金屬流入間隙的阻力一開始就很大，有利于金屬充滿模膛。無飛邊模鍛優(yōu)點：1）有利于金屬充填模膛，有利于進行精密模鍛；2）大大減小了飛邊損耗，并且節(jié)省了切飛邊設(shè)備；3）無飛邊模鍛時，金屬處于明顯的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，有利于低塑性材料的成形。為使無飛邊模鍛能正常進行，應(yīng)滿足以下條件：坯料體積準(zhǔn)確坯料形狀合理，并能在模膛內(nèi)準(zhǔn)確定位能夠較準(zhǔn)確地控制打擊能量或模壓力有簡便的取件措施或頂料機構(gòu)四、擠壓擠壓：金屬在三個方向的不均勻壓應(yīng)力作用下，從模孔中擠出或流入模膛內(nèi)以獲得所需尺寸、形狀的制品或零件的塑性成形工序。優(yōu)點：提高金屬的塑性，生產(chǎn)復(fù)雜截面形狀的制品，而且可以提高鍛件的精度，改善鍛件的內(nèi)部組織和力學(xué)性能，提高生產(chǎn)率和節(jié)約金屬材料等。根據(jù)金屬的流動方向與沖頭運動方向的相互關(guān)系，擠壓工藝可分為正擠壓反擠壓復(fù)合擠壓徑向擠壓擠壓變形過程可分為四個階段。充滿階段開始擠出階段穩(wěn)定擠壓階段終了擠壓階段初始階段正擠壓時，擠壓力隨行程變化是不斷變化的。坯料被鐓粗至開始擠出階段，擠壓力上升穩(wěn)定擠壓階段，隨坯料高度逐漸縮短，擠壓力逐漸減小擠壓終了階段，當(dāng)坯料高度很小時，擠壓力略有回升根據(jù)擠壓時坯料的溫度分類，擠壓可分為:冷擠壓溫擠壓熱擠壓（1）冷擠壓優(yōu)點：采用冷擠壓加工可降低材料消耗；冷擠壓中，毛坯處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，有利于提高金屬的塑性，且經(jīng)擠壓后金屬晶粒組織更細(xì)小密實；金屬流線不被切斷加上所產(chǎn)生的加工硬化，可是冷擠壓件的強度大大提高；冷擠壓件尺寸精度高，表面質(zhì)量好。宜于成形機械強度低和冷作硬化敏感性能低的材料，且冷擠前應(yīng)對材料進行軟化處理，冷擠壓時應(yīng)良好潤滑。精密塑性成形時，多采用冷擠壓和溫擠壓。軟化處理為了降低毛坯的變形抗力，提高塑性，改善組織，細(xì)化晶粒，使金屬材料宜與冷擠壓，常在冷擠壓前或多道冷擠壓工序之間進行軟化處理。軟化處理通常采用退火熱處理方法，即在一定溫度下保溫隨爐冷卻。表面處理及潤滑黑色金屬通常采用磷酸鹽溶液磷化后在硬脂酸鈉中浸泡皂化處理。不銹鋼通常采用草酸鹽表面處理，采用氯化石蠟油、肥皂油與二硫化鉬混合液潤滑。冷擠壓成形對零件形狀的要求：斷面形狀對稱斷面面積差較小斷面過度平緩適合于冷擠壓成形的最佳形狀底部帶孔的杯形件可通過正反分布或復(fù)合擠壓成形獲得高精度的內(nèi)孔和外表面。帶有深孔的雙杯形件

可通過兩次反向擠壓或?qū)ο蚍磾D壓成形的方式獲得。帶有較大法蘭的軸類件可以采用閉式鐓擠成形獲得。多臺階的階梯軸類零件采用正擠或減徑擠壓。小型花鍵軸和齒輪軸采用符合擠壓成形可獲得優(yōu)質(zhì)擠壓件。截面為正方形、六邊形、八邊形等多變形薄壁件采用冷擠壓可一次成形多件，再切斷成單個零件。深孔杯形件，如彈殼等?？煞磾D壓制坯，再正擠壓拉深成形。（2）溫擠壓溫擠壓是指將坯料加熱到再結(jié)晶溫度以下，室溫以上某個適當(dāng)溫度進行擠壓，它兼有冷擠壓與熱擠壓的優(yōu)點。溫擠壓溫度應(yīng)選擇在金屬變形抗力小和金屬強烈氧化以前的溫度范圍內(nèi)進行。但對鋼材需注意避開“藍(lán)脆區(qū)”。溫擠壓毛坯的加熱可采用連續(xù)式煤氣加熱、電阻加熱、中頻感應(yīng)加熱比較合適?？稍跔t內(nèi)通入惰性氣體或采用真空加熱爐；或采用快速加熱等方法，防止毛坯的氧化與脫碳。溫擠壓前，一般需將擠壓凸凹模預(yù)熱到150～300℃才能進行生產(chǎn)，模具預(yù)熱的目的：使擠壓毛坯放入模具中溫度降低不致過快；減小模具與毛坯接觸時的溫差。溫擠壓的潤滑對于室溫下冷擠時，潤滑方法是：將毛坯表面進行磷酸鹽處理，然后進行硬酸鈉皂化處理或涂MoS2。但當(dāng)溫度在250～300℃以上時，由于磷化層與皂化層被燒壞，使?jié)櫥瑮l件惡化。溫擠壓對潤滑劑的要求大體與冷擠壓相同，不同之處：可耐2000MPa以上的高壓；應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性，在溫擠時仍能保持很好的潤滑效果；具有一定的絕熱作用，能減緩毛坯的溫度降低和模具的溫度升高；在溫擠壓溫度下能均勻地粘附在毛坯或模具表面上，不形成堆積成后的薄膜；化學(xué)穩(wěn)定性好，保證溫擠時不分解，不氧化變質(zhì)，無毒，無害，對產(chǎn)品和模具無腐蝕作用。溫擠時的潤滑劑石墨水劑或油劑石墨+二硫化鉬加油酸氧化鉛氧化鉛+5%CrO3玻璃潤滑劑……（3）熱擠壓將毛坯金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上的某個溫度范圍內(nèi)進行的擠壓。一般用于鍛造毛坯精化和預(yù)成形。熱擠壓工藝包括：毛坯的制備毛坯的預(yù)熱和加熱涂玻璃潤滑劑擠壓卸下凸凹模、芯棒、清除制件上的玻璃潤滑劑精加工。五、閉塞式鍛造

先將可分凹模閉合，并對閉合的凹模施加足夠的合模力，然后用一個沖頭或多個沖頭，從一個方向或多個方向?qū)δＬ艃?nèi)的坯料進行擠壓成形。也稱為閉模擠壓，是具有可分凹模的閉式模鍛。一次變形工序中可獲得較大的變形量和復(fù)雜型面，因此特別適合復(fù)雜形狀零件的成形。穩(wěn)定側(cè)擠階段成形完成階段鐓粗階段充填側(cè)腔階段優(yōu)點：生產(chǎn)效率高，一次成形便可以獲得形狀復(fù)雜的精鍛件；由于成形過程中坯料處于強烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，適于成形低塑性材料；金屬流線沿鍛件外形連續(xù)分布，因此鍛件的力學(xué)性能好。保證閉塞式鍛造順利進行，需滿足以下要求：坯料下料準(zhǔn)確少無氧化加熱成形時應(yīng)良好潤滑模膛內(nèi)最后填充的部位需設(shè)置倉部，以容納多余金屬。由于成形時張模力大，因此應(yīng)當(dāng)有可靠的壓模機構(gòu)或采用雙動壓力機。鋁合金轉(zhuǎn)子其是導(dǎo)彈發(fā)動機上重要的受力構(gòu)件。其形狀復(fù)雜，沿輪緣周圍均勻分布了23個呈扭曲形的徑向薄葉片?？紤]了鋁合金成形的特點，在閉塞式成形的基礎(chǔ)上輔助以等溫成形技術(shù)，既可以降低成形的難度，又可以使成形后的零件獲得細(xì)小均勻的晶粒組織，并保證零件的流線完全沿零件幾何外形分布，使零件的尺寸精度和性能均滿足設(shè)計要求。采用組合式凹模的結(jié)構(gòu)，整個凹模由23塊鑲塊組成。等溫鍛造成形溫度：坯料和模具的加熱溫度均為435℃。轉(zhuǎn)子的成形過程分為制坯和閉塞式等溫鍛造兩步。設(shè)計制坯工步的目的是細(xì)化晶粒以及去掉表層的粗晶環(huán)，保證成形后轉(zhuǎn)子的組織性能。這是因為原坯料由鑄態(tài)棒料熱擠制得，內(nèi)部為形變組織，而外層由于在擠出過程中模具溫度較低，可能會導(dǎo)致變形后的晶粒再結(jié)晶不完全，從而形成粗晶環(huán)。預(yù)鍛后的坯料再經(jīng)過機械加工，去掉外層的粗晶環(huán)。六、多向模鍛在幾個方向同時對坯料進行鍛造的工藝。主要用于生產(chǎn)外形復(fù)雜的中空鍛件。屬閉式模鍛，其實質(zhì)以擠壓為主，擠壓和模鍛復(fù)合成形的工藝。

當(dāng)坯料置于工位上后，上下兩模塊閉合，進行鍛造，世貿(mào)初步成形，得到凸肩，然后水平方向的兩個沖頭從左右壓入，將已初步成形的鍛坯沖出所需的孔。鍛成后，沖頭先拔出，然后上下模分開，取出鍛件。鑿巖機缸體三通管接頭鈦合金的飛機起落架大型閥體鍛件多向模鍛的變形過程：1）基本形成階段多向模鍛件大都是形狀復(fù)雜的中空鍛件，且通常坯料是等截面的，第一階段金屬的變形流動特點主要是：反擠壓—鐓粗和徑向擠壓成形。以三通管接頭成形為例。a）棒料置于可分凹模的封閉型腔后，三個水平?jīng)_頭同時工作。b）沖頭Ⅰ和Ⅱ首先與坯料接觸，坯料兩端在擠壓的同時被鐓粗，直至與模壁接觸。c）隨著沖頭Ⅰ和Ⅱ繼續(xù)移動，迫使坯料中部的金屬流入凹模的旁通型腔，直至流入旁通的金屬與正在向前運動的沖頭Ⅲ相遇。d）當(dāng)擠入旁通的金屬與沖頭Ⅲ相遇后，隨著三個沖頭繼續(xù)前進，坯料中部的金屬被繼續(xù)擠入旁通，而沖頭Ⅲ對流入旁通的金屬進行反擠壓和鐓粗，直至金屬基本充滿模膛。沖頭Ⅰ沖頭Ⅱ沖頭Ⅲ金屬變形特點：坯料中部的純徑向擠壓2）充滿階段。由第一階段結(jié)束至金屬完全充滿模膛為止。該階段變形量很小，但變形力比第一階段末增大2～3倍。3）形成飛邊階段。此時坯料極少變形，只是在極大的模壓力作用下，沖頭附近的金屬有少量變形，并逆著沖頭運動方向流動，形成縱向飛邊。如果此時凹模的合模力不夠大，還可能沿凹模分模面處形成橫向飛邊。該階段變形力急劇增大，影響模具壽命，且飛邊清除困難。不希望出現(xiàn)影響多向模鍛件成形質(zhì)量的工藝因素（1）合模力的大小多向模鍛時凹模是組合結(jié)構(gòu)，成形過程中，變形金屬對凹模產(chǎn)生張模力，一般張模力通常大于沖頭的作用力。為了保證鍛件的尺寸精度及避免飛邊產(chǎn)生，多向模鍛應(yīng)具有足夠的合模力。（2）坯料體積和模腔體積應(yīng)規(guī)定坯料允許的體積公差。（3）坯料的形狀和尺寸很多情況，由于多向模鍛件形狀復(fù)雜，不能直接采用棒料作為坯料，通常需將坯料進行預(yù)鍛，得到形狀和尺寸較為合適的中間毛坯，然后進行模鍛。（4）坯料在模膛中的定位多向模鍛，金屬流動相當(dāng)復(fù)雜。需要采用可靠的定位措施。多向模鍛的優(yōu)點1）和普通模鍛比較，多向模鍛可以鍛出形狀更為復(fù)雜、尺寸更加精確的無飛邊、無模鍛斜度（或小拔摸斜度）的中空鍛件，使鍛件最大限度地接近成品零件的形狀尺寸。從而顯著地提高材料利用率，減少機加工工時，降低成本。2）只需坯料一次加熱和壓機一次形成便可使鍛件成形，因而可以減少模鍛工序，提高生產(chǎn)效率，并能節(jié)省加熱設(shè)備和能源，減少貴重金屬的燒損等。3）不產(chǎn)生飛邊，可避免鍛件流線模鍛外露，提高鍛件的機械性能，尤其是抗應(yīng)力腐蝕的信念。4）坯料在強烈的壓應(yīng)力狀態(tài)下變形，可使金屬塑性大大提高，利于低塑性難變形金屬及合金成形。多向模鍛的缺點1）要求使用剛性好精度高的專用設(shè)備或在通用設(shè)備上附加專用的模鍛裝置；2）要求坯料的尺寸與質(zhì)量精確；3）要求對坯料進行少無氧化加熱或者設(shè)置去氧化皮的裝置。七、徑向鍛造其是在自由鍛型砧拔長基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，用于長軸類件鍛造的新工藝，用于鍛造截面為圓形、方形或多邊形的等截面或變截面的實心軸、內(nèi)孔形狀復(fù)雜或內(nèi)孔細(xì)長的空心軸。工作原理利用分布于坯料橫截面周圍的兩個或兩個以上的錘頭，對坯料進行高頻率同步的鍛打。在鍛造圓截面的工件時，坯料與錘頭既有相對軸向運動，又有相對旋轉(zhuǎn)運動；在鍛造非圓截面的工件時，坯料與錘頭僅有相對軸向運動，而無相對旋轉(zhuǎn)運動。徑向鍛造設(shè)備：滾柱式旋轉(zhuǎn)鍛造機曲柄連桿式徑向鍛造機液動的萬能鍛造機徑向鍛造可采用熱鍛、溫鍛和冷鍛三種。其中，熱鍛的始鍛溫度比一般模鍛溫度低100～200℃。徑向鍛造變形特點1）徑向鍛造是多向同時鍛打，可以有效限制金屬的橫向流動，提高軸向的延伸效率。2）能減少和消除坯料橫斷面內(nèi)的徑向拉應(yīng)力，可以鍛造低塑性高強度的難熔金屬。3）徑向鍛造機的“脈沖加載”頻率很高，每分鐘在數(shù)百次甚至上千次以上，可以使金屬的內(nèi)外摩擦系數(shù)降低，使變形更均勻，更易深入內(nèi)部，利于改善鍛件心部組織，提高其性能。4）每次鍛打的變形量很小，變形區(qū)域小，金屬移動的體積也很小。因此，可以減小變形力，減小設(shè)備噸位和提高工件的使用壽命。徑向鍛造的加工質(zhì)量冷鍛時，尺寸精度為2～4級，表面粗糙度為Ra0.4～0.8μm；熱鍛時，尺寸精度為6～7級，表面粗糙度為Ra1.6～3.2μm。可獲得較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。徑向鍛造的鍛件品種1）電機軸、機床主軸、火車軸、汽車飛機坦克上的實心軸和錐度軸及自動步槍的活塞桿等；2）帶有來復(fù)線的槍管、炮管，帶有深螺母、內(nèi)花鍵等特定形狀內(nèi)孔的零件；3）各種汽車橋管、炮彈、高壓儲氣瓶等需縮口、減徑的零件；4）矩形、六邊形、八邊形及三棱刺刀等異形截面零件。八、擺動碾壓

鍛壓時變形力的大小是由平均單位壓力和接觸面積之積來確定的。如果我們限制工具與毛坯間的接觸面積是整體投影面積的1/n倍，則可使變形力減小到原來的1/n，便可用較小的力逐步成形較大的工件。擺動碾壓就是在這樣的思想基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。適用于盤類、餅類和帶法蘭的軸類件成形，特別適用于較薄工件的成形。工作原理：當(dāng)擺軸旋轉(zhuǎn)時，擺頭的中心線OO‘繞擺軸中心線OZ旋轉(zhuǎn)，于是擺頭產(chǎn)生回擺運動，于此同時，滑塊3在油缸作用下上升。這樣，擺頭的母線便在工件上連續(xù)不斷地滾動，局部地、按順序地對工件施加壓力，最后達(dá)到整體成形的目的。是一種連續(xù)局部加載的成形方法若圓錐上模母線是一直線，則碾壓出的工件上表面為一平面；若圓錐上模母線是一曲線，則工件上表面為一形狀復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)曲面。對于復(fù)雜形狀的鍛件，應(yīng)將鍛件形狀復(fù)雜的一面放在下模內(nèi)成形。如齒輪類零件，應(yīng)把齒形部分放到下模成形。擺動碾壓變形特點：高坯料擺碾時，變形區(qū)僅為與擺頭附近的范圍，而下端為彈性區(qū)，因此擺碾后成喇叭形。上端變形區(qū)金屬的變形和流動收到周圍和下部不變形金屬的組織，變形困難，所需變形力也較大。薄件擺碾時，擺頭下部金屬都塑性變形，沿切向和徑向流動，且金屬流動收到阻力較小，需要的變形力也較小。擺動碾壓的優(yōu)點：（1）省力；（2）可大大降低變形力。（3）產(chǎn)品質(zhì)量高，可用于精密成形。（4）由于是局部加載方式，可建立比較高的單位壓力，當(dāng)工件較薄和模具的尺寸精度和粗糙度很低時，可以得到高精度尺寸的工件。（5）機器的振動及噪聲小，工作條件好。擺動碾壓易出現(xiàn)缺陷：（1）高坯料：易出現(xiàn)喇叭形，因此坯料的高徑比應(yīng)盡可能小些；（2）薄坯料：易出現(xiàn)中心拉薄和拉裂。可采取以下兩種措施改善：在坯料中心處局部加厚，擺碾后再加工掉；適當(dāng)增加壓下量，增大接觸面積。擺動碾壓可分為：熱碾、溫碾和冷碾。冷碾的特點是碾壓出的鍛件精度高、質(zhì)量好、表面粗糙度低，力學(xué)性能高，一般不需要再加工或只需很少量加工。冷碾模具的壽命高，可達(dá)20000～30000件。但冷碾變形力大，每次變形程度不宜過大。熱碾時變形力小，容易成形，但鍛件精度低，模具壽命短，碾壓出的成品尚需機械加工。尺寸較大的鍛件往往需要熱碾成形。溫碾是介于熱碾和冷碾之間的加工方法，溫碾時變形力較小，鍛件表面很少氧化，質(zhì)量較高。九、等溫模鍛和超塑性模鍛等溫模鍛：坯料在幾乎恒定的溫度條件下模鍛成形，為了保證恒溫成形的條件，模具也必須加熱到與坯料相同溫度。常應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域鈦合金、鎂合金和鋁合金的精密成形。原因如下：（1）常規(guī)鍛造條件下，這些金屬材料的鍛造溫度范圍較窄。（2）某些鋁合金和高溫合金對變形溫度很敏感，若變形溫度較低，變形后為不完全再結(jié)晶組織，則固溶處理后易形成粗晶，或晶粒粗細(xì)不均的組織，致使鍛件性能達(dá)不到要求。等溫鍛和常規(guī)鍛造的區(qū)別：（1）坯料和模具保持在相同的恒定溫度。（2）等溫鍛造時的變形速度應(yīng)很低。鎂合金上機匣成形工藝材料是MB15鎂合金機匣中部是輪轂，外周有四個非均勻分布的凸耳和六條徑向分布的高筋，筋的高寬比最大為9.2。上機匣的凸耳用于懸掛螺旋槳，是重要的受力部位，在飛機起飛、飛行及降落過程中承受著很大的負(fù)荷。因此，要求鍛件流線沿其幾何外形分布，不允許有流線紊亂、渦流及穿流現(xiàn)象，且要求晶粒尺寸細(xì)小均勻。鎂合金的鍛造溫度范圍窄(150℃左右)、而其導(dǎo)熱系數(shù)很大(167.25W/m·℃)，接近鋼的兩倍，鍛造時如模具溫度低，坯料降溫很快，尤其在薄壁處，溫度迅速下降，使金屬塑性降低，變形抗力增大，充填型腔困難。該上機匣的形狀復(fù)雜，且有多條高筋，在通常模鍛情況下，需要經(jīng)過多次預(yù)鍛，才能成形出合格的鍛件?；谏鲜鲈?，采用等溫成形工藝是最適宜的，不僅可以保證鍛件成形，而且可以有效地降低模壓力。根據(jù)MB15鎂合金的塑性圖，在液壓機上成形時，其鍛造溫度范圍是350～360℃。模鍛時采用360℃，精成形時采用350℃。成形方案的確定根據(jù)沿周向?qū)Σ煌孛婷娣e的計算，發(fā)現(xiàn)該件各部位的體積分布很不均勻，尤其在凸耳部位需要金屬量很大。因此，該件在模鍛前需進行制坯，制坯的主要目的就是保證四個凸耳處有足夠的金屬量。鎂合金和鋁合金一樣，在一次大變形量模壓后，由于大量新生表面出現(xiàn)可能引起粘?，F(xiàn)象，并且常易產(chǎn)生折迭缺陷。因此，模鍛后需酸洗清理、修傷，然后再進行二次模壓，即精整形。該件的成形工步應(yīng)是：預(yù)制坯→模鍛→精鍛。模具結(jié)構(gòu)的確定凸耳是上機匣的關(guān)鍵部位，要求鍛件流線沿其幾何外形分布。為滿足凸耳的組織和性能要求，凹模不能采用整體結(jié)構(gòu)，否則模鍛后鍛件不能從模中取出。為此，凹模采用了鑲塊式組合結(jié)構(gòu)，分模面沿鍛件底面設(shè)置，在四個凸耳處設(shè)置四個鑲塊。十、精壓根據(jù)金屬變形情況，精壓可分為：平面精壓、體積精壓、局部體積精壓。精壓可以在冷態(tài)、溫態(tài)和熱態(tài)下進行。精壓件的加工質(zhì)量表面粗糙度：鋼件：Ra1.6～3.2μm；鋁合金件：Ra0.4～0.8μm尺寸精度：一般為±0.1～±0.25mm。3.4板料精密成形

精沖技術(shù)板料柔性成形技術(shù)板料液壓成形板料無模多點成形板料數(shù)控漸進成形橡膠軟模成形黏性介質(zhì)壓力成形

3.4.1精沖技術(shù)概述精沖概念、原理及工藝特點精沖工藝的優(yōu)越性精沖技術(shù)的發(fā)展概況精沖工藝精沖模具精沖過程中的潤滑精沖設(shè)備精沖工藝的計算機仿真精沖技術(shù)的發(fā)展趨勢一、概述1.精沖概念、原理及工藝特點精沖：即精密沖裁，以普通沖裁為基礎(chǔ)，通過改變模具結(jié)構(gòu)，來控制坯料內(nèi)部剪切變形區(qū)的受力狀態(tài)，使板料在三向壓應(yīng)力狀態(tài)下沿著所需輪廓進行純剪切分離，能得到斷面光潔、垂直、平整度好、精密高的板狀精密輪廓零件。其核心思想：通過改變板坯的受力狀態(tài)，來控制金屬內(nèi)部材料的流動，提高材料的塑性能力，得到質(zhì)量較高的制件。

屬于無削加工技術(shù)精沖原理首先，對帶有V形齒圈壓料板施以足夠大的壓力，使V形齒圈部分壓入到板坯內(nèi)部，并保壓至沖裁結(jié)束。而后，凸模開始運動，對板料進行剪切，同時，頂桿對板坯施加強大的反頂力，直至沖裁過程結(jié)束。精沖機理普通沖裁過程壓流變形階段：包含由彈性變形到塑性變形兩個階段，此時零件上出現(xiàn)塌角。剪切變形階段：凸模繼續(xù)下行，進入板料一定深度，金屬停止向孔周流動，大量擠入凹模洞口，零件上出現(xiàn)光亮的剪切帶。裂紋擴展階段：凹模施加的壓力達(dá)到金屬的抗剪強度時，應(yīng)力集中的刃口處首先產(chǎn)生顯微裂紋，進而裂紋向板料內(nèi)部擴展，零件上出現(xiàn)了剪裂帶。分離階段：凸模下行至凹模刃口上表面較小距離時，零件與板料完全分離，零件推出，零件上出現(xiàn)毛刺。拉應(yīng)力區(qū)的存在，導(dǎo)致零件沖裁面存在剪裂區(qū)精沖采用V形環(huán)壓邊圈、小間隙、反壓力、凹凸模刃口處加小圓角，在精沖變形開始前，對板料毛坯變形區(qū)內(nèi)外、上下施加單位壓力接近于

s的壓力，且整個精沖過程中保持不變，這些措施消除了普通沖裁時存在的拉應(yīng)力，增大靜水壓力，將應(yīng)力狀態(tài)改變?yōu)槿驂簯?yīng)力狀態(tài)，防止剪裂紋的產(chǎn)生。精沖工藝特點斷面在三向壓應(yīng)力下純剪切分離，要求沖壓設(shè)備或模具能同時提供三個方向的主沖力、壓料力和頂件力，并且要求它們有一定大小關(guān)系和作用時機。模具的間隙非常小，為料厚的0.5%～1.0%；制造精度要求高，并要求采用高精度的導(dǎo)向裝置——滾珠導(dǎo)向或閉鎖銷導(dǎo)向系統(tǒng)。凸?；虬寄Ｈ锌谟行A角，以便更多的材料被擠入變形區(qū)，增加壓應(yīng)力成分，使斷面質(zhì)量提高。沖裁過程壓力非常大，精度要求高，對設(shè)備精度、模具結(jié)構(gòu)、材料乃至潤滑都提出了較高要求。2.精沖工藝的優(yōu)越性與傳統(tǒng)機加工工藝相比，精沖具有如下優(yōu)點:(l)優(yōu)質(zhì)。精沖零件剪切面的尺寸精度可達(dá)IT7～IT8級，表面粗糙度可達(dá)Ra0.4～0.8μm。(2)高效。對于許多形狀復(fù)雜的零件，如齒輪、棘輪、鏈輪、凸輪等扁平類零件，僅用一次精沖工序即可完成，時間只需幾秒鐘，從而減少了大量的銑、刨、磨、鍵等切削工序。因此采用精沖工藝可提高工效10倍以上。(3)低耗。精沖工藝不僅避免了切削工序所造成的大量能耗和材料消耗，而且由于精沖后的表面具有很強的冷作硬化效果，因而有時可以取代后序淬火工序而進一步降低能耗和成本。(4)應(yīng)用范圍廣。精沖工藝的應(yīng)用覆蓋面很廣，己廣泛用于汽車、摩托車、儀器儀表、輕工機械、家用電器和辦公設(shè)備等領(lǐng)域。有相當(dāng)部分的鑄、鍛件毛坯，己可采用精沖(復(fù)合)工藝來取代原來的切削加工工藝生產(chǎn)出合格的零件來。普通沖裁與精沖的比較因素

工藝普通沖裁精沖工件質(zhì)量尺寸精度：IT11~IT13表面粗糙度：Ra＞6.3μm沖裁的不平度、不垂直度較大毛刺為雙向分布且較大，塌角占到板厚的20%~30%尺寸精度：IT7~IT8表面粗糙度：Ra＞0.4～0.8μm沖裁的不平度、不垂直度較?。幻虄H為單向分布且較小，塌角只占到板厚的10%~20%模具結(jié)構(gòu)凸凹模間隙較大，雙邊間隙為10%~20%的板料厚度，凸模與凹模刃口鋒利無倒角有V形齒圈壓板，凸凹模的雙邊間隙僅占1%左右的材料厚度，且凸模與凹模刃口有合適的倒角沖壓材料無要求要求材料塑性較好，最好經(jīng)過球化處理受力狀態(tài)及設(shè)備受單向壓力的作用，其變形功??；單向壓力機即可材料處于三向應(yīng)力狀態(tài)，變形功大（為普通沖裁的2~2.5倍），需專用（三向）壓力機環(huán)保與成本有噪音，振動較大，成本較低噪音低，振動小，成本較高3.精沖技術(shù)的發(fā)展概況精沖在各國的發(fā)展是不同步的。瑞士、法國、英國和美國在20~30年代就開始了精沖技術(shù)的應(yīng)用，日本是60年代開始研究開發(fā)精沖技術(shù)的。70年代以后，瑞士、德、美、日等國已廣泛用于汽車和家用電器工業(yè)。我國雖然對精沖技術(shù)早在1965年便開始研究，而且北京機電所、濟南鑄鍛所、西安交大和西安儀表廠等單位都取得了不同程度的研究成果，但精沖技術(shù)在我國的發(fā)展仍有不盡如人意之處。精沖技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用不理想，主要有以下幾個原因：1、精沖機的價格昂貴(是普通壓力機的510倍)，多數(shù)企業(yè)無力投資。2、精沖機的專業(yè)性強，對多品種小批量的適應(yīng)性差(批量小時相對成本較高)，只有在生產(chǎn)批量達(dá)到一定規(guī)模后才是經(jīng)濟的。3、精沖技術(shù)是一個較新、較復(fù)雜的技術(shù)，它不僅要有先進的精沖機，還要有許多先進的配套設(shè)備(包括精密的檢側(cè)設(shè)備和精密的模具加工設(shè)備等)，另外，還要有一批高素質(zhì)的工程師和技術(shù)工人。4、由于精沖技術(shù)在我國仍屬起步階段，精沖設(shè)備、精沖模具、精沖材料和精沖潤滑油等在國內(nèi)還不配套。二、精沖工藝1.精沖工作過程2.精沖件的質(zhì)量及其控制反映精沖件質(zhì)量的標(biāo)志：尺寸精度和平整度沖裁面粗糙度塌角毛刺大小冷作硬化程度影響質(zhì)量的綜合因素：精沖零件的材質(zhì)模具設(shè)計與制造精沖件結(jié)構(gòu)工藝性三向力的大小及作用方式潤滑……精沖件的尺寸精度一般，精沖件的外形公差比內(nèi)形公差大；精沖低強度的材料與高強度材料易達(dá)到高精度。薄料、低強度材料、壓邊力大，精沖件比較平直。精沖件的尺寸一致性好，公差在0.01mm之內(nèi)。影響精沖件斷面垂直度的主要因素：零件結(jié)構(gòu)、材料厚度和性能、刃口形狀、模具剛度、壓邊力大小、齒圈壓入深度等。材料強度高、凹模圓角大、壓邊力小，斜度較大。沖裁面的質(zhì)量沖裁面的組成是：(1)光潔面。它是沖裁面上有部分沒有撕裂和斷裂的優(yōu)質(zhì)面。(2)斷裂面。毛刺側(cè)有一部分不是剪切，而是拉斷形成的沖裁面叫做斷裂面。斷裂呈魚鱗狀的裂紋，可出現(xiàn)在局部的沖裁面上，也可使沖裁面出現(xiàn)連續(xù)斷裂的形式。(3)撕裂面。在特殊的零件外形上(帶小圓角半徑的尖角)，以及光潔面內(nèi)的任意部分都會產(chǎn)生撕裂。(4)塌角面。它是凹模側(cè)的零件表面出現(xiàn)的下塌塑性變形面。(5)毛刺面。它是沖裁面端面凸模側(cè)形成的不規(guī)則凸起。精沖面應(yīng)：表面光潔、垂直度高、平面度好、毛刺低、塌角小和表面硬化。一般情況下，精沖件光潔面可超過料厚的90%，并允許在沖裁面上的毛刺側(cè)，有小于料厚的10%的撕裂面和斷裂面存在。其中撕裂面和斷裂面是應(yīng)該避免出現(xiàn)的或把它限制在一定程度上；塌角面和毛刺面的形成是不可避免的，但應(yīng)該盡量的小。影響沖裁面質(zhì)量的因素如下：沖裁間隙。沖裁間隙在0.5%～1.0%的材料厚度較合適。壓邊力。適當(dāng)加大壓邊力對光潔斷面有利，但不宜過大。反壓力。反壓力增大，光潔表面增加，但要適度。搭邊。搭邊過小會導(dǎo)致沖裁面產(chǎn)生撕裂。模具圓角半徑。合適的圓角可以得到100%的光潔面，過小會出現(xiàn)斷裂面，過大則擠壓力增加。精沖件材料。材料化學(xué)成分、力學(xué)性能、料厚等對沖裁面質(zhì)量也有影響。3.精沖力的計算

關(guān)于精沖力的計算方法和普通沖裁力相似。在選壓力機的時候，需注意：與普通沖裁力不同，精沖力幾乎存在于整個板厚的精沖過程中。4.精沖件的材料精沖件的材料狀況是實現(xiàn)精沖件剪切面光潔的基本條件。對精沖材料的要求：具有良好的力學(xué)性能和較大的變形能力，塑性好；具有理想的金相組織結(jié)構(gòu)，即滲碳體或碳化物的球化程度要高，碳化物分布均勻，非金屬夾雜物含量小，組織結(jié)構(gòu)均勻。對碳鋼和合金鋼，碳化物形態(tài)和分布應(yīng)以球化完全、彌散性好的組織為佳。目前，用于精沖的板材主要是容易冷擠壓成形的材料：鋼材：主要是低碳鋼、低合金鋼和不銹鋼，一般含碳量≤0.35%，沖裁厚度以12mm以下為宜；也有一些中碳鋼和高碳鋼在球化處理后用于精沖生產(chǎn)。有色金屬：鋁合金和銅合金，沖裁厚度以18mm以下為宜。5.精沖復(fù)合工藝?yán)萌齽泳珱_壓力機具有三種獨立可調(diào)節(jié)壓力的特點，在精沖過程中通過連續(xù)?；驈?fù)合模完成精密沖裁與其他工藝（擠壓、半沖孔、壓扁、壓印、壓沉頭和彎曲等）的復(fù)合。三、精沖模具1.模具的總體結(jié)構(gòu)與普通復(fù)合模比較，精沖模具有以下特點：有V形環(huán)壓邊圈，材料在壓邊圈和凹模、反壓板和凸模的夾持下實現(xiàn)沖裁。工藝要求壓邊力和反壓邊力較大，以滿足變形區(qū)建立三向不均勻壓應(yīng)力狀態(tài)的要求，因此，模具的強度要求較高。凸模和凹模之間的間隙小，導(dǎo)向要求高。模具結(jié)構(gòu)分活動凸模式和固定凸模式。

活動凸模式精沖模結(jié)構(gòu)特點：凸模靠模座和壓邊圈的內(nèi)孔導(dǎo)向，凹模和壓邊圈分別固定在上下模座上，凸模通過壓邊圈和凹模保持相對位置，因此要求凸模和壓邊圈之間的間隙比凸凹模之間的間隙更小?；顒油鼓Ｊ竭m用于中小零件、模具設(shè)計、制造和維修簡單，使用壽命較長。固定凸模式精沖模的特點：凸模固定在模座上，壓邊圈通過傳力桿和模座，與凸凹模保持相對運動。典型結(jié)構(gòu)采用專用結(jié)合環(huán)固定凸模式適用于大、厚件和復(fù)雜件，以及多工步連續(xù)沖制零件，模具設(shè)計、制造和維修較復(fù)雜，導(dǎo)向、定位系統(tǒng)精密，頂推件系統(tǒng)要求較高。2.精沖的模具間隙一般，精密成形凸模和凹模的雙面間隙值約為板厚的0.5%~1.0%。其中，軟材料取略小值，硬材料選略大值。模具間隙的另一種選擇方法，根據(jù)材料厚度值，查圖得模具間隙值。3.刃口圓角的確定根據(jù)板料厚度和制件形狀，模具刃口應(yīng)加工成微小刃角圓角半徑，因為小圓角能緩和模具刃口處的應(yīng)力集中，增強擠壓作用，有助于提高剪切面質(zhì)量。圓角的布置原則：沖孔模——只在凸模上置圓角，而凹模為鋒利；產(chǎn)生零件外輪廓的落料模——應(yīng)在凹模上置圓角，而凸模鋒利。4.齒圈壓邊裝置精沖齒圈常為三角形凸起。一定條件下可以使用無齒圈的壓板。當(dāng)板厚超過5mm時，必須采用雙齒圈的壓邊裝置。5.精沖模具的材料及熱處理凸凹?？蛇x用不同硬度或不同材料相匹配。模具材料的選用，除了傳統(tǒng)的冷作模具鋼、高速鋼、高鉻合金鋼和硬質(zhì)合金鋼外，還出現(xiàn)了粉末冶金高速鋼等偏析少、粒度細(xì)和耐磨性好的材料。推薦的幾種模具材料如下：Cr12MoV

是一種高碳、高冷作型模具鋼，具有較好的淬透性和良好的耐磨性，淬火時體積變化小。采用一定溫度下淬火回火的熱處理，提高其強度和耐磨性。W6Mo5Cr4V2

一種高速鋼，具有碳化物細(xì)小均勻、韌性、熱塑性、耐磨性、硬度高等優(yōu)勢，用于精沖模，能提高其耐磨性和抗裂能力。熱處理采用低溫淬火工藝提高其力學(xué)性能。7Cr4Mo2VSi

具有強度高、韌性好、耐磨損、冷熱加工性能優(yōu)良的特點，淬火溫度范圍寬，熱處理變形小。正在推廣的新材料，如硬質(zhì)合金（YG20等）、鋼基硬質(zhì)合金（GT35）等。為提高精沖模具的耐磨性，通常對精沖模具進行表面強化處理。表面強化處理方法如下：改變表面的化學(xué)成分：滲金屬、滲碳、滲氮、滲硼等；不改變表面的化學(xué)成分：激光淬火、真空淬火、低溫和超低溫處理；表面形成硬化層：鍍硬鉻、熱噴涂、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積等在表面形成超硬物質(zhì)，如TiC、TiN等。四、精沖過程中的潤滑精沖過程的潤滑機理：潤滑劑在零件表面形成一層潤滑膜，這層潤滑膜不僅在金屬剪斷之前不破裂，而且能最大限度地貼附于塑性變形時金屬的新生表面上，使金屬之間的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倥c潤滑膜之間的摩擦，從而極大的減小了模具磨損，使模具壽命大為提高。精沖的潤滑特征：剪切面潤滑劑的覆蓋沿厚度是變化的，從塌邊到毛刺側(cè)，覆蓋厚度逐漸變薄。對于厚件，毛刺面由于潤滑不充分，易出現(xiàn)干摩擦。因此，需保證以下幾點：模具工作部分應(yīng)設(shè)計有相應(yīng)的儲存潤滑油的結(jié)構(gòu)；潤滑劑的用量要充分；采用耐壓、耐熱和附著力強的潤滑劑。具有良好的潤滑效果的潤滑劑：瑞士的HFF潤滑劑、GLIDEX潤滑劑、北京機電研究所的F系列潤滑劑。五、精沖設(shè)備精沖壓力機屬專用壓力機，要滿足精沖工藝，對其有如下要求：能同時提供沖裁力、壓邊力和反壓力。其壓邊力和反壓力為獨立無級可調(diào)。精沖完畢，滑塊回程時，壓力及可以不同步地提供卸料和頂件力的動作。沖裁速度可調(diào)，以適應(yīng)不同厚度、不同難度的零件；滑塊有很高的導(dǎo)向精度和剛度。封閉高度的重復(fù)精度高，有精確的封閉高度只是。床身剛度好，并有可靠的模具保護裝置。自動化生產(chǎn)部分應(yīng)能實現(xiàn)送出料自動化和節(jié)拍快等功能。按主傳動的類型，精沖壓力機可分為機械式和全液壓式，但其壓邊系統(tǒng)和反壓系統(tǒng)均采用液壓結(jié)構(gòu)。六、精沖工藝的計算機仿真零件：圓盤精沖件，球化退火處理的45鋼模擬過程分兩步，首先是V型齒圈壓板壓入板料中;第二步使凸模向下運動沖切材料完成整個精沖過程。七、精沖技術(shù)的發(fā)展趨勢當(dāng)前，精沖技術(shù)正向著大、厚、硬、精的方向發(fā)展。精沖技術(shù)主要在以下幾個方面展開：1、精沖基礎(chǔ)理論研究，應(yīng)用靜水壓應(yīng)力效應(yīng)，提高被加工材料的冷塑性能力。2、使用精沖技術(shù)研究，開展在普通壓力機上實現(xiàn)精沖的研究，適應(yīng)中小企業(yè)多品種小批量生產(chǎn)的需要。3、精沖工藝及模具CAD/CAM的研究，工藝模擬及優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用將使精沖技術(shù)由“技藝”向“工程科學(xué)方向發(fā)展”。4、從精沖模具材料及熱處理、工藝潤滑和精沖設(shè)備方面研究提高精沖模具壽命和精沖件品質(zhì)的措施。3.4.2板料液壓成形液壓成形概念及分類板材液壓成形原理及特點板材液壓成形技術(shù)的應(yīng)用一、概念及分類液壓成形——指采用液態(tài)的水、油或粘性物質(zhì)作傳力介質(zhì)，代替剛性的凹模或凸模，使坯料在傳力介質(zhì)的壓力作用下貼合凸模或凹模而成形。它是一種柔性成形技術(shù)。分類根據(jù)成形對象的不同，液壓成形技術(shù)可以分為：殼液壓成形、板材液壓成形和管材液壓成形。按液體壓力的高低可以分為：低壓和內(nèi)高壓工藝。根據(jù)成形原理的不同，金屬板料液壓成形可以分為:充液拉深（也稱軟凹模拉深）軟凸模拉深二、板材液壓成形的原理及特點原理

1.充液拉深

充液拉深成形利用在凹模中充以液體，凸模下行時，凹模液壓室中的液體被壓縮產(chǎn)生相對壓力將毛坯緊緊的貼在凸模上，形成坯料與凸模之間的摩擦保持效果，使工件完全按凸模形狀成形,提高了凸模圓角區(qū)板料的承載能力，抑制坯料減薄和開裂，可有效提高成形極限、減少成形道次。同時，液體從坯料與凹模上表面間溢出可形成流體潤滑，促進外圍板材進入凹模，緩解了零件表面的劃傷。2.液體凸模拉深成形以液體介質(zhì)代替凸模傳遞載荷，液壓作為主驅(qū)動力使坯料變形，坯料法蘭區(qū)逐漸流入凹模，最終在高壓作用下使坯料貼靠凹模型腔，零件形狀尺寸靠凹模來保證。通過合理控制壓邊力可使坯料產(chǎn)生拉-脹成形，應(yīng)變硬化可提高曲面薄殼零件的剛性、壓曲抗力和抗沖擊能力。適于鋁合金和高強鋼等輕合金板料形狀復(fù)雜（特別是局部帶有小圓角）、深度較淺的零件成形。板材液壓成形特點與傳統(tǒng)工藝相比，板材液壓成形優(yōu)越性如下:（1）借助于強制性流體潤滑的結(jié)果使得拉深過程中法蘭部位的摩擦力減少，降低了零件圓角處的減薄斷裂傾向。（2）軟凹模成形工藝中，凸模的“摩擦保持效果”使得拉深成形主要集中于法蘭部位，增加了成形件壁厚的均勻性。（3）軟凸模成形工藝中，由于均布成形壓力成形淺形件時存在的“材料二次分配”效應(yīng)使得成形件壁厚減薄較輕，同時也避開了傳統(tǒng)拉深過程中局部減薄現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（4）成形極限提高，減少了工件的成形次數(shù)和退火次數(shù)，以及配套模具數(shù)量和成本。鋁合金拋物線形零件采用充液拉深可一道次實現(xiàn)該零件的成形；普通拉深成形則需六道次，中間過程退火?？梢?，充液拉深在復(fù)雜曲面零件成形中具顯著優(yōu)勢，減少成形道次，避免了尖錐底處的破裂。（5）成形零件的回彈性小，工件的表面質(zhì)量和尺寸精度得到提高。

（6）模具沒有配模要求，結(jié)構(gòu)簡