15锻压冷轧
《锻造与冲压概论》课件
5.2 工艺流程
● 视具体零件加工/毛坯加工而定。但可以提炼出模锻一般的工艺：下料→加 热→模锻→（切边、冲孔）→酸洗与清理→热处理→去氧化皮（打磨或刮 削）→涂漆→检验等。
● 冲压：冲裁，弯曲，拉深，胀形等。
6 机械类制造厂的组成和锻压车间的生产特点
6.1 机械类制造厂的组成
机制厂以产品来定厂名称和安排生产。
中小型液压机、螺旋压力机
● III 热模锻车间 产品：模锻件 原材料：棒材 生产方式：大批量 设备：蒸汽-空气模锻锤 热模锻压力机 平锻机 螺旋压力机 模锻水压机
● IIV 冷锻车间 产品：通用件或标准件 原材料：冷拉棒材、卷材 生产方式：大批量，多品种 设备：冷挤压机、冷墩机等
● V 冲压车间 直接制产品。例如冲压→焊、铆接→喷（涂）漆等。
模锻 模腔中成形
冷挤
图1 锻造方法
冷锻
冲裁
弯曲
深拉延
图2 冲压方法
胀形
3、锻压的历史、特点与发展方向
3.1 历史
A 久远，有几千年的历史，手工制作，例如：中国秦 朝兵马俑出土地的宝剑制作；西方Damascus刀的制 作；金银首饰的制作等等。
B WATT蒸汽革命之后机器驱动，出现了第一台简易 平锻机，至今有几百年的历史。
曲柄压力机类、液压机类。
4.1 锻锤 利用冲击能量，结构简单，工艺适应性好，用于锻造。 ● 缺点：振动/噪音大，因此大吨位锤受到限制。
● 中国：蒸汽-空气锤在16T以下。对大吨位的对击锤（国内1000KJ，国 外1400KJ），因其不利因素（噪音/振动）被抑制 。
● 4.2 曲柄压力机 利用周期性的机械静压力进行工作，用于锻造与冲压。 例如热模锻压力机最大达120MN；冲压最大达80MN。
钢加工产品分为轧制、锻造钢坯和钢材两大类。
钢加工产品分为轧制、锻造钢坯和钢材两大类。
一、轧制、锻造钢坯轧制、锻造钢坯是用于生产钢材的半成品一般不能直接供社会使用。
轧制钢坯是指对炼钢系统生产的钢锭或连铸坯通过轧钢系统的轧制设备加工成的钢坯锻造钢坯是指对炼钢系统生产的钢锭通过锻造设备加工成的钢坯。
轧制、锻造钢坯产品分类结构如图所示二、钢材钢材是具备了一定质量标准尺寸、形状、化学性能和物理性能并可以直接供社会使用的产品。
一钢材产品的分类钢材用途广泛品种繁多。
为了适应统计、生产、营销、库存等多种管理工作的需要对钢材按各种属性和标志进行归类、分组例如按化学成分、按加工工艺、按品种规格、按用途等进行分类有的采用并列分组有的采用层次分组。
钢材产品的分类结构如图所示二主要钢材类别、品种的名词解释1、型钢型钢是指产品断面形状如字母H、I、U、L、Z、T等较复杂形状的钢材。
生产方法主要有热轧、冷轧、挤压、锻压、冷拔等。
型材产品断面形状复杂、品种规格繁多。
按断面高度分为大型型钢、中小型型钢按断面形状分为H型钢、I型钢工字钢、U型钢槽钢、L型钢角钢、球扁钢等。
型材广泛应用于国民经济各部门如工字钢主要用于建筑构件、桥梁制造、船舶制造等槽钢主要用于建筑结构、车辆制造等窗框钢主要用于工业和民用建筑等。
2、板带板带是指其厚度尺寸远远小于其宽度、长度尺寸的钢材呈单张平板或卷状一般用厚×宽×长表示其规格。
呈单张的称为钢板呈卷状的称为钢带。
钢板按厚度分为特厚板、厚板、中板、薄板按生产方法分为热轧板、冷轧板按表面特征?治 菩堪濉⒍莆 濉⑼坎惆宓劝从猛痉治 帕喊濉⒐ 濉⒃齑 濉⒆凹装濉⑵ 蛋濉⒌绻じ职宓劝锤值幕 С煞址治 呛辖鸶职濉⒌秃辖鸶职濉⒑辖鸶职搴筒恍飧职濉８执 纯矶确治 砀执 ⒄ 执 ８职濉⒖砀执 ⒄ 执 那 职床 费槭杖肟馐钡男翁 娓窠 腥范ā０宕 陌匆陨细髦址掷嘧酆戏治 睾癜濉⒑癜濉⒅邪濉⑷仍 “濉⒗湓 “濉⒅泻窨砀执 ⑷仍 】砀执 ⒗湓 】砀执 ⑷仍 执 ⒗湓 执 ⒍撇惆宕 ⑼坎惆宕 ⒌绻じ职宕 ?3个品种。
最全的冷轧知识(材质牌号分类及生产工艺)
冷轧知识一、普通冷轧板材简介是由热轧薄板通过冷压力加工而得到的产品。
由于经过多道次的冷轧，其表面质量优于热轧薄板，经过热处理后，可得到良好的力学性能。
1、普通冷轧板材的用途分类根据生产企业的不同需求，通常将冷轧板分为：一般用冷轧板、冲压级冷轧板、深冲、特深冲及超深冲级冷轧板，一般以卷材和平板交货，厚度以毫米表示，宽度一般为：1000mm和1250mm，长度一般为2000mm和2500mm。
2、普通冷轧板材的牌号常用牌号为：Q195、Q215、Q235、08AL、SPCC、SPCD、SPCE、SPCEN、ST12、ST13、ST14、ST15、ST16、DC01、DC03、DC04、DC05、DC06等；ST12：表示为最普通的钢号，与Q195、SPCC、DC01牌号材质基本相同；ST13/14：表示为冲压级的钢号，与08AL、SPCD、DC03/04牌号材质基本相同；ST15/16：表示为冲压级的钢号，与08AL、SPCE、SPCEN、DC05/06牌号材质基本相同。
3、普通冷轧板材的牌号尺寸表示方法例如鞍钢产ST12，1*1250*2500/C，表示为：牌号ST12普通冷板，厚度为1mm，宽度为1250mm，长度为2500mm或C 卷材。
外观为白铁皮精包装，机械性能为最普通的，最基础的钢号，只能用于折弯成型，不能用于冲压。
使用于机械咬口用，例如冰箱的外壳，车辆油箱等。
ST13以上产品，用在需要深冲的行业，如汽车制造，柴油机的油箱等，具体要用哪一种，看其拉深的要求而定。
ST12与SPCC的差别：其两种产品的机械性能相差无几，只是退货方式不同，ST12材质的产品拉伸性能相对比SPCC 要强。
日本JIS标准材质含义SPCC---S表示为钢（Steel），P表示为板（Plate），C表示冷（Cold），C表示商业（Commercial），为日本JIS 标准。
如需保证抗拉强度，在牌号末尾加T，为：SPCCT。
q215冷轧板带钢轧制工艺设计
q215冷轧板带钢轧制工艺设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!冷轧板带钢轧制工艺设计介绍冷轧板带钢轧制工艺设计是钢铁制造过程中至关重要的一环。
金属材料成形与加工_锻压工艺之板料成形
肘杆式：
5 冲压设备
摩擦压力机
肘杆式压力机
5 冲压设备
➢按床身结构形式可分为：
开式压力机：床身为C型,工作台三面敞 开,便于前后、左右送料. 刚性较差,用于1000KN以下的 小型压力机.
闭式压力机：床身左右封闭,只有前后 两面敞开,刚度好,精度 高,1000KN以上的大、中 型压力机多采用.
二 冲压工艺力学基础
2.1 金属材料的塑性与变形抗力
1．塑性 塑性是指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性 的能力. 常用的塑性指标:伸长率δ 和断面收缩率ψ . 材料的塑性是塑性加工的依据,冲压成形时总希望被冲压的材料 具有良好的塑性.
同一变形条件下不同的材料具有不同的塑性,同一种材料在不同 的变形条件下又会出现不同的塑性.
影响金属材料塑性变形的因素 金属材料本身的性质:化学成分、金相组织； 外部条件:如变形温度、变形速度和应力状态等.
2.1 金属材料的塑性与变形抗力
2．变形抗力
塑性变形时,使金属产生塑性变形的外力称为变形力,金 属抵抗变形的力称为变形抗力.变形抗力反映了使材料 产生塑性变形的难易程度. 在冲压生产中常用真实应力-应变曲线来表示材料变形抗 力与变形程度的关系:
rB lnB/B0 t lnt/t0
rB t (BB l)(ln B l/nB B0/ Bl0nl/l0)llnn B B B /0lB 00l
2.3拉伸试验
r 值的大小,表明板材在单向拉应力作用下,板平面方向 和板厚方向上变形难易程度的比较.
当 r>1 时,板材厚度方向上的变形比宽度方向上的变 形困难,起皱趋向性降低,利于拉深成形.r值与拉深系数密切 相关〔如图.
轧钢热轧冷轧工艺介绍
轧钢热轧冷轧工艺介绍
•（3）按产品厚度分为：
• ①厚板: 热轧钢板，厚4～500mm或以上，宽至5000mm， 长达25000mm以上成张供应；主要用于锅炉、造船、车辆、桥梁、 槽罐、化工装置等。
（2）锻造
金属在锻锤或压力机上受到压缩而产生变形的过程。 （棒材、饼材、环材等）
•自由锻 造
•1－锤头； •2－砧座； •3－锻件； •4－上模； •5－下模
•模 锻
轧钢热轧冷轧工艺介绍
（3）冲压
金属板料在压力机 冲头的作用下冲入凹模 中的过程。（各种杯形 件和壳体等）
•1－冲头； •2－模子； •3－压圈； •4－ 产品
•除鳞箱
轧钢热轧冷轧工艺介绍
•飞剪
3.冷轧板带钢生产
•1）冷轧的含义 • 金属学说法：加工温度低于该钢种在特定变形条件下 的再结晶温度的压力加工称为“冷加工”； • 工业上的习惯：坯料事先不经过再加热的常温轧制过 程。 •2）冷轧的工艺特点 • （1）冷轧中的加工硬化； • （2）冷轧中的工艺冷却和润滑； • （3）冷轧中的张力轧制。
• 加拿大安大略省的阿尔戈马钢铁公司建成投产了产量为200万t/a的双流铸 机FTSR生产线。世界上已经建成7条。我国唐钢、本钢和通钢薄板坯连铸连轧 生产线即是采用该工艺。
•连铸机
•结 •晶 •器
•隧道式 •感应加 •加热炉 •热炉
•粗轧机 •温度 •控制器
•精轧机
•层流冷却 •卷取机
•摆动剪
•除鳞箱
轧钢热轧冷轧工艺介绍
新钢冷轧产品
注：根据需要成分可加入Ti或Nb。
电器用冷轧钢带性能
牌号 供贷标准
XGHS
1 Q/XGJX20
XGHS
8-2011
2
XGTC
1 Q/XGJ224
XGTC
-2012
2
屈服强 度
ReL
MPa
抗拉强 度
ReL
MPa
延伸率 A50 %
延伸率 A80 %
≤280
270～ 370
≥40
-
≤230
270～ 400
公称厚度 0.50～1.20mm 0.35～2.00mm
0.5mm
公称宽度 800～1400mm 800～1400mm 800～1400mm
用途及注意事项 药芯焊丝用钢带 普通冲压级搪瓷用钢 深冲压级、工业搪瓷用钢 中小型电器用无涂层电工钢
化学成分
牌号 XGHS1 XGHS2 XGTC1 XGTC2
XJD4
≤0.02
注：根据需要成分 可加入Ti或Nb。
力学性能
≤0.30
牌号
XJD1 XJD2 XJD3 XJD4
屈服强度ReL MPa
280～360 230～300 190～240 120～180
≤0.008
≤0.025
≤0.030
0.015-0.070
抗拉强度ReL MPa
≥340 ≥310 ≥270 ≥260
延伸率A50 %
≥32 ≥36 ≥40 ≥45
硬度，HV
≥95 ≥90 ≥80 ≥75
9
□汽车用冷轧板
可供牌号、标准、规格、用途
牌号 XQDC01 XQDC03 XQDC04 XQDC05 XQDC06
锻压 锻造 冲压
锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。
锻压主要按成形方式和变形温度进行分类。
按成形方式锻压可分为锻造和冲压两大类；按变形温度锻压可分为热锻压、冷锻压、温锻压和等温锻压等。
在锻造加工中，坯料整体发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动；在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成形，其内部不出现较大距离的塑性流动。
锻压主要用于加工金属制件，也可用于加工某些非金属，如工程塑料、橡胶、陶瓷坯、砖坯以及复合材料的成形等。
冲压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。
冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。
冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
全世界的钢材中，有60～70％是板材，其中大部分经过冲压制成成品。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。
主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。
这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。
由于冲压具有如此优越性，冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.2自由锻设备
自由锻设备常用的有锻锤和压力机。 1）空气锤：它由电动机直接驱动，打击速度快，锤击能量小，适用于小型锻件 2）蒸汽—空气锤：利用蒸汽或压缩空气作为动力，适用于中小型锻件。 3）水压机：以压力代替锤锻时的冲击力，适用于锻造大型锻件；
3.3. 自由锻工序
根据作用与变形要求的不同，可分为基本工序、辅助工序和精整工序。 基本工序：改变坯料的形状和尺寸以达到锻件基本成形的工序，包括镦粗、拔长、 冲孔、弯曲、切割、扭转、错移等。最常用的是镦粗、拔长、冲孔。
板料冲压的特点和应用：
1）在常温下加工，金属板料必须具有足够的塑性和较低的变形抗力。 2）金属板料经冷变形强化，获得一定的几何形状后，结构轻巧，强度和刚度较 高。 3）冲压件尺寸精度高，质量稳定，互换性好，一般不需机械加工即可作零件使 用。 4）冲压生产操作简单，生产率高，便于实现机械化和自动化。 5）可以冲压形状复杂的零件，废料少。 6）冲压模具结构复杂，精度要求高，制造费用高，只适用于大批量生产。 冲压工艺广泛应用于汽车、飞机、农业机械、仪表电器、轻工和日用品等工业部 门。
模块一 铸、锻、焊工艺及应用
1 概述 2
锻压工艺基础 3
自由锻 模锻
4 5
板料冲压冷轧
1 概述
锻压：一种借助工具或模具在冲击或压力作用下，对金属坯料施加外力，使其产生塑形
变形，改变尺寸、形状及性能，用以制造机械零件或零件毛坯的成形加工方法，锻压又称 作锻造或冲压。 1.1 锻压生产的特点 优点：锻件的韧性好、纤维组织合理、尺寸稳定性好、锻件间性能变化小。
2 锻压工艺基础
2）变形速度：指金属在锻压加工过程中单位时间内的相对变形量。变
形速度的影响较复杂：一方面变形速度增大，冷变形强化现象严 重，变形抗力增大，锻造性能变坏；另一方面变形速度很大时产 生的热能使金属温度升高，提高塑性，降低变形抗力，锻造性能 变好。
3）变形时的应力状态：不同压力加工方法，金属内部的应力状态是不同
1.金属本质的影响
1）金属的化学成分：化学成分不同，塑性不同，锻造性能不同。 2）金属的组织状态：组织结构不同，锻造性能不同；单一固溶体组成的合金， 塑性好，锻造性能好；铸态柱状组织和粗晶结构不如细小均匀的晶粒结构； 金属内部有缺陷也不一样。
2.金属的变形条件
1）变形温度：温度升高，塑性上升，降低变形抗力，易于锻造；但温度过高也 会产生相应的缺陷，如氧化，脱碳、过热和过烧等。故要严格控制锻造温度 范围。
模锻的缺点：
1）模锻是整体成形，摩擦阻力大，故模锻所需设备吨位大，设备费用高； 2）锻模加工工艺复杂，制造周期长，费用高。故只适用于中小型锻件的成批或大批生产。
弯曲连杆的模锻过程
5 板料冲压 5.1 概述
板料冲压是利用装在冲床上的冲模对金属板料加压，使之产生变形或分离，从而 获得零件或毛坯的加工方法。板料冲压又称薄板冲压或冷冲压。
b) 胀形
成形工序简图
6 冷轧与热轧
热轧和冷轧都是型钢或钢板成型的工序，它们对钢材的组织和性能有很大的 影响，钢的轧制主要以热轧为主，冷轧只用于生产小号型钢和薄板。 热轧优点:可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺 陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧 制方向上，从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气 泡、裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。 缺点：1、经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物， 还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢材沿厚度方 向受拉的性能大大恶化 2.不均匀冷却造成的残余应力。对变形、稳定性、 抗疲劳等方面都可能产生不利的作用
的。在金属塑性变形时，压应力数目越多，其塑性变形越好，因 为压应力使滑移面紧密结合，防止产生裂纹；拉应力则使塑性变 形降低，应为它使缺陷扩大，使滑移面分离。但压应力时变形抗 力增大。故必须综合考虑塑性和变形抗力。
3 自由锻 3.1概述
自由锻指将金属坯料放在锻造设备的上下抵铁之间，施加冲击力或 压力，使之产生自由变形而获得所需形状的成形方法。坯料在锻 造过程中，除与上下抵铁或其它辅助工具接触的部分表面外，都 是自由表面，变形不受限制，锻件的形状和尺寸靠锻工的技术来 保证，所用设备与工具通用性强。 自由锻主要用于单件、小批生产，也是生产大型锻件的唯一方法。
4 模锻
模锻是将加热好的坯料放在锻模模膛内，在锻压力的作用下迫使坯料变形而获得锻件的
一种加工方法。坯料变形时，金属的流动受到模膛的限制和引导，从而获得与模膛形 状一致的锻件。
与自由锻相比，模锻的优点是：
1）由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂； 2）锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的力学性能和使用寿命。 3）锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时； 4）生产率较高； 5）操作简单，易于实现机械化； 6）生产批量越大成本越低。
锻造（及冲压）、冷轧对金属组织和性能的影响 锻造及冲压（ 热变形）：金属在再结晶温度以上进行塑性变形。能消除冷变形强化 （金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象）的痕迹，保持较低的塑性变形抗力 和良好的塑性。
冷变形（冷冲压、冷弯、冷挤、冷镦、冷轧和冷拔）：金属在其再结晶温度以下进 行塑性变形。能获得较高的硬度及表面质量
1.3 锻压生产的发展趋势
与当代的科学技术有很大的关系： 首先：材料科学的发展对锻压技术有着最直接的影响。 其次：新型科学的出现，缩短了锻件的生产周期，提高锻模设计和 生产水平。 第三：机械零件性能的要求使得研究和开发新的锻压件是必然的出 路。
2 锻压工艺基础
2.1锻造（及冲压）、冷轧对金属组织和性能的影响
图1 三种金属加工方法所得零件低倍宏观流线 缺点：不能直接锻制成形状复杂的零件；锻件的尺寸精度不够高；锻压生产所需的重型的 机器设备和复杂的工具，对于厂房基础要求较高，初次投资费用大。
1 概述 1.2 锻压生产的实用范围
类型：自由锻、模锻、特种锻造。 锻件的适用范围很广，几乎所有运动的重大受力构件都是由锻压成 形的。
锻造（及冲压）：在金属再结晶温度以上进行塑性变形。能消除冷变形强化的痕 迹，保持较低的塑性变形抗力和良好的塑性。
空 气 锤
2 锻压工艺基础 2.2金属的锻造性能
金属的锻造性能是用来衡量金属材料利用锻压加工方法成形的难易程度，是
金属的工艺性能指标之一。常用金属的塑性和变形抗力两个因素来综合衡量。 塑性越好，变形抗力越小，则锻造性能越好。影响金属锻造性能的因素有： 金属的本质和金属的变形条件。
冷轧 优点：成型速度快、产量高，且不损伤涂层，可以做成多种多样的截面 形式，以适应使用条件的需要；冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形，从 而提高了钢材的屈服点。
缺点：1. 仍然存在残余应力； 2. 抗扭性能较差； 3.冷轧成型钢壁厚较小，承 受局部性的集中荷载的能力弱。
a) 落料
b) 冲孔
落料与冲孔示意图
a) 变形三阶段
b) 冲裁力的变化
c) 冲裁零件断面
冲裁过程
各种拉深件
1—坯料 2—第一次拉深的产品（第二次拉深的坯料）
3—凸模 4—凹模 5—成品
拉深工序图
a)
弯曲过程 1—工件 2—凸模
b）弯曲产品 3—凹模
弯曲过程中金属变形简图
弯曲时的纤维方向
a) 压肋