模锻方法与工艺[精]

（一）模型锻造
1 锻造概念和特点 2 锻造种类 3模 锻 4 模锻的工艺流程 5 模锻件类型 6 模锻模具类型 7 模锻国内外差距 8 模锻发展趋势
1 锻造概念和特点
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其
产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和 尺寸的锻件的加工方法。
锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。 特点：
■其他锻造方法的制、辊锻、辗扩等的成形工具与坯料之间有相 对的旋转运动，对坯料进行逐点、渐近的加压和成形， 故又称为旋转锻造。
2锻造种类
（三）按行业应用 ■飞机锻件
按重量计算，飞机上有85%左右的的构件是锻件。飞机发动机 的涡轮盘、后轴颈（空心轴）、叶片、机翼的翼梁, 机身的肋筋 板、轮支架、起落架的内外筒体等都是涉及飞机安全的重要锻件。 飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等 贵重材料制造。为了节约材料和节约能源，飞机用锻件大都采用 模锻或多向模锻压力机来生产。 ■汽车锻件
锻造是机械制造中常用的成形方法。通过锻造能消 除金属的铸态疏松、焊合孔洞，锻件的机械性能一般优 于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重 要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接 件外，多采用锻件。
2 锻造种类
（一）按坯料在加工时的温度
锻造可分为冷锻和热锻。 冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于坯料金属的 再结晶温度上加工。有时还将处于加热状态，但温度不 超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。
按重量计算，汽车上约有58%的锻件。一般的汽车由车身、车 箱、发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、转向系统等 15个部件构成汽车锻件的特点是外形复杂、重量轻、工况条件差、 安全度要求高。如汽车发动机所使用的曲轴、连杆、凸轮轴、前 桥所需的前梁、转向节、后桥使用的半轴、半轴套管、桥箱内的 传动齿轮等等，无一不是有关汽车安全运行的保安关键锻件。
所以锤头上下运动精确，上下模能对准，可以 保证锻件的精度。
同时机架与砧座相连，以提高打击效率。 模锻锤的吨位也是以落下部分质量表示的. 一般为0.5t~30t，常用的是1t~10t。 锤上模锻的锻模如图2， 按模膛功用不同，锻模分为： (1)模锻模膛 金属在模膛中发生整体变形，由此分：
1)终锻模膛 由它可得锻件最终形状和尺寸，其结构特 点是： 沿模膛四周有飞边槽； 对通孔锻件锻后留有冲孔连皮。 2)预锻模膛 使坯料变形到接近锻件的形状和尺寸。 特点：无飞边槽。 (2)制坯模膛 此外还有：成形模膛；镦粗台及击扁面等。
对复杂件预先的部分变形加工。有： 1）拔长模膛； 2）滚压模膛； 3）弯曲模膛； 4）切断模膛；
2.曲柄压力机上模锻 曲柄压力机传动示意 曲柄压力机上模锻特点：
(1)产生静压力； (2)压力机行程固定；
(3)导向严细，自动顶件；
(4)锻模镶块组合简又省；
(5)清除氧化皮困难；
(6)效率高，锻件精，设备贵，宜大量生产。
锻造液压机有自由锻液压机、模锻液压机和切边 液压机之分。锻造生产常用的模锻液压机，又有 通用模锻液压机和专用模锻液压机两大类。
一重自行研发制 造的1.5万吨全 数字操控水压 机。
可锻件质量达 600吨。
液压机与其它设备相比： 具备以下特点：
在直接传动的液压机上，活动横梁在整个行程的任一 位置都可获得最大载荷。
3.螺旋压力机上模锻
按驱动方式可分为摩擦压力机、液压螺旋压力机和电 动螺旋压力机。
▼摩擦压力机上模锻
看传动图
▼螺旋压力机工作特点 具有锻锤和曲柄压力机的双重工作特性； 每分钟行程次数少，打击速度低。
4. 液压机模锻
液压机是一种利用液体压力来传递能量的锻压设 备，它包含以油做工作介质的油压机和以水做工 作介质的水压机 。
2 锻造种类
（三）按行业应用
■矿山锻件 按设备重量计算，矿山设备中锻件的比重为12-24%。矿山设
备有： 采掘设备 卷扬设备 破碎设备 研磨设备 洗选设备 烧结设备
■核电锻件 核电分为压水堆和沸水堆两类。核电站主要的大锻件可分为压
力壳和堆内构件两大类。 压力壳含：筒体法兰、管嘴段、管嘴、 上部筒体、下部筒体、筒体过渡段、螺栓等。 堆内构件是在高 温、高压、强中子幅照、硼酸水腐蚀、冲刷和水力振动等严峻条 件下工作的，所以要选用18-8奥氏不锈钢来制作。
无论是直接传动的液压机还是蓄势器传动的水压机在 结构上易于得到较大的总压、较大的工作空间及较长 的行程，因此便于锻造较长、较高的大型工件，这往 往是锻锤和其它锻压设备难以做到的。
液压机上除设有大型模具垫板和定位器外，还有活动 横梁同步平衡系统，以保证偏心锻造时，避免模具偏 斜。
与锻锤相比，液压机工作平稳，撞击和震动很小、噪 音小；对厂房、地基要求不高，对工人健康、周围环 境无损害。
2 锻造种类
（三）按行业应用
■火电锻件 火力发电设备中有四大关键锻件，即汽轮发电机的转
子和护环，以及汽轮机中的叶轮与汽轮机转子。
■水电锻件 水力发电站设备中的重要锻件有水轮机大轴、水轮
发电机大轴、镜板、推力头等。
3模 锻
模锻利用模具使毛坯变形而获锻件的锻造方法. 模锻按使用的设备不同分为锤上模锻、曲柄压力机上 模锻、平锻机上模锻及摩擦压力机上模锻等。 其中锤上模锻是常用的模锻方法。 （一）按模锻设备划分 1. 锤上模锻
钢的再结晶温度约为460℃，但普遍采用800℃作为划 分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温 锻或半热锻。
2 锻造种类
（二）按成形方法
■ 锻造则可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、 成形轧制、辊锻、辗扩等。
■ 坯料在压力下产生的变形基本不受外部限制的称自由 锻，也称开式锻造；
模锻特点： (1)与自由锻相比，生产率高；
(2)锻件形状较复杂，尺寸精度高; (3)切削余量小，材料利用率高； (4)操作简单及模具费用高等特点。 锤上模锻适用于中小型锻件的大批量生产。 常用设备为蒸汽—空气模锻锤，如图所示。 其工作原理和自由锻锤相同，仅是模锻的机 架直接安装在砧座上形成封闭结构，导轨长且和 锤头之间的间隙较小。