锻造工艺
锻造成型工艺介绍
＊ 再结晶：
当加热温度T再： T再=0.4T熔 原子获得更多热能，开始的某些碎晶或杂质为核心 构成新晶粒，因为是通过形核和晶核长大方式进行 的，故称再结晶。
再结晶后清除了全部加工硬化。
再结晶后晶格类型不变，只改变晶粒外形。
上升， 而塑性、韧 性下降。 ＊ 原因：滑移面附近的 晶粒碎晶块， 晶格扭曲畸变， 增大滑移阻力， 使滑移难以 进行。
● 3、金属的回复与再结晶 ＊ 回复：
冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定 状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子 获得热能，热运动加剧，当加热温度T回(用K氏温标)
●加工硬化的利用、消除
＊利用：冷加工后使材料强度↑硬度↑。如冷拉
钢，不能热处理强化的金属材料。
＊消除：再结晶退火（P29）650—750℃
● 热变形对金属组织和性能的影响 冷变形和热变形 ＊ 冷变形
在再结晶温度以下的变形； 冷变形后金属强度、硬度较高，低粗糙度值。但 变形程度不宜过大，否则易裂。 ＊ 热变形 再结晶温度以上变形。 变形具有强化作用，再结晶具有强化消除作用。在热变 形时无加工硬化痕迹。 金属压力加工大多属热变形，具有再结晶组织。
模膛 飞边槽
锤头
上模
分模面,parting plane 下模
模垫
⑵ 制坯模膛 ＊ i) 拔长模膛 增加某一部分长度。 ii)滚压模膛 减小某部分横截面积,以增大另一部分横截面积，坯料长度基本
不变。 切断金属。
此外还有成型模镗，镦粗台， 击扁面等制坯模镗。
在设计和制造零件时，应使最大正应力的方向于纤维 方向重合，最大切应力的方向于纤维方向垂直。尽量 使纤维组织不被切断。
锻造工艺的工作原理
锻造工艺的工作原理
锻造工艺是通过对金属材料施加外力，使其发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的工艺过程。
工作原理如下：
1. 原料准备：将金属原料加热到适当温度，使其变软并容易塑性变形。
2. 启动设备：将加热后的金属原料放置在锻模中，并将锻模装入到锻造设备中。
3. 施加外力：通过锻造设备施加外力（例如压力或冲击力）在金属原料上，使其发生塑性变形。
外力可以通过力推、力拉、力挤等方式施加。
4. 变形过程：金属原料受到外力的作用下，会发生形状变化，从而获得所需形状和尺寸。
在变形过程中，金属原料的晶粒会发生细化和重新排列，从而改善金属材料的力学性能。
5. 锻后处理：锻后的金属零件可能需要进行热处理、冷却、退火等后续处理，以进一步提高其性能。
6. 检验与调整：对锻造后的零件进行检验，检查尺寸、形状和质量是否符合要求。
如有需要，可以进行调整和修整。
7. 完成产品：经过锻造和后续处理后，金属材料变成了所需形状和尺寸的工件，可以用于制造产品或进行下一步的加工。
总的来说，锻造工艺通过施加外力使金属原料发生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的零件或产品。
这种工艺具有高效、节省材料和能源、提高材料性能等优
点，广泛应用于制造业。
锻压车间锻造的工艺流程
锻压车间锻造的工艺流程1. 原料准备最开始的工艺流程是原料准备。
通常情况下，原料是金属坯料，通常是钢、铝、铜等金属材料。
在进行锻造前，需要对原料进行加热处理，以提高其塑性和可锻性。
2. 模具准备锻造模具是进行锻造加工的关键工具。
在锻压车间，通常会有专门的模具工艺师负责设计和制造锻造模具。
在工艺流程中，模具准备是非常重要的一环，模具的设计和制造质量直接影响到产品的成形质量和生产效率。
3. 加热在原料和模具准备好后，原料会被放入加热炉中进行加热处理。
加热的目的是使得原料金属材料达到适合锻造的温度，提高其塑性和可锻性。
4. 锻造加热后的金属材料被送入压力机中进行锻造加工。
在锻造加工中，原料会受到模具的变形力，根据模具的设计进行成形。
锻造是一个物理变形的过程，通过模具的变形力，原料金属会产生塑性变形，从而获得所需的形状和尺寸。
5. 冷却在锻造加工完成后，成形的产品会被送入冷却设备中进行冷却处理。
冷却的目的是使得产品温度降低至适合的温度，以便后续的加工处理。
6. 表面处理在冷却处理完成后，产品通常会进行表面处理。
表面处理的目的是使得产品的表面光洁度和粗糙度达到要求，以便后续的使用和加工。
7. 检验在产品表面处理完成后，需要进行产品的检验。
检验包括产品的尺寸和形状的检查，以确保产品符合要求的尺寸和形状。
8. 包装最后，经过检验合格的产品会被送入包装环节。
包装的目的是保护产品，在储存和运输过程中不受损坏或污染。
在锻压车间，锻造工艺流程是一个繁琐的过程，需要各个环节的高度配合和严格控制。
通过上述工艺流程，可以将金属材料进行成形加工，获得所需的形状和尺寸的产品。
在实际生产过程中，锻压车间的工艺流程可能会根据不同的产品和要求进行一定的调整和变化，但总的来说，上述工艺流程是锻压车间的基本工艺流程。
锻造的工艺特点
锻造的工艺特点
锻造是一种常见的金属加工工艺，它通过施加高压力和高温度，使金属原料发生塑性变形和晶粒细化，从而达到加工成形的目的。
锻造工艺的特点有以下几点：
一、高强度和高密度
锻造工艺可以使金属材料在高温高压下发生塑性变形，使其晶粒细化并排列有序，从而使金属材料的密度和强度得到提高。
相比于其他加工工艺，如铸造和焊接，锻造能够获得更高的强度和密度，因此在高负荷和高强度要求的产品制造中得到广泛应用。
二、良好的成形性能
锻造工艺可以使金属材料在高温下发生塑性变形，从而得到各种形状和尺寸的产品。
相比于其他加工工艺，如切削和冲压，锻造具有更好的成形性能，可以制造出更为复杂的产品，如飞机发动机叶片、汽车曲轴等。
三、优异的机械性能
锻造工艺可以使金属材料的晶粒细化和排列有序，从而提高其机械性能，如强度、硬度、韧性和耐磨性等。
同时，锻造还可以改善金属材料的组织和性能分布，从而使其具有更好的抗疲劳和抗蠕变性能。
四、节约原材料和成本
锻造工艺可以减少金属材料的浪费和能耗，从而节约原材料和成本。
相比于其他加工工艺，如铸造和焊接，锻造能够获得更高的利用率和较低的成本。
锻造工艺具有高强度和高密度、良好的成形性能、优异的机械性能和节约原材料和成本等特点。
在现代工业生产中，锻造工艺被广泛应用于各种重要的机械零部件、航空航天器件、汽车零部件等领域。
随着科技的发展和工艺的改进，锻造工艺也在不断地创新和发展，将为各行各业带来更多的机遇和挑战。
锻造工艺规范
锻造工艺规范1 工艺文件1.1 工艺文件的设计与编制 1.1.1 锻造工艺卡的设计锻造工艺的设计原则是以工厂标准、技术协议、订货合同和图纸技术要求为依据，力求工艺技术先进、经济合理。
工艺图和卡片必须完整、正确、统一、清晰。
1.1.2 锻件毛坯取样图的设计当锻件在冷加工进行毛坯取样时，应按工厂标准、技术协议、订货合同和图纸技术要求设计锻件毛坯取样图。
1.2 工艺评审重点产品的试制件和关键件的专用工艺，由专业和产品技术负责人负责组织工艺评审，并保存记录。
2 锻件机械加工余量和公差 2.1 总则2.1.1 本标准为编制锻件工艺时确定机械加工余量、尺寸公差、附加余块的依据。
2.1.2 本标准适用于液压机上自由锻造的锻件，有专用模具的锻件的余量和公差由工艺编制人员另行确定。
2.1.3 本标准适用于碳素结构钢及合金结构钢，冷、热作模具钢，冷、热轧工作辊、支承辊的锻件，特殊材料的锻件余量和公差由工艺编制人员另行确定。
2.1.4 粗加工余量、热处理及机械加工卡头、理化检验试料等特殊要求的留量不包括在本标准之内。
2.1.5 锻件的弯曲、相对位移（同轴度、位置度）、圆度、棱、圆角等形状位置公差都应在余量43范围内（即应保证最少有41的机械加工余量）。
2.1.6 余量与公差的配置如下图：D ：零件尺寸 C ：锻件公称尺寸（基本尺寸） C ′：锻件最大尺寸 C ″：锻件最小尺寸 а：锻件名义机械加工余量δ′：下偏差（负公差） δ″：上偏差（正公差）2.1.7 本规范未包括的特殊形状的锻件及尺寸超出本规范的锻件，其余量和公差由工艺编制人员参照本规范确定。
2.1.8 在确定锻件余量时，必须兼顾零件的局部尺寸与整体尺寸的关系，局部应照顾整体，以减少加工余量。
2.1.9 易焊钢种和留有粗加工余量在粗加工后允许存在可以加工掉的局部黑皮的锻件，其锻造余量应比本标准表中规定值减少10～20%（按复杂程度）。
对易产生裂纹又不易焊补钢种（如9Cr2Mo 、32Cr2MnMo 、60CrMnMo ）等锻件的余量不应比表中规定值减少。
锻造工艺过程及模具设计
锻造工艺过程及模具设计锻造是一种通过对金属材料进行加热和塑性变形来制造零件的工艺。
它广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
锻造工艺过程中，模具设计起着至关重要的作用。
本文将介绍锻造工艺的基本过程，并探讨模具设计的要点和技巧。
一、锻造工艺过程锻造工艺过程通常包括以下几个步骤：材料准备、加热、装料、锻造、冷却和后处理。
1. 材料准备：选择合适的金属材料是成功进行锻造的关键。
常用的锻造材料有碳钢、不锈钢、铜合金等。
在材料准备阶段，需要对材料进行清洁和切割，以便于后续的加工操作。
2. 加热：将金属材料加热至适当的温度，使其达到塑性变形的状态。
不同的金属材料需要加热到不同的温度范围，以确保其具有足够的可塑性。
3. 装料：将预热好的金属材料放入模具中。
模具是用来限制和塑性变形金属材料的工具，它的设计和制造直接影响着锻造零件的质量和形状。
4. 锻造：在加热和装料后，施加压力使金属材料发生塑性变形。
锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。
冷锻适用于低碳钢等硬度较低的金属材料，热锻适用于高碳钢等硬度较高的金属材料。
5. 冷却：锻造完成后，将锻造件从模具中取出，进行冷却。
冷却的目的是使锻造件快速降温，以增加其强度和硬度。
6. 后处理：锻造件经过冷却后，还需要进行后处理。
后处理可以包括修整、抛光、热处理等工序，以进一步提高锻造件的性能和表面质量。
二、模具设计要点和技巧模具是锻造工艺中不可或缺的工具，其设计和制造直接关系到锻造件的质量和形状。
以下是一些模具设计的要点和技巧：1. 合理选材：模具的材料应具有足够的硬度和耐磨性，以承受锻造过程中的高温和高压。
常用的模具材料有合金工具钢、合金铸钢等。
2. 结构简单：模具的结构应尽可能简单，便于制造和维修。
过于复杂的结构会增加制造难度，降低模具的使用寿命。
3. 合理布局：模具的布局应合理，使得锻造过程中的力分布均匀。
同时，还要考虑模具的强度和刚度，以避免变形和破坏。
4. 充分利用材料：在模具设计中，应尽量减少废料的产生，充分利用材料。
影响锻造的工艺
影响锻造的工艺
影响锻造工艺的因素很多，主要包括以下几个方面：
1. 材料特性：不同材料的特性会直接影响锻造的工艺选择。
例如，锻造金属时需要考虑金属的塑性和延展性，而锻造陶瓷时则需要考虑陶瓷的脆性。
2. 设备能力：锻造过程中需要使用一定的锻压设备，设备的能力限制了锻造的工艺。
例如，锻造大型件需要使用大型锻压设备，而锻造小型件则可以使用小型锻压设备。
3. 锻造工艺的复杂性：不同的产品和零件需要使用不同的锻造工艺。
一些复杂形状的零件可能需要多次锻造和加工才能完成，而一些简单形状的零件则可以通过单次锻造完成。
4. 成本和效率要求：锻造工艺的选择还需要考虑成本和效率的因素。
一些特殊形状的零件可能需要使用特殊的锻造模具或工艺来完成，这会增加成本和工艺复杂性。
5. 产品质量要求：产品质量要求也是影响锻造工艺选择的重要因素。
不同的锻造工艺对产品的精度、密实度和机械性能等方面有不同的要求。
综上所述，锻造工艺受到材料特性、设备能力、工艺的复杂性、成本和效率要求
以及产品质量要求等多种因素的影响。
在实际应用中，需要综合考虑这些因素，选择适合的锻造工艺来满足产品的需求。
锻压车间锻造的工艺流程
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复杂弯轴类锻件辊锻-摩擦压力机模锻复合锻造工艺
一、前言
复杂弯轴类锻件的最佳成形法一直是锻造行业致力研究的问题，前些年我国轻轿车生产数量不大，没有形成规模经营，故轻轿车复杂弯轴锻件的生产主要以传统的锤上模锻工艺进行小批量生产，有的厂家甚至采用自由锻—胎模锻工艺，需几火次才能锻成。
近年来，我国轻轿车生产迅速发展，生产批量越来越大，整机制造水平越来越高，对复杂弯轴类锻件而言，不仅形状复杂，而且锻件尺寸精度，表面质量等方面的要求也更加严格，故探索轻轿车复杂弯轴类锻件的合理锻造方法，显得尤为重要。
根据一汽轻轿车生产实际需求，在试验研究的基础上，我们采用了辊锻制坯—摩擦压力机模锻复合工艺替代传统的锤上模锻，生产了轻型车左转向节臂，奥迪轿车左、右下控制臂等五种复杂弯轴类锻件，其锻件技术水平达到了轻型车、奥迪轿车原图纸设计要求，各项技术经济指标均达到了预期目标。
二、工艺分析与方案确定
轻轿车复杂弯轴类锻件，其特点是轴线呈空间曲线形，多向弯曲，截面差与落差大，外形复杂，锻造成形与模具加工难度较大。
以左转向节臂（图1）为例，按传统的锤上模锻工艺，一般要采用拨长—滚压—弯曲—锻造等工步。
其突出缺点是锻件精度较差，工作时震动噪音大，材料消耗与能耗大，劳动条件差。
如采用较先进的热模锻压力机成形法，虽然工人劳动条件好，生产率及锻件尺寸精度较高，也便于实现机械化和自动化，但其突出缺点是制造成本高，不便于拔长、滚压等制坯工步，需配其它辅助设备制坯。
图1
针对现有锻造工艺的诸多问题及复杂弯轴类锻件自身的技术特点，我们确定了辊锻——摩擦压力机模锻复合锻造工艺的方案，其工艺流程为：下料→中频感应加
热→辊锻制坯→弯曲→锻造→切边→校正→锻件质量检测。
本工艺方案采用中频感应加热不仅提高了锻件表面质量，稳定了工艺过程，也可提高生产率，改善劳动环境。
多道次辊锻制坯，可有效地解决复杂弯轴锻件截面差大的问题，使制坯形状更接近于这类锻件展开后的直线形状和尺寸，减少锻件飞边，节省原材料。
由于摩擦压力机具有模锻锤和锻压机的双重工作特性，在摩擦压力机上进行弯曲成形、预锻、终锻及校正成形，有利于稳定工艺过程，保证锻件质量，同时也具有很高的生产率。
三、工艺设计要点
1.辊锻毛坯的设计
辊锻毛坯设计是否合理对其后的弯曲，锻造成形工序有很大影响，应精确制坯，满足工序间的合理匹配。
除按一般的辊锻毛坯设计原则外，要注意以下问题：（1）辊锻毛坯过渡区段的斜度选取原则为在能满足终锻充满型腔的情况下，斜度尽量取得大些，避免在大小头过渡处形成较大飞边。
（2）由于采用辊锻制坯、摩擦压力机成形，在计算毛坯的横截面积F＝Fｄ+2KFｆ时，飞边槽充满系数K取0.4-0.6即可，根据锻件形状尺寸，难于充填的部分取大值，易于充填的部分取小值。
（3）辊锻制坯各道次间的延伸系数的计算与选取，要避免辊锻过程道次之间或辊锻后的毛坯出现折叠。
2.弯曲的回弹
对复杂弯轴类锻件而言，弯曲成形至关重要。
在热锻时，弯曲过程中有否回弹及相关的影响因素，在教材、设计手册及资料中介绍的很少。
通过试验研究表明，在摩擦压力机上进行没有夹紧的弯曲时，弯曲回弹是存在的，热锻时弯曲回弹值的大小主要和相对弯曲半径R/t，工件及模具的形状，弯曲部分坯料压扁程度即变形程度关系比较大。
当R/t越大时回弹量也越大，工件在弯模中被压扁程度越大，弯曲型槽作用部分越长，回弹量越小。
以左转向节臂为例（图1），由于弯曲成形时回弹的影响，在弯曲成形后，开口尺寸增大5-6mm，弯曲角由102°增大到103.4°，弯曲毛坯与终锻型槽明显不相匹配。
在校正模弯曲成形时，由于回弹的影响，致使锻件落差尺寸22+2.0+1.0减小了2-3mm，如果设计时不考虑回弹问题，将直接影响着锻件尺寸精度和表面质量及材料利用率。
在研制过程中，比较准确地确定了不同件、不同部位的弯曲回弹数值后，对原部分设计进行了修改，取得了较好的效果。
3.弯曲毛坯的设计
对复杂弯轴类锻件，弯曲毛坯设计是否合理，对锻造成形影响很大。
在工艺调试中出现的两个主要问题是：弯曲毛坯放入终锻型槽不稳定，容易偏摆；直角弯曲处易出折叠。
如1t轻型车左、右转向节臂两种锻件在最初的设计中，经弯曲后放入终锻型槽时出现偏倒问题。
后来修改设计时，加大了弯曲的压扁程度，并重新确定了弯曲毛坯与终锻型槽的接触位置，使弯曲毛坯稳定放入终锻型槽。
直角弯曲处易出折叠这是一个普遍存在的技术问题，如图2所示。
图2
由于金属朝最小阻力方向流动，则在直角弯曲处汇集，结果在锻件本体及毛边上形成折叠。
为控制锻件直角弯曲处不出折叠，主要应设计好弯曲毛坯的形状和尺寸，其设计关键是要把直角处的R值尽量取的大些，并使直角弯曲处R的轮廓线在终锻型槽外面，如图3所示，虽然在锻件终锻过程中仍然产生折叠，但这时的折叠仅仅出现在毛边上，而不是出现在锻件本体上。
实践证明，只要弯曲毛坯设计合理，能与终锻型槽很好的匹配，是完全可以克服直角弯曲处折叠问题的。
图3
4.弯曲工序的合理安排
对于简单弯曲，即一个方向上的弯曲工序，一般安排在顶锻、终锻之前，但对于复杂多向弯曲锻件，弯曲工序的合理安排也是很重要的，从锻造设备本身而言，只有一个垂直方向的运动，只能安排一方向上的弯曲成形，在本项目的研究中，采取了把多向弯曲合理分解的技术措施。
如奥迪轿车左、右下拉臂两种锻件、不仅形状复杂，而且锻件在两个方向上有4种不同的弯曲角度。
对此，我们在制定工艺时，将一个方向上的弯曲型槽开在预锻模上，经辊锻制坯的毛坯先经一向弯曲并预锻，
另一个方向上的三种不同形状、不同角度的弯曲安排在终锻工序即利用终锻型槽完成弯曲和终锻成形。
再如2t轻型车左转向节壁臂（图1），也是两个方向4种弯曲角度，并且落差较大，对此种锻件经过认真的工艺分析，采取了如下工艺方案，即在一台摩擦压力机上进行水平方向的弯曲成形，然后在另一台摩擦压力机上终锻成形，经切边后再在校正模上将垂直方向的曲形压出来，这样不仅使终锻模和切边模形状简化，加工制造难度降低，节省模具材料，而且容易保证锻件质量，经实际生产使用表明，左转向节臂的工艺路线是正确的，在校正模上进行垂直方向的弯曲成形是成功的。
四、模具合理结构与设计
由于摩擦压力机行程速度较模锻锤慢，模具受力条件较好，其承击面一般为锤上模锻1/3即可。
在本项目的设计中，对于预锻模、终锻模、校正模均采用了镶块式模具结构，可较大幅度地降低模具材料，降低模具机加工时与费用。
此外，为适应大批量生产的要求，模具导向部分采用了导柱、导套结构，以平衡弯轴类锻件模锻过程中出现的错移力，减少锻件错差，提高锻件精度，同时也便于模具安装调整。
复杂弯轴锻件截面差较大，一般需经制坯工步，由于制坯后的毛坯截面形状和尺寸很难与锻件相吻合，故在预锻时往往出现多余金属流往模膛外，使预锻模打不靠，在锻模承击面间形成飞边，锤上模锻工艺的预锻不设飞边槽，在本工艺的设计中，在预锻模上也设置了飞边槽，以使多余金属流向飞边槽内，并使模具打靠，从而有效地保证预锻毛坯的形状和尺寸，使预锻毛坯截面积和终锻毛坯截面积匹配合理，保证复杂锻件的良好成形，避免折叠等缺陷。
摩擦压力机上预锻飞边槽的形状与终锻相同，但在飞边桥部及仓部高度上要大1.5-2mm，而宽度要缩短4-5mm。
这种设计方法对于摩擦压力机模锻成形是很合理的。
五、结论
（1）采用辊锻—摩擦压力机模锻复合工艺生产轻轿车复杂弯轴类锻件，其产品尺寸精度高，表面质量好，与传统的锤上模锻工艺相比，可平均节约原材料15%以上，能耗降低60%，锻件可比成本下降10%以上，具有显著的经济效益和社会效益。
（2）本工艺方案选择合理，生产过程稳定可靠，本文中的工艺设计方法与模具结构设计对其它复杂弯轴类锻件工艺设计具有普遍指导意义。