2022年锻造工艺 .pdf

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1、锻造工艺手工锻造是用手锻工具，依靠人力在铁砧上进行的。这种方法简陋，仅用于修理性质和小批量生产的场合。机器锻造是靠各种锻造设备提供作用力的锻造方法，是现代锻造的主要形式。一、自由锻只用简单的通用性工具，或在锻造设备上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件，称为自由锻。1、基本工序可分为拔长、镦粗、冲孔、弯曲等。拔长：也称为延伸，它是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。镦粗：是使毛坯高度减小，横断面积增大的锻造工序。冲孔：是利用冲头在镦粗后的坯料上冲出透也或不透孔的锻造方法。弯曲：采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。2、自由锻的特点及应用特点：工艺灵活性较大

2、，生产准备的时间较短；生产率低，锻件精度不高，不能锻造形状复杂的锻件。应用：自由锻是大型锻件的主要生产方法。这是因为自由锻可以击碎钢锭中粗大的铸造组织，锻合钢锭内部气孔、缩松等空洞，并使流线状组织沿锻件外形合理分布。二、胎模锻胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具（胎模）生产模锻件的一种锻造方法。特点：与自由锻相比较优点 由于坯料在模膛内成形，所以锻件尺寸比较精确，表面比较光洁，流线组织的分布比较合理，所以质量较高。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 -

3、 - - - - - - - - 由于锻件形状由模膛控制，所以坯料成形较快，生产率比自由锻高1 5 倍。 胎模锻能锻出形状比较复杂的锻件。 锻件余块少，因而加工余量较小，既可节省金属材料，又能减少机加工工时。缺点：需要吨位较大的锻锤；只能生产小型锻件；胎模的使用寿命较低；工作时一般要靠人力搬动胎模，因而劳动强度较大。应用：胎模锻用于生产中、小批量的锻件。三、锤上模锻简称模锻，它是在模锻外向锤上利用模具（锻模）使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。特点：与自由锻、胎模锻比较有如下优点 生产效高 表面质量高，加工余量小，余块少甚至没有，尺寸准确，锻件公差比自由锻小2/3 3/4 ，可节省大量金属材料和机

4、械加工工时。 操作简单，劳动强度比自由锻和胎模锻都低。缺点： 模锻件的重量受到一般模锻设备能力的限制，大多在5070kg 以下； 锻模需要贵重的模具钢，加上模膛的加工比较困难，所以锻模的制造周期长、成本高； 模锻设备的投资费用比自由锻大。应用：一般用于生产大批量锻件。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 锻 造 工 艺 复 习 资 料浏 览 次 数 ：9 31 次 悬 赏 分 ：1 0 |解 决 时 间 ：20 11

5、-6 -29 2 1 :35|提 问 者 ：zhangxu86 0 41 5最佳 答 案1.锻造钢的宏观缺陷：折叠、划痕、发纹 。2 下料： 金属切削机床下料 车床下料，片砂轮下料，锯床下料 (圆盘锯，弓锯床 ) 、气割下料、 压力加工机床下料（冲床下料、冲剪机下料、摩擦压力机下料、锤上下料） 3.剪切导致的缺陷：断面裂纹Y、 断面剪切斜度 X 过大 、 毛刺 M 、断面上产生的凹陷 W 、较大的压痕 Z 4 跑合期：为了使锯条的高度均匀，也是齿尖经过微小磨损后耐磨切，提高锯条的使用寿命。5 润化作用:减小模膛表面磨损，减小金属流动阻力，便于脱模。6 钢的软化退火的目的：为了减少变形抗力，提高

6、塑性7 磷化处理的目的：使刚的坯料表面发生化学反应，生成磷酸盐被摸，作为剂的保持曾润层。8 常规加热方法： 火焰加热和电加热 （电阻加热（电阻炉盐浴炉 接触电阻） 感应加热）9 氧化 （烧损） :金属在高温加热时表层的离子和炉内的氧化性气体产生化学反应，使表面生成氧化物，这种现象叫做氧化10 本质晶粒度：钢加热到930 时所具有的奥氏体晶粒的大小11 实际晶粒度：钢在某一具体热处理条件下所获得的奥氏体晶粒度大小12 裂纹产生的应力：温度应力、组织应力、残余应力13 火焰加热 :是一种传统的加热方法，它是利用燃料燃烧时产生的热量，通过对流，辐射把热能传给坯料表面再有表面向中心传导，使整个坯料加热

7、14 空气消耗系数 :燃料燃烧实际供给的空气量与理论计算空气质量之比15 消除加热时的氧化措施：快速加热、控制加热炉内炉气的性质、 炉内应保持不大的正压力、以防吸入炉外的就空气、 介质保护加热16 锻造的温度范围：坯料开始锻造是的温度（始端温度和结束的的温度（终端温度）之间的温度区间17 红脆现象：在高温下，当纯铁产生铁素异构转变时，由于微观组织发生变化，体积突变， 晶体体积发生膨胀。 虽然体积变化不大， 但在较低温度时的固态中却能产生较大的组织应力， 这种组织应力若超过铁素体的晶界强度，会造成应力集中，晶界联系较弱， 引起塑性恶化， 严重影响了锻造性能。 人们把高温下发生的这种现象称之为红脆

8、现象18 自由锻件的分类：饼块类，空心类、轴杆类、曲轴类、弯曲类、复杂形状类。加热规范：就是指坯料从装炉开始到加热完成，整个过程对炉子温度和坯料温度随时间变化的规定1）核心问题是，确定金属在加热过程中不同的时期的加热温度，加热速度和加热时间名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2）最大可能加热速度：炉子按最大供热能量升值时所能达到的加热速度。19 钢料允许加热速度：在不破坏金属完整性的条件下所能允许的加热速度20 最小

9、保温时间：能够使钢料温差达到规定的均匀程度所需要的最短保温时间最大保温时间是不产生过热，过烧缺陷的最大允许保温时间1）过热：是指热处理时由于加热温度过高和保温时间过长，使奥氏体粗大而引起的力学性能恶化现象 ,常用正火工艺弥补；2）过烧：加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大，而且晶界局部出现氧化或溶化，导致晶界弱化等。21 锻件冷却时产生的缺陷有：裂纹、网状碳化物、白点常规的冷却形式有：空冷、坑冷 、炉冷22 模锻过程：镦粗阶段充满型腔阶段打靠阶段23 减小平砧镦粗缺陷的工艺有：预热磨具，使用润滑剂。侧凹坯料镦粗。软金属垫镦粗。叠料镦粗。套怀内镦粗。24 自由锻的工序分为基本工序（锻粗拔长 冲孔

10、 心轴扩孔心轴拔长弯曲切割 错位 扭转 锻接）辅助工序修正工序25.锻造比（简称锻比）是表示锻件变形程度的一种方法，也是保证锻件品质的一个重要指标。26 开式模锻三个阶段锻塑、充填模膛，打靠。27.闭式模锻的三个变形阶段：基本变形、充满模膛、形成纵向毛刺。28.常用模架：压板式模架，楔块压紧式，键式模架29 模块的紧固形式：斜楔紧固，压板紧固，焊接紧固30 螺旋压力机的导向形式：导柱导套，导销，凸凹模自身导向，锁扣31.胎膜种类很多，用于制胚的摔模、扣模和弯曲模；用于成型的有套模、垫模和合模；用于休整的有校正模、切边模、冲孔模和压印模32.模锻工艺过程方案：单件模锻，调头模锻，一头多件模锻，一

11、模多件模锻33.终锻模膛由模膛本体，飞边槽和钳口三部分组成34.模锻前清理胚料氧化皮的方法有：用钢丝刷，刮板，刮轮等工具，或用高压水清理，35.在锤上模锻时采用前胚工步，可去除一部分热胚料上的氧化皮36.对于模锻后或热处理后锻件上的氧化皮，常用方法有滚筒清理，喷砂（丸）清理，抛丸清理及酸洗清理37 取轴向分模；锻件形状较复杂部分，应尽量安排在上模。38 镦粗的方式有1，垫环镦粗：坯料在单个垫环或两个垫环上镦粗2，局部镦粗：坯料只是进行局部镦粗39 拔长品质的影响因素：送进量和压下量的影响。砧子形状的影响拔长操作的影响40 锻造工艺过程分类：锤上模锻、热模锻压力机模锻、螺旋压力机模锻、平砧机模锻

12、、水压机模锻、高速锤模锻和其他专用设备模锻41 燕尾槽的作用：使模块固定在锤头上，使燕尾底面与锤头底面紧密结合简答名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 1 脱碳的危害：在加热时钢发生了脱碳，会是锻件表面硬度和强度指数降低，耐磨性也降低，从而影响零件的使用性能，如果脱碳层厚度小于机械加工余量，则没有危害如果坯料在加热过程中的某一温度下内应力超过他的强度极限，那么就要产生裂纹，内应力有：温度应力、组织应力、残余应力2 锻造

13、的温度范围确定的基本原则是：要求坯料在锻造温度范围内锻造时金属具有良好的塑性和较低的变形抗力，保证锻件质量， 段出优质的锻件， 并且锻造温度范围竟可能宽广一些，以便减少加热次数，提高锻件生产率，减少热损失3 装炉温度下保温的目的是：为了防止金属在温度应力下引起破坏。700850下保温的目的是为了减少前端的加热后钢料断面上的温差，从而减少钢料断面内的温度应力， 使锻造温度下保温时间不至过长。锻造温度下保温的目的是减少钢料断面断面温差是温度均匀。4 自由锻的特征：工具简单通用性强灵活性大，适合但见火小批量生产工具与毛坯部分接触，逐步变形所需设备功率笔锻模小得多，可断大型锻件也可锻造多种多样，变形程

14、度很大的锻件。靠人工操作， 可控锻件的形状和尺寸， 紧蹙差， 效率低，劳动强度大5 锻粗后网格变形的三个区域I 难变区 该区受端面摩擦的影响， 变形十分困难；II 大变形区，处于坯料中段受摩擦影响小， 温度降低最慢， 应力状态有利于变形。III 小变形区，变形程度介于I 区和 II 区之间。6 自由端工艺过程规程：根据零件图绘制锻件图，确定坯料的质量和尺寸；制定变形工艺过程及选用工具； 确定设备吨位； 选择锻造温度范围， 制定坯料的加热和锻件的冷却规范； 制定锻件热处理规范； 提出短剑的技术条件和检验要求；填写工艺过程卡片。7 锻件图是在零件图的基础上考虑加工余量，锻件公差，锻造余块，检验试样

15、及操作用夹头等因素绘制面域。8 模具形状对金属变形的影响：控制锻件的形状和尺寸，控制金属的变形方向，改变变形区的应力场，提高金属的塑性，控制坯料的失稳，提高成型极限。9.把各个流动平面的中心线连接起来，使得到锻件的中性面的金属变形方向与模具运动方向平行，中性面以外的金属变形方向与模具变形方向垂直。10.开式模锻时影响成型的主要因素：模膛尺寸和形状的影响（变形金属与模膛之间的摩擦系数，模锻斜度，圆角半径R，模膛深度和宽度，模具温度）；飞边槽的影响；设备工作速度的影响。11 飞边槽包括桥部和仓部，桥部的主要作用是阻止金属外流，迫使金属充满模膛。仓部的作用是容纳多余的金属， 以免金属流到分模面上，

16、影响上下模具打靠。12.使顶镦不产生折叠的经验经总结以后的数学表达式，称为顶镦规则：(1)当毛坏的端面平整且垂直于棒料轴线，其变形部分的长度与之比（长径比）小于3 时，可以一次顶镦成型。（2）在凹模中聚料时， 当聚料直径=1.50 ， A1.25 ，即使局部镦粗长径比超过允许值，也可进行正常的局部镦粗而不产生弯曲折叠。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - （3）在冲头的锥形模膛内聚料时，当=1.5 ,A 2 ；或 =1

17、.25 ，A3 时，也可进行正常的局部镦粗而不产生折叠。13.锤锻模由上下两部分模块组成，两模块借助燕尾、锲铁和键块分别紧固在锤头和下模座的燕尾槽中。 燕尾的作用是时模具在左右方向定位。键块的作用是时模块在前后方向定位。14.冷镦件用于最终锻件的检验和校正模的设计，也是机械加工部门制定加工工艺过程、设计加工夹具的依据； 热锻件图是对冷镦件图上各个尺寸相应地加上热胀量绘制的。15.分模面选择原则： 尽可能采用直线分模， 使锻件结构简单， 防止上下模错移；尽可能将分模位置选在锻件侧面中部，这样易于生产过程中发现上下模错移；对头部尺寸交大的长轴累锻件可以折线分模，使上下模膛深度大致相等， 使尖角处易

18、于充满；当圆饼累锻件H D 时，应采用径向分模，不易采36.冲孔连皮的形式：平底连皮，斜底连皮，带仓连皮，压凹16.错移力平衡措施（ 1）对小锻件可以成对进行锻造（2）当锻件较大，落差较小时，可以将锻件倾斜一定角度（3）如果锻件落差较大，用第二种方法解决不好时，可采用平衡锁扣（4）如果锻件落差很大，可以联合采用（2）（3）种方法17.锤子模锻与强度有关的破坏形式主要有四种：（1）在燕尾根部转角处产生裂纹（2）在模膛深处沿高度方向产生的纵向裂纹（3）模壁打断（ 4）承击面打塌18.切边模和冲孔模主要由冲头（凸模）和凹模组成，切边时，锻件放在凹模洞口处，在冲头的推压下，锻件的飞边被凹模剪切，同锻件

19、分离.由于冲头凹模之间有间隙在剪切过程中伴有弯曲拉伸现象通常切边冲头推压锻件，只起传递压力的作用 .冲孔时情况相反，冲孔凹模只起支撑锻件的作用，冲孔冲头只起剪切作用19 拔长效率的影响因素1.送进量的影响 2.压下量的影响拔长时增大压下量不但可提高生产率，还可强化心部变形，有利于锻合内部缺陷3.砧子形状的影响4.拔长操作的影响拔长质量影响因素20 中小钢锻件的热处理 : 退火、正火、淬火、回火退火目的： 1 降低硬度、改善切削加工性。 2 细化晶粒，改善力学性能。3 消除内应力、以防锻件变形或开裂，稳定工作尺寸， 减少淬火是的变形或开裂倾向4。提高塑性，便于冷加工。21 磨具形状对金属变形的影

20、响：控制锻件形状和尺寸控制金属的变形方向改变变形区的应力场提高金属的塑性控制坯料失稳，提高成型极限22 死区：在挤压过程中位于挤压筒与挤压模交界处金属不发生塑性变形的区域，也称前端弹性变形区形成原因：主要是凹模模膛底部的摩擦的影响，愈靠近凹模模膛侧壁处摩擦阻力愈大，而孔不较小，因此死区一般呈三角形。23 预断模膛设计的必要性 :预断模膛是用来制坯后的坯料进一步变形，合理的分配到坯料各部位的金属体积， 使其接近锻件外形， 改善金属在终端模膛内的流动条件，保证终端时的成型饱和； 避免折叠、 裂纹或其他缺陷， 减少终锻模膛的磨损，提高磨具寿命。不利影响： 增大了锻件的平面尺寸、 使模锻中心不易与模名

21、师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 膛中心重合， 导致偏心打击， 增大错移量， 降低锻件尺寸精度， 使锻模和锻杆受力状态好、恶化影响锻模和锤杆的寿命。24 制坯模膛的设计的必要性：为了初步改变原坯料的形状，合理的分配坯料。以适应锻件横截面积和形状要求，使金属能较好的充满行腔。25 减少错移的措施有：设计模锻中心尽可能与锤杆中心一致，分模面有落差时要采取平衡措施； 模锻上设导锁或导销； 与相同吨位模锻锤相比， 适合选取吨位偏大的自由锤锻， 以克服打击力不足， 砧块跳动过大的缺点； 调整自由锻锤的导轨间隙，加强导轨对锤头的导向作用；固定胎模中的模膛安排， 应参考锤上模锻的设计原则、。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -