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第2卷 加工技术卷 3

第11章 金属材料的冷塑性加工 3

11.1 金属材料冷精密锻造技术 3

11.1.1 概述 3

1．精密锻造的现状和发展 3

2．精密锻造工序成本的计算 6

11.1.2 精密锻造用黑色金属材料和下料 8

1．精密锻造用钢材 8

（1）影响钢材冷挤压性能的因素 8

（2）冷挤压钢材的退火处理 10

（3）汽车常用钢材的处理方式和用途 10

2．精密锻造用材的切断下料 12

（1）套筒切断模和刀片切断模 12

（2）解决切断面平面度的凹模改进设计 12

（3）减少压扁带的凹模改进设计 12

（4）提高切断面和轴线垂直度的模具改进 13

（5）断裂力学切断法 13

（6）切削法准备毛坯 14

（7）切断力的计算 14

11.1.3 精密锻造的润滑 14

1．润滑油润滑 14

2．磷化皂化润滑 15

（1）磷化皂化工艺 15

（2）磷化皂化处理的设备 16

（3）润滑方式的选用 16

11.1.4 精密锻造的几种基本形式 17

1．压缩工艺 17

（1）开式镦粗 17

（2）在凹模中镦粗 18

（3）镦粗变形材料流动规律 18

2．正挤压工艺 19

（1）正挤压许可断面缩减率 19

（2）平均挤压力的计算 19

（3）凹模入口半角的选择 19

（4）正挤压的变形区域和应力状态 20

（5）正挤压常见废品分析 20

3．反挤压工艺 21

（1）反挤压许用断面缩减率 21

（2）反挤压力的估算 22

（3）反挤压的变形区域 22

（4）冲头头部形状的选择 23

11.1.5 精密锻造的模具 25

1．精密锻造用模具材料 25

2．精密锻造用模架 27

（1）无导柱衬套的模架 27

（2）有导柱衬套的模架 28

（3）有环形顶出器的模架 28

（4）温精锻模架 28

3．冲头的设计 28

（1）反挤压冲头 28

（2）正挤压冲头 29

（3）镦挤用冲头 31

（4）穿孔冲头 31

（5）带活动心轴的冲头 32

（6）带孔的冲头 32

4．凹模的设计 32

（1）凹模图形实例 32

（2）凹模的分割 33

（3）预应力组合凹模的计算流程和程序 34

11.1.6 精密锻造实例 37

1．半轴生产工艺 37

（1）平锻机生产轻型货车半轴 37

（2）轻型货车半轴缩细工艺 38

2．直齿锥齿轮的精密锻造 40

（1）热锻冷精整生产直齿锥齿轮工艺 40

（2）闭塞挤压生产直齿锥齿轮工艺 43

3．花键的精密锻造技术 44

（1）多辊凹模正挤花键工艺 44

（2）整体凹模正挤花键工艺 45

（3）平板齿条展成法搓挤花键工艺 47

（4）成形法冷打花键工艺 48

11.1.7 挤光和滚压加工 49

1．孔的挤光 49

（1）挤压刀的几何参数 49

（2）挤光工具尺寸的确定 50

（3）挤光加工精度与表面粗糙度 50

（4）挤光压力 51

（5）挤压速度 52

（6）切削液 52

（7）挤光工具 52

2．孔的滚压 52

（1）滚柱式滚压工具形式 52

（2）滚柱式滚压工具几何参数 54

（3）滚压用量 54

（4）滚压次数 54

（5）滚压力F 54

（6）切削液 54

（7）滚压头 54

3．轴和孔的滚压工具 56

11.2 板材冲压技术 58

11.2.1 概述 58

1．板材冲压生产特点 58

2．冲压工艺分类 58

3．术语 58

11.2.2 冲裁 60

1．冲裁过程 60

2．冲裁时的压力 60

（1）冲裁力 60

（2）卸料力、推件力和顶件力 61

（3）压料力 61

（4）侧向力 61

（5）降低冲裁力的方法 61

3．冲裁间隙 61

4．凸、凹模的刃口尺寸 63

5．排样 64

6．精密冲裁 64

（1）精冲的工作原理 64

（2）精冲模结构 65

（3）精冲工艺参数 67

（4）精冲力的计算 67

7．高速冲裁 68

（1）高速压力机 68

（2）高速精密送料装置 68

（3）高速冲裁模 69

8．冲裁件的工艺性 69

（1）冲裁件的形状和尺寸 69

（2）冲裁件的精度和断面粗糙度 69

11.2.3 弯曲 69

1．弯曲过程 69

2．弯曲力 69

3．弯曲件毛坯长度计算 69

4．弯曲模工作部分尺寸 73

5．回弹 76

6．弯曲件的工艺性 77

11.2.4 拉深 77

1．拉深过程 77

2．拉深件毛坯展开尺寸 77

3．拉深次数及工序尺寸 79

（1）杯形件的拉深次数及工序尺寸计算 79

（2）帽形件的拉深次数及工序尺寸的计算 82

4．拉深力和压边力 83

（1）拉深力 83

（2）压边条件 84

（3）压边力 84

5．拉深模结构尺寸 84

6．带料连续拉深 85

7．拉深件的工艺性 89

11.2.5 成形 90

1．起伏成形 90

2．翻边 91

3．校平 92

11.2.6 冲压用模具 93

1．冲模分类 93

2．冲模基本结构组成 93

3．冲模的材料 93

4．冲模的试冲和调整 93

（1）冲模的安装与试冲 94

（2）冲裁模的调整 95

（3）弯曲模的调整 95

（4）拉深模的调整 95

（5）翻边模的调整 95

（6）试验决定毛坯尺寸 96

11.2.7 压力机技术参数 100

1．曲柄压力机 100

2．液压机 103

3．精冲压力机 103

11.2.8 冲压用材料标准 105

1．黑色金属 105

2．有色金属 108

3．非金属材料 108

参考文献 112