锻压工艺及应用

第1章 锻造成形概述 1

1.1概述 1

1.1.1锻造成形的特点 1

1.1.2锻造发展趋势 2

1.2锻造成形的基本原理 3

1.2.1金属塑性变形机理 3

1.2.2塑性变形对组织和性能的影响 5

1.2.3回复和再结晶 6

1.3锻造的基本分类 6

1.4锻造过程的摩擦与润滑 8

第2章 锻前准备 17

2.1锻造用料与模具 17

2.1.1锻造用材料 17

2.1.2模具 19

2.2下料 25

第3章 锻造成形前加热 29

3.1锻造加热的目的 29

3.2加热方法 29

3.2.1燃料加热 29

3.2.2电加热 30

3.3加热过程的物理化学变化 33

3.4加热温度及范围的确定 36

3.4.1始锻温度 36

3.4.2终锻温度 37

3.4.3加热规范 38

3.5加热时间确定 44

3.6锻造过程温度测量 47

3.6.1接触式测温 48

3.6.2非接触式测温 52

3.7加热过程缺陷分析与预防技术 54

3.7.1过热和过烧 54

3.7.2氧化、脱碳和增碳 56

3.7.3裂纹 58

3.7.4其他缺陷 58

第4章 自由锻 60

4.1概述 60

4.2自由锻基本工序 60

4.2.1镦粗 60

4.2.2拔长 64

4.2.3冲孔 69

4.2.4扩孔 71

4.2.5弯曲 72

4.3自由锻工艺规程制定 72

4.3.1工艺规程的制订原则 72

4.3.2自由锻工艺过程的内容 73

4.3.3自由锻造的基本工艺参数及锻件图 73

4.4合金钢和有色金属锻造 79

4.4.1莱氏体高合金工具钢的锻造 79

4.4.2不锈钢锻造 82

4.4.3高温合金锻造 84

4.4.4铝合金锻造 86

4.4.5镁合金锻造 89

4.4.6铜合金锻造 92

4.5典型自由锻工艺举例 94

4.5.1轴类零件的自由锻工艺示例 94

4.5.2水压机自由锻热轧辊锻件工艺示例 99

第5章 模锻工艺 103

5.1概述 103

5.1.1模锻的特点 103

5.1.2模锻的分类 103

5.2模锻图制定 106

5.3自由锻锤上胎模锻 113

5.4模锻锤上模锻 115

5.4.1锤上模锻的特点和要求 115

5.4.2模锻设备吨位的确定 116

5.4.3毛坯尺寸的确定 118

5.4.4锻模结构设计 118

5.4.5确定模锻工序 120

5.5高速锤及对击锤上模锻 122

5.5.1高速锤上模锻 122

5.5.2对击锤上模锻 123

5.6螺转压力机上模锻 124

5.7热模锻机上模锻 126

5.8平锻机上模锻 127

5.9典型模锻工艺举例——壁薄筋高叉形类锻件锻造工艺 129

第6章 特种锻造 134

6.1精密模锻 134

6.1.1精密模的特点及工艺要点 134

6.1.2精密模锻锻件及模具设计 135

6.1.3精密模锻工艺 137

6.2等温锻造 138

6.2.1等温锻造的特点及分类 138

6.2.2等温锻造工艺及模具 140

6.3超塑性锻造 142

6.4粉末锻造 144

6.4.1粉末锻造特点与工艺 144

6.4.2粉末锻造种类及应用 146

6.5液态模锻 148

6.6高速锤锻造 152

6.7典型特种锻造工艺举例——精密模锻某汽车差速器行星齿轮 153

第7章 常用锻压设备 158

7.1空气锤 159

7.2蒸汽锤—空气锤 161

7.3液压机 162

7.4旋转锻压机 164

7.5螺旋压力机 166

7.6曲柄压力机 168

7.7平锻机 169

第8章 锻造过程信息化 172

8.1锻造工艺计算机辅助设计（CAD） 172

8.1.1锻造工艺设计CAD相关国内外软件 172

8.1.2零件造型及锻件输入 173

8.2有限元分析概述 176

8.3金属塑性成形模拟 178

8.4锻造工艺CAD/CAM 180

8.4.1模具CAD/CAM技术的应用 180

8.4.2锻模CAD/CAM 183

8.4.3几种锻模CAD/CAM系统 185

8.5锻造工艺CAE 187

第9章 冲压变形的基本原理 189

9.1冲压的定义及分类 189

9.2冲压变形的特点与应用 190

9.3冲压变形毛坯的分区 191

9.4板料冲压成形的性能试验 191

9.5常用冲压材料及其力学性能 193

9.6冲压设备简介 195

第10章 冲裁工艺及模具设计 196

10.1冲裁变形及受力分析 196

10.1.1冲裁变形过程 196

10.1.2冲裁变形区的受力分析 196

10.1.3冲裁件断面的特征 197

10.2冲裁模具间隙及凸模与凹模刃口尺寸确定 198

10.2.1冲裁模具间隙 198

10.2.2凸模与凹模刃口尺寸确定 200

10.3影响冲裁件质量的因素 203

10.4冲裁力和压力中心的计算 204

10.4.1冲裁力的计算 204

10.4.2压力机公称压力的选取 204

10.4.3压力中心的确定 204

10.4.4降低冲裁力的措施 205

10.5排样 206

10.6冲裁模的结构设计 207

10.6.1单工序冲裁模 207

10.6.2复合冲裁模 209

10.6.3级进冲裁模 209

10.7冲裁模主要零部件的结构设计 211

10.7.1凸模与凸模组件的结构设计 211

10.7.2 凹模的结构设计 213

10.7.3卸料与推件零件的设计 215

10.7.4模架 216

第11章 弯曲工艺及模具设计 217

11.1弯曲变形过程及特点 217

11.1.1弯曲变形过程 217

11.1.2板料弯曲的塑性变形特点 218

11.1.3弯曲变形区的应力和应变状态 219

11.2弯曲变形卸载后的回弹 220

11.2.1回弹现象 220

11.2.2影响回弹的主要因素 220

11.2.3回弹值的确定 221

11.2.4减少回弹的措施 222

11.3弯曲成形工艺设计 223

11.3.1最小相对弯曲半径rmin/t 223

11.3.2弯曲件坯料展开尺寸的计算 225

11.3.3弯曲力的计算 227

11.4弯曲模具设计 228

11.4.1典型弯曲模结构 228

11.4.2弯曲模工作部分尺寸的设计 229

第12章 拉深工艺及拉深模具设计 233

12.1拉深变形过程及受力分析 233

12.1.1拉深变形的过程及特点 233

12.1.2拉深变形过程的受力分析 234

12.1.3拉深成形的起皱与拉裂 237

12.2圆筒形件拉深 237

12.2.1拉深件毛坯尺寸的确定 238

12.2.2拉深系数及其影响因素 239

12.2.3无凸缘件的拉深次数和工序尺寸的确定 241

12.2.4有凸缘圆筒形零件的拉深方法及工艺计算 242

12.2.5阶梯圆筒形件的拉深 244

12.3盒形件的拉深 246

12.3.1盒形件的变形特点 246

12.3.2盒形零件拉深毛坯形状与尺寸的确定 247

12.3.3盒形件拉深的变形程度 249

12.3.4高盒形件多工序拉深方法及工序件尺寸的确定 249

12.4拉深力及功的计算 250

12.5拉深模具的设计 253

12.5.1拉深模具的分类及典型结构 253

12.5.2拉深模工作部分的结构和尺寸 254

第13章 其他成形工艺及模具 260

13.1胀形 260

13.1.1胀形变形特点 260

13.1.2局部胀形 260

13.1.3空心毛坯的胀形 261

13.2翻边 262

13.2.1内孔翻边 262

13.2.2外缘翻边 264

13.3缩口 265

参考文献 266