热冲压成形技术简介
华中科技大学博士研究生入学考试 《先进材料成形技术与理论》考试大纲 一、《先进材料成形技术及理论》课程概述 编号：MB11001 学时数：40 学分：2.5 教学方式：讲课30、研讨6、实验参观4 二、教学目的与要求： 材料的种类繁多，其加工方法各异，近年来随同科学技术的发展，新材料、材料加工新技术不断出现。本课程将概述材料的分类及其加工方法的选择；重点介绍液态金属精密成形、金属材料塑性精确成形及金属连接成形等研究与应用领域的新技术、新理论；阐述材料加工中的共性与一体化技术。本课程作为材料加工工程专业的学位课，将使研究生对材料加工的新技术与新理论有个全面的了解，引导研究生在大材料学科领域进行思考与分析，为从事材料加工工程技术的研究与发展奠定基础。 三、课程内容： 第一章材料的分类及其加工方法概述 1.1材料的分类及加工方法概述 1.2材料加工方法的选择（不同材料）及不同加工方法的精度比较（同一种材料） 1.3材料加工中的共性（与一体化）技术 1.4材料加工技术的发展趋势 第二章液态金属精密成形理论及应用 2.1 材料液态成形的范畴及概述 2.2 消失模精密铸造原理及应用(原理、关键技术、应用实例、缺陷与防治) 2.3 Corsworth Process新技术(精密砂型铸造：锆英（砂）树脂砂型、电磁浇注、热法旧砂再生) 2.4 半固态铸造成形原理与技术（流变铸造、触变成形、注射成形） 2.5 铝、镁合金的精确成形技术（金属型铸造、压铸、反重力精密铸造、精密熔模铸造等） 2.6 特殊凝固技术（快速凝固、定向凝固、振动凝固） 2.7 金属零件的数字化铸造（铸件三维造型、工艺模拟及优化、样品铸件快速铸造、工业化生产及 其设计） 2.8 高密度粘土砂紧实机理及其成形技术（高压造型、气冲造型、静压造型） 第三章金属材料塑性精密成形工艺及理论 3.1 金属塑性成形种类与概述 3.2金属材料的超塑性及超塑成形（概念、条件、成形工艺） 3.3 复杂零件精密模锻及复杂管件的精密成形（精密模锻、复杂管件成形） 3.4 板料精密成形（精密冲裁、液压胀形、其它板料精密成型） 3.5 板料数字化成形（点（锤）渐进成形、线渐进（快速）成形、无模（面、液压缸作顶模）成形）
板料冲压件螺纹底孔冲压成形技术 摘要：在板料冲压件上，按其料厚不同分别采用精冲小孔、变薄翻边、冷冲挤等工艺方法，成形螺纹底孔。本文论述了上述螺纹冲压成形工艺、冲模结构及其设计与制造技术。 主题词：冲件螺纹底孔冲小孔变薄翻边冷冲挤成形技术 螺纹联接结构，尤其紧螺纹联接结构，是各种机电与家电产品中零部件最主要的联接结构型式。薄板冲压件进行紧螺纹联接，需要有大于料厚的联接螺纹长度，以确保其联接可靠性，增强其负载能力，才能达到使薄板冲件联接牢靠、重量小的目的，从而使其成为结实、轻巧、紧凑的理想结构零件。 在仪器仪表、电子电器、各类家电、家用器具、玩具等产品的板料冲压件上，经常采用M2-M10的小螺纹紧联接结构。为提高效率并满足大量生产的需求，采用精冲小孔、变薄翻边、冷冲挤等工艺方法，冲压成形这些小螺纹底孔，不仅能以冲压制孔取代钻孔而大幅度提高生产效率，同时能获得尺寸精确、一致性好的底孔，并可使螺纹联接有足够的长度，从而确保其联接可靠性及设计要求的承载能力。所以，用冲压成形技术加工小螺纹底孔，具有优质高产的效果，也是一种成熟而值得推广的工艺技术。 1 螺纹底孔的计算 合适螺纹底孔的大小，不仅取决于螺纹直径，而且与其螺距有着密切的关系，通常可按下式计算： 当t L≤1时，取：d Z=d-t L
当t L>1时，取：d Z=d-～t L (2) 式中 t L-螺距，mm d z-螺纹底孔直径，mm d-螺纹直径，mm 表1 螺纹底孔直径的合理值(mm) 螺纹直径d 螺 距 t L 底 孔 直 径d z M1 M2 M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 1 5
M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M302 2 3 3 2 冲制螺纹底孔的基本工艺方法 用冷冲压冲制板料冲压件上螺纹底孔的主要工艺方法有如下几种： (1)厚料冲小孔与精冲孔 当冲件厚t可以满足螺纹联接所需长度时，可用冲压制孔工艺解决。通常在这种情况下，多为厚料冲小孔，即冲制螺纹底孔的直径dz≤t或稍大于t，见表2。螺纹联接的最小有效长度取决于螺纹直径、螺距并与联接件的材料种类密切相关。
成形工艺我要学热成形 热冲压设备 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
【成形工艺】我要学热成形-热冲压设备前面我们介绍过热成形的生产流程，将专用钢板加热到奥氏体化温度后，在高温下使钢板成形，并在成形后对零件进行淬火处理，从而得到组织全为马氏体的热成形零件。可以看出，热冲压是成形和热处理同时进行的工艺。热冲压和热处理都是在模具中进行的，故热成形的模具是热成形过程中最重要的设备，今天我们就一起来看看这个关键技术。 视频展示1.热成形冲压视频： 2.长城热成形生产线展示： 3.屹丰热成形生产线展示：热冲压关键点硼钢被加热至高于Ac3的某一温度使其充分奥氏体化（在加热炉中进行），加热后的钢板应快速搬运到冲压机，并保证其温度不低于Ar3（低于此温度将产生铁素体）。钢板的热冲也应该在Ac3以上进行，从而保证钢板的韧性，之后快速冷却。冷却时保证冷却至马氏体转变开始温度（约200℃）以下。热冲压的温度关键控制点如图1所示。图1 热成形工艺温度控制要点由以上描述可知，热成形的整个过程中，热冲压是其中的关键。这里涉及到压机和模具的方方面面。下面我们简单介绍下这两个关键设备的情况。 压机对于热冲压用的压机，有以下要求：
①快速合模、成形。这就要求热冲压采用高速的液压机，兼顾一般液压机和机械压力机的功能。图2 采用蓄力器来提高冲压速度②保压淬火。这就要求模具内设计冷却系统。图3 冷却水道③备有过程监控系统。热成形零件质量的好坏主要取决于淬火后的组织转变情况，对冲压过程的模具和零件的温度监控是非常有必要的。图4 温度监测④吨位相对较小。常用吨位800吨-1200吨，当然若想实现一条线兼容多个尺寸的零件，可采用吨位大的压机，有些供应商也在考虑2000吨级的压机。图5 热成形压机 模具材料1.良好导热性。热冲压成形时，模具的工作表面与高温零件直接接触并发送热传递，同时还要完成淬火。 2.良好热机械性能。模具工作稳定冷热交替，温度变化速度快。 3.良好耐腐蚀性能。模具需对零件进行淬火，在模具中布置有冷却水道，水道不得被冷却介质腐蚀从而引起阻塞。 4.良好的耐磨性、高的硬度强度。热冲压过程中，模具将承受强烈的摩擦，特别是高强度氧化皮带来的磨损。一般，热冲压模具选择热作模具钢。 模具设计由于小编为热成形零件的设计人员，对模具的设计只是初步了解，关于模具的水道直径、离型面的距离等等规则在此不做铺述。 图6 热成形模具热冲压模具的设计流程及注意事项如下：1.模具型面设计热冲压模具的型面设计需考虑的内容包
冲压成形工艺 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
冲压成型资料 1 冲压成型工艺定义： 冲压工艺是通过模具对毛坯施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的工件的加工方法。冲压工艺的应用范围十分广泛，既可以加工金属板料、棒料，也可以加工多种非金属材料。由于加工通常是在常温下进行的，故又称为冷冲压。 2冲压工艺的特点： 2.1 用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其他加工方法难以加工的工件，如薄壳零件等。冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。 2.2 材料利用率高，工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少。因此，工件的成本较低。 2.3 操作简单、劳动强度低、易于实现机械化和自动化、生产率高。 2.4 冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长、成本较高， 3 冲压材料的基本要求： 冲压所用的材料，不仅要满足产品设计的技术要求，还应当满足冲压工艺的要求和冲压后的加工要求 (如切削加工、电镀、焊接等)。冲压工艺对材料的基本要求主要有： 3.1 对冲压成形性能的要求： 对于成形工序，为了有利于冲压变形和制件质量的提高，材料应具有：良好的塑性(均匀伸长率δb高)、屈强比(σs/σb)小、板厚方向性系数大、板平面方向性系数小、材料的屈服强度与弹性模量的比值 (σs /E)小。
对于分离工序，并不需要材料有很好的塑性，但应具有一定的塑性。塑性越好的材料，越不易分离。 3.2 对材料厚度公差的要求： 材料的厚度公差应符合国家规定标准。因为一定的模具间隙适用于一定厚度的材料，材料厚度公差太大，不仅直接影响制件的质量，还可能导致模具和冲床的损坏。 3.3 对表面质量的要求 材料的表面应光洁平整，无分层和机械性质的损伤，无锈斑、氧化皮及其它附着物。表面质量好的材料，冲压时不易破裂，不易擦伤模具，工件表面质量也好。 4 冲压常用材料： 冷冲压用材料大部分是各种规格的板料、带料和块料。板料的尺寸较大，一般用于大型零件的冲压。对于中小型零件，多数是将板料剪裁成条料后使用。带料 (又称卷料)有各种规格的宽度，展开长度可达几十米，适用于大批量生产的自动送料，材料厚度很小时也可做成带料供应。块料只用于少数钢号和价钱昂贵的有色金属的冲压。 4.1 黑色金属普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等。 对冷轧钢板，根据国家标准GB708-88规定，按轧制精度（钢板厚度精度）可分为A、B级： A──较高精度； B──普通精度。
热冲压相关 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
热冲压成形工艺一般是将板料加热到再结晶温度以上某个适当的温度，使其完全奥氏体化后再进行冲压成形，冲压成形之后需要保压一段时间使零件形状尺寸趋于稳定。 钢板热冲压是一种将先进高强度钢板加热到奥氏体温度后快速冲压，在保压阶段通过模具实现淬火并达到所需冷却速度，从而得到组织为马氏体，强度在1500MPa左右的超高强度零件的新型成形技术。 热冲压成形工艺流程为：下料→加热（钢板在步进式加热炉中加热到800—950℃，形成奥氏体组织）→快速转移到压力机上（机器人或机械手带夹持器）→成形、冷却（快速合模、成形，保压6—12s，冷却到200℃，形成马氏体组织）→随室温冷却，得到抗拉强度很高的零件超高强度钢的半热冲压技术以提高零件的成形性和降低回弹量为主要目的，不具备淬火强化功能。（TD：半热冲压是先加热再冲压）半热冲压工艺是将板料加热到再结晶温度以上某个适当温度，使其完全奥氏体化后再进行冲压成形，以降低板料成形时的流动应力、提高成形性、消弱回弹和降低所需设备的吨位。 热冲压成形工艺主要的优点和缺点 1 优点 与冷冲压成形工艺相比，热冲压成形工艺有其独特的优点，具体表现在以下几个方面。 1．1成形性好
热冲压成形性比较好。钢板材料高温下塑性好、成形能力强，可成形冷冲压无法成形的复杂零件。 1．2零件尺寸精度高 热冲压成形没有回弹，完全消除了回弹对零件形状的影响，实现高精度成形，这是冷冲压成形无法比拟的。 1．3成形所需的压机吨位小 高温下材料变形阻力小，需要的成形力小，相应的压力机吨位也小，一般800t压机就能满足绝大部分车身零件热冲压所需，因此能够降低压机的设备投资并减少能耗。 1．4车型碰撞性能优异，节能降耗采用热冲压零件(纵向承载梁、地板通道、横向支撑架、前保险杠等)的某车型正面碰撞后驾驶室完好，可以实现更高程度零件减薄高强化，在保障车型碰撞特性的前提下有效实现轻量化，降低了汽车油耗和排放。例如： B 柱由冷冲压改进为热冲压，小总成减重8 kg；下挡板由冷冲压厚度为3．0 m m的板材改进为热冲压厚度为 m m的板材 ,减重 2．8 kg。 1．5 其它 有效提高零件的表面硬度及耐磨性；简化了车身结构和零部件设计，有效减少加强板数量。通过车身结构的优化设计，可以有效控制综合制造成本。 2 缺点 2．1生产效率低 a．生产节拍慢 (3 冲次／min)，一般不到冷冲压的1／2。
一种特殊齿形零件的精密成形技术研究 中国兵器工业第五九研究所彭树杰 摘要 分析了齿形不对称特殊齿形零件的结构特点及应用冷滚轧精密成形工艺的技术难点，详细阐述了此种类型零件冷滚轧成形技术的工艺和模具设计原则，以及滚轧模具的加工、安装和调试；并设计了汽车制动机构间隙自动调节蜗杆的滚轧工艺和滚轧模具，进行了深入地试验研究，获得了成功，并应用冷滚轧成形工艺生产出了符合用户要求的零件。 关键词：齿形不对称；冷滚轧成形技术；成形模具；相位调整；工艺参数；工艺试验Research on the precise forming technology for a kind of parts with unsymmetrical tooth profiles Abstract The paper has analyzed the structure characteristics of a kind of parts with unsymmetrical tooth profiles and the technology difficulties when processed by forming of cold rolling ; elaborated the principle of process and die design on cold rolling technology of this kind of parts , also the producing , installing and adjusting the rollers . In addition , the cold rolling technology and the roller for the self-adjusting worms of brake mechanism of automobile have been designed in this paper . In this research , the author has carried out many experiments thoroughly and got successes . The parts rolled have conformed to the requirements of customer. Keywords: unsymmetrical tooth profiles; cold rolling technology; forming die; adjusting slot position of the tooth; technical parameter; technical research. 1 引言 一般机械工业中所应用的常规齿形类零件，无论是齿轮、链轮、花键、还是蜗杆、螺纹、皮带轮等等，在这些零件中，绝大多数的齿形两面(端面或法面或轴面)是对称的，即齿形两面形状相同，齿形角大小相等；但也有较少的零件齿形比较特殊，如两面是不对称的，即齿形两面形状不同或齿形角不相等。因此，后者相比前者机械加工的难度较大，也要复杂一些。但对于这种齿形不对称的特殊轴类零件，就可以应用一种精密成形的加工技术来加工零件的齿形。 本文的研究对象，汽车制动机构的制动间隙自动调节蜗杆就是一典型的齿形不对称的特殊轴类齿形零件，如图1所示。该种蜗杆的齿形传统的加工工艺是采用车削的方法来加工，然而，由于该蜗杆模数和尺寸均较大，光车削加工齿形每件就需要半个小时以上，生产效率十分低下，很难满足大批量生产的需要。为此，本研究就是想寻找到一种高效率、低成本的新加工工艺—冷滚轧成形工艺来生产加工该特殊的蜗杆齿形。 2 成形技术的分析 运用冷滚轧成形技术加工该类特殊齿形零件须解决以下的难点：首先冷滚轧工艺使用的模具--滚轧轮和工装的设计计算与常规的齿形零件就不尽相同；其次由于该蜗杆的模数和直径均较大，冷滚轧时的滚轧压力自然也较大，所用时间也较长，所以需通过设计计算及试验确定出较为科学合理的工艺参数，如滚轧压力、时间、进给速度及进给压下量等，从而达到既不降低生产效率，又能提高滚轧轮和机床的使用寿命；还有，因为零件齿形是不对称的，滚轧时产生的轴向力更大，且在不同滚轧时期受力方向会不同，所以在工装夹具上须设有轴向力的平衡机构，以免滚轧时，轴向力作用在支撑夹具上而无法消除，从而损坏工装夹具和滚轧轮。 3 成形技术的设计 3.1 成形技术的工艺流程
五金冲压拉伸成型加工工艺的16种类型 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多冲床及冲压自动化生产线技术，就在深圳机械展！ 拉伸成型加工是利用模具将平板毛坯成形为开口空心零件的冲压加工方法。拉伸作为主要的冲压工序之一，应用广泛。用拉伸工艺可以制成圆筒形、矩形、阶梯形、球形、锥形、抛物线形及其他不规则形状的薄壁零件，如果与其他冲压成形工艺配合，还可制造形状更为复杂的零件。 使用冲压设备进行产品的拉伸成型加工，包括：拉伸加工、再拉伸加工、逆向拉伸以及变薄拉伸加工等。 拉伸加工：使用压板装置，利用凸模的冲压力，将平板材的一部分或者全部拉入凹模型腔内，使之成形为带底的容器。容器的侧壁与拉伸方向平行的加工，是单纯的拉伸加工，而对圆锥（或角锥）形容器、半球形容器及抛物线面容器等的拉伸加工，其中还包含扩形加工。 再拉伸加工：即对一次拉伸加工无法完成的深拉伸产品，需要将拉伸加工的成形产品进行再次拉伸，以增加成形容器的深度。 逆向拉伸加工：将前工序的拉伸工件进行反向拉伸，工件内侧变成外侧，并使其外径变小的加工。 变薄拉伸加工：用凸模将已成形容器挤入比容器外径稍小的凹模型腔内，使带底的容器外径变小，同时壁厚变薄，既消除壁厚偏差，又使容器表面光滑。 使用冲压设备进行五金冲压拉伸加工时，包括以下16种类型： 1、圆筒拉伸加工（Round drawing）：带凸缘（法兰）圆筒产品的拉伸。法兰与底部均为平面形状，圆筒侧壁为轴对称，在同一圆周上变形均匀分布，法兰上毛坯产生拉深变形。
2、椭圆拉伸加工（Ellipse drawing）：法兰上毛坯的变形为拉伸变形，但变形量与变形比沿轮廓形状相应变化。曲率越大的部分，毛坯的塑性变形量就越大；反之，曲率越小的部分，毛坯的塑性变形越小。 3、矩形拉伸加工（Rectangular drawing）：一次拉伸成形的低矩形件。拉伸时，凸缘变形区圆角处的拉伸阻力大于直边处的拉伸阻力，圆角处的变形程度大于直边处的变形程度。 4、山形拉伸加工（Hill drawing）：冲压件的侧壁为斜面时，侧壁在冲压过程中是悬空的，不贴模，直到成形结束时才贴模。成形时侧壁的不同部位变形特点不完全相同。 5、丘形拉伸加工（Hill drawing）：丘形盖板件在成形过程中的坯件变形不是简单的拉伸变形，而是拉伸和胀形变形同时存在的复合成形。压料面上坯件的变形为拉伸变形（径向为拉应力，切向为压应力），而轮廓内部（特别是中心区域）坯件的变形为胀形变形（径向和切向均为拉应力）。
冲压模具系列 冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 目录 简述 分类 根据工艺性质分类 根据工序组合程度分类 依产品的加工方法分类 模具典型结构组成 第一类 第二类 模具先进制造工艺及设备 高速铣削加工 电火花铣削加工 慢走丝线切割技术 磨削及抛光加工技术 数控测量 模内攻牙技术 模具新材料及热、表处理 冲压模具材料 热处理、表处理新工艺 冲压模具材料的选用原则 生产批量 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件 材料性能 降低生产成本 开发专用模具钢 考虑我国模具的生产和使用情况 模具CAD/CAM技术 冲压模具行业发展现状及技术趋势 现状PDX软件界面 未来冲压模具制造技术发展趋势 我国涌现大批冲压模具龙头企业 冲压模具结构对安全的影响 模具的主要零件、作用及安全要求 模具设计的安全要点
简述 分类 根据工艺性质分类 根据工序组合程度分类 依产品的加工方法分类 模具典型结构组成 第一类 第二类 模具先进制造工艺及设备 高速铣削加工 电火花铣削加工 慢走丝线切割技术 磨削及抛光加工技术 数控测量 模内攻牙技术 模具新材料及热、表处理 冲压模具材料 热处理、表处理新工艺 冲压模具材料的选用原则 生产批量 被冲压材料的，性能、模具零件的使用条件材料性能 降低生产成本 开发专用模具钢 考虑我国模具的生产和使用情况 模具CAD/CAM技术 冲压模具行业发展现状及技术趋势 现状PDX软件界面 未来冲压模具制造技术发展趋势 我国涌现大批冲压模具龙头企业 冲压模具结构对安全的影响 模具的主要零件、作用及安全要求 模具设计的安全要点 展开 苏州LED灯研磨
冲压技术的现状和发展趋势 近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。本文着重结合汽车工业的发展需求，讨论冲压技术的现状和发展趋势。 1.冲压技术发展的特征 冲压技术的真正发展，始于汽车的工业化生产。20世纪初，美国福特汽车的工业化生产大大推动了冲术的研究和发展。研究工作基本上在板料成形技术和成形性两方面同时展开，关键问题是破裂、起皱与回弹，涉及可成形性预估、成形方法的创新，以及成形过程的分析与控制。但在20世纪的大部分时间里，对冲压技术的掌握基本上是经验型的。分析工具是经典的成形力学理论，能求解的问题十分有限。研究的重点是板材冲压性能及成形力学，远不能满足汽车工业的需求。60年代是冲压技术发展的重要时期，各种新的成形技术相继出现。尤其是成形极限图（FLD）的提出，推动了板材性能、成形理论、成形工艺和质量控制的协调发展，成为冲压技术发展史上的一个里程碑。 由于80年代有限元方法及CAD技术的先期发展，使90年代以数值模拟仿真为中心的和计算机应用技术在冲压领域得以迅速发展并走向实用化，成为材料变形行为研究和工艺过程设计的有力工具。汽车冲压技术真正进入了分析阶段，传统的板成形技术开始从经验走向科学化。 纵观上世纪的发展历程可见： （1）冲压性能的研究和改进是与冲压技术的发展相辅相承的。 （2）汽车、飞机等工业的飞速发展，以及能源因素都是冲压技术发展的主要推动力。进入新世纪，环境因素及相关的法律约束日益突出，汽车轻量化设计和制造成为当前的重要课题。 （3）成形过程数字化仿真技术的发展，推动传统冲压技术走向科学化，进入先进制造技术行列。 （4）冲压技术的发展涉及材料、能源、模具、设备等各方面。工艺方法的创新及其过程的科学分析与控制是技术发展的核心；模具技术是冲压技术发展的体现，是决定产品制造周期、成本、质量的重要因素。 2、先进成形技术的发展 冲压技术的发展与材料和结构密切相关。预计未来10-15年，环境要求和日益严格的环保法律，将促使汽车材料和结构发生很大变化。为了减少城市CO2的排放量，汽车力求轻量化，其最突出的发展方向是提高所用材料的比强度和比刚度及发展高效的轻量化结构。现代车身结构中，高强度钢约占25%。目前在继续开发超高强度钢的同时，结合发展新的“高效结构”和制造技术，争取使车身重量减少20%以上。但更引人关注的努力方向是扩大铝、镁等低密度合金材料在汽车上的应用 欧美正在研究开发未来型的铝车身家用小汽车，可使重量减轻40-50%，耗油仅为现行小汽车平均值的三分之一。目前的主要问题是开发低成本铝合金，发展新结构和高效制造方法，以及改进回收技术。一旦成本问题解决了，铝合金可能成为汽车的主要结构材料。 自1991年以来，镁的产量每5年增加1倍，是很有前途的未来材料，预计2003年后镁的应用将有明显上升，包括大的车身外部零件。 复合板材料在汽车、飞机、医药、食品、化工、日用品等方面也均有广阔应用前景。 此外烘烤硬化板、表面改性板等改性材料。80年代，欧美研究镀锌板的冲压技术；90年代，重点研究激光拼焊板的冲压及各种挤压管坯型材的精密成形技术。铝型材骨架件的用量也在不断增加。 结构整体化是重要的发展趋势，不仅对于飞机，未来汽车也将扩大应用。 随着新材料和新结构的扩大应用，迫切需要发展相应的低成本冲压成形技术。当前的研究重点：铝合金覆盖件等车身零件的冲压技术。国外已有实用的工艺及模具设计数据资料。 （2）多种厚度激光拼焊板坯的冲压技术。 （3）挤压管坯的内高压成形技术。 （4）复合板的成形技术等。
汽车冲压工艺介绍，汽车冲压工艺流程汽车制造的四大工艺包括冲压、焊装、涂装、装配。这里简单介绍汽车的汽车冲压工艺技术。一辆汽车从无到有，车包含了大大小小的无数零件，它是怎么被创造出来的呢？下面主要介绍汽车冲压工艺特点，汽车冲压工艺流程。 汽车制造过程 何为冲压？冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。 说到冲压，就先说说其主要用到的设备冲压机和模具还有一些其他的运输设备。在冲压车间中这两个设备最值钱，现在要投资一条冲压生产线至少上亿了。那比较有技术含量的是模具制造和模修。我们先来看下这些设备的图片。 冲压机是通过电动机驱动飞轮，并通过离合器，传动齿轮带动曲柄连杆机构使滑块上下运动，带动拉伸模具对钢板成型。冲压机械压力机是汽车制造四大工艺中冲压工艺最主要、最常用的设备之一。它主要是依靠压力机的压下能量作功于模具中的钢板，使之成形，变成汽车车身的壳体。 冲压线中各个冲压机的性能参数 模具：工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。汽车模具从狭义上讲就是冲制汽车车身上所有冲压件的模具的总称。接下来同样为提供几张图片，让大家对汽车冲压模具有更感官的认识。 汽车冲压模具 在现代工业生产中，模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型。汽车工业，在各种类型的汽车中，平均一个车型需要冲压模具2000套左右，其中大中型覆盖件模具近300套。模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发
展方向之一。现代工业产品的品种发展和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术水平。目前，模具已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。 将模具结构草图作为有力基础，绘制总装配图。装配图中，零件之间关系应清晰明了，相关剖面图、投影图等应得到呈现，画出工件图，注明相关要求，填写零件明细。模具工作零件在制作环节有一定的标准，在计算、定位、压料、紧固等方面都应依规范行事。若壁厚冲头较小且长、凹模偏薄，应强化校核，确定凹模的尺寸、结构，进行设计，依照周界模架的选用，以确保模具的闭合高度、大小、压力适应于相关设备，并画出模具结构的相关草图。汽车冲压工艺之冲压模具 目前国内生产的用于轿车大型覆盖件制造的大型冲压线已经达到了当代国际先进水平。为满足自动化冲压生产线的需要，国内知名压力机生产企业进行了高性能单机连线压力机的研制生产。先后研制了具有大吨位、大行程、大台面，以及大吨位气垫、机械手自动上下料系统、全自动换模系统和功能完善的触摸屏监控系统，生产速度快、精度高的冲压设备。这些单机连线设备已先后装备了国内大型汽车制造企业的多条大型自动化冲压生产线，并正在向更多的汽车厂和国外公司扩展，充分满足了汽车快速、高精度及高效的生产要求。 结合冲压力需求、模具闭合高度及结构、零件特质、冲压工序特质，以现有设备的考虑为基础，将设备的选择与模具设计工作建立关系，确定设备所需数量，选择设备类型。若设备不大，冲压力的计算结果偏小，但是模具尺寸较大，则可选择偏大的设备，是模具的尺寸及结构适应于设备的闭合高度及漏料孔大小。对模具的设计则需注意几个方面，一是要使冲模平衡，则需使模柄轴线发挥作用，将冲模压力中心重合于压力机滑块中心线，防止非常规磨损；二是对拉深模具，需计算拉深功，校核电机功率；三是在弯曲以及拉深工序中，工程偏大，为了使取出工件以及防止毛坯更便捷，需校核压力机行程，保证行程在特定范围。
精密加工技术的发展及应用 班级：拓展3班 姓名：王建鹏 学号：201224370326
精密加工技术的发展及应用 摘要：精密加工技术是为适应现代高技术需要而发展起来的先进制造技术，是其它高新技术实施的基础。它综合应用了机械技术发展的新成果以及现代电子、传感技术、光学和计算机等高新技术，是高科技领域中的基础技术，在国防科学技术现代化和国民经济建设中发挥着至关重要的作用，同时作为现代高科技的基础技术和重要组成部分，推动着半导体技术、光电技术、材料科学等多门技术的交叉发展进步。 1、精密机械加工简介 加工精度达到 1微米的机械加工方法。精密机械加工是在严格控制的环境条件下，使用精密机床和精密量具和量仪来实现的。加工精度达到和超过 0.1微米称超精密机械加工。在航空航天工业中，精密机械加工主要用于加工飞行器控制设备中的精密机械零件，如液压和气动伺服机构中的精密配合件、陀螺仪的框架、壳体，气浮、液浮轴承组件和浮子等。飞行器精密零件的结构复杂、刚度小、要求精度很高，而且难加工材料所占的比重较大。精密机械加工的工艺效果是：①零件的几何形状和相互位置精度达到微米或角秒级；②零件的界限或特征尺寸公差在微米以下;③零件表面微观不平度(表面不平度平均高度差)小于0.1 微米;④互配件能满足配合力的要求；⑤部分零件还能满足精确的力学或其他物理特性要求，如浮子陀螺仪扭杆的扭转刚度、挠性元件的刚度系数等。 精密机械加工主要有精车、精镗、精铣、精磨和研磨等工艺。①精车和精镗：飞行器大多数精密的轻合金（铝或镁合金等）零件多采用这种方法加工。一般用天然单晶金刚石刀具,刀刃圆弧半径小于0.1微米。在高精度车床上加工可获得1微米的精度和平均高度差小于0.2微米的表面不平度,坐标精度可达±2微米。②精铣：用于加工形状复杂的铝或铍合金结构件。依靠机床的导轨和主轴的精度来获得较高的相互位置精度。使用经仔细研磨的金刚石刀头进行高速铣切可获得精确的镜面。③精磨：用于加工轴或孔类零件。这类零件多数采用淬硬钢，有很高的硬度。大多数高精度磨床主轴采用静压或动压液体轴承，以保证高稳定度。磨削的极限精度除受机床主轴和床身刚度的影响外，还与砂轮的选择和平衡、工件中心孔的加工精度等因素有关。精磨可获得 1微米的尺寸精度和0.5微米的不圆度。④研磨:利用配合件互研的原理对被加工表面上不规则的凸起部位进行选择加工。磨粒直径、切削力和切削热均可精确控制，因而是精密加工技术中获得最高精度的加工方法。飞行器的精密伺服部件
热冲压成形的高强度钢—硼钢技术应用发展 国内首家热冲压零部件有限公司于05年在宝钢成立。并且用于热冲压成形的高强度钢—硼钢，也是由上海宝钢独家供货。宝钢生产的硼钢牌号为：1.85mm以上热轧，BR1500HS； 1.85mm以下冷轧，B1500HS。与欧洲热冲压高强度钢22MnB5对应。屈服强度1000MPa、抗拉强度1400MPa、延伸率5%。相对于热冲压零部件有限公司的批量生产，宝钢股份研究院技术中心拥有独立的试制生产线。从2005年开始，已完成车身165个件的试制，其中12个样件一次试制成功。表3为宝钢热冲压机组相关参数。 近几年来，热成形制造的零件的应用越来越广泛。中国上海大众在PASSATB6等多款车型中，热成形的部分占据了整个车身质量的15%，一般用在A/B/C柱及加强板还有中央通道、保险杠支架等地方。将典型的热成形用钢22MnB5在冲压前加热到950℃附近，然后在一个水冷模具中加压成形，再通过模具淬火最终零件的强度可以将大众汽车提到的1500MPa。但是在强度提高的同时，硼钢的冲击韧性受到越来越多的关注。由于微观组织全是由非常硬的马氏体构成，韧性就降低了，这一点非常关键。因为在碰撞试验中，这些零件通常都是放在用来承受很高的冲击载荷的地方。但是，现在还没有可靠的材料可以用来进行韧性与脆性之间的转换。在蒂森公司最近对淬火－回火的厚坯的研究中提到，铌微合金化的应用可以提高热成形钢的韧性。在这种情况下，用来防止硼和溶解的铌相结合，钛应该由铌和铝的化合物取代。这样做的结果是造成裂纹起始点的TiN粒子可以避免或被细小的碳、氮铌化物沉淀取代，从而降低热轧时晶粒尺寸，同样也可以在冲压前加热到950℃的过程中限制晶粒的长大。通常，晶粒细化对韧性是有利的。 由高强度板热成形制造的车身零部件如图6所示。与传统成形零件相比，热成形零件具有以下优点： 1)高强度：屈服强度可达到1200MPa，抗拉强度可达到1600MPa-2000MPa。 2)高硬度：高达6t的静压不损坏。 3)轻量化：板厚比传统钢板减薄达35%。 4)消除回弹影响，提高制造精度。 综上可知，高强度钢以其轻质、高强度的特点仍是汽车用钢材的首选，并已成为满足汽车减重和增加碰撞性能和安全性能的重要途径。但是，常规高强度钢在室温下不仅变形能力很差，
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目录一、冲压工艺分类二、覆盖件冲压成形特点三、冲压模具开发工艺流程四、冲压生产中的问题五、常见冲压缺陷及消除方法六、典型问题的解决方法七、冲压工艺开发过程中的问题
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一、冲压工艺分类冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。 冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一、冲压工艺分类分离工序：也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。 5/ 48
我国精密加工的现状及发展趋势 内容摘要： 近十年来，美国十分注重发展精密热加工和提高性能一体化技术。如：铝锂合金粉制 件精密热成形可使零件比刚度提高30％；碳化硅／铝复合材料可使零件的比刚度提高30% 一75%；单晶叶片精铸可以提高涡轮温度55℃、节省燃料10%；快速凝固粉末层压式涡轮 叶片，可使发动机涡轮温度提高220℃、油耗降低8．4%、飞机起飞质量降低7．4%，发 动机推重比提高30%一50%。发展精密热加工技术，并与提高零部件性能研究一体化，符 合我国国防科技发展对关键基础加工技术研究所提出的要求。 正文： 一、精密和超精密加工的概念与范畴通常，按加工精度划分，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前，精密加工是指加工精度为1~0.1?;m，表面粗糙度为Ra0.1~0.01?;m的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸精度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。 a.砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工，属于涂附磨具磨削加工的范畴，有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。 b.精密切削，也称金刚石刀具切削(SPDT)，用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工，主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工，如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等，比一般切削加工精度要高1~2个等级。 c.珩磨,用油石砂条组成的珩磨头，在一定压力下沿工件表面往复运动，加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1?;m，最好可到Ra0.025?;m，主要用来加工铸铁及钢，不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。 d.精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液，工件及研具作相互机械摩擦，使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度，被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025?;m加工变质层很小，表面质量高，精密研磨的设备简单，主要用于平面、圆柱面、齿轮齿面及有密封要求的配偶件的加工，也可用于量规、量块、喷油嘴、阀体与阀芯的光整加工。 e.抛光是利用机械、化学、电化学的方法对工件表面进行的一种微细加工，主要用来降低工件表面粗糙度，常用的方法有：手工或机械抛光、超声波抛光、化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工等。手工或机械抛光加工后工件表面粗糙度Ra≤0.05?;m，可用于平面、柱面、曲面及模具型腔的抛光加工。超声波抛光加工精度0.01~0.02?;m，表面粗糙度Ra0.1?;m。化学抛光加工的表面粗糙度一般为Ra≤0.2?;m。电化学抛光可提高到Ra0.1~0.08?m。 超精密加工就是在超精密机床设备上，利用零件与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动，对材料进行微量切削，以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程。当前的超精密加工是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度Ra小于0.025μm，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术，亦称之为亚微米级加工技术，且正在向纳米级加工技术发展。 超精密加工包括微细加工、超微细加工、光整加工、精整加工等加工技术。微细加工技术是指制造微小尺寸零件的加工技术；超微细加工技术是指制造超微小尺寸零件的加工技术，它们是针对集成电路的制造要求而提出的，由于尺寸微小，其精度是用切除尺寸的绝对值来
一．试述塑性加工对金属材料性能的影响。 1.金属塑性加工时引起的材质变化 热加工引起的材质变化:经热加工后使金属组织趋于均匀化，主要呈以下特点：1.1空隙压合效果好 由于晶格受压，密度加大，可将晶格之间的空隙排出即压合。这在整体加工（如锻造）时尤为明显，因为此时材料表面所受压缩力较均匀，不容许出现“空隙偏析”现象。 1.2偏析的均匀化 由于热加工温度在再结晶温度以上，金属经再结晶及较长时间的冷却，对偏析的均匀化效果良好。通常进行的扩散退火热处理即获得如此的效果。 1.3形成纤维组织 这种纤维组织是由于金属晶格的树枝状结构被破坏和再结晶，金属基体及非金属杂物向加工方向延伸而造成的。 中温加工引起的材质变化 从机理方面看，在再结晶温度以下的中温加工，原子会在大量位错上沉淀，即造成基体中原子的交互作用和晶格位错，从而使材料强度特别是弹性极限提高，延伸率降低。从晶粒角度看，大量位措将借助于热运动而慢慢地重新排布，在减少位错的同时，将出现能量更低的排列状态，即恢复过程。这个过程会导致所谓的蓝脆区，一般认为在此温度下加工的产品不能使用，所以中温加工的情况不多但实际上在此温度下加工的产品虽然韧性有所下降，但强度可以提高，因此中温加工在一定情况下是可以采用的。 冷加工引起的材质变化
冷加工引起变形和表面硬化，其机理可以从两方面分析：一是从晶格的形状看。由于晶格内存在着位错，当晶格发生运动（即滑移变形）时，位错增加并相互牵制而对运动造成阻 碍，即是加工硬化。二是从晶粒的尺度看。晶粒将沿加工方向伸长，晶粒取向改变， 不断形成加工的织状结构，阻止变形的进一步发展，即形成加工硬化。另外，钢的组织是由铁素体和渗碳体构成的，铁素体软可产生很大的变形，而渗碳体则硬而脆，因而有渗碳体或夹杂物存在时，就会成为变形的阻碍；在这些组织附近还会积蓄过多的变形能，这也是造成过硬化或断裂的原因。 2.塑性变形对组织和结构的影响 1)形成纤维组织晶粒延变形方向被拉长或压扁; 杂质呈细带状或链状分布。2）形成形变织构(1) 形变织构：多晶体材料由塑性变形导致的各晶粒呈择优取向的组织。(2) 线(丝)织构：某一晶向趋于与变形方向平行。 (如拉拔时形成) 面(板)织构：某晶面趋于平行于轧制面，某晶向趋于 平行于主变形方向。(轧制或挤压时形成） 3) 形成位错胞（亚结构） 金属在大量变形之后，由于位错的运动和交互作用，位错不均匀分布，使晶粒碎化成许多位向略有差异的亚晶粒。亚晶粒边界上聚集大量位错，而内部的位错密度相对低得多。随着变形量的增大，产生的亚结构也越细。整个晶粒内部的位错密度的提高将降低材料的耐腐蚀性。 3.对力学性能影响 材料在变形后，产生加工硬化,强度、硬度显著提高，而塑性、韧性明显下降。
【成形工艺】我要学热成形-热冲压设备 前面我们介绍过热成形的生产流程，将专用钢板加热到奥氏体化温度后，在高温下使钢板成形，并在成形后对零件进行淬火处理，从而得到组织全为马氏体的热成形零件。可以看出，热冲压是成形和热处理同时进行的工艺。热冲压和热处理都是在模具中进行的，故热成形的模具是热成形过程中最重要的设备，今天我们就一起来看看这个关键技术。 视频展示1.热成形冲压视频： 2.长城热成形生产线展示： 3.屹丰热成形生产线展示：热冲压关键点硼钢被加热至高于Ac3的某一温度使其充分奥氏体化（在加热炉中进行），加热后的钢板应快速搬运到冲压机，并保证其温度不低于Ar3（低于此温度将产生铁素体）。钢板的热冲也应该在Ac3以上进行，从而保证钢板的韧性，之后快速冷却。冷却时保证冷却至马氏体转变开始温度（约200℃）以下。热冲压的温度关键控制点如图1所示。图1 热成形工艺温度控制要点由以上描述可知，热成形的整个过程中，热冲压是其中的关键。这里涉及到压机和模具的方方面面。下面我们简单介绍下这两个关键设备的情况。 压机对于热冲压用的压机，有以下要求： ①快速合模、成形。这就要求热冲压采用高速的液压机，兼顾一般液压机和机械压力机的功能。图2 采用蓄力器来提高冲压速度②保压淬火。这就要求模具内设计冷却系统。图3 冷却水道③备有过程监控系统。热成形零件质量的好坏主要取决于淬火后的组织转
变情况，对冲压过程的模具和零件的温度监控是非常有必要的。图4 温度监测④吨位相对较小。常用吨位800吨-1200吨，当然若想实现一条线兼容多个尺寸的零件，可采用吨位大的压机，有些供应商也在考虑2000吨级的压机。图5 热成形压机 模具材料1.良好导热性。热冲压成形时，模具的工作表面与高温零件直接接触并发送热传递，同时还要完成淬火。 2.良好热机械性能。模具工作稳定冷热交替，温度变化速度快。 3.良好耐腐蚀性能。模具需对零件进行淬火，在模具中布置有冷却水道，水道不得被冷却介质腐蚀从而引起阻塞。 4.良好的耐磨性、高的硬度强度。热冲压过程中，模具将承受强烈的摩擦，特别是高强度氧化皮带来的磨损。一般，热冲压模具选择热作模具钢。 模具设计由于小编为热成形零件的设计人员，对模具的设计只是初步了解，关于模具的水道直径、离型面的距离等等规则在此不做铺述。 图6 热成形模具热冲压模具的设计流程及注意事项如下：1.模具型面设计热冲压模具的型面设计需考虑的内容包括：凹凸模型面的合理设计；翻边孔的转变设计；热胀冷缩的合理补偿；对于激光切割时定位困难的零件，宜增加工艺凸台。图7 型面设计2.过程热力耦合分析首先，需等到合模以后、保压之前的比较准确的温度场分布；接着，采用体单元进行分析，并用虚拟速度进行分析其传热过程，并使用AutoForm分析冲压速度。对于有压边的热成形过程，需要准确反映压边压强对传热的影响。图8 热量仿真3.模具的合