第一节 冲压成型操作前的技术准备
一,工艺制定及模具设计的工作程序
第十三章 金属塑性成型操作试验
?冲压件的图纸及技术条件完整性
?原材料的尺寸规格、力学性能和工艺性能
?生产批量（大量、大批或小批）
?供选用的冲压设备的型号、规格、主要技术参数
及使用说明书
?模具制造条件及技术水平
?各种技术标准、设计手册等技术资料
?分析冲压的工艺性
?分析比较确定工艺方案
?选定冲模类型及结构形式，设计模具总图及零件图
?选用冲压设备
?冲压件的工艺性分析
?毛坯尺寸展开计算
?排样及裁板方式的经济性分析
?工序次数的确定，半成品过渡形状及尺寸计算
?工艺方案的技术性、经济性综合分析比较
?选定模具结构形式的合理性分析
?模具主要零件结构形式、材料选择、公差配合、技术要求的说明
?凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算
?模具主要零件的强度计算、压力中心的确定、弹性元件的选用和核算等
?选择冲压设备类型及吨位的依据及其他需要说明的内容
?制定如图 12－ 1所示的矩形盒拉
深件的有关工艺参数及工艺流程
已知尺寸 （ 按板厚中心线计算 ）,
A=195.5(mm)； B=90.5(mm)；
rp=6.75(mm)； r=8.75(mm)
二冲压成型工艺制定及模具设计过程实例
（ 1）毛坯尺寸展开计算
( 2 )检查能否一次拉深成型
相当毛坯直径
由已知尺寸得：
查手册得：
故, 所以不能一次拉成，需进行多次拉深。
（ 3） 计算（ n-1）道工序尺寸
取角间距 (不包括料厚 )
椭圆曲率半径：
椭圆的长、短半轴：
椭圆周长：
（ 4） 判断能否用平板毛坯直接拉成 n-1道尺寸
相当圆筒直径：
椭圆筒高度：
（ 5） n-2道工序尺寸
椭圆极限拉深系数：取 c=1.08,查手册取 ［ m1］ =0.57
不能进行第一次拉深。因此
取 mn-1=0.7,查手册得 K=1.13，
n-2道椭圆高度：
（ 6） 检查能否用平板毛坯直接拉成 n-2道
取
可进行第一次拉深。
（ 7） 平板毛坯尺寸的确定
查手册得 K＝ 1.08
毛坯长半轴
毛坯短半轴：
（ 8） 核对毛坯面积，并适当调整
由于计算误差会使毛坯面积与盒形件面积不一致,
故要核对毛坯面积 。 并视情况进行调整, 使毛坯面积
基本与零件面积一致 。
毛坯面积：
而盒形件面积：
应适当放大毛坯的长短轴，毛坯长短轴变为：
毛坯面积变为：
（ 9） 画出工序图
毛坯面积稍大与零件面积是合适的。
工序图如图 12－ 2所示 。
第二节 冲压成型操作试验的模具安装与调试
一,模具的选择与安装调试
?测量冲模的主要安装尺寸，选定适用的冲床类型与规格。
?检查设备与模具能否正常工作。
?将速杆调至最短的位置。
?将上下模闭合，推至压力机工作台中心，使模柄对准滑块中心的模柄孔。
?用手搬动飞轮，使滑块至下死点，然后调整连杆长度，使滑块底面与模
具上平面接触，并用压板等紧固件固定好上下模。
?小心地使压力机寸动，注意模具有无障碍（尤其要注意下死点附近），
用手搬动飞轮，用厚纸试冲一次，检查模具间隙等是否合理。
?开动空车 2～ 3次，仍无异常，即可完全锁紧连杆，送入坯料试冲
第三节 锻造成型操作前的技术准备
一,工艺制定工作程序
?根据产品零件图的工艺分析及具体的生产条件，选择合理的模锻工艺方案
?锻件图设计
?确定所需的锻造工序并选择所用设备
?填写锻造工艺卡片
?锻造工艺过程管理等（如工序间检验及最终检验的安排）
二,锻模设计工作程序（以锤上锻模为例）
?计算毛坯图并画截面图
?设计模锻型槽
?确定设备吨位
?设计锻模结构
三,锻造工艺具体操作实例
热模锻压力机上轴对称类锻件 （ 变速齿轮 ） 采用模锻 。 这是第
一类第一组较复杂的圆形锻件 。
（ 1） 设备选择
根据所给参数计算其变形力, 并按变形力不超过设备公称压力的
85％ 选择设备 。 本锻件选用设备为 20MN模锻压力机 。
（ 2） 工艺分析
变速齿轮锻件轮辐较薄而且上下不对称, 上半部形成一条较深而窄
的环形槽, 即图中的 Ф 133mm。 在模锻变形时, 要充满轮缘内侧比较
困难 。 本锻件模锻工步为：镦粗－预锻－终锻 。 见图 12－ 3。
（ 3） 坯料选择
经过计算，坯料选定为 Ф75× 145mm。
按公式 计算坯料体积 。
按公式 计算坯料直径。
按公式 计算坯料的长度。
（ 4） 工步设计
a.镦粗工步
本例主要解决轮缘内侧的充满 。 轮毂上半部也具有壁厚较薄
的孔, 成型过程主要为压入充满 。 镦粗后高度为 30mm,镦粗后
坯料外径已覆盖轮缘宽度的一半以上, 在预锻模膛变形时, 金属
先与轮缘接触, 使金属流入模膛深处, 保证充满 。
b.预锻工步
轮缘部分, 预锻比终锻厚 2mm,终锻时镦粗成型 。 轮辐部分,
虽然比较薄, 但轮辐宽度并不大, 金属在终锻时, 容易从轮辐流
入轮缘 。 其厚度比终锻大 2mm。 在终锻时, 这部分压入到轮缘, 充
满模膛深处 。 轮缘内侧尺寸, 预锻工步选用同终锻工步相等或小
0.5mm。
二,推杆套筒模具的安装与调整
?锻锤模的安装与调整
?摩擦压力机锻模的安装与调整
?热模锻压力机锻模的安装与调整
?平锻模的安装与调整
?辊锻模的安装与调整
?切边模的安装与调整
第四节 锻造成型操作试验的模具安装与调试
一,锻造成型操作试验的模具选择与安装调试
?a.锤锻模的安装
将锤头抬起，并用木柱将锤头支撑在装模时要求的高度。将
已选好的键放入上模和模座的键槽中。然后将上、下模成对地搬
到锤上。用撬杠将锻模拨向靠键的一侧，并在上模的键侧面放好
垫片，落下锤头，使垫片嵌在锤头键槽与键之间打紧插入到燕尾
另一侧面的斜楔，将上、下模紧固。开动锻锤轻轻地空击，再打
紧斜楔。没有锁扣的锻模需要查看检验角，看上下模之间是否有
错移。若无错移，则预热模具和锤杆进行试锻，并检验首件。首
件合格后，装模工作才告完结。
? b.锤锻模的调整
（ 1）纵向错移：可通过定位键两侧的垫片调整，应事先准备好
自 0.5到 5毫米厚的各种垫片，供调整时使用，一般只调上模，如
错移量过大时，也可上下模同时调整。
（ 2） 横向错移：即左右错移, 可根据错移的大小, 退出和打紧
机架两侧的斜楔, 达到调整的目的 。
（ 3） 转动：即上下模之间转动了一个角度 。 这时可采用两块专
用的斜楔状的垫片, 左右两侧前后地放在燕尾侧面, 使错移的角
度消除 。
?摩擦压力机上使用的模具与锤锻模不同，它不是用燕尾、斜楔
紧固在设备上，而是采用压板依靠螺钉紧固在摩擦压力机上。当
摩擦压力机上备有过渡垫板，而垫板上有燕尾槽时，此时可用螺
钉将垫板分别紧固于滑块及工作台面上，而具有燕尾的模具,可
像锤上锻模一样紧固。摩擦压力机上模具的调整，主要依靠调整
上、下模锁扣间隙来实现。
? 有时, 为了避免锻件发生的错移, 在模具上增设有导向机构,
如导柱及导套等 。
?热模锻压力机锻模大多采用镶块模结构，即在通用模架上，用
压板或键固定圆形或矩形镶块。 矩形镶块模后方用后挡块，前
方用斜面压板紧固。模座左右侧装有紧固螺栓。矩形镶块模的底
部亦可开十字形布置的键槽，用键固定位置，用轻型压板压紧。
对于圆形镶块可用具有符合镶块外径和镶块凹槽直径的后挡板和
压板紧固，此种镶块应配有键槽，用键防止镶块转动。
?热模锻压力机上的锻模模座上一般都设有导向装置, 故几乎不
存在水平方向的错移 。 上, 下模座分别用螺栓紧固并固定在压力
机滑块和工作台面上 。
?平锻模由凸模、凹模夹持器、活动凹模和固定凹模等组成。
?凸模夹持器有多种紧固形式, 如压盖式, 插销式, 拉紧螺栓式,
它们分别通过压盖, 插销和拉紧螺栓, 将凸模固定在夹持器上 。
凸模夹持器直接安装在主滑块的凹座中 。
?凸模有整体式的或组合式的, 它们尾柄部分的结构与凸模夹持
器相配合 。
?凹模分为活动与静止两块, 左 （ 上 ） 凹模装在平锻机的夹紧滑
块上, 右 （ 下 ） 凹模装在机架上 。
?在平锻机的凸模夹持器上, 一般都有调整用斜楔, 可用来进行
前后, 左右的调整 。 垂直分模平锻机, 可在凹模的厚度方向上,
加减垫片, 用以调整凹模的夹紧度 。
?辊锻模一般采用扇形模，用压板、螺钉直接固定在锻辊上，也
有用斜楔固定的。
?辊锻模需进行三方面的调整：
a.中心距调整：即调整两扇辊锻模之间的间隙, 以便获得在高度
方向上尺寸合格的锻件 。
b.角度调整：当两扇辊锻模产生角度位移时, 则应调整其角度,
使之能同时咬入坯料, 在锻件长度方向上不发生错模 。
c.轴向调整,两扇辊锻模左右错移时, 应进行轴向调整 。
? 辊锻机上, 都设有上述三种调整机构, 因而无需通过装拆模
具进行调整, 但对于无轴向调整装置的辊锻机, 则需通过在模
具与辊锻之间增加垫片进行调整 。
?切边通常在切边压力机（即曲柄压力机）上进行。切边模主要
由上模（凸模）和下模（凹模）两大部分组成。凹模通常固定于
紧固在压力机工作台或垫板上的下模座内；凸模则通常固定于紧
固在滑块上的上模座内。有时凸模亦可直接紧固于滑块上。凸模
及凹模多用楔或螺钉分别紧固在其模座上。切边模也可带有导柱
及导套装置，以保证上下模的对中。
?切边模安装时, 需将压力机封闭高度调至最大 。 装好后, 需用
点动按钮 （ 或用手直接扳动飞轮－小型压力机 ）, 使滑块逐步慢
速下移, 使上模接近下模 。 当滑块达到下死点时, 调整封闭高度,
以使凸模插入到凹模内一段合适的距离 。 若间隙不符合要求, 则
需前后左右进行调整 。
一,工艺制定及模具设计的工作程序
第十三章 金属塑性成型操作试验
?冲压件的图纸及技术条件完整性
?原材料的尺寸规格、力学性能和工艺性能
?生产批量（大量、大批或小批）
?供选用的冲压设备的型号、规格、主要技术参数
及使用说明书
?模具制造条件及技术水平
?各种技术标准、设计手册等技术资料
?分析冲压的工艺性
?分析比较确定工艺方案
?选定冲模类型及结构形式，设计模具总图及零件图
?选用冲压设备
?冲压件的工艺性分析
?毛坯尺寸展开计算
?排样及裁板方式的经济性分析
?工序次数的确定，半成品过渡形状及尺寸计算
?工艺方案的技术性、经济性综合分析比较
?选定模具结构形式的合理性分析
?模具主要零件结构形式、材料选择、公差配合、技术要求的说明
?凸、凹模工作部分尺寸与公差的计算
?模具主要零件的强度计算、压力中心的确定、弹性元件的选用和核算等
?选择冲压设备类型及吨位的依据及其他需要说明的内容
?制定如图 12－ 1所示的矩形盒拉
深件的有关工艺参数及工艺流程
已知尺寸 （ 按板厚中心线计算 ）,
A=195.5(mm)； B=90.5(mm)；
rp=6.75(mm)； r=8.75(mm)
二冲压成型工艺制定及模具设计过程实例
（ 1）毛坯尺寸展开计算
( 2 )检查能否一次拉深成型
相当毛坯直径
由已知尺寸得：
查手册得：
故, 所以不能一次拉成，需进行多次拉深。
（ 3） 计算（ n-1）道工序尺寸
取角间距 (不包括料厚 )
椭圆曲率半径：
椭圆的长、短半轴：
椭圆周长：
（ 4） 判断能否用平板毛坯直接拉成 n-1道尺寸
相当圆筒直径：
椭圆筒高度：
（ 5） n-2道工序尺寸
椭圆极限拉深系数：取 c=1.08,查手册取 ［ m1］ =0.57
不能进行第一次拉深。因此
取 mn-1=0.7,查手册得 K=1.13，
n-2道椭圆高度：
（ 6） 检查能否用平板毛坯直接拉成 n-2道
取
可进行第一次拉深。
（ 7） 平板毛坯尺寸的确定
查手册得 K＝ 1.08
毛坯长半轴
毛坯短半轴：
（ 8） 核对毛坯面积，并适当调整
由于计算误差会使毛坯面积与盒形件面积不一致,
故要核对毛坯面积 。 并视情况进行调整, 使毛坯面积
基本与零件面积一致 。
毛坯面积：
而盒形件面积：
应适当放大毛坯的长短轴，毛坯长短轴变为：
毛坯面积变为：
（ 9） 画出工序图
毛坯面积稍大与零件面积是合适的。
工序图如图 12－ 2所示 。
第二节 冲压成型操作试验的模具安装与调试
一,模具的选择与安装调试
?测量冲模的主要安装尺寸，选定适用的冲床类型与规格。
?检查设备与模具能否正常工作。
?将速杆调至最短的位置。
?将上下模闭合，推至压力机工作台中心，使模柄对准滑块中心的模柄孔。
?用手搬动飞轮，使滑块至下死点，然后调整连杆长度，使滑块底面与模
具上平面接触，并用压板等紧固件固定好上下模。
?小心地使压力机寸动，注意模具有无障碍（尤其要注意下死点附近），
用手搬动飞轮，用厚纸试冲一次，检查模具间隙等是否合理。
?开动空车 2～ 3次，仍无异常，即可完全锁紧连杆，送入坯料试冲
第三节 锻造成型操作前的技术准备
一,工艺制定工作程序
?根据产品零件图的工艺分析及具体的生产条件，选择合理的模锻工艺方案
?锻件图设计
?确定所需的锻造工序并选择所用设备
?填写锻造工艺卡片
?锻造工艺过程管理等（如工序间检验及最终检验的安排）
二,锻模设计工作程序（以锤上锻模为例）
?计算毛坯图并画截面图
?设计模锻型槽
?确定设备吨位
?设计锻模结构
三,锻造工艺具体操作实例
热模锻压力机上轴对称类锻件 （ 变速齿轮 ） 采用模锻 。 这是第
一类第一组较复杂的圆形锻件 。
（ 1） 设备选择
根据所给参数计算其变形力, 并按变形力不超过设备公称压力的
85％ 选择设备 。 本锻件选用设备为 20MN模锻压力机 。
（ 2） 工艺分析
变速齿轮锻件轮辐较薄而且上下不对称, 上半部形成一条较深而窄
的环形槽, 即图中的 Ф 133mm。 在模锻变形时, 要充满轮缘内侧比较
困难 。 本锻件模锻工步为：镦粗－预锻－终锻 。 见图 12－ 3。
（ 3） 坯料选择
经过计算，坯料选定为 Ф75× 145mm。
按公式 计算坯料体积 。
按公式 计算坯料直径。
按公式 计算坯料的长度。
（ 4） 工步设计
a.镦粗工步
本例主要解决轮缘内侧的充满 。 轮毂上半部也具有壁厚较薄
的孔, 成型过程主要为压入充满 。 镦粗后高度为 30mm,镦粗后
坯料外径已覆盖轮缘宽度的一半以上, 在预锻模膛变形时, 金属
先与轮缘接触, 使金属流入模膛深处, 保证充满 。
b.预锻工步
轮缘部分, 预锻比终锻厚 2mm,终锻时镦粗成型 。 轮辐部分,
虽然比较薄, 但轮辐宽度并不大, 金属在终锻时, 容易从轮辐流
入轮缘 。 其厚度比终锻大 2mm。 在终锻时, 这部分压入到轮缘, 充
满模膛深处 。 轮缘内侧尺寸, 预锻工步选用同终锻工步相等或小
0.5mm。
二,推杆套筒模具的安装与调整
?锻锤模的安装与调整
?摩擦压力机锻模的安装与调整
?热模锻压力机锻模的安装与调整
?平锻模的安装与调整
?辊锻模的安装与调整
?切边模的安装与调整
第四节 锻造成型操作试验的模具安装与调试
一,锻造成型操作试验的模具选择与安装调试
?a.锤锻模的安装
将锤头抬起，并用木柱将锤头支撑在装模时要求的高度。将
已选好的键放入上模和模座的键槽中。然后将上、下模成对地搬
到锤上。用撬杠将锻模拨向靠键的一侧，并在上模的键侧面放好
垫片，落下锤头，使垫片嵌在锤头键槽与键之间打紧插入到燕尾
另一侧面的斜楔，将上、下模紧固。开动锻锤轻轻地空击，再打
紧斜楔。没有锁扣的锻模需要查看检验角，看上下模之间是否有
错移。若无错移，则预热模具和锤杆进行试锻，并检验首件。首
件合格后，装模工作才告完结。
? b.锤锻模的调整
（ 1）纵向错移：可通过定位键两侧的垫片调整，应事先准备好
自 0.5到 5毫米厚的各种垫片，供调整时使用，一般只调上模，如
错移量过大时，也可上下模同时调整。
（ 2） 横向错移：即左右错移, 可根据错移的大小, 退出和打紧
机架两侧的斜楔, 达到调整的目的 。
（ 3） 转动：即上下模之间转动了一个角度 。 这时可采用两块专
用的斜楔状的垫片, 左右两侧前后地放在燕尾侧面, 使错移的角
度消除 。
?摩擦压力机上使用的模具与锤锻模不同，它不是用燕尾、斜楔
紧固在设备上，而是采用压板依靠螺钉紧固在摩擦压力机上。当
摩擦压力机上备有过渡垫板，而垫板上有燕尾槽时，此时可用螺
钉将垫板分别紧固于滑块及工作台面上，而具有燕尾的模具,可
像锤上锻模一样紧固。摩擦压力机上模具的调整，主要依靠调整
上、下模锁扣间隙来实现。
? 有时, 为了避免锻件发生的错移, 在模具上增设有导向机构,
如导柱及导套等 。
?热模锻压力机锻模大多采用镶块模结构，即在通用模架上，用
压板或键固定圆形或矩形镶块。 矩形镶块模后方用后挡块，前
方用斜面压板紧固。模座左右侧装有紧固螺栓。矩形镶块模的底
部亦可开十字形布置的键槽，用键固定位置，用轻型压板压紧。
对于圆形镶块可用具有符合镶块外径和镶块凹槽直径的后挡板和
压板紧固，此种镶块应配有键槽，用键防止镶块转动。
?热模锻压力机上的锻模模座上一般都设有导向装置, 故几乎不
存在水平方向的错移 。 上, 下模座分别用螺栓紧固并固定在压力
机滑块和工作台面上 。
?平锻模由凸模、凹模夹持器、活动凹模和固定凹模等组成。
?凸模夹持器有多种紧固形式, 如压盖式, 插销式, 拉紧螺栓式,
它们分别通过压盖, 插销和拉紧螺栓, 将凸模固定在夹持器上 。
凸模夹持器直接安装在主滑块的凹座中 。
?凸模有整体式的或组合式的, 它们尾柄部分的结构与凸模夹持
器相配合 。
?凹模分为活动与静止两块, 左 （ 上 ） 凹模装在平锻机的夹紧滑
块上, 右 （ 下 ） 凹模装在机架上 。
?在平锻机的凸模夹持器上, 一般都有调整用斜楔, 可用来进行
前后, 左右的调整 。 垂直分模平锻机, 可在凹模的厚度方向上,
加减垫片, 用以调整凹模的夹紧度 。
?辊锻模一般采用扇形模，用压板、螺钉直接固定在锻辊上，也
有用斜楔固定的。
?辊锻模需进行三方面的调整：
a.中心距调整：即调整两扇辊锻模之间的间隙, 以便获得在高度
方向上尺寸合格的锻件 。
b.角度调整：当两扇辊锻模产生角度位移时, 则应调整其角度,
使之能同时咬入坯料, 在锻件长度方向上不发生错模 。
c.轴向调整,两扇辊锻模左右错移时, 应进行轴向调整 。
? 辊锻机上, 都设有上述三种调整机构, 因而无需通过装拆模
具进行调整, 但对于无轴向调整装置的辊锻机, 则需通过在模
具与辊锻之间增加垫片进行调整 。
?切边通常在切边压力机（即曲柄压力机）上进行。切边模主要
由上模（凸模）和下模（凹模）两大部分组成。凹模通常固定于
紧固在压力机工作台或垫板上的下模座内；凸模则通常固定于紧
固在滑块上的上模座内。有时凸模亦可直接紧固于滑块上。凸模
及凹模多用楔或螺钉分别紧固在其模座上。切边模也可带有导柱
及导套装置，以保证上下模的对中。
?切边模安装时, 需将压力机封闭高度调至最大 。 装好后, 需用
点动按钮 （ 或用手直接扳动飞轮－小型压力机 ）, 使滑块逐步慢
速下移, 使上模接近下模 。 当滑块达到下死点时, 调整封闭高度,
以使凸模插入到凹模内一段合适的距离 。 若间隙不符合要求, 则
需前后左右进行调整 。
