1、第三节 塑性成形工艺设计 介绍自由锻、模锻、冲压的基本工艺内容 与主要参数 一、自由锻 1、绘制锻件图 是制定锻造工艺过程和锻件检验的依据 为了简化形状（余块）加工余量公差 画图（双点划线为零件轮廓） 2、计算坯料质量与尺寸 确定原材料质量 m料=m锻件m烧损m料头 确定坯料尺寸：坯料横截面积、直径或边长等 3、选择变形工序（锻造） 应根据工序特点和锻件形状来确定 例：小齿轮（盘类镦粗和冲孔等） 下料镦粗挤台阶（胎模）冲孔滚 圆平整 传动轴（杆类拔长、切肩等） 下料拔长镦法兰拔长 利用锻造比控制变形量。主要考虑材料、 性能（各向异性）。 4、选择锻造设备 根据作用在坯料上力的性质：锻锤和液压机
2、 锻锤：冲击力使坯料变形，以落下部分的 质量表示 液压机：静压力使坯料变形 5、确定锻造温度范围 终锻始锻的选择 考虑原则：良好的塑性、较低的变形抗力， 保证质量与效率。 6、确定加热、冷却及热处理规范 7、填写工艺卡片 二、模锻 1、绘制模锻件图 A、确定分模面（大、浅、平、检、省） 应选在锻件最大尺寸的截面上； 应选在模膛深度的最浅处； 分模面最好为一个平面，上下模的模膛 深度基本一致，以便于均匀充型； 应使上下模沿分模面的模膛轮廓一致； 选定的分模面应使所加的余块最少； B、确定加工余量及公差 模锻件比自由锻件小 C、设定模锻斜度 为了便于从模膛中取出锻件，垂直于分模 面的表面所设定的斜
3、度 D、设定圆角半径 避免锻件变形时应力集中开裂、纤维组织 被拉断，增加变形过程流动性，减少模具磨 损。 E、确定冲孔连皮：终煅后孔内留有的金属 薄层 F、锻件图 2、材料质量计算 V料V锻V连V飞 V氧 3、确定模锻工序 A、制坯与模锻 根据不同形状零件以某种成形为主。最后 都进入终锻。 B、切断与精整 切边、冲孔，校正、精压 4、确定设备（吨位） 5、确定锻造温度及热规范 三、冲压 1、分析工艺性 确定是否有难成形部分（间距、精度、 塑性与板厚是否能达到变形要求等）。 2、制定冲压方案 根据形状、变形程度等制定冲压工序。 3、计算坯料尺寸 A、弯曲： l=l1+l2+l0 =l1+l2+(
4、r+ks)/180 B、拉深（考虑切边） 4、确定排样及材料利用率 A、排样方式 单排、双排 斜排、直排 对排 B、利用率计算 （落料个数冲裁件面积/条料面积）100 5、计算中间工序次数及尺寸 每一次变形受材料抗拉极限限制时，需 分步完成总变形。 拉深系数 m=d/D（d：本次，D：前次） 6、选择冲压设备 根据冲裁力、拉深力确定 利用拉深系数确定各次拉深直径举例 圆形坯料直径153，板厚1， 成形圆桶直径52 计算m查表确定各次变形系数判断总 变形系数是否小于计算m计算各次拉深直 径 余块 自由锻锻件图 模锻1 模锻2 零件图绘制锻件图（坯料质量和尺寸 的计算下料确定工序加热温度设 备加热
5、坯料、锻打）检验锻件 锻件类别 图 例 锻造工序 盘类零件 镦粗（或拔长镦 粗），冲孔等 轴类零件 拔长（或镦粗拔 长），切肩，锻台阶等 筒类零件 镦粗（或拔长镦 粗），冲孔，在芯轴上 拔长等 环类零件 镦粗（或拔长镦 粗），冲孔，在芯轴上 扩孔等 弯曲类零 件 拔长，弯曲等 材料类型 锻造温度/ 始 锻 终 锻 10、15、20、25、30、 35、40、45、50 1200 800 15CrA、16Cr2MnTiA、 38CrA、20MnA、 1200 800 12CrNi3A、12CrNi4A、 38CrMoAlA 1180 850 40CrMnA 1150 800 铜合金 800900 650700 铝合金 450500 350380 锻件名称 半 轴 坯料质量 25kg 坯料尺寸 130240 材 料 18CrMnTi 工 序 图 例 锻出头部 拔长 拔长及修整 台阶 拔长并留出 台阶 锻出凹档及 拔长端部并 修整 模锻圆角半径
