材料成形基础第三章第二节锻造技术

第二节锻造技术

一、金属塑性变形的流动规律

固态金属的塑变是靠质点流动实现的。流动时质点流向阻力最小的方向，流动中金属的体积不产生变化。

1．最小阻力定律

金属塑性变形时，内部质点流动到最近周边时变形功最小，最易于发生。

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坯料两端面分别受到上下铁砧的摩擦阻

力，形成难变形锥区；中间部位受到的摩擦阻力较小---坯料各部位的塑变不均。

2．体积不变定律

一般情况下，塑变前后的体积不变：

V前=V后

可由锻件尺寸计算出所需原始材料尺寸。

二、自由锻

金属锻造时的变形在上、下两铁砧之间自由流动的变形称为自由锻。

自由锻的锻件表面粗糙，尺寸精度差，生产效率低，适于单件或小批量生产。

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自由锻的工序：

基本工序、辅助工序、精整工序。

基本工序：变形的主要工序，包括镦粗、拔长、冲孔、切割、扭转、错移等。

辅助工序：为方便基本工序的操作所设置的工序，包括压钳口、倒棱、压肩等。

精整工序：包括整形、精压等。

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1.自由锻的基本工序

镦粗、拔长、冲孔

2.自由锻工艺规程的制定

自由锻工艺规程的制定主要包括：

绘制锻件图、确定锻造工序、计算坯料尺寸等，同时也要考虑锻造的锻造比、加热范围、锻造设备和辅助工具等。

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（1）自由锻件图的绘制

自由锻的锻件图包括锻件的各部尺寸、机械加工余量、简化锻件的敷料、锻件的公差等内容。

敷料又称余块，是为了简化锻件的形状而添加的金属Array

部分。

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（2）确定锻造工序

锻件形状不同，锻造工序也不相同。

盘类件一般需要以镦粗为主的锻造工序，轴类件需要以拔长为主的锻造工序。

（3）坯料尺寸的计算

根据锻件塑性变形前后的体积不变定律，按照锻件图中锻件的形状和尺寸，可以确定坯料质量的大小。

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计算锻件质量时还要考虑夹持钳口部分

的质量大小，有关钳口参数需查阅相关手册。根据已计算出的锻件质量大小，可以确定出原始坯料的尺寸。

由原始坯料的尺寸和锻件尺寸，可以计算出锻件的锻造比。经过轧制的碳钢锻件，一般将锻造比控制在1.3～1.5。

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三、模型锻造

迫使坯料在一定形状的锻模模膛内产生

塑性流动成形的方法称为模锻。

模锻的生产效率、允许锻件的复杂程度、尺寸精度、表面质量均高于自由锻。

1．模锻方法

模型锻造分为锤上模锻、压力机上模锻等。锤上模锻打击速度快，应用较多。压力机上模锻时，变形缓慢，适于塑性较差的锻件。

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