压力加工(锻压)
3-1金属压力加工概论
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多晶体的塑性变形
大多数金属都属于多晶体， 大多数金属都属于多晶体，其塑性变形是所 有单晶粒变形的综合作用， 有单晶粒变形的综合作用，即晶内滑移和晶 间的转动 每个单晶粒内部的塑性变形仍主要是滑移 但在多晶体变形中同时伴随有晶粒间的滑移 和转动
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金属的加工硬化
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金属的可锻性
金属的可煅性是衡量材料经受压力加 工难易程度的工艺性能。 工难易程度的工艺性能 。 常将塑性和变 形抗力综合在一起来衡量金属的可锻性。 形抗力综合在一起来衡量金属的可锻性 。 塑性高、 变形抗力小， 则可锻性好， 塑性高 、 变形抗力小 ， 则可锻性好 ， 反 之，则差。 则差。
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（3）锻件公差 锻件的基本尺寸为零件的基本尺寸加 上加工余量。 上加工余量 。 而锻件的实际尺寸与其基 本尺寸之间所允许的偏差， 本尺寸之间所允许的偏差 ， 称为锻性公 差。
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4.确定坯料质量和尺寸 4.确定坯料质量和尺寸
（1）确定坯料质量G坯 确定坯料质量G 自由锻 的坯料质量为锻件的质量与 锻造时各种金属的质量之和， 锻造时各种金属的质量之和 ， 可按下式 计算： G坯=（1+k）G锻件 +k） G锻件－－－锻件质量
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７.确定锻造温度
根据锻件材料的化学成分， 根据锻件材料的化学成分 ， 确定始 锻及终锻温度。碳钢的始锻温度约为 1200℃ 终锻温度约为800℃ 1200℃，终锻温度约为800℃。
金属的机械性能取决于其组织。 金属的机械性能取决于其组织 。 组织改 变，则性能也随之变化。 则性能也随之变化。 随着变化程度地增加， 随着变化程度地增加 ， 这种由于塑性变 形在滑移面附近引起晶格的严重畸变， 形在滑移面附近引起晶格的严重畸变 ， 甚至产生碎晶而引起的强度和硬度的提 高 ， 塑性和韧性下降 。 这种现象称为加 塑性和韧性下降。 工硬化。 工硬化。
锻压机原理
锻压机原理锻压机是一种常见的金属加工设备，主要用于对金属材料进行锻造加工。
它利用压力对金属材料进行塑性变形，从而改变其形状和内部组织结构。
锻压机的工作原理是通过施加压力使金属材料发生塑性变形，从而实现对金属材料的加工和成形。
下面将详细介绍锻压机的工作原理。
首先，锻压机的工作原理是基于金属材料的塑性变形特性。
金属材料在一定温度和压力下会发生塑性变形，这是由于金属材料的晶粒在受力作用下发生滑移和再结晶现象。
锻压机利用这一特性，通过施加压力使金属材料发生塑性变形，从而实现对金属材料的加工和成形。
其次，锻压机的工作原理是通过机械传动系统实现对金属材料的加工。
锻压机通常由机架、滑块、上模、下模和传动系统等部件组成。
在工作时，传动系统通过电机驱动使机架上的滑块做往复运动，从而带动上模对金属材料进行压力加工。
通过控制传动系统的运动速度和压力大小，可以实现对金属材料的精确加工和成形。
另外，锻压机的工作原理还涉及加热和冷却系统。
在进行锻造加工时，金属材料通常需要在一定温度范围内进行加热处理，以提高其塑性和降低变形阻力。
而在加工完成后，还需要对金属材料进行冷却处理，以使其内部组织结构得以稳定和固化。
因此，锻压机通常配备有加热炉和冷却装置，以实现对金属材料的加热和冷却控制。
最后，锻压机的工作原理还涉及对金属材料的成形和变形控制。
在进行锻造加工时，需要根据金属材料的性质和加工要求，选择合适的成形工艺和工艺参数，以实现对金属材料的精确加工和成形。
而在加工过程中，还需要对金属材料的变形过程进行监测和控制，以确保加工质量和成形精度。
综上所述，锻压机的工作原理是基于金属材料的塑性变形特性，通过机械传动系统实现对金属材料的加工，涉及加热和冷却系统以及对金属材料的成形和变形控制。
了解锻压机的工作原理有助于我们更好地掌握其操作技巧和加工要点，提高加工效率和产品质量。
材料锻造冲压及特种成形工艺技术(PPT)
今天，我们不仅可以利用多工位的精密级进模冲 压出高精度、形状复杂的电机硅钢片，而且可以在级 进模中同时完成硅钢片的铆，这样，我们送进模具的 是硅钢片条料，从模具出来的是电机铁芯。
局部应用 实例 (yìngyòng)
材料(cáiliào)锻造、冲压和特种成形工艺技术
第一页，共四十五页。
概念
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。
在锻造加工中，坯料整体(zhěngtǐ)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。
冷锻的出现先于热锻。早期的红铜、金、银薄片和硬币都是 冷锻的。冷锻在机械制造中的应用到20世纪方得到推广，冷镦、冷 挤压、径向锻造、摆动辗压等相继开展，逐渐形成能生产不需切 削(qiēxiāo)加工的精密制件的高效锻造工艺。
第四页，共四十五页。
早期的冲压只利用铲、剪、冲头、手锤、砧座等简单工 具，通过手工剪切、冲孔、铲凿、敲击使金属板材(主要是铜 或铜合金板等)成形，从而制造锣、铙、钹等乐器和罐类器具。 随着中、厚板材产量的增长和冲压液压机和机械压力机的开 展，冲压加工也在19世纪中期开始(kāishǐ)机械化。
第三页，共四十五页。
金属工艺学(热)压力加工
4. 胎模锻 是在自由锻设备上使用 胎膜生产模锻件的工艺 方法。 胎膜种类：扣模、筒模 和合模
第二节 锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图 考虑内容： 1 敷料、余量和公差 为了简化零件的形状和结构，便于锻造而增加的一部分金属， 称为敷料。 在零件的加工表面上为切削加工而增加的尺寸，称为余量。 锻件公差是锻件名义 尺寸的允许变动量。
（4）应避免深孔或多孔结构。 （5）模锻件的整体结构应力求简单。
作业： 111页 （2）、（3）、（5）、（9）、（11）
第二节 锻造工艺规程的制订
2 分模面 上下锻模在模锻件上的分界面。 确定原则： （1）应保证模锻件能从模膛中取出来。 （2）应保证制成锻模后，上下两模沿分模面的模膛轮廓一致。 （3）应选在使模膛深度最浅的位置上。 （4）应使零件上所加敷料最少。 （5）最好是一个平面。
第二节 锻造工艺规程的制订
第一节 锻造方法
1. 自由锻工序 分为基本工序、辅助工序和精整工序 （1）基本工序 使金属坯料实现主要的变形要求，达到或 基本达到锻件所需尺寸和形状的工序。 镦粗 使坯料高度减小、横截面积增大的工序 拔长 使坯料横截面积减小、长度增大的工序 冲孔 使坯料具有通孔或盲孔的工序 弯曲 使坯料轴线产生一定曲率的工序 扭转 使坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定 角度的工序 错移 使坯料的一部分相对于另一部分平移错开的工序 切割 是分割坯料或去除锻件余量的工序 （2）辅助工序 是指进行基本工序之前的预变形工序。 （3）精整工序 完成基本工序后，提高锻件尺寸及位置精 度的工序。
金属工艺学（热）
机械制造工艺基础(第二章)教案
任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.28第二章锻压单元计划目的要求 1、掌握锻造的分类及工艺过程。
2、了解锻造的特点及应用。
3、掌握冲压的分类、特点及应用。
4、能够准确的判断锻造缺陷及产生的原因。
重点 1、锻造的分类及工艺过程。
2、冲压的分类。
3、锻造中的缺陷及产生的原因。
难点 自由锻与模锻的区别、冲压的不同工序。
课时安排 概述（1个课时）金属的加热和锻件冷却（1个课时）自由锻（2个课时）模锻（1个课时）冲压（1个课时）复习（1个课时）讲解习题册（1个课时）任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.29课程名称 机械制造工艺基础授课内容 教材对应位置 审批：压力加工 章 节二 1授课时数 1 授课时间 第二周 授课方式 讲授法教学目标认 知 目 标 掌握锻压的定义分类。
掌握锻造、冲压的定义及分类。
了解锻造、冲压的特点。
了解其他的压力加工的方法。
情 感 目 标 开拓思维，全面灵活的考虑、处理问题专业能力目标 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学重难点 教学重点 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学难点 压力加工的工序突破方法 通过观看锻压的加工视频、例举常见的锻压零件的实例加强理解。
自主探究 学生自行讨论在实际中所见到的锻压。
教 具 多媒体教学过程 主要内容及步骤组织教学 维持秩序、清点人数导入新课 把原材料制成毛坯是零件加工的前提，通常是由热加工工序来完成。
确定零件的结构时，必须与毛坯制造的工艺特点相适应，机械加工常用的毛坯有铸件、锻件、焊件和型材。
本章着重介绍应用普遍的锻压。
讲授新课 第二章 锻压§2－1 压力加工锻压：对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
一、锻造教学过程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤讲授新课锻造：在加压设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。
锻造工艺概述
锻造工艺概述锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。
锻造是机械制造中常用的成形方法。
通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。
冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。
有时还将处于加热状态，但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。
不过这种划分在生产中并不完全统一。
钢的再结晶温度约为460℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。
锻造按成形方法则可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成形轧制、辊锻、辗扩等。
坯料在压力下产生的变形基本不受外部限制的称自由锻，也称开式锻造；其他锻造方法的坯料变形都受到模具的限制，称为闭模式锻造。
成形轧制、辊锻、辗扩等的成形工具与坯料之间有相对的旋转运动，对坯料进行逐点、渐近的加压和成形，故又称为旋转锻造。
锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。
材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。
一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。
棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好，形状和尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。
只要合理控制加热温度和变形条件，不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。
铸锭仅用于大型锻件。
铸锭是铸态组织，有较大的柱状晶和疏松的中心。
因此必须通过大的塑性变形，将柱状晶破碎为细晶粒，将疏松压实，才能获得优良的金属组织和机械性能。
经压制和烧结成的粉末冶金预制坯，在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。
锻件粉末接近于一般模锻件的密度，具有良好的机械性能，并且精度高，可减少后续的切削加工。
金属压力加工工艺基础知识
金属压力加工工艺基础知识金属压力加工是一种常见的金属加工方式，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、建筑等行业。
它通过机械设备对金属材料施加力量，使其在受力作用下发生形变，并得到所需要的形状和尺寸。
以下是金属压力加工的基础知识。
1. 金属压力加工的主要方法金属压力加工主要包括锻造、轧制、挤压和拉伸等方法。
锻造是利用锤敲或机械压力对金属进行加工，使其在高温或室温下发生形变；轧制是通过辊轧机将金属材料压制为所需的形状；挤压是将金属放置在模具内，施加压力使其通过模具孔径形成所需形状；拉伸是将金属材料拉伸成细丝或薄板。
2. 金属材料的选择金属压力加工时，要选择适合的金属材料，常见的金属材料有钢、铁、铝、铜、镁等。
选择材料应考虑其机械性能、成本、可加工性等因素。
3. 加工工艺参数金属压力加工的工艺参数包括温度、压力、形变速度等。
不同工艺需要不同的参数，它们直接影响到成品的质量和性能。
4. 加工设备金属压力加工需要相应的设备，如锻压机、辊轧机、挤压机、拉伸机等。
这些设备具有不同的结构和功能，适用于不同的加工方式和材料。
5. 金属压力加工的优点金属压力加工具有高效、高精度、高稳定性等优点。
它能够生产各种复杂形状的金属制品，能够提高材料的机械性能和物理性能。
6. 金属压力加工的应用领域金属压力加工广泛应用于各个行业。
例如，锻造常用于制造航空发动机零件、汽车零件等；轧制常用于制造金属板材、管材等；挤压常用于制造铝合金门窗、铝合金型材等；拉伸常用于制造线材、薄板等。
总之，金属压力加工是一种重要的金属加工方式，掌握其基础知识对于从事相关行业的人员来说是很重要的。
只有了解金属压力加工的方法、材料选择、工艺参数、设备和应用领域等方面的知识，才能更好地进行金属加工，满足各种工业领域对金属制品的需求。
金属压力加工是一项复杂而重要的工艺，对于金属制品的制造起着至关重要的作用。
在金属压力加工领域，有许多基础知识需要了解和掌握，下面将进一步介绍金属压力加工的相关内容。
锻压试题
对
错
15
冲压也有冷、热冲压之分。
对
错
16
冲压只适用于金属材料，非金属材料不能冲压。
对
错
17
当冲裁件断面质量要求较高时，应选取较小的凸凹模间隙值。
对
错
18
锻件的冷却是保证锻件质量的重要环节之一。
对
错
19
锻件上直径小于25mm的小孔，一般不宜冲出。
加热温度过高
加热速度太快
保温时间过长
72
以下三种制造齿轮毛坯的方法中，其齿坯力学性能最好的方法是
用等于齿坯直径的圆钢切割
用小于齿坯直径的圆钢镦粗
用等于齿坯厚度的钢板切割
73
有一批15钢中等大小的锻件，锻后应采用
空冷
炉冷
坑冷
74
在保证锻件质量的前提下，应采用快速加热
对
错
75
在条件相同的情况下，低碳钢、中碳钢、高碳钢及合金钢加热时出现裂纹的倾向都一样。
对
错
42
某厂需要生产80000件外圆φ12、内径φ6.5的同轴度要求较高的垫圈，应选用的模具是
简单模
连续模
复合模
43
目前应用最广泛的锻坯加热炉是
手锻炉
反射炉
用的锻坯加热炉是
手锻炉
反射炉
煤气炉
电阻炉
45
坯料的始锻温度超过该材料所允许加热的最高温度，就会产生
过热、过烧
氧化
脱碳
对
错
58
弯曲前工件长度计算应以图纸上工件的哪一种尺寸为准？
外层尺寸
中性尺寸
内层尺寸
59
弯曲时坯料内侧受拉，外侧受压