金工实训（第2版）柴增田课件 第4章 锻压

第4章锻压锻压是指对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件或工件毛坯的成形加工方法。4.1概述4.1.1锻压的特点、分类及应用

1.锻压有以下特点（1)改善金属组织，提高力学性能。（2)锻压件的外形和表面粗糙度已接近或达到成品零件的要求，只需少量或不需切削加工即可得到成品零件。减少金属加工损耗，节约材料。（3)锻压加工适用范围广泛，且模锻、冲压有较高的劳动生产率。（4)锻压加工的不足是锻件(锻造毛坯)尺寸精度不高，难以直接锻制外形和内腔复杂的零件且设备费用较高。2．锻压的分类及应用锻压包括锻造和冲压两大部分。4.1.2锻压成形的基本原理在外力作用下引起固体的形状和尺寸的改变称为变形。其变形过程可分为弹性变形、弹性-塑性变形、断裂三个阶段。物体在弹性限度内的变形称为弹性变形。当作用在物体上的外力取消后，物体的变形不完全恢复而保留一部分永久变形，这种变形称为塑性变形。当应力超过材料的抗拉强度即产生断裂。4.2坯料的加热和锻件的冷却4.2.1加热设备1.手锻炉1-灰坑2-火钩槽3-鼓风机4-炉箅5-后炉门6-烟囱

7-前炉门

8-堆料平台2．室式炉3．反射炉1-燃烧室2-火墙3-加热室4-坯料5-炉门6-鼓风机7-烟道8-换热器4.电阻加热炉

1-炉门2-电热体3-炉膛4-踏杆

4.2.2锻造温度范围的确定表4-1常用金属材料的锻造温度范围种类始锻温度/℃终锻温度/℃低碳钢1200～1250800中碳钢1150～1200800合金结构钢1100～1150850铝合金450～500350～380铜合金800～900670～700碳钢加热温度与火色的关系表4-2碳钢加热温度与火色的关系温度/℃130012001100900800700600火色黄白淡黄黄淡红樱红暗红赤褐4.2.3锻件的冷却方法1．空冷在无风的空气中，锻后件单个或成堆的直接放在干燥的地面上冷却。2．坑冷锻后件放到地坑或铁箱中封闭冷却或埋入坑内砂子、石灰或炉渣中冷却。3．炉冷锻后件直接装入500～700℃加热炉中，随炉缓慢冷却。

4.3自由锻4.3.1自由锻设备自由锻造有手工锻造和机器自由锻造两种。机器自由锻造的设备有空气锤、蒸汽。空气锤和水压机。1.空气锤1一压缩缸；2一工作缸；3一压缩活塞；4一工作活塞；5一连杆；6一电动机；7一减速器；8一上旋阀；9一下旋阀；10一踏杆；11一上砧；12一下砧；13一砧垫；14一砧座2.蒸汽-空气锤l一进气管；2一节气阀；3一滑阀；4一上气道；5一下气道；6一汽缸；7一活塞；8一锤杆；9一锤头；lO一上砧；11一坯料；12一下砧；13一砧垫；14一砧座；15一排气管（2)双柱式蒸汽一空气锤3.水压机（1)水压机的特点4.3.2自由锻基本工序自由锻的工序分为：基本工序、辅助工序和精整工序三类。基本工序是实现锻件基本成形的工序，有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、切割等。为便于实施基本工序而使坯料预先产生少量变形的工序称为辅助工序，如压肩、压痕、倒棱等。在基本工序之后，为修整锻件的形状和尺寸，消除表面不平，矫正弯曲和歪扭等目的而施加的工序，称为精整工序，如滚圆、摔圆、平整、校直等。4.3.3典型锻件自由锻工艺过程4.3.4锤上自由锻实习的安全规则

4.4胎模锻4.4.1胎模的结构1一导销2一导销孔3一小孔

4一模膛5一毛边槽4.4.2胎模锻的工艺过程a)下料，加热；b）镦粗；c)套模中终锻；d)冲除连皮4.5冲压冲压是利用冲模使板料产生分离或者变形的加工方法。由于冲压主要用于加工板料零件，故又称为板料冲压。同时，由于冲压加工通常在室温下进行，不需要加热，故又称为冷冲压。4.5.1冲压设

1.冲床(曲柄压力机)1一工作台2一导轨3一床身4一电动机5一连杆6一制动器7一曲轴8一离合器9一飞轮10一V带11一滑块12一踏板13一拉杆（2)冲床的主要参数1)公称压力冲床工作时，滑块上所允许的最大作用力，常用千牛(kN)表示。2)闭合高度滑块在行程达到最下位置时，其下表面到工作台面的距离(mm)。3)滑块行程曲轴旋转时，滑块从最上位置到最下位置所走过的距离，用mm表示。2.摩擦压力机1-踏板2-工作台3-滑块4-制动挡块5、7-V带轮6-电动机8-传动轴9-左摩擦盘10-右摩擦盘12-飞轮11、13、16-杠杆14-摆块15-螺杆17-床身3.油压机1-充液筒2-充液阀

3-活塞4-活塞杆5-主缸

6-上横梁7-滑块8-立柱9-工作台10-顶出缸ll-顶出活塞4.5.2冲压的基本工序1．剪切

把板料切成一定宽度的条料称为剪切，它是冲压的备料工序。剪切所用剪床有如下三种：平口剪床、斜口剪床、圆盘剪床。1一上刃口2一板料3一下刃口2．冲孔和落料冲孔是在工件上冲出所需要的孔，被冲下的部分是废料；落料时，则被冲下的部分是有用的工件，冲剩的料是废料。冲孔和落料统称为冲裁，所用的冲模称为冲裁模。a)落料b)冲孔3．弯曲4．拉深1-冲头2-压板3-凸模4.5.3冲模冲模是冲压的工具，一般分为上模(凸模)和下模(凹模)两部分。

1．凸模与凹模1一模柄2一上模座3一导套4一导柱5