热锻模具工艺及其要点
热模锻作业指导书
热 模 锻作业指导书操作规范：1、安装模具前应检查模具是否与产品相符，上下模是否配套。
2、按工艺卡要求调整上下模相关位置，满足毛坯允许的错移要求。
3、预热模具到170--350℃并予以保持，作业间隙必须对模具采取保温措施。
4、配置石墨水，一般锻件石墨乳加水稀释25—30倍，脱模困难的稀释10—20倍，石墨水喷打在预热好的模具表面后水迅速蒸发能留下一层较薄的石墨，放置坯料锻造后易脱模且基本没有残留石墨为准。
经常检查是否有石墨塞堵在型腔，并注意加水和加石墨，确认容器内的石墨水保持搅动，保持好石墨水浓度。
5、锻打每件产品时必须喷石墨水润滑模具型腔，并吹干多余的石墨水，使模具经常保持在170--350℃。
对模具升温较高、受力大、表面金属剧烈流动磨损较快的模具局部必须加大石墨水的喷打量，并注意喷打操作方法。
如：圆型带孔槽的模具，模具孔槽内部侧面都要全部喷打石墨水冷却润滑，操作手法为垂直沿孔槽走向环绕喷打石墨水；长条形模具边部易变形，须沿边部侧面走向来回喷打石墨水。
6、目测毛坯温度，过热过烧的隔离处理，温度过低的毛坯重新加热。
7、形状对称的产品，放料必须放置在模具型腔中心或中轴线上；形状非对称产品，放料须注意坯料各部位重心要和产品重心吻合，并根据金属流动方向调整放料位置，保证各部位充满无折叠。
8、严禁上一个产品脱模后不喷打石墨水冷却和润滑就立即锻打下一个产品。
9、调整好压力机打击力，防止模具打薄或产品太厚；严禁随意空击模具。
10、产品脱模时，只能撬飞边，不得用太尖的撬棍用力的撞击产品。
11、连续锻造每隔1~3小时对模具表面进行打光；模具变形严重、脱模困难或模具局部开裂凸起时，必须立即打光修理，严重时须换模。
质量控制：1、 目测表面无夹层、折叠、裂纹、缺料、过热、过烧。
2、检查锻件错移量是否符合图纸技术要求。
3、首件全检尺寸和外观，巡检抽查3-4只/20分钟检查产品重要尺寸、关键尺寸和全部外观； 并将其空冷后确认，必要时冷却后抛丸处理再检验。
热锻造工艺流程
热锻造工艺流程主要包括以下步骤：
1. 原料准备：选择适当的原材料，包括金属坯料和锻造辅助材料。
金属坯料通常为各类金属合金或纯金属，根据需要可以采用不同的规格和形状，例如圆钢、方钢、板材、管材等。
锻造辅助材料包括模具、润滑油、冷却水等。
2. 加热：将金属坯料放入加热炉中，加热到所需的温度。
加热温度和加热时间需要严格控制，避免金属材料过度加热或加热不足。
一般来说，预热温度应该控制在金属材料的再结晶温度以上，但不超过其熔点。
3. 锻造：加热后的金属坯料放入锻压机或铁锤等设备中进行压制、拉伸、弯曲等变形加工，从而改变其内部组织和物理性质，最终得到所需形状和尺寸的金属制品。
这个过程可能需要多次锻造，以达到所需的形状和尺寸。
具体来说，锻造可分为自由锻造和异型锻造。
自由锻造是将金属坯料放在锻模表面上，通过手工或机械压力进行锤打、压制等加工，使其得到所需形状。
异型锻造则是采用锻模对金属坯料进行塑性变形，从而达到所需的不同形状和尺寸。
这一步可以消除应力，提高金属制品的强度和硬度，同时也有利于改善其外观质量和精度。
4. 冷却：对锻造后的金属材料进行冷却处理，以使其达到所需的硬度和强度。
冷却处理通常分为两种类型：自然冷却和人工冷却。
5. 清理：主要是去除表面氧化皮。
6. 检查：一般锻件要经过外观和硬度检查，重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤。
需要注意的是，热锻造工艺流程可能因具体的产品和工艺要求而有所不同，上述步骤只是一般性的描述。
在实际操作中，应根据具体情况进行调整和优化。
锻造工艺过程及模具设计
锻造工艺过程及模具设计1. 引言锻造是一种通过对金属材料施加压力，使其产生塑性变形，从而得到所需形状和性能的工艺方法。
锻造工艺及模具设计在制造业中具有广泛的应用。
本文将介绍锻造的工艺过程和模具设计的基本原理和方法。
2. 锻造工艺过程2.1 热锻工艺热锻是指在高温下进行的锻造工艺。
其基本过程包括预热、装料、锻造和冷却四个步骤。
2.1.1 预热预热是将锻造原料加热至一定温度，以提高其塑性和降低锻造压力。
预热温度的选择取决于材料的类型和要求。
2.1.2 装料装料是将预热好的原料放置在锻造模具上，以准备进行下一步的锻造操作。
装料时需要考虑材料的定位和固定，确保锻造过程中的准确性和一致性。
2.1.3 锻造锻造是通过对装料施加压力，使其发生塑性变形，从而得到所需形状和性能的过程。
在锻造过程中，需要控制加压力、防止材料裂纹和变形等问题。
2.1.4 冷却冷却是将锻件从锻造中取出后，使其慢慢冷却，以缓解残余应力和提高材料的硬度和强度。
2.2 冷锻工艺冷锻是指在室温下进行的锻造工艺。
与热锻相比，冷锻可以更好地控制材料的性能和形状，并且不需要进行预热和冷却，节约能源。
2.2.1 材料的选择冷锻对材料的要求较高，一般选用具有良好塑性和变形能力的材料，如铝、铜等。
2.2.2 模具的设计冷锻模具的设计需要考虑以下几个方面：模具材料的选择、模具结构的设计、模具的可制造性和可维修性等。
3. 模具设计3.1 模具的分类模具按照其所用材料的不同可以分为金属模具、木模具和塑料模具等。
其中金属模具是最常用的一种，具有强度高、耐磨性好的特点。
3.2 模具结构的设计模具的结构设计包括上模、下模和侧模的设计。
上模是与锻件上表面接触的模具，下模是与锻件下表面接触的模具，侧模用于锻造中需要有孔的部位。
3.3 模具材料的选择模具材料的选择需要考虑模具的使用寿命、成本和性能要求等。
常用的模具材料有工具钢、合金钢和铸铁等。
3.4 模具的制造工艺模具制造工艺包括模具的加工和装配过程。
热模锻工艺及模具设计
模具下压， 坯料产生变 形抗力
2.4）镦粗制坯
易出现问题: 镦粗后坯料理论为圆饼状坯料，实际生 产坯料不一定是完整的圆形;
原因分析: 1.棒料剪切后，端面有斜度，锻造生产 以料径（剪切端面)为定位，容易造成 材料镦粗后偏向一边，使材料分布不均 匀， 2.镦粗过程中,坯料侧面金属向上流动 变形不均匀,产生变形抗力不均.
2)在实际生产中压力机负载工作状况总 是存在偏载现象；
3)偏载现象与模具制造、装配等累积误 差必然影响到锻件的错差，工步间错 差过大，后续锻压易出现折叠。
4)在模座导柱导向之外，增加预锻工步 与终锻工步的模具结构导向。 依靠合模初期，上下模外衬啮合，对 工步模具起导向作用，右图示
合模时， 上下模 啮合面
镦粗圆饼状坯料 落入本区域
下模浮 动顶出
二.模具结构设计(闭式) － 预锻模腔
设计要点:
2.5预防终锻成型时产生错差/折叠：
1)因热模锻压力机为多工位进级方式， 很难保证使模腔布局于压力机工作压 力中心位置，并且因各个工位金属流 动变形量不同，产生变形抗力也不同， 各个工位变形所需要的设备压力也不 同。
- 压机滑块行程固定,载荷为静压力,锻件精度高,能较
好控制锻件高度公差;但不便于进行制坯.
- 大尺寸工作台面,可多工位布局,如:镦粗/预锻/终锻/
冲孔;模具结构复杂,初次投资大.
- 设备有顶料机构, 实现自动化生产,生产效率高
- 模具模块可按工步单独设计/制造/安装,调整/更换/
维修方便.
- 热模锻压力机因各个工位金属流动变形量不同，产生
2.2预锻件放置及定位： 因终锻模腔与锻件成品有直接关联，终锻模腔不 易采用浮动接送料的方式，且终锻模腔是各个工 步中变形受力最大的工步，下模多采用热态紧配 合，改善模具受力状态,以增强抗打击能力; 预锻件的放置完全依靠自由落体进入模腔， 预锻件靠其与终锻模腔相近的下模外形定位.
热锻工艺技术
热锻工艺技术热锻工艺技术是一种以将金属材料加热到一定温度后，施加压力使其产生塑性变形的一种工艺技术。
热锻工艺技术能够提高金属材料的塑性和延展性，能够使材料的组织发生改变，从而提高材料的力学性能。
热锻工艺技术具有许多优点。
首先，它能够提高材料的强度和韧性。
通过热锻，金属材料的晶粒得到细化，晶界得到清晰化，从而提高了材料的强度和韧性。
其次，热锻工艺技术能够增加材料的硬度。
在热锻过程中，金属材料的原子得到重新排列，形成了更加有序的结构，从而提高了材料的硬度。
此外，热锻工艺技术还能够提高材料的耐磨性和耐冲击性。
热锻工艺技术的具体步骤如下。
首先，选择合适的金属材料，并根据材料性质确定加热温度。
然后，将金属材料加热到适当的温度，一般为材料的熔点到熔点以上的温度。
接着，将加热后的材料放入锻造模具中，施加压力对材料进行塑性变形。
最后，等材料冷却到室温后，通过后续的加工工艺，如修整和清洁，得到最终的产品。
热锻工艺技术有许多应用领域。
首先，在航天航空领域，热锻工艺技术常用于制造发动机零部件等高强度和高耐热性要求的零件。
其次，在汽车制造领域，热锻工艺技术可以制造汽车发动机曲轴、齿轮和传动轴等零部件。
再次，在机械制造领域，热锻工艺技术可以制造锤头、锤柄和锤座等大型锻件。
另外，热锻工艺技术还可以用于制造船舶、石油化工和能源领域的关键零部件。
在使用热锻工艺技术时，需要注意以下几点。
首先，要选择合适的金属材料，要考虑其热膨胀系数和塑性变形能力。
其次，要控制好加热温度和保持时间，加热温度过高或保持时间过长都会影响材料的性能。
最后，要合理设计锻造模具，保证产品的形状和尺寸满足要求。
总之，热锻工艺技术是一种重要的金属加工工艺，具有许多优点和广泛的应用领域。
通过合理的选择材料和控制工艺参数，可以得到具有优良力学性能的零件和产品。
热锻工艺技术在现代工业生产中发挥着重要的作用，对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。
热锻工艺文档
热锻工艺1. 简介热锻工艺是一种金属加工方法，通过将金属加热到高温状态，然后施加压力来改变金属的形状和结构。
它是金属成形加工中常用的一种方法，广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
2. 热锻的原理热锻是利用金属在高温状态下具有良好的可塑性的特性进行加工的。
首先，将金属加热到适当的温度，通常是接近或超过金属的熔点。
然后，将加热后的金属放置在锻压机的模具中，施加一定的压力来改变金属的形状。
热锻的原理可以归纳为以下几点：•金属的可塑性增加：在高温下，金属的结晶体发生塑性变形，晶界和晶内滑移，使金属具有较好的可塑性。
•金属的变形能力提高：高温状态下，金属的硬度和抗拉强度降低，使得金属容易被锻造成所需的形状。
•金属的晶粒细化：热锻过程中，金属材料的晶粒会经历再结晶和晶粒长大的过程，形成更细小且均匀的晶粒结构，提高金属的强度和韧性。
3. 热锻工艺的步骤热锻工艺通常包括以下几个步骤：3.1 选材选择合适的金属材料是热锻工艺的关键。
常用的热锻材料包括钢、铝、铜等。
不同的材料在热锻过程中表现出不同的特性，需要根据具体的工艺要求进行选择。
3.2 加热在热锻过程中，将金属材料加热到适当的温度是非常重要的。
过低的温度会导致金属材料的可塑性不足，难以形成所需的形状，而过高的温度可能引起过烧、烧损等问题。
因此，需要根据材料的性质和要求选择合适的加热温度。
3.3 锻造在加热后，将金属材料放置在锻压机的模具中，施加压力进行锻造。
锻造的过程中需要注意控制锻压力度、锻压速度和锻压次数，以保证金属材料能够达到所需的形状和性能。
3.4 退火锻造后的金属材料可能会产生残余应力和晶界不饱和等问题，为了减少这些问题对材料性能的影响，需要对锻造件进行退火处理。
退火可以使金属材料的晶粒再结晶、应力消除，并提高材料的韧性和耐热性。
3.5 检测和修整在热锻工艺完成后，需要对锻造件进行检测和修整。
常用的检测方法包括尺寸检测、外观检查、硬度测试等。
钛合金热锻工艺
钛合金热锻工艺
钛合金热锻工艺是一种利用热量使钛合金材料软化，便于塑形的加工技术。
这种工艺涉及将钛合金加热到一定的高温，然后在锻压设备的帮助下进行成形。
由于钛合金具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，因此在航空航天、汽车、医疗器械等行业中被广泛使用。
热锻工艺的关键步骤如下：
1. 材料准备：选取适当的钛合金材料，并根据最终产品的要求切割成合适的尺寸。
2. 加热：将钛合金坯料放入加热炉中，加热至锻造温度，这个温度通常略高于钛合金的相变温度（α+β/β转变温度）。
正确的加热温度和保温时间对于获得良好的锻件质量至关重要。
3. 预热模具：为了减少模具与高温钛合金之间的温差，防止过快的冷却导致材料硬化，模具也需要预热到适当的温度。
4. 锻造：将加热好的钛合金坯料置于锻压机的模具中，通过施加压力使其变形，达到预定的形状和尺寸。
这一过程可能需要多次进行，包括开模锻造和闭模锻造。
5. 冷却：锻造完成后，钛合金部件需要缓慢冷却以防止内部应力集中和裂纹产生。
6. 后续处理：锻件可能需要进一步的热处理（如退火、
固溶处理和时效处理）来优化其显微组织结构和力学性能。
7. 检测和检验：最后，锻件要经过严格的质量检测，包括尺寸检查、无损探伤和力学性能测试等，以确保符合设计和应用要求。
热锻工艺的优势在于可以制造出结构复杂的钛合金部件，但也存在一些挑战，如钛合金在高温下的氧化问题，以及由于材料导热性差导致的模具寿命问题。
因此，在实际操作中，还需要采取一定措施保护材料和模具，例如使用防护润滑层减少摩擦和磨损。
热锻工艺流程
热锻工艺流程引言热锻是一种金属加工工艺，通过在高温下对金属材料进行塑性变形，以改善材料的力学性能和形状。
在制造行业中，热锻被广泛应用于生产高质量的金属零件。
本文将全面、详细、完整地探讨热锻工艺流程，介绍其基本原理、设备和操作步骤。
热锻的基本原理热锻是利用材料在高温下的可塑性，通过外力作用将金属材料塑性变形为所需形状和尺寸的一种加工方法。
其基本原理可以概括为以下几个步骤：1.材料预热：将待锻材料在炉内加热至适宜的工作温度。
这一步的目的是提高材料的可塑性和降低其抗力，以便在后续的锻压过程中能够更容易地进行塑性变形。
2.锻模设计：根据所需的零件形状和尺寸，设计合适的锻模。
锻模通常由两部分组成：上模和下模。
上模固定在锻压机的滑块上，下模则固定在工作台上。
通过控制滑块的上下运动，将材料放置在上下模之间进行加工。
3.材料装夹：在进行锻压之前，需要将待锻材料装夹在上下模之间。
通常使用夹具或卡盘等装夹工具，确保材料的稳定性和安全性。
确保装夹牢固，以免在锻压过程中发生偏移或材料脱落。
4.锻压操作：在装夹完毕后，开始进行锻压操作。
通过控制锻压机的运动，施加外力使上下模对材料进行压力作用。
材料在高温和压力的共同作用下，发生塑性变形，逐渐达到所需的形状和尺寸。
5.冷却处理：在锻压完毕后，需对锻件进行适当的冷却处理。
冷却过程有助于稳定锻件的结构和性能，防止残余应力的产生。
常见的冷却方式包括自然冷却、水淬或空气冷却等。
热锻设备锻压机锻压机是热锻工艺中最常用的设备之一。
根据锻压机的驱动方式，可以分为液压锻压机、电动锻压机和气动锻压机等。
液压锻压机具有较高的压力和精度，适用于大型和复杂的锻件加工；电动锻压机则具有较高的速度和灵活性，适用于小型和简单的锻件加工；气动锻压机则具有简单、便捷的特点，适用于一些小规模的锻件生产。
锻模锻模是进行热锻加工必不可少的工具。
根据锻模的结构和设计，可以分为封闭式模具和开放式模具。
封闭式模具是将待锻材料完全包裹在模具内部，通过施加压力将材料塑性变形为所需形状和尺寸。
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热锻模具加工工艺及其要点
1：下料
根据生产指令按规定材料及尺寸下料。
要点：检查原材料
1）外表应无压伤、疤痕、深度划伤、夹皮等缺陷。
2）内部应无裂纹、皮下气泡、夹层等缺陷。
2：自由锻
根据生产指令按规定尺寸锻造。
要点：
1）加热：快速加热，但应烧透且应加热温度均匀；加热中翻动2～3次；工件间隙≥原始圆形毛坯直径d(或原始方形毛坯边
长a)；加热时间按d（或a）min，注：d为原始圆形毛坯直径
(a为原始方形毛坯边长)，即每1㎜加热1min；避免与不同材
料的毛坯同炉加热。
2）火次：五火十锻。
3）温度：
加热温度：1120～1150。
始锻温度：1070～1100℃。
终锻温度：850～900℃。
4）打击力度：
始锻开锤轻击以清除加热氧化皮，确保成形后锻坯有良好的
表面质量；拔长或镦粗时均匀进给，锤击轻重一致，避免温
度过低时猛烈锻打或进行大变形量锻击而产生裂纹。
成形锻
坯结束锻造时终锻温度可取终锻温度下限或更低一些，但只
限于最后锻坯的修整、校形，以轻击为主，低温下，碳化物
较脆、易碎，在许用终锻温度下，锻打有益，但操作危险应
注意安全。
5）锻造比
以大于2的锻造比进行变向反复镦拔。
6）冷却
成型锻坯堆放冷却时，保证地面干净整洁，严禁在潮湿的地
面上放置。
7）加工余量
成型锻坯应保证端面单边有效加工余量3㎜，径向单边有效
加工余量5㎜。
3：退火
采用完全退火，用以消除应力，降低硬度，改善切削加工性能。
温度：840～860℃。
保温时间：2～3小时。
缓慢冷却至500℃以下时出炉，空冷至室温。
确保硬度：≤HB229
4：车加工（粗车）
根据图纸按规定尺寸加工。
要点：1）各部加工余量不应低于1.0～1.5㎜。
2）加工外表面粗糙度在Ra3.2以内，内表面粗糙度在Ra3.2以内。
3）粗车毛坯不允许有尖角，尖角处在保证加工余量的前体
下均以R3～6过渡。
5：铣削及标识
按规定铣标识平面，表面粗糙度不应低于Ra3.2。
标识应清晰可辨，保证配模后能够完全保留标识字迹。
6：热处理
H13热处理工艺路线：
清洁模具表面→装炉→抽真空→预热→最后加热、加压气淬→第一次回火→检测硬度→第二次回火→最后回火。
要点：
1）模具表面不得有污物、油渍、水渍，入炉前表面吹干。
2）装炉时模具间要留有间隙。
3）关闭炉门后抽真空，当炉内压力降至2.66Pa以下，开始送电升温，缓慢升温至850℃保温，加热速度10～12℃/min预热
保温时间 1.5min×有效厚度（以㎜记值）；有效厚度＝(1.2～
1.3)×最小厚度。
4）最后加热至1030～1060℃，加热速度12℃/min，为防止碳以及合金元素蒸发，真空度控制在26.66Pa左右，然后保温，保
温时间30min＋0.4 min×有效厚度（以㎜记值），有效厚度＝
(1.2～1.3)×最小厚度；根据工件大小和装炉量选择0.2～
0.55Mpa高纯氮气加压气淬，加压气淬时，炉内气体压力与模
具有效厚度的关系：有效厚度＜75㎜时，气体压力为2×
105Pa；有效厚度在75～100㎜时，气体压力为2.5×105Pa；
有效厚度在100～150㎜时，气体压力为3×105Pa；模具连续
冷却至80℃左右出炉；硬度应在HRC55～HRC58之间。
5）第一次回火在模具冷却后进行，材料在500℃左右是回火脆性区，故回火温度应为560℃，保温时间为最后一次回火保温时
间的1/3倍。
由于二次硬化的作用，材料可达到硬度峰值。
6）检测材料硬度。
7）第二次回火，根据第一次回火硬度检测结果现在相应的回火温度，一般情况下，齿模回火温度为580℃，凹模回火温度为
590～600℃。
回火保温时间为最后一次回火保温时间的2/3
倍。
8）最后一次回火，温度应为560℃，若第二次回火达不到硬度要求，可适当调整回火温度；回火保温时间为〔工件厚度（以
㎜记值）/25㎜＋2.5〕小时。
7：平磨
根据图纸按规定尺寸加工。
保证平行度不大余0.03㎜。
8：内磨
根据图纸按规定尺寸加工。
找正端面、外锥，其跳动度不大余0.02㎜，再进行磨削加工。
9：车加工（精车）
根据图纸按规定尺寸加工。
找正端面、内圆（或外锥），其跳动度不大余0.02㎜，再进行精车加工，加工过程中，应对各部尺寸、角度及时测量，以免造成报废。
10：电火花
根据图纸按规定尺寸加工。
1）找正，使紧固后的电极、模具同轴度不大余0.02㎜，端面平行度不大余0.02㎜。
2）注意控制速度、放电间隙、表面粗糙度。
3）按图纸加工，保证加工深度等尺寸符合要求。
11：车加工（精车）
根据图纸按规定尺寸加工加强筋。
1）找正齿模内孔、端面跳动度不大余0.02㎜，再进行加工。
2）按图纸加工，保证尺寸、圆弧半径、角度、粗糙度符合要求。
12：检测
各个项次，记录全面、完整。
技术部
2005-12-25 编制：审核：批准：。