锻造工艺过程及模具设计

3.4 自由锻工艺规程的制定
二、坯料质量和尺寸的确定
三、变形工艺过程的制定
四、锻造比的确定
五、自由锻造设备吨位计算与选择
六、制定自由锻工艺规程举例
3.2 大型自由锻件锻造工艺特点
一、锻造对钢锭组织和性能的影响
•
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.12.820.12.8Tues day, December 08, 2020
4.拔长操作方法
三、冲孔 1.冲孔的定义？ 2.冲孔的分类？
3.冲孔的缺陷与防止措施？
四、扩孔 1.扩孔的定义？ 2.扩孔的分类？
五、弯曲 1.弯曲的定义？ 2.错移的定义？
3.4 自由锻工艺规程的制定
一、自由锻锻件图的制定与绘制 1.加工余量 2.锻件公差 3.锻造余块 4.检验试样及工艺夹头 5.绘制锻件图
后炉冷或空冷。等温逞火可获得比完全退火更为均匀的组织，还可比完全退火缩 短退火时问，提高生产率。
预防白点退火：用于防止白点的专用热处理工艺。
2)正火将钢锻件加热到Ac3(亚共析钢)或Acm。(过共析钢)以上30～50℃，有些高 合金锻件加热到Ac3或Accm以上100～150℃，保温一段时间后空冷。对于亚共析 钢、共析钢和过共析钢，除了细化晶粒、消除内应力外，如还要求增加强度和韧 性，或要消除网状碳化物，便应采用正火。
• 从比较严格的意义上讲,中国古代的锻造技 术基本是和钢同时出现的,从2000多年前的
汉代开始即被广泛应用于社会生活的各个
领域。钢质锻件的的出现使“铁器时代” 向前跨进了一大步,促进了历史文明的发展, 但受锻造成形原理所限,它没有像古代铸造
技术那样为后人留下无数灿烂辉煌、令人 瞩目的艺术作品,因而也就从未受到过应有 的重视,让人更为遗憾的是,许多传统的锻造 技术现在已经消失或正被遗忘。
结束锻造时的温度称为终锻温度。终锻温度主要应保证在结束锻造之前金属还具 有足够的塑性以及锻件在锻后获得再结晶组织，但过高的终锻温度电会使 锻件在冷却过程中晶粒继续长大，因而降低了力学性能，尤其是冲击韧度。 对过共析钢，为避免形成二次网状渗碳体，在Es线下还应继续锻打，它的终锻 温度应高于PsE’线50～１００℃。对亚共析钢，由于在高温单相区内有良好塑 性，所以终锻造温度应在Gs线上15～20℃。对于低碳钢，在Gs线(A3)以下的两 相区(r+a)也有足够的塑性，因此低碳钢的终锻温度。 对于最后一次锻造的终锻 温度还要根据剩余变形程度查再结晶图，以避免锻件晶粒粗大。对于锻后立即进 行余热热处理的锻件，终锻温度还要考虑余热热处理的要求。精整工序的终锻温 度允许比规定值低50～80℃。
2.3 锻造温度范围的确定?
2.4加热规范
(二)锻造温度范围的确定 锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度间的～段温度间隔。钢料在高温单相区具 有良好的塑性，所以锻造温度范围最好在这个区间，图4－2是在铁碳合金相图 基础上制定的碳钢锻造温度范围。 开始锻造的温度称为始锻温度。它应低于固相线AE约150～200℃，以防止过热 和过烧。
1．锯切 锯切常在圆盘锯、弓形锯和带锯上进行。圆盘锯是由电动机带动带齿的锯盘 慢速旋转并移动，而将棒料切断。圆盘锯通用性强，锯盘的最大直径可达2m， 能够锯切的棒料直径在750ｍｍ以下。
2．剪切 一般在剪床上进行，可以剪切直径为200mm以下的钢材。对于低碳钢、中碳钢 等断面尺寸较小的钢坯可以冷剪。
金元素
2.1 锻造用原材料 ④锻造用有色金属主要有铜、铝及合金等。
1.1 锻造用原材料的下料
锻造用钢是各种类型的钢锭和钢坯；锻造用有色金属一般是各种类型的坯料。 除大、中型自由锻件采用钢锭为坯料外，一般锻件都采用各种金属棒料为坯
料。在锻造前，一般要在专门的下料设备上把金属棒料切成所需长度。当没有专 门的下料设备时，也可以在其他设备上进行切料。常用的下料方法介绍如下：
•
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.12.820.12.809:5509:55:2009:55:20Dec- 20
•
人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2020年12月8日 星期二 9时55分20秒 Tuesday, December 08, 2020
•
天生我材必有用，千金散尽还复来。09:55:2009:55:2009:5512/8/2020 9:55:20 AM
•
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.809:55:2009:55Dec -208-D ec-20
•
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。09:55:2009:55:2009:55Tues day, December 08, 2020
2．锻件的锻后热处理 锻件在机械加工前后，一般都要进行热处理。机械加工前的热处理称为锻件的锻 后热处理．机械加工后的热处理称为最终热处理。通常锻件的锻后热处理是在锻 压车间进行的。
由于锻造过程中锻件各部分变形程度、终锻温度和冷却速度不一致，锻件内部存 在组织不均匀、残余应力和加工硬化等现象。为了消除上述现象，保证锻件质量， 锻后应进行热处理。 锻件的锻后热处理的目的是调整锻件硬度， 锻件最常采用的热处理方法有退火、正火、调质等。 (1)退火退火有完全退火、不完全退火、等温退火、预防白点退火等。 完全退火：一般用于亚共析钢，如45钢、5crMnM0等。将钢锻件加热到Ac3上 30～50℃，经过一定时间的保温使之完全奥氏体化，然后随炉冷至6００℃，出 炉空冷，以获得平衡状态的组织(一般是铁索体加珠光体)。
2.1 一般加热方法 ①加热方法按照采用的热源不同分:
火焰加热 电加热（电阻加热；感应加热） ②两种加热方法的加热原理和优缺点?
电加热（电阻加热；感应加热）
③什么是感应加热的趋 肤效应? ④感应加热时候的原则?
2.2 钢加热时的缺陷及防止措施? ①氧化、脱碳、增碳 产生的原因及防止措施? ②过热、过烧 产生的原因及防止措施? ③裂纹 产生的原因及防止措施?
•
做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2020年12月上 午9时55分20.12.809:55December 8, 2020
•
时间是人类发展的空间。2020年12月8日星期 二9时55分20秒09:55:208 December 2020
•
科学，你是国力的灵魂；同时又是社 会发展 的标志 。上午9时55分 20秒上 午9时55分09:55:2020.12.8
•
感情上的亲密，发展友谊；钱财上的 亲密， 破坏友 谊。20.12.82020年12月8日星 期二9时55分20秒20.12.8
谢谢大家！
第一章 概述
1.2 锻造生产的发展过程 ① 模锻件的数量增加,自由锻造的数量减少; ② 材料利用率; ③ 模锻的流程; （备料………校正） ④ 20世纪锻造的基本发展情况?
（生产对象的发展） （生产设备的发展）
第一章 概述
1.3 锻造技术发展的未来趋势 百度文库 数字化塑性成形技术;
锻造技术发展的未来是锻造技术数字化。 数字化的体现是什么? （CAD/CAM/CAE） ② 锻造设备和工艺技术发展趋势? 三个方面:设备大型化;自动化、精密化； 绿色化。
第一章 概述
1.4 学习本课程的任务: ① 设计能力； ② 分析能力； ③ 解决锻件缺陷问题的能力。
第二章 锻造用原材料及坯料准备
2.1 锻造用原材料 ①锻造用的原材料的对象? （棒料、板料、
管料）。 ②锻造用的原材料的材质?
（钢、有色金属） ③钢的分类? 含碳量；化学成分；碳的质量分数；加入合
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.820.12.809:55:2009:55:20December 8, 2020
•
加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月8日上 午9时55分20.12.820.12.8
•
扩展市场，开发未来，实现现在。2020年12月8日星 期二上 午9时55分20秒09:55:2020.12.8
压铸和注塑的发展100多年的历史。
从工艺的角度谈区别
1.锻造
2.铸造
3.压铸
4.注塑
③ 锻造的分类? （自由锻,模锻,开式模锻,闭式模锻）
④ 我国锻造的基本情况? ⑤ 模锻的特点? ⑥ 通用的锻造设备有哪些? （油压机，模锻锤，曲柄压力机，摩擦 压力机等）
3．冷折下料 在水压机或曲柄压力机上，通过冲头将压力
传到材料上，从而使被折材料沿预先加工好 的切折断，
切口宽度b=(5～8)mm； 切口深度h=(a)1/3mm；
4.砂轮切割 砂轮切割是在砂轮切割机上将钢坯切断。 砂轮切割机是由电动机带动薄片砂轮 (厚度一般在3mm以下)高速旋转，并用 手动或机动使它作上下运动而将钢坯切断。 砂轮切割机可切割直径在40mm以下的任何硬度的 金属材料。
由于生产条件的不同，各工厂所用的锻造温度范围也不完全相同。钢料的锻 造温度范围见表4-1；有色金属的锻造温度范同见表4-2。
(三)锻件的冷却和锻后热处理 1．锻件的锻后冷却方法 锻件从终锻温度冷至室温的过程叫锻件的冷却，
常用的锻件冷却方法，按其冷却速度由快到慢的顺序分为空冷、堆冷、坑冷(或 箱冷)、灰冷(或砂冷)、炉冷、等温退火等六种。
除上述切割方法外，还有等离子切割法、电子束切割法、阳极切割法等。
2.3 模锻时的润滑 ①锻造时为什么要润滑? ②润滑剂的分类? （传统的润滑剂、新型的
润滑剂）
第二章 锻前加热
3.1 一般加热方法 金属材料锻前加热的目的：
是为了提高金属的塑性，降低变形抗力，以利于 锻造和获得良好的锻后组织。
第三章 锻造的加热规范
锻造工艺过程及模具设计
第一章 概述
1.1 锻造生产 ① 锻造的目的或者什么是锻造? ② 锻造与铸造，压铸，注塑发展以及区
别? 从历史的角度谈发展； 从工艺的角度谈区别。
• 晚商时代的青铜鼎
西周青铜鼎
中华 第一 剑， 刺出 最古 铁器 时代
西周晚期
• 兵马佣出土的青铜剑
战国时代青 铜剑
• 带铭文出土文物“越王勾践剑”也是青铜 剑。传说中的“干将、莫邪雌雄剑”当然 也该是铸造的。
自由锻件分类
第3章 自由锻主要工序分析
3.2 自由锻基本工序分析 镦粗 ①镦粗的定义? ②镦粗的目的?
③平砧镦粗与镦粗比? ④平砧镦粗的变形分析?
减小镦粗鼓形的措施
垫环镦粗
局部镦粗
二、拔长 1.拔长定义与目的？ 2.拔长类型？ ①平砧拔长
3.拔长变形过程分析 ①拔长时的锻造比？ ②拔长时的变形特点？ ③拔长缺陷与防止措施？
(3)调质将钢锻件先淬火，然后进行高温回火的热处理工艺叫调质，常用于中碳 钢和合金结构钢，以获得蘸好的力学性能。
第3章 自由锻主要工序分析
3.1 自由锻工艺过程 ①什么是自由锻? ②自由锻分类? ③自由锻主要工序有哪些? ④自由锻工艺过程的特征?
三个方面:通用性;设备功率小;效率低 ⑤自由锻工序分类? （3个工序）见表3-1
5.气割 气割是利用氧气和可燃气体的气割器(称割炬)，产生温度很高的火焰，使割缝上 的金属熔化而烧断金属材料。
6．精密剪切下料 由于无飞边锻模、精密锻造、冷挤压以及精密辗压等新工艺的出现和日益广泛的 应用．对棒料剪切下料工艺的要求也越来越高。要求采用精密下料方法，以提高 断面质量，减少切断变形，严格控制下料公差和提高劳动生产率。
不完全退火(也称球化退火)：适用于过共析钢，如T8、T12、Gcrl5等。将钢 锻件加热到Ac，以上10～20℃，经过较长时间的保温，然后随炉缓冷至4００～ 500 ℃取出空冷，以获得珠光体组织。
等温退火：一般是用于亚共析钢、共析钢和过共析钢。将钢锻件加热到Ac３ (亚共析钢)或Ac１(过共析钢)以上20～30 ℃ ，保温一段时间后，快速冷却到 Ac．以下某一温度作较长时间的等温保温，使奥氏体较好地转变成珠光体，然