锻压成型工艺介绍及应用
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《锻压成形工艺》课件
其迅速达到高温状态。
模具与工具
锻造模具
用于使金属在模具内塑性 变形，形成所需的形状和 尺寸。
切削工具
用于对金属进行切削加工 ，使其达到所需的精度和 表面粗糙度。
量具和夹具
用于测量和固定金属，保 证加工精度和稳定性。
06
锻压成形工艺实例分析
自由锻造实例
总结词
自由锻造是一种不受模具限制的锻造方法，主要依靠锻锤的冲击力使 金属变形。
模锻实例
总结词
详细描述
模锻是一种在模具中进行的锻造方法，通 过模具的限制使金属变形，以获得所需的 形状和尺寸。
模锻实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等， 这些零件在生产过程中需要经过模锻，以 获得精确的形状和尺寸。
总结词
详细描述
模锻的优点在于生产效率高，精度高，适 用于大批量生产，但模具成本较高。
模锻的实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等 ，这些零件在生产过程中需要经过模锻， 以获得精确的形状和尺寸。
详细描述
自由锻造实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等，这些锻件在生 产过程中需要经过多次自由锻造，以获得所需的形状和性能。
总结词
自由锻造的优点在于灵活性高，适用于单件和小批量生产，但生产效 率较低，劳动强度较大。
详细描述
自由锻造的实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等，这些锻件在 生产过程中需要经过多次自由锻造，以获得所需的形状和性能。
应力状态与温度场
总结词
影响材料流动和成形过程稳定性
详细描述
应力状态与温度场是影响锻压成形工艺的重要因素。在 锻压过程中，应力状态与温度场的变化相互影响，共同 决定了材料的流动和成形过程的稳定性。合理的应力状 态可以促进材料的塑性变形和流动，提高成形质量；而 稳定的温度场则可以保证材料在变形过程中保持稳定的 物理性能，防止因温度波动引起的缺陷。因此，合理控 制应力状态与温度场是实现高质量锻压成形的重要手段 。
模具与工具
锻造模具
用于使金属在模具内塑性 变形，形成所需的形状和 尺寸。
切削工具
用于对金属进行切削加工 ，使其达到所需的精度和 表面粗糙度。
量具和夹具
用于测量和固定金属，保 证加工精度和稳定性。
06
锻压成形工艺实例分析
自由锻造实例
总结词
自由锻造是一种不受模具限制的锻造方法，主要依靠锻锤的冲击力使 金属变形。
模锻实例
总结词
详细描述
模锻是一种在模具中进行的锻造方法，通 过模具的限制使金属变形，以获得所需的 形状和尺寸。
模锻实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等， 这些零件在生产过程中需要经过模锻，以 获得精确的形状和尺寸。
总结词
详细描述
模锻的优点在于生产效率高，精度高，适 用于大批量生产，但模具成本较高。
模锻的实例包括汽车曲轴、连杆、齿轮等 ，这些零件在生产过程中需要经过模锻， 以获得精确的形状和尺寸。
详细描述
自由锻造实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等，这些锻件在生 产过程中需要经过多次自由锻造，以获得所需的形状和性能。
总结词
自由锻造的优点在于灵活性高，适用于单件和小批量生产，但生产效 率较低，劳动强度较大。
详细描述
自由锻造的实例包括大型锻件、轴类锻件、饼类锻件等，这些锻件在 生产过程中需要经过多次自由锻造，以获得所需的形状和性能。
应力状态与温度场
总结词
影响材料流动和成形过程稳定性
详细描述
应力状态与温度场是影响锻压成形工艺的重要因素。在 锻压过程中，应力状态与温度场的变化相互影响，共同 决定了材料的流动和成形过程的稳定性。合理的应力状 态可以促进材料的塑性变形和流动，提高成形质量；而 稳定的温度场则可以保证材料在变形过程中保持稳定的 物理性能，防止因温度波动引起的缺陷。因此，合理控 制应力状态与温度场是实现高质量锻压成形的重要手段 。
锻造成型工艺介绍
T回=（0.25—0.3）T熔 使原子回复到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬 化得到部分消除。
＊ 再结晶：
当加热温度T再： T再=0.4T熔 原子获得更多热能，开始的某些碎晶或杂质为核心 构成新晶粒，因为是通过形核和晶核长大方式进行 的，故称再结晶。
再结晶后清除了全部加工硬化。
再结晶后晶格类型不变，只改变晶粒外形。
上升， 而塑性、韧 性下降。 ＊ 原因：滑移面附近的 晶粒碎晶块， 晶格扭曲畸变， 增大滑移阻力， 使滑移难以 进行。
● 3、金属的回复与再结晶 ＊ 回复：
冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定 状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子 获得热能，热运动加剧，当加热温度T回(用K氏温标)
●加工硬化的利用、消除
＊利用：冷加工后使材料强度↑硬度↑。如冷拉
钢，不能热处理强化的金属材料。
＊消除：再结晶退火（P29）650—750℃
● 热变形对金属组织和性能的影响 冷变形和热变形 ＊ 冷变形
在再结晶温度以下的变形； 冷变形后金属强度、硬度较高，低粗糙度值。但 变形程度不宜过大，否则易裂。 ＊ 热变形 再结晶温度以上变形。 变形具有强化作用，再结晶具有强化消除作用。在热变 形时无加工硬化痕迹。 金属压力加工大多属热变形，具有再结晶组织。
模膛 飞边槽
锤头
上模
分模面,parting plane 下模
模垫
⑵ 制坯模膛 ＊ i) 拔长模膛 增加某一部分长度。 ii)滚压模膛 减小某部分横截面积,以增大另一部分横截面积，坯料长度基本
不变。 切断金属。
此外还有成型模镗，镦粗台， 击扁面等制坯模镗。
在设计和制造零件时，应使最大正应力的方向于纤维 方向重合，最大切应力的方向于纤维方向垂直。尽量 使纤维组织不被切断。
＊ 再结晶：
当加热温度T再： T再=0.4T熔 原子获得更多热能，开始的某些碎晶或杂质为核心 构成新晶粒，因为是通过形核和晶核长大方式进行 的，故称再结晶。
再结晶后清除了全部加工硬化。
再结晶后晶格类型不变，只改变晶粒外形。
上升， 而塑性、韧 性下降。 ＊ 原因：滑移面附近的 晶粒碎晶块， 晶格扭曲畸变， 增大滑移阻力， 使滑移难以 进行。
● 3、金属的回复与再结晶 ＊ 回复：
冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定 状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子 获得热能，热运动加剧，当加热温度T回(用K氏温标)
●加工硬化的利用、消除
＊利用：冷加工后使材料强度↑硬度↑。如冷拉
钢，不能热处理强化的金属材料。
＊消除：再结晶退火（P29）650—750℃
● 热变形对金属组织和性能的影响 冷变形和热变形 ＊ 冷变形
在再结晶温度以下的变形； 冷变形后金属强度、硬度较高，低粗糙度值。但 变形程度不宜过大，否则易裂。 ＊ 热变形 再结晶温度以上变形。 变形具有强化作用，再结晶具有强化消除作用。在热变 形时无加工硬化痕迹。 金属压力加工大多属热变形，具有再结晶组织。
模膛 飞边槽
锤头
上模
分模面,parting plane 下模
模垫
⑵ 制坯模膛 ＊ i) 拔长模膛 增加某一部分长度。 ii)滚压模膛 减小某部分横截面积,以增大另一部分横截面积，坯料长度基本
不变。 切断金属。
此外还有成型模镗，镦粗台， 击扁面等制坯模镗。
在设计和制造零件时，应使最大正应力的方向于纤维 方向重合，最大切应力的方向于纤维方向垂直。尽量 使纤维组织不被切断。
锻造工艺及产品介绍
锻造成形的优势
1、 金属锻压件可以完成普通冲压件做不到的壁厚不一致产品，它可 以避免激光焊接、冲压铆合螺柱等工序的发生
锻造成形的优势
2、相对于金属压铸产品的锻造件表面质量好，且我们通常会选择塑性比较好的 铝合金材料来做锻压产品, 它可以进行表面的抛光、喷砂、拉丝、阳极等表面处 理工艺
锻造成形的优势
连续式超声波清洗机
单体式超声波清洗机
锻造件结构设计原则
锻造件形状设计主要考虑的因素:
1.工艺性：重点要考虑金属流动性，特征直角处采用圆角过渡，减少成型 工序和中间的退火次数，将锻造压力减到最小为标准； 2.材料利用率及减少切削成本：减少切削加工部位及余量，降低原料损耗； 3.品质：品质和精度容易控制和保证； 4.模具结构：模具结构根据产品特征排列成平衡方式，避免金属流动性造 成模具损坏和特征偏心。
3、增加产品的金属质感，还可以对电子辐射起到屏蔽作用,这些都是 塑料件无法具有的特点。
目前新开发的手机外壳的趋势就是往金属方向发展
锻造工艺介绍
下料
清洗
退火
沾油
成型
切边/ 冲孔
检验
包装
锻造工
成型一（热锻）
冲孔
清洗
分切
成型二
退火
锻造工艺介绍
下料：
C2680 -H铜棒 下料后
清洗后
锻造工艺介绍
退火：
退火产品
锻造工艺介绍
成形二：
500T-油压机
成型模
锻造工艺介绍
分切：
冲床
冲孔模
分切前
分切后
锻造工艺介绍
结论：
热压锻造工艺之所以能够在锻件精化上发挥作用，主要原因有： (1)锻造过程接近材料的真实塑性变形，锻造过程不考虑温降影响，将复杂问题简单化， 即将材料变形本构模型简单化，有利于锻件变形过程流动规律和组织性能演变的控制； (2)热压锻造可以减少变形死区的产生，从而减少机械加工余量，起到精化锻件的作用； (如图1） (3)热压锻造大幅度减小了机床吨位，提高模具寿命以较少的变形工步成形具有复杂形状 的锻件（如图2）
锻压生产特点及工艺简介
6、几种锻造结构图
第二节 金属的锻造性能
一、金属的塑性变形概述 金属塑性变形的实质，对于单晶体是由于金属原子某晶面两侧受切应力作用
产生相对滑移，或晶体的部分晶格相对于某晶面沿一定方向发生切变，即滑移理 论和孪生理论。
二、热锻、冷锻、温锻、等温锻
从金属学的观点划分锻压加工的界限为再结晶温度。 1．热锻 在金属再结晶温度以上进行的锻造工艺称为热锻。在变形过程中冷变形 强化和再结晶同时存在，属于动态再结晶。 2．冷锻 在室温下进行的锻造工艺称为冷锻。冷锻可以避免金属加热出现的缺陷， 获得较高的精度和表面质量，并能提高工件的强度和硬度。但冷锻变形抗力大， 需用较大吨位的设备，多次变形时需增加再结晶退火和其它辅助工序。目前冷锻 主要局限于低碳钢、有色金属及其合金的薄件及小件加工。 3．温锻 在高于室温和低于再结晶温度范围内进行的锻造工艺称为温锻。与热锻 相比，坯料氧化脱碳少，有利于提高工件的精度和表面质量；与冷锻相比，变形 抗力减小、塑性增加，一般不需要预先退火、表面处理和工序间退火。温锻适用 于变形抗力大、冷变形强化敏感的高碳钢、中高合金钢、轴承钢、不锈钢等。 4．等温锻 在锻造全过程中，温度保持恒定不变的锻造方法称为等温锻。
冲压：有时也称板材成形, 但略有区别。所谓板材成型是指用板材、薄壁管、 薄型材等作为原材料进行 塑性加工的成形方法统称为板材成形，此时，厚板厚 方向的变形一般不着重考虑
4、锻件与铸件相比的特点
金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法 热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒 较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等 压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。
锻压的定义分类及应用
锻压的定义分类及应用锻压是一种金属加工工艺，利用模具将金属材料在室温或加热状态下施加压力，使其发生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的工件。
在加工过程中，金属材料受到压力的作用，其晶粒重新排列，同时产生变形和硬化，最终形成所需的工件。
根据锻压的方式及工艺特点，可以将其分类为以下几种类型：1. 自由锻造：即常见的锤击锻造，采用锤头对金属材料进行打击，使其在模具中发生塑性变形。
这种锻造方式适用于大型工件，对金属组织有一定的改善作用，但制造成本较高。
2. 模锻：通过模具的闭合，施加压力使金属材料在模腔内发生塑性变形，最终形成所需的工件。
模锻可以分为冷模锻和热模锻两种方式，适用于各种尺寸和形状的工件。
3. 弹性成形：利用弹性介质（如液体、气体）的压力对金属材料进行压力作用，使其在模具中发生塑性变形，这种方式适用于成形薄壁和复杂形状的工件。
4. 特种锻造：如横轧锻造、流变锻造等，根据特定工件的要求和金属材料的性能，采用特殊的锻压方法进行加工。
这些特种锻造方法在大型复杂工件的生产中具有独特的优势。
锻压是一种广泛应用于工业生产中的金属加工工艺，其应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 汽车制造：在汽车生产过程中，需要大量的金属零部件进行加工，如发动机曲轴、传动轴、悬挂系统等，这些零部件通常都是通过模锻或自由锻造工艺进行加工。
锻压工艺能够提高工件的强度和硬度，保证汽车的安全性能。
2. 航空航天：航空航天领域对材料的要求非常严格，需要具有高强度和高耐蚀性的零部件。
锻压工艺能够有效提高金属材料的性能，并且可以制造复杂形状的零部件，因此在航空发动机、飞行控制系统、机身结构等方面都有广泛应用。
3. 重型机械制造：锻造工艺对于制造大型机械设备零部件具有独特优势，如大型锻件、风力发电设备、钢铁冶炼设备等。
通过锻造可以提高工件的疲劳强度和耐久性，确保设备的长期稳定运行。
4. 工程机械：在建筑和土木工程领域，需要大量的结构件和连接件，这些零部件通常需要经过锻造工艺进行加工，以提高其承载能力和耐磨性。
精密锻造成型技术及应用
精密锻造成型技术及应用精密锻造成型技术是一种通过锻造工艺将金属材料加工成复杂形状的高精度工艺。
这种技术主要用于制造高质量、高精度、高强度的零部件，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、机械制造等领域。
下面将从精密锻造成型技术的基本原理、设备和工艺过程以及应用领域等方面进行详细介绍。
精密锻造成型技术的基本原理是利用金属材料的塑性变形特性，通过施加一定的压力和变形力，在锻造机上对金属材料进行变形加工，使其形成所需的形状和尺寸。
与传统的锻造工艺相比，精密锻造成型技术具有更高的精度和更好的表面质量。
精密锻造成型技术所需的主要设备有压力机、模具和辅助设备。
压力机是实现金属材料锻造变形的主要设备，其结构一般包括机架、滑块和压头等部分。
模具是用来塑造金属材料的工具，其结构根据所需的成型零部件形状而设计。
辅助设备主要包括预加热炉、加热炉、冷却装置和润滑系统等。
精密锻造成型技术的工艺过程包括准备工作、预加热、锻造、冷却和后续处理等阶段。
在准备工作阶段，需要对原料金属进行加热处理，以提高其塑性和可锻性。
预加热阶段是将原料金属加热至一定温度范围内，以保证在锻造过程中能够实现所需的变形。
锻造阶段是将加热后的金属材料放入模具中，通过压力机施加的压力和变形力来进行锻造。
冷却阶段是将锻造后的零部件进行冷却，以稳定其形状和结构。
后续处理阶段是对冷却后的零部件进行表面处理和加工，使其满足使用要求。
精密锻造成型技术的应用领域非常广泛。
在航空航天领域，精密锻造成型技术常用于制造涡轮叶片、发动机零部件等高精度零部件。
在汽车领域，精密锻造成型技术可以制造发动机曲轴、摇臂、齿轮等关键零部件。
在船舶领域，精密锻造成型技术可用于制造螺旋桨、船用轴等。
在机械制造领域，精密锻造成型技术可用于制造模具、工装夹具等。
此外，精密锻造成型技术还可以应用于医疗器械、电子设备等领域。
综上所述，精密锻造成型技术是一种通过锻造工艺将金属材料加工成复杂形状的高精度工艺。
锻压工艺技术
锻压工艺技术锻压工艺技术是一种将金属材料加热至一定温度下，在大力作用下进行塑性变形的工艺。
锻压工艺技术广泛应用于制造行业，特别是对于大型零件的制造和加工有着重要的作用。
锻压工艺技术的基本原理是利用外力对金属材料进行加工，使其发生塑性变形，从而获得所需形状和性能。
这种加工方式可以改善金属的内部结构和力学性能，提高产品的质量和使用寿命。
锻压工艺技术常用的设备有锻压机和锻锤。
锻压机是一种应用于现代制造业中的重要设备，它主要由机架、滑块、床下装置和液压系统等组成。
它通过运动的机械力和液压力使金属材料发生塑性变形，并通过模具实现所需形状的制造。
锻压工艺技术主要包括热锻和冷锻两种方式。
热锻是将金属材料加热至高温状态下进行加工，适用于难以塑性变形的金属材料。
通过高温下的塑性变形，可以改善材料的内部结构和力学性能，提高产品的质量和均匀性。
冷锻是将金属材料在室温下进行加工，适用于易塑性变形的金属材料。
冷锻的优点是加工速度快、成本低，但是由于没有加热，材料的塑性有限，容易产生裂纹和边角下沉等缺陷。
锻压工艺技术具有许多优点。
首先，它可以有效地利用金属材料，减少废料的产生，提高资源利用率。
其次，锻压可以改善金属材料的内部结构，提高材料的强度和硬度。
再次，锻压可以实现批量生产，提高生产效率和产品质量。
此外，锻压还可以应用于各种复杂形状零件的制造和加工，满足不同需求的生产。
在实际应用中，锻压工艺技术还需要注意一些问题。
首先，选择合适的锻压温度和压力，以保证金属材料的塑性和变形能力。
其次，要合理设计模具和工艺流程，以避免材料的损伤和缺陷。
另外，对于大型零件的锻造，还需要考虑材料的收缩和变形等问题。
总之，锻压工艺技术是一种重要的金属加工工艺，通过塑性变形改善金属材料的内部结构和力学性能，实现产品形状和性能的要求。
在实际应用中，我们需要根据具体的材料和要求选择合适的工艺参数，以获得最佳的加工效果和产品质量。
同时，我们还需要不断研究和改进锻压工艺技术，以适应市场的需求和技术的发展。
锻压工艺介绍
锻压工艺介绍
锻压工艺是指通过利用压力将金属或非金属材料加工成所需形状的一种工艺。
这种工艺在现代制造业中应用广泛，特别是在汽车、机械、航空航天等领域。
本文将从锻压工艺的原理、分类、设备和应用等方面进行介绍。
一、锻压工艺的原理
锻压工艺是通过施加压力，使金属或非金属材料产生塑性变形，从而实现所需形状的加工工艺。
其原理可以分为两种：一种是利用压力将材料压制到所需形状；另一种是利用压力将材料挤压到所需形状。
二、锻压工艺的分类
锻压工艺可以根据施加压力的方式进行分类。
一般来说，锻压工艺可以分为以下几种：
1.冷锻：在常温下进行的锻造，适用于生产大量小件，如螺钉、螺栓等。
2.热锻：在高温下进行的锻造，适用于生产大型零件，如轴、齿轮、锻轮等。
3.温度锻造：在介于冷锻和热锻之间的温度下进行的锻造，适用于
生产中等规模的零件，如法兰、板、带等。
三、锻压工艺的设备
常用的锻压设备有压力机、锻压机、冲压机等。
其中，压力机是最简单的设备，一般用于小型零件的生产；锻压机则是较为常用的设备，适用于各种规模的零件生产；冲压机则是专门用于生产大批量小件的设备。
四、锻压工艺的应用
锻压工艺在现代制造业中应用广泛，特别是在汽车、机械、航空航天等领域。
在汽车制造中，锻造技术可以用于制造轴承、齿轮、弹簧等零件；在机械制造中，锻造技术可以用于制造锻轮、齿轮、轴等零件；在航空航天领域，锻造技术可以用于制造飞机发动机零件、飞行器结构零件等。
锻压工艺是一种非常重要的加工工艺，具有广泛的应用前景。
通过锻压工艺，可以实现对各种材料的加工和成型，从而满足各种不同领域的生产需求。
《锻压成型》课件
《锻压成型》课件
目录
• 锻压成型简介 • 锻压成型原理 • 锻压成型工艺 • 锻压成型设备 • 锻压成型的应用与案例
01
锻压成型简介
定义与特点
定义
锻压成型是一种金属加工工艺，通过 施加外力使金属坯料变形，达到所需 的形状和尺寸。
特点
锻压成型能够生产出高强度、高韧性 的金属制品，具有优异的机械性能和 耐腐蚀性。同时，锻压成型的产品外 观美观，使用寿命长。
冲压工艺是指利用压力机将金 属板料在模具之间进行冲压， 从而获得所需形状和尺寸的零 件的一种加工方法。
冲压工艺的特点是加工精度高 ，生产效率高，适用于大批量 生产。
冲压工艺的基本工序包括冲孔 、落料、弯曲、拉伸等，可以 根据不同的需求进行组合。
挤压工艺
挤压工艺是指将金属坯料放入挤压筒 中，在压力的作用下使金属从模具孔 中流出，从而获得所需形状和尺寸的 零件的一种加工方法。
强度的要求。
机身结构件
如机翼、机身等，通过锻压工艺 能够实现轻量化和高强度的要求
。
紧固件和连接件
如螺栓、铆钉等，在航空航天领 域中，锻压成型能够提供高强度
和可靠性的紧固件和连接件。
家用电器制造业中的应用
电机零件
锻压技术用于制造家用电器中的电机转子、定子 和外壳等零件。
压力容器
如压力锅、气瓶等，锻压成型能够提供高强度和 安全可靠的压力容器。
优点。
液压机是一种利用液体压力传 递来使金属变形的设备，具有 压力稳定、变形力可调的优点
。
模锻设备
模锻设备是指利用模具对金属坯料进 行模锻成形的设备。
锤上模锻是一种利用锻锤的冲击力使 金属在模具中变形的设备，具有加工 范围广、生产效率高的优点。
目录
• 锻压成型简介 • 锻压成型原理 • 锻压成型工艺 • 锻压成型设备 • 锻压成型的应用与案例
01
锻压成型简介
定义与特点
定义
锻压成型是一种金属加工工艺，通过 施加外力使金属坯料变形，达到所需 的形状和尺寸。
特点
锻压成型能够生产出高强度、高韧性 的金属制品，具有优异的机械性能和 耐腐蚀性。同时，锻压成型的产品外 观美观，使用寿命长。
冲压工艺是指利用压力机将金 属板料在模具之间进行冲压， 从而获得所需形状和尺寸的零 件的一种加工方法。
冲压工艺的特点是加工精度高 ，生产效率高，适用于大批量 生产。
冲压工艺的基本工序包括冲孔 、落料、弯曲、拉伸等，可以 根据不同的需求进行组合。
挤压工艺
挤压工艺是指将金属坯料放入挤压筒 中，在压力的作用下使金属从模具孔 中流出，从而获得所需形状和尺寸的 零件的一种加工方法。
强度的要求。
机身结构件
如机翼、机身等，通过锻压工艺 能够实现轻量化和高强度的要求
。
紧固件和连接件
如螺栓、铆钉等，在航空航天领 域中，锻压成型能够提供高强度
和可靠性的紧固件和连接件。
家用电器制造业中的应用
电机零件
锻压技术用于制造家用电器中的电机转子、定子 和外壳等零件。
压力容器
如压力锅、气瓶等，锻压成型能够提供高强度和 安全可靠的压力容器。
优点。
液压机是一种利用液体压力传 递来使金属变形的设备，具有 压力稳定、变形力可调的优点
。
模锻设备
模锻设备是指利用模具对金属坯料进 行模锻成形的设备。
锤上模锻是一种利用锻锤的冲击力使 金属在模具中变形的设备，具有加工 范围广、生产效率高的优点。
锻压工艺介绍
锻压工艺介绍
锻压工艺是金属材料成型的主要方法之一，它通过在恰当的温度和压力下将金属材料塑性变形，来获得所需的形状和尺寸。
下面是锻压工艺的简单介绍。
一、锻压的定义
锻压是指将金属材料置于模具之间，施加压力，使其在塑性变形时，逐渐排出空气，并根据模具的形状获得所需的工件形状和尺寸的金属加工工艺。
二、锻压的分类
1. 按照运动方式分：冲击式锻压和连续式锻压。
2. 按照材料温度分：冷锻和热锻。
3. 按照压力分：锤击式锻压和压力式锻压（如液压锻压、机械压力锻压等）。
三、锻压的工艺流程
1. 原材料切割或预成型
2. 加热，使材料温度达到锻造要求
3. 送入锻压机中进行锻造
4. 锻压完成后，对工件进行进一步加工（如裁剪、加工等）
四、锻压的优点
1. 提高金属材料的塑性，能制造出形状复杂、尺寸精确的零部件。
2. 增强金属材料的韧性和抗拉强度，并改善其加工硬度和机械性能。
3. 可以提高金属材料的利用率，减少废料和能源的消耗。
4. 锻造过程中一般无需使用润滑剂，不会污染环境。
五、锻压过程中需要注意的问题
1. 锻造温度需要控制好，过高会使金属材料软化而无法保持所需形状；过低则容易导致不良的流变工艺。
2. 模具的设计和制造需要精确，以确保获得所需的工件形状和尺寸。
3. 锻压时需要注意安全，必须保证锻压机的运转稳定、操作规范，避免事故的发生。
以上是对锻压工艺的简单介绍，希望能对您有所帮助。
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0.10~0.30 0.10~0.40
部分復雜形狀 復 雜
熱間鍛造 1,000~1,1250℃
半密閉式
小 無 低 低 低 不要 石墨 a.曲柄式鍛機 b.摩擦鍛機 c.端鍛機 ±0.5~±1.0 ±1.0~2.0 0.7~1.0 復雜
f.鍛造制程變數很多，且所需之技術與經驗勻非短時間 可以累積建立，故掌握不易，直接影響制程，直接影響 制程、結果之控制及其成效。
(b)鑄造件沒有晶粒流向
3.1 鍛壓成型工藝
鍛壓成型工藝過程基本為： 坯料準備→模鍛→切邊和沖孔連皮→磨去毛刺→熱處理 →清理→冷校正或冷精壓→質量檢驗等。
4.1 鍛壓成型的應用領域
(鍛粗)端鍛 Upsetting 鍛 伸 Streching 擠 制 Extrusion 模鍛造 回轉鍛造 Rotary Forging 環 鍛
輥鍛 搖動模鍛 交叉輥鍛 徑向鍛造 Radial Forging 熱間鍛造 Hot Forging 溫間鍛造 Warm Forging 冷間鍛造 Cold Forging 恆溫鍛造 Isothermal Forging 溶湯鍛造 Liquid Forging 粉末鍛造 Powder Forging 鍛造整合制程
1.2 冷鍛用材料種類-2
種類
鋁及鋁合金
純鋁
耐蝕鋁合金
高強度鋁合金 **
鉛及鉛合金
錫及錫合金
純銅
銅及銅合金
黃銅
純銅、黃銅 洋白 白銅
鎳銅合金
JIS記號
A1080,A1070,A1050,A1100,A1200 A3003,A4061,A6063
A2014,A2024,A7075
HPb,P,HPb,P4 Sn>99%,Cn<1% OFCu,Dcu( ) 1,Dcu( ) 2,Tcu( ) Cubb Bs( ) 1, Bs ( ) 2, RBs( )1, RBs ( ) 2,RBs( ) 3,RBs ( ) 4 BeCu ( ) 2 NS ( ) 2 CN ( ) 1 NCuT
2.2 鍛壓成型局限性
a. 形狀過於復雜,不利於鍛壓時材料的流動成形； b. 由於鍛壓工藝限制，大部分鍛件在成型後需要CNC加工，中 間制程相對沖壓件要多； c. 鍛壓制程多為工站模，效率相對連續沖壓模要低； d. 鍛壓模具相對沖壓模具工作壓力要大很多，模具零件壽命相 對沖壓要低。
2.3 鍛壓成型之加工特點
固溶工藝：固溶就是把鋁合金工件加熱到較高的溫度(一般接近與共晶 體的熔點，多在500 ℃以上)，保溫2h以上，使合金內的可 溶相充分溶解。然後急速淬入60~100 ℃的水中，使工件急 冷，使強化組元在合金中得到最大限度的溶解並固定保存到 室溫，這種過程叫固溶，也叫淬火處理或冷處理。
b）時效與退火
3. 時效
三：鍛壓成型設備
1. 錘類模鍛設備
2. 熱模鍛壓力機
熱模鍛壓力機採 用曲柄滑塊機構 原理，常用於大 批量模鍛件的流 水線生產中。
3. 平鍛機
平鍛機生產率比 較高，是適合大 批量生產的通用 性模鍛設備。
4. 螺旋壓力機
平鍛機生產率比較高，是 適合大批量生產的通用性 模鍛設備。
5. 模鍛液壓機
鍛壓成型工藝 主要是一種通過壓力作用,使材料發生 體積塑性變形,從而達到所需產品形狀的一種加工方法.
2.1 鍛壓成型優點
a. 材料利用率高;能成型機加工難以加工的特征;加工余量 較少; b. 可獲得理想的表面粗糙度和表面精度:鍛壓方法成形的 零件具有較為理想的表面粗糙度,一般可達R0.2-R0.6,表面 精度IT7-IT8. c. 可提高零件的力學性能:鍛壓過程中金屬處於三向壓應 力狀態,金屬的塑性得到充分的發揮和利用,擠壓後的材料 組織結構更加致密;通過鍛造成型產生的加工硬化可以提高 產品的強度.
输车辆的桁架、杆件、容器；大型热交换器，以及焊接后不能进行固熔处理的部 件；还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒
2.5 調質度
2.6 鋁材热处理介紹
1.鋁合金熱處理的目的：
提高力學性能、穩定尺寸、改善切削加工性能、改善 焊接性能。
2.鋁合金熱處理工藝： 鋁合金熱處理
退火
固溶
時效
循環
等溫退火 中溫退火 完全退火 不完全人工時效 完全人工時效 過時效
等溫退火：減少應力而部分保留變形的強化效果 退 中溫退火：消除冷作硬化，提高槊性以利於冷變 火 形加工
完全退火：獲得低的強度和高的槊性
b）固溶
固溶作用：固溶也叫淬火，固溶的目的是暫時的軟化工件以利於進行彎 曲、拉拔等冷變形加工，它通常需要配合時效最終獲得高的 硬度和足夠的槊性來提升工件的使用要求。
時效工藝：時效又稱低溫回火，是把經過淬火的鋁合金工件加熱到某 溫度，保溫一定時間出爐空冷直至室溫，使過飽和的固溶體分 解，讓合金基體組織穩定的工藝。
4. 循環處理
循環工藝：把鋁合金工件冷卻到零下某個溫度(如-50℃，-70 ℃，195 ℃)並 保溫一定時間，再把工件加熱到350 ℃以下，使合金中的固溶體點 陣反復收縮和膨脹，並使各相的晶粒發生少量位移，以使這些固溶 體結晶點陣內的原子偏聚區和金屬間化合物的質點處於更穩定的狀 態，達到提高產品零件的尺寸、體積更穩定的目的。
滲碳鋼 不鏽鋼
構造用合金鋼 SAE AISI 鋼 沃斯田鐵系 麻田散鐵系 肥粒鐵系
SWRH-3,-4 SWRH-1,-2 SS34,SS41
鋼種記號(JIS,SAE,AIAI)
S10C,S15C,S20C,S25C,S35C,S40C,S45C,S50C
1008 1010 1015 1018 1020 1025 1027 1035 1040 1045 1050
鍛壓成型工藝介紹與應用
目錄
一：鍛壓成型簡介 二：鍛壓成型分類 三：鍛壓成型設備 四：鍛壓常用材質 五：鍛壓材質可鍛性分析 六：鍛壓成型之加工硬化 七：模鍛結構設計 八：模具表面處理 九：鍛壓潤滑皮膜處理 十：鍛壓仿真分析 十一：鍛壓發展趨勢 十二：鍛壓成型實例
一. 鍛壓成型簡介
1.1 鍛壓的概念
液壓機工作壓 力大，靈活， 調節壓力速度 方便，省空間， 易操作等。
6. 模鍛下料沖孔飛邊設備
為了保証鍛件 下一步鍛壓成 型，一般情況 下都要作切邊 處理。
四：鍛壓常用材質
1.1 冷鍛用材料種類-1
種別
軟鋼線材 硬鋼線材
碳鋼
一般構造用軋延鋼材 機械構造用碳鋼
SAE AISI 鋼
合金鋼
構造用合金鋼 SAE AISI 鋼
a.對於相同零件而言，施以鍛造加工成形，較其他機械 加工法可獲得細密的晶粒組織，並且可減少零件內部氣 孔等缺陷;
b.可獲得連續的晶粒流動而成機械性的纖維化狀態，材 料因而能得到最大方向性的強度、耐沖擊及抗疲勞等優 良機械性質;
c.對於形狀復雜之零件而言，塑性加工較機械加工理更 (a)鍛造件有連續之晶粒流向 具經濟性，且適合大量生產，可降低生產成本;
1.2 按使用之模具分類
自由鍛: 沒有限制胚料的成型特征，一般用於大型 工件的粗成型，常用於汽車，船舶行業。
模 鍛: 指金屬材料在壓力的作用下發生的塑性變 形,並通過模具來保証產品要求的形狀特征，此類又 分為密閉鍛和半密閉鍛。
1.3 按模鍛作業溫度分類
按模鍛作業溫度可分為：熱間鍛造、溫間鍛造、冷間鍛造和恆溫鍛造。
鍛造溫度
成形方式
材料之變形抵抗
材料之加工限界
鍛造應力
鍛造荷重
材料要求尺寸精度
材料之前處理
潤滑
材料 模具
主要鍛造設備
成形工程數
組織
脫炭層
表面粗度
制
拔模角
品 寸法 精度
由模具矯正 厚度 偏肉
形狀
冷間鍛造
常
溫
a.自由方式 b.半密閉方式 c.密閉方式
大 有 高 高 高 軟化退火、球化退火 磷酸鹽皮膜處理 a.多段臥式打頭機 b.肘節式鍛機 c.油壓鍛機 多 微細化 沒有 <6S 0 ±0.025~0.05±0.1 ±0.1~±0.25 0.05~0.20 部分復雜形狀
2.7 鋁合金熱處理方式：
a）退火
退火作用：消除鍛造和機械加工過程中的內應力，穩定加工的 形狀和尺寸從而改善合金的槊性。
退火工藝：將鋁合金件加熱到280~300℃，保溫2~3h，隨爐冷卻到室溫， 使固溶體慢慢發生分解，析出的第二質點聚集，從消除零件
的內應力，達到穩定尺寸、提高槊性、減少變形和翹曲的目的。
溫間鍛造 150~500℃ 600~800℃
a.自由方式 b.半密封方式 c.密閉方式
中
有
無
高
低
純之鍛造荷重較小
高
低
不要
石墨
石墨
a.肘節式鍛機
b.曲柄式鍛機
c.油壓鍛機
比冷間少
微細化，急冷組織
沒有
0.10~0.25
<7S
<10S
0
1°
±0.05~±0.15 ±0.1~±0.2
±0.1~±0.25 ±0.2~0.4
SCr-430 -435,-440,SCM-430,-435,-440,SNC-236,-831,SNCM-630,-240,439
5130 5135 4130 4135 4140 3135 3140 4337 4340 8630 8640 8645
S9CK,S15CK,SCr-415,-420,SCM-415,-420 8615 8620 8625 4135 4320 SUS-304,-304L,-316,AISI-303,-304,-304LC-305,-316,-316L SUS-403,-420J2,-431,AISI-410,-416,-420,-431 SUS-430,-405,AISI-430,-405
鍛壓成型技術在各個領域中得到了廣泛應用，例如： 電腦、手機、手表、建築、家居、汽車、拖拉機、機 械、航空、航天、軍工等.