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第十八讲 锻造 主讲：曹光明 * * 锻造 一、概述 二、自由锻 1、自由锻概念、设备及工艺特点 2、自由锻工艺规程制定 3、自由锻的变形工序 4、自由锻的结构工艺性 三、模锻 1、模锻的概念、设备及其工艺特点 2、锤上模锻 3、压力机上模锻 锻造 一、概述 1、什么是锻压？ 固态金属 外力 塑变 形状 性能 （的原料、毛坯、零件）生产方法 2、特点 塑变 →组织致密 →力性高； 节省金属、生产率高。 塑变成形 →形状不能太复杂、 尺寸精度及表面质量较低。 3、分类 轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压 4、应用 生产各种型材、板材、管材、线材、重要零件或毛坯。 锻造 5、金属的可锻性及影响因素 （1）可锻性： 变形的难易程度。 用塑性、变形抗力衡量。 （2）影响因素： ①金属本质（内因） 成分： 纯金属、C%、Me 组织： 单相比多相好； 固溶体比化合物好； 组织细了好。 晶体结构： 面心立方＞体心立方＞密排六方。 ②变形条件（外因） 变形温度： T变形↑ →塑性↑ 但不是越高越好， 始锻温度应低于固相线以下200℃， 终锻温度要在T再以上（800～750℃）， 保证锻后能充分再结晶，获得细晶组织。 锻造 5、金属的可锻性及影响因素 （1）可锻性： （2）影响因素： ①金属本质（内因） ②变形条件（外因） 变形温度： 变形速率： 单位时间内的变形程度。 V＜VC： 来不及完全消除加工硬化 V＞VC： 热效应明显提高变形温度 应力状态： 三向应力状态＞二向应力状态。 锻造 二、自由锻 1、自由锻概念、设备及工艺特点 （1）自由锻： 是利用冲击力或压力使金属在上、下两个抵铁之间产生塑性变形，从而得到所需锻件的锻造方法。 （2）设备： 锻锤： 靠冲击力使金属变形， 吨位：落下的重量。 常用65-750Kg。 空气锤： 小型锻件150公斤以下； 蒸汽－空气锤： 小于1500公斤锻件 液压机： 靠静压力使金属变形， 吨位：压头上的最大静压力。 500-15000t 水压机： 1~300T 锻件 结构简单、成本低、操作方便，中小锻件生产。 无振动、噪声小、工作平稳、设备庞大、造价高。 锻造 二、自由锻 2、自由锻工艺规程制定 （1）绘制锻件图。 考虑以下因素： ①加工余量。 ②敷料（余块）： 为简化锻件形状，便于锻造而增添的一部分金属。 ③锻造公差： 锻件实际尺寸和名义尺寸允许的偏差 ④锻件图画法： 锻造 二、自由锻 2、自由锻工艺规程制定 （1）绘制锻件图。 （2）计算坯料的重量和尺寸 ①重量： G坯料 = G锻件+G烧损+G料头 2-4%锻件重量。 第1次2-3%，以后每次1.5-2%。 ②尺寸： 有经验公式 。 （3）确定锻造工序： （4）锻造温度范围： （5）锻造吨位的选择。 锻造 二、自由锻 3、自由锻的变形工序 ：基本工序、辅助工序、修整工序 （1）拔长： 使截面减小，长度增加的工序。 拔长、镦粗、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割 锻造比： Y拔= ＞1， Y拔= ＞1， 适当增大锻造比有利于改善组织、提高力性，但太大反而加剧各向异性。 碳素结构钢： 2-3；合金结构钢： 3-4；高速钢：5-12。 主要用于轴、杆类锻件。 （2）镦粗： 使坯料高度减小，截面积增大的工序。 锻造比：Y镦= ＞1 高径比＜2.5-3.0 主要用于圆盘类锻件。 锻造 二、自由锻 3、自由锻的变形工序 ：基本工序、辅助工序、修整工序 （1）拔长 （2）镦粗 （3）冲孔： 用冲头在坯料上冲出通孔或不通孔的工序。 主要用于空心锻件，如圆环、套筒、齿轮毛坯。 （4）弯曲： 将坯料弯成一定角度的工序。 如角尺、吊钩、 地脚螺钉等。 （5）扭转： 将坯料的一部分绕轴心线相对于另一部分转动一定角度的工序， 如多拐曲轴、麻花钻。 （6）错移： 将坯料的一部分相对于另一部分错开 一段距离而又保持平行的工序。 （7）切割： 将坯料切去一部分的工序。 常用于切除钢锭底部、夹钳部分、料头。 锻造 二、自由锻 自由锻的典型工艺举例 齿轮坯自由锻工艺过程: 下料 镦粗 垫环局部镦粗 冲孔 冲子扩孔 修整 锻造 二、自由锻 自由锻的典型工艺举例 轴类锻件： 阶梯轴的锻造过程 切肩 一端拔长并切料头 调头切肩 拔长 端部拔长并切料头 锻造 二、自由锻 自由锻的典型工艺举例 环类锻件： 圆环的锻造过程 下料 镦粗 冲孔 心轴扩孔 平整端面 锻造 二、自由锻 自由锻的典型工艺举例 曲轴类