锻造工艺及产品介绍

成型二：
1000T油压机
成型模(实物和3D)
成形前 成形后
锻造工艺介绍
冲方孔：
冲床
冲孔模(实物和3D)
冲孔前 冲孔后
锻造工艺介绍
冲定位孔：
冲床
冲孔模(实物和3D)
冲孔前 冲孔后
锻造工艺介绍
切边：
冲床
切边模
切边前 切边后
锻造技术的发展趋势
1、零件的形状越来越趋于复杂 由轴类、螺钉、螺母和导管等单一形状，发展到形状复杂的零件.如表胚，装
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。
锻造工艺应用
手表
锻造工艺应用
3C产品
锻造工艺应用
铭牌
锻造工艺应用
汽车
锻压尺寸精确度分析
根据锻压的特性，不同厚度、不同结构的产品，锻压所能达到的精确度也不同，大 致如下：
产品规格（长x宽x厚） (MM)
50X40X(1.50-2.50) 100X60X(1.50-2.50) 50X40X(3.0-5.0) 100X60X(3.0-5.0) 50X40X(5.50-8.0) 100X60X(5.50-8.0) 50X40X(8.50-10.0) 100X60X(8.50-10.0)
锻造与铸造的区别
（1）锻造： 锻造是一种借助模具在压力的作用下加工金属零件的方法，金属材料通过塑 性变形取得零件所需的形状特征、尺寸和质量。
开模状态
合模状态
锻造与铸造的区别
（2）铸造： 铸造是熔炼金属液化后，往铸型模具内进行浇灌成型，凝固后获得具有一定 形状、尺寸和性能的金属毛坯的成型方法
锻造与铸造的比较
工艺 项目
锻造工件
材质性能 切削加工性能
经过锻造后，金属发生塑性变形再结 晶，粗大的晶粒变为较细、大小均匀 的晶粒重组，使原材内原有的偏析、 疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其 组织变的更加紧密，提高了金属的塑 性和力学性能。
材质紧密，不会产生气孔等现象，切 削面质量高。
铸造工件
塑性和力学性能低于同材质的 锻件，金属纤维组织连续性差， 金属流线不完整，铸件的材质 疏松、气孔、夹渣等较多，但 可以成型相对复杂的结构（与 注塑相同）。 切削面放大后有气孔等现象， 不适合高质量加工。
外形、内孔公差 (MM)
±0.03 ±0.03 ±0.03 ±0.03 ±0.03 ±0.03 ±0.03 ±0.03 ±0.04 ±0.04 ±0.04 ±0.04 ±0.05 ±0.05 ±0.05 ±0.05
平面度
备注
0.08 0.10 0.12 0.15 0.05 0.08 0.08 0.10 0.05 0.08 0.10 0.12 0.08 0.10 0.12 0.15
表面处理性能
抛光、PVD后表面金属感高，不会出 抛光、PVD后，会随机出现气
现气孔，适合高要求的外观件
孔等不良，不适合做外观件。
锻造成形设备
1、锻造成型设备:
锻造冲床
油压机
冲床
锻造成形设备
2、锻造成型设备:
肘节式锻床
锻造成形设备
3、热处理设备:
高频加热炉
隧道式退火炉
锻造成形设备（辅助设备）
4、清洗设备:
基本知识
1.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,可提高工件强度和硬度,需要大吨位设备,并多次成型时需增加退 火的过程,减少金属的硬度,目前用于不锈钢、铜、铝合金等有色金属的薄件及小件 加工. 工艺过程:原料 →成型→清洗退火→再多次成型+清洗退火→最终锻造成成品 优点:可以锻造形状复杂零件,表面光洁度能达到雾状镜面 缺点:成型回打数较多
材质
不锈钢 铝
不锈钢 铝
不锈钢 铝
不锈钢 铝
不锈钢 铝
不锈钢 铝
不锈钢 铝
不锈钢 铝
锻压尺寸精确度分析表
厚度公差 （MM)
±0.04 ±0.04 ±0.05 ±0.05 ±0.03 ±0.03 ±0.04 ±0.04 ±0.03 ±0.03 ±0.04 ±0.04 ±0.04 ±0.04 ±0.05 ±0.05
工艺过程:原料(加热)+模具加热→成型→清洗退火→再多次成型+清洗退火→ 最终锻造成成品
优点:可以锻造形状复杂零件,表面光洁度较好 缺点:表面光洁度比冷锻差,模具成本也偏高
基本知识
(1) 改善金属的组织、提高力学性能。金属材料经锻造加工后，其组织、性能都得到 改善和提高，还能消除金属铸锭内部的气孔、缩孔和树枝状晶等缺陷，经过固溶后 金属再结晶使晶粒细化，得到致密的金属组织，从而提高金属的力学性能。在零件 设计时，若正确选用零件的受力方向与纤维组织方向，可以提高零件的抗冲击性能。 (2) 材料的利用率高。金属塑性成形主要是靠金属的形体组织相对位置重新排列，而 不需要切除金属。 (3) 较高的生产率。锻压加工一般是利用压力机和模具进行成形加工的。例如，利用 多工位。 (4) 毛坯或零件的精度较高。应用先进的技术和设备，可实现少切削或无切削加工。 例如，精密锻造的伞齿轮齿形部分可不经切削加工直接使用，复杂机壳曲面精密锻 造后只需表面抛光处理便可达到所需精度。 (5) 锻造所用的金属材料应具有良好的塑性，以便在外力作用下，能产生塑性变形而 不破裂。常用的金属材料中，铸铁属脆性材料，塑性差，不能用于锻压。钢和非铁 金属中的铜、铝及其合金等可以在冷态或热态下压力加工。 (6) 不适合成形形状较复杂的零件。锻压加工是在固态下成形的，与铸造相比，金属 的流动受到限制，一般需要采取加热等工艺措施才能实现。对制造形状复杂，特别 是具有复杂内腔的零件或毛坯较困难。
锻造件结构设计原则
2、零件截面的过渡应避免尖角。因为锐角处金属流动困难，阻力升高，模角转角处容易 磨损和开裂，在允许的情况下尽量将尖角改为圆角，以利于金属活动
适合的形状
不适合的形状
适合的形状
不适合的形状
锻造件结构设计原则
3、零件径向应避免有辐板、十字筋或局部凸出等形状。因为成型这些形状时，金 属流动会非常困难.
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
锻造工艺介绍
1、热锻
工艺流程：
下料：棒材
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
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
1.以上公差为产品结构 比较均匀，中间是空心 的产品； 2.实心的、厚度<1.50 的产品因材料的流动性 差，不适合锻压； 3.厚度落差大的铝件锻 压后阳极容易产生色差， 不建议锻压。
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）
饰品吊坠等.
锻造技术的发展趋势
2、新材料 除黑色金属外，目前铜合金、镁合金和铝合金材料的冷挤压应用也越来
越广泛。
铝合金
铜合金
铝镁合金
锻造技术的发展趋势
3、持续不断的工艺创新 锻造技术的发展主要是开发高附加值的产品，降低生产成本，同时，它还
在不断地向切削、粉末冶金、铸造、热锻、板料成形工艺等领域渗透或取而代 之，也可以和这些工艺相结合构成复合工艺。如冲锻压结合，粉末锻造。
基本知识
2.热锻
在金属再结晶温度以上进行锻造工艺称为热锻,不需要预先退火适于不锈钢、铝 合金、钛合金、铜等有色金属的零件加工 工艺过程:原料(加热)+模具加热→成型→表面化学处理→ 最终锻造成成品 优点:成型快、制程少,可以锻造形状复杂的零件 缺点:表面光洁度差
基本知识
3.温锻
在高于室温进行的锻造工艺称为温锻,温度低于热锻,不需要预先退火,适于不 锈钢、铝合金、铜等有色金属的零件加工
锻造工艺
• 锻造工艺的特点与应用 • 锻造与铸造的区别 • 锻造与铸造的比较 • 锻造设备介绍 • 锻造结构设计原则 • 锻造基本知识 • 锻造技术的发展趋势 • 锻造产品运用领域介绍
锻造工艺的特点与应用
1.工艺方法： 锻造是一种借助模具在压力的作用下加工金属零件的方法，金属材料通过塑性变形取得零件 所需的形状特征、尺寸和质量 2.锻造特点： 金属材料通过塑性变形后，消除原材料的内部缺陷，如锻合材质空洞、压实疏松、打碎碳化 物、改善材质晶体分布及纤维组织合理性，使材料具有更高的综合力学性能。 3.工艺分类： 根据使用工具和生产工艺的不同，锻造可分为自由锻、模锻。 ①自由锻:一般是借助简单的工具，如锤、砧等对铸锭或棒材进行镦粗、拔长、弯曲等方式 加工。（古代的兵器及农具都是用自由锻加工而成） 工艺特点：生产效率低、可复制性低、材料内部组织及精度靠人控制，随机性高。 ②模锻：是将坯料放入上、下模型腔内，借助压力机或液压机的压力进行加工。 工艺特点：生产效率高、可复制性高、内部组织均匀，精度高，尺寸靠模具保证 4.应用范围： 汽车制造业、飞机制造业、3C制造业及医疗等
锯床
锻造工艺介绍
原材加热
• 一、加热目的 • 提高金属塑性，降低变形抗力，即增加金属
的可锻性。使之易于流动成形并获得良好的 锻后组织和力学性能。
感应电加热
锻造工艺介绍
成一（热锻）：
400T-肘节式冲床
成型模
成形后
锻造工艺介绍
冲孔：
冲床
冲孔模
冲孔前
冲孔后
锻造工艺介绍
清洗：
阳极池1
中和
水洗
清洗前
适合的形状
不适合的形状
基本知识
锻造是利用压力设备上的模具对金属坯料施加压力，使金属材料在不分离条件下产 生塑性变形，以获得形状、尺寸和性能符合要求的零件。为了使金属材料在高塑性下 成型，通常将材料加热状态下进行，因此锻造又分为：冷锻、温锻、热锻三大工艺, 主要应用于手表、3C、汽车以及其它许多工业部门。
3D面锻准，减少机加时间
减少变形死区
减少机加余量
锻胚
图1
成品
成形前
图2
成形后
锻造工艺介绍
2、冷锻： 工艺流程：
下料（型材）
成型一
成型二
切边
冲定位孔
冲方孔
锻造工艺介绍
下料：
110T冲床
下料：327.1X226.3X3.0
锻造工艺介绍
成Байду номын сангаас ：
1000T油压机
成型模(实物和3D)
成形前 成形后
锻造工艺介绍