集美大學(xué)鍛造知識點(diǎn)整理講解

1、名詞解釋：氧化*:鋼料加熱到高溫時(shí)，表層中的鐵與爐內(nèi)的氧化性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在鋼料表面形成氧化鐵 即氧化皮。脫碳：鋼料表層的碳和爐氣中的某些氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鋼料表層的碳含量降低，這種現(xiàn)象稱為脫碳。過熱：由于加熱溫度過高，加熱時(shí)間過長而引起晶粒過分長大的現(xiàn)象稱為過熱。過燒：金屬加熱到接近其熔化溫度，在此溫度下停留時(shí)間過長，顯微組織除晶粒粗大外，晶界發(fā)生氧化、熔化，有時(shí)出現(xiàn)裂紋，金屬表面粗糙，甚至呈橘皮狀，稱為過燒。加熱規(guī)范：是指金屬坯料從裝爐開始到加熱完了整個過程，對爐子溫度和坯料溫度隨時(shí)間變化的規(guī)定。加熱速度：金屬表面溫度升高的速度。溫度頭：當(dāng)坯料表面加熱到始鍛溫度時(shí)，爐溫和坯料表面的溫

2、差稱為溫度頭。鍛造比：即KL是表示鍛件變形程度的指標(biāo)，它是指在鍛造過程中，鍛件鍛粗或拔長前后的截面積之比或高度之比。錘鍛模中心：錘鍛模中心指錘鍛模燕尾中心線與燕尾上鍵槽中心線的交點(diǎn)，它位于錘桿軸心線上，應(yīng)是鍛錘打擊力的作用中心。沖孔走樣及其原因：走樣：開式?jīng)_孔時(shí)，坯料高度減小，外徑上小下大，上端面中心下凹，下端面中心凸起的現(xiàn)象。原因：環(huán)壁厚度D0/d太小，D0/d越小，沖孔件走樣越嚴(yán)重。聚集規(guī)則：聚集第一規(guī)則：當(dāng)長徑比巾0 3,且端部較平整時(shí)，可在平鍛機(jī)一次行程中自由鍛粗到任意大直徑而不產(chǎn) 生彎曲,也允=3。聚集第二規(guī)則：當(dāng)長徑比巾 也允，在凹模圓柱形模膛內(nèi)聚集時(shí)，可進(jìn)行正常局部鍛粗而不產(chǎn)生折

3、疊所 允許外露的坯料長度f的條件：Dm01.5ck, f &d。Dm01.25d, f 巾允,在凸模錐形模膛內(nèi)聚集時(shí)，可進(jìn)行正常局部鍛粗而不產(chǎn)生折疊所 允許外露的坯料長度f的條件：Dm01.5d0 時(shí)，f 2d0Dm01.25d, f 3d0螺旋壓力機(jī)力能關(guān)系：指一次打擊后毛坯消耗的變形功、機(jī)械損耗的摩擦功與打擊力之間的關(guān)系。鍛造余塊：為了簡化鍛件外形或根據(jù)鍛造工藝需要，零件上較小的孔、狹窄的凹槽、直徑差較小而長度不大的臺階等難于鍛造的地方，通常需要填滿金屬，這部分附加的金屬叫做鍛造余塊知識點(diǎn)梳理:.自由鍛工序的分類：基本工序：徽粗、拔長、沖孔、芯軸擴(kuò)孔、芯軸拔長、彎曲、切割、錯移、扭轉(zhuǎn)輔助工

4、序：壓鉗把、倒棱、壓痕修正工序：校正、滾圓、平整.自由鍛工藝規(guī)程內(nèi)容：根據(jù)零件圖繪制鍛件圖；確定坯料的質(zhì)量和尺寸；制定變形工藝和確定鍛造比；選擇鍛造設(shè)備；確定鍛造溫度范圍，制定坯料加熱和鍛件冷卻規(guī)范；制定鍛件的技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求；填寫工藝規(guī)程卡片。.鋼錠缺陷的位置：鋼錠的內(nèi)部缺陷主要集中在冒口、底部及中心部分，其中冒口和底部作為廢料應(yīng)予切除。.白點(diǎn)：白點(diǎn)是隱藏在鋼坯內(nèi)部的一種缺陷，會顯著降低鋼的韌性。白點(diǎn)是由于鋼中存在一定量的氫和各種內(nèi)應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的，當(dāng)鋼中含氫量較多和熱壓力加工后冷卻太快時(shí)容易產(chǎn)生白點(diǎn)。為避免產(chǎn)生白點(diǎn)，首先應(yīng)提高鋼的冶煉質(zhì)量，盡可能降低氫的含量；其次在熱加工后采用緩慢冷

5、卻的方法，讓氫充分逸出和減小各種內(nèi)應(yīng)力。氫在650c及350c時(shí)，在鋼中擴(kuò)散速度很大，在此溫度附近保溫停留，便可使氫大量擴(kuò)散出去。鋼中組織應(yīng)力是由奧氏體轉(zhuǎn)變引起的。因此，要求奧氏體轉(zhuǎn)變迅速、均勻、完全，則組織應(yīng)力可減小。珠光體鋼在 620-660 C ,馬氏體鋼在 580-660C及280-320C時(shí)奧氏體轉(zhuǎn)變最快，故當(dāng)鍛件冷卻到上述溫度進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，可 以大大減小組織應(yīng)力。.鍛造溫度范圍：鍛造溫度范圍是指始鍛溫度和終鍛溫度之間的一段溫度區(qū)間確定原則：金屬在鍛造溫度范圍內(nèi)應(yīng)具有較高的塑性和較小的變形抗力，使鍛件獲得良好的內(nèi)部組織和力學(xué)性能。 在此前提下，為了減少鍛造火次，降低消耗，提高生產(chǎn)效

6、率并方便現(xiàn)場操作，應(yīng)力求擴(kuò)大鍛造溫度范圍?；痉椒ǎ哼\(yùn)用合金相圖、塑性圖、抗力圖及再結(jié)晶圖等，從塑性、變形抗力和鍛件的組織性能三個方面進(jìn)行綜合 分析，確定出合理的鍛造溫度范圍，并在生產(chǎn)實(shí)踐中檢驗(yàn)和修訂。.粗鍛的分類及缺陷：分類：平砧徽粗墊環(huán)徽粗局部徽粗徽粗時(shí)容易出現(xiàn)鼓肚、側(cè)表面裂紋和內(nèi)部組織不均勻等缺陷。.拔長方法的分類分類：平砧拔長型砧拔長芯軸拔長.芯軸拔長的缺陷：缺陷：芯軸拔長過程中的主要質(zhì)量問題是孔內(nèi)壁裂紋(尤其是端部孔壁)和壁厚不均。原因：內(nèi)壁金屬由于彎曲作用受切向拉應(yīng)力；內(nèi)孔壁長時(shí)間與芯軸接觸，溫度較低，塑性較差。措施：鍛件兩端部鍛造終了的溫度比一般的終鍛溫度高100150 C;鍛造

7、前芯軸應(yīng)預(yù)熱到150250 C.拔長方法：)螺旋式翻轉(zhuǎn)送進(jìn)法)往復(fù)翻轉(zhuǎn)送進(jìn)法)單面壓縮法.擴(kuò)孔方法的分類：分類：沖子擴(kuò)孔芯軸擴(kuò)孔輾壓擴(kuò)孔.自由鍛設(shè)備噸位確定方法：理論計(jì)算法 經(jīng)驗(yàn)類比法.開式、閉式模鍛三階段及其特點(diǎn)：開式模鍛的三個階段：(1)開始模壓到金屬與模具側(cè)壁接觸為止；(2)金屬充滿模膛；(3)金屬充滿模膛后，多余金屬由飛邊流出。第I階段 由開始模壓到金屬與模具側(cè)壁接觸為止，這個階段的變形猶如孔板間徽粗(在沒有孔腔時(shí)猶如自由鍛粗 )。第n階段 在第n階段，金屬也有兩個流動方向：一部分金屬充填模膛；另一部分金屬由橋口處流出形成飛邊，并逐漸減薄。由于模壁阻力，特別是飛邊橋口部分的阻力作用，迫

8、使金屬充滿模膛。此階段金屬在兩個方向流動阻力明顯增大，處于三向壓應(yīng)力的狀態(tài)，此階段是鍛件的成形的關(guān)鍵階段。第出階段 第出階段主要是將多余的金屬排入飛邊槽。此時(shí)流動分界面已不存在，變形僅發(fā)生在分模面附近的區(qū)域內(nèi)，其他部位則處于彈性狀態(tài)。變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)與薄件徽粗相同，如圖5-4所示。此階段是模鍛變形抗力最大的階段。閉式模鍛的三個階段：(1)第I階段一一基本成形階段(2)第n階段一一充滿階段(3)第出階段一一形成縱向飛邊階段第I階段基本成形階段此階段由開始變形至金屬基本充滿模膛。此階段變形力的增加相對較慢。第n階段充滿階段第n階段是由第1階段結(jié)束到金屬完全充滿模膛為止。此階段變形力將急劇增加，

9、但變形量卻很小。此階段開始時(shí)，坯料端部的錐形區(qū)和坯料中心區(qū)都處于三向(或接近等)壓應(yīng)力狀態(tài)。第出階段形成縱向飛邊此階段坯料基本上已成為不變形的剛性體，只有在極大的模壓力作用下，或在足夠的打擊能量作用下，才能使端部的金屬產(chǎn)生變形流動，形成縱向飛邊。這個階段的變形對閉式模鍛有害無益，它不僅影響模具壽命，而且容易產(chǎn)生過大的縱向飛邊，清除比較困難。.錘上模鍛、機(jī)械壓力機(jī)模鍛、螺旋壓力機(jī)模鍛是否打靠：錘上模鍛一一不打靠機(jī)械壓力機(jī)模鍛一一不打靠螺旋壓力機(jī)模鍛一一打靠.平鍛機(jī)、水壓機(jī)模鍛的特點(diǎn)(圓角、斜度)(鍛模結(jié)構(gòu)、材料)(1)平鍛機(jī)：有兩個互相垂直的分模面，斜度可以小一些，甚至個別可以不設(shè)分模面。面與面

10、的過渡處要有足夠大的圓角。平鍛模由沖頭、成型凹模、凹模體組成，凹模體(45、40Cr)(2)水壓機(jī)模鍛： 液壓機(jī)上設(shè)有頂出裝置，模鍛斜度可以小一些，甚至不設(shè)斜度。上模的斜度應(yīng)比下模大。圓角半徑宜取大一些。鍛模結(jié)構(gòu)采用整體式或者組合式，模具材料可以使用鑄鋼。分析題：.錘鍛、機(jī)鍛分模面的選取(要求畫出兩個鍛件圖)P189錘鍛分模面：分模面的選用涉及選擇鍛造方位和確定分模位置兩個方面。鍛造方位選擇的原則：(1)基本原則： 不允許存在鉛垂方向 (及很小偏角范圍內(nèi)) 平行光線不能直達(dá)的區(qū)域， 否則鍛件成形后無法取出。(2)盡量鍛出較多凹擋是選擇鍛造方位需要照顧的重點(diǎn)。(3)模膛深度較淺是鍛造方位選擇的另

11、一重要出發(fā)點(diǎn)。因?yàn)槟Ｌ盘?，難于填充，會增加飛邊消耗；且鍛件難于出模。(4)上模填充效果比下模好得多，所以鍛件的復(fù)雜部分及模膛相對深度較大的部分應(yīng)盡可能由上模成形。分模面位置確定：(1)分模面的具體位置一般選在鍛件側(cè)面的中部，以便實(shí)時(shí)目測發(fā)現(xiàn)錯差，也便于切邊。(2)注意發(fā)揮塑性成形能較合理分布顯微組織的優(yōu)勢。(3)粗加工的基準(zhǔn)避免選在分模線上。機(jī)鍛分模面：多數(shù)情況下，機(jī)鍛與錘鍛分模面位置相同。由于壓力機(jī)具備頂出機(jī)構(gòu)，使得機(jī)鍛分模面位置可區(qū)別于錘鍛。P75 / P42、43.畫自由鍛鍛件圖(不用標(biāo)尺寸，只需要畫出余塊余量)鍛件類型：實(shí)心圓柱體軸桿類鍛件實(shí)心矩形斷面類鍛件 盤餅類鍛件主要工序:鍛件

12、類型基本工序輔助工序修整工序?qū)嵭膱A柱體軸桿類鍛件拔長/鍛粗+拔長倒棱滾圓實(shí)心矩形斷面類鍛件拔長/鍛粗+拔長盤餅類鍛件徽粗（墊環(huán)徽粗/局部徽粗）、沖孔倒棱滾圓、平整第三章.金屬鍛前加熱的主要缺陷有哪幾種？產(chǎn)生的原因是什么？有哪些防止措施?氧化鋼料加熱到高溫時(shí)，表層中的 鐵與爐內(nèi)的氧化性氣體發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)，在鋼料表面形成氧 化鐵即氧化皮。爐氣成分 加熱溫度 加熱時(shí)間 鋼的成分采取快速加熱、控制爐內(nèi)氣氛、采用保 護(hù)涂料、使用保護(hù)氣層、使鋼料與氧化 性氣氛隔絕、少無氧化火焰加熱等措施脫碳鋼料表層的碳和爐氣中的某些氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鋼料 表層的碳含量降低，這種現(xiàn)象 稱為脫碳。爐氣成分 加熱溫度 加熱時(shí)

13、間 鋼的成分進(jìn)行快速加熱，縮短鋼在高溫區(qū)域停留 的時(shí)間；正確選擇加熱溫度， 適當(dāng)調(diào)節(jié) 和控制爐內(nèi)氣氛，多易脫碳的鋼使?fàn)t內(nèi) 保持氧化氣氛，使氧化速度大于脫碳速 度過熱由于加熱溫度過高，加熱時(shí)間 過長而引起晶粒過分長大的 現(xiàn)象稱為過熱。金屬過熱 溫度與化 學(xué)成分有 關(guān)嚴(yán)格控制加熱溫度，縮短高溫保溫時(shí) 間。裝爐時(shí)/、要將金屬放在爐內(nèi)局部局 溫處。應(yīng)保證鍛件有足夠的的變形量， 鍛造比越大，效果越顯著。適當(dāng)控制冷 卻速度，以控制析出相的數(shù)量和密度。 避免采用中等冷卻速度過燒金屬加熱到接近其熔化溫度，在此溫度卜停留時(shí)間過長， 顯 微組織除晶粒粗大外，晶界發(fā) 生氧化、熔化，有時(shí)出現(xiàn)裂紋， 金屬表面粗糙，甚至

14、呈橘皮 狀，稱為過燒。金屬過燒 溫度受化 學(xué)成分影 響過燒的金屬小能恢復(fù)減少和防止過燒的辦法就是嚴(yán)格執(zhí)行 加熱規(guī)范，防止?fàn)t子跑溫，/、要把坯料 放在爐內(nèi)局部溫度過高的區(qū)域。裂紋由于溫度/、均，出現(xiàn)表層和心 部的不均勻膨脹，產(chǎn)生的溫度 應(yīng)力表層和心部先后發(fā)生相變，由 于相變前后組織的比體積發(fā) 生變化，產(chǎn)生組織應(yīng)力溫度應(yīng)力和組織應(yīng)力疊加，超 過強(qiáng)度極限就會產(chǎn)生裂紋導(dǎo)溫性 膨脹系數(shù) 比體積低溫階段緩慢加熱，使溫度與組織分布 均勻.鍛造溫度范圍如何確定？為什么中碳鋼要加熱到單相區(qū)鍛造，而高碳鋼要加熱到雙相區(qū)鍛造？鍛造溫度范圍是指始鍛溫度和終鍛溫度之間的一段溫度區(qū)間確定原則：金屬在鍛造溫度范圍內(nèi)應(yīng)具有較

15、高的塑性和較小的變形抗力，使鍛件獲得良好的內(nèi)部組織和力學(xué)性能。在此前提下，為了減少鍛造火次，降低消耗，提高生產(chǎn)效率并方便現(xiàn)場操作，應(yīng)力求擴(kuò)大鍛造溫度范圍?；痉椒ǎ哼\(yùn)用 合金相圖、塑性圖、抗力圖及再結(jié)晶圖等，從塑性、變形抗力和鍛件的組織性能 三個方面進(jìn)行綜合分析，確定出合理的鍛造溫度范圍，并在生產(chǎn)實(shí)踐中檢驗(yàn)和修訂。中碳鋼鍛造溫度處于奧氏體單相區(qū)時(shí)，組織均勻，塑性良好；高碳鋼鍛造溫度處于奧氏體與滲碳區(qū)，在此溫度區(qū)間鍛造可借助塑性變形將析出的滲碳體打碎成彌散分布，以避免高于Acm線終鍛后在鍛件冷卻過程中沿晶界析出網(wǎng)狀碳化物.為什么要采用多段加熱規(guī)范？由于高合金鋼冷錠及大型碳素鋼、結(jié)構(gòu)鋼冷錠的導(dǎo)溫性

16、較差，且坯料體積較大，若不采用多段式加熱，讓溫度充分 均勻傳播，會在坯料內(nèi)部形成巨大的溫度應(yīng)力，可能會導(dǎo)致開裂等缺陷。.均熱保溫的目的是什么？低溫裝爐溫度下保溫目的是減小坯料斷面溫差，防止因溫度應(yīng)力而引起破裂。中溫800 - 810 c保溫的目的是減小前段加熱后坯料斷面上的溫差，減小溫度應(yīng)力，并縮短坯料在鍛造溫度下的保溫時(shí)間，以減少氧化、脫碳，甚至過熱過燒。對于有相變的鋼種，更需要此階段的均熱保溫，以防止產(chǎn)生組織應(yīng)力裂紋。鍛造溫度下的保溫，是為了防止坯料中心溫度過低，引起鍛造變形不均，還可以通過高溫?cái)U(kuò)散作用，使坯料組織均勻化，以提高塑性，減少變形不均。第四章.何謂鍛造比？有什么實(shí)際意義？徽粗和

17、拔長時(shí)的鍛造比如何表示？鍛造比是表示鍛件變形程度的指標(biāo)，它是指在鍛造過程中，鍛件鍛粗或者拔長前后的截面積之比或高度之比。鍛造比也是衡量鍛件質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，它的大小能反映鍛造對鍛件組織和力學(xué)性能的影響。（隨著鍛造比增大，鍛件內(nèi)部缺陷被焊合，鑄態(tài)樹枝晶被打碎，鍛件的縱向和橫向力學(xué)性能均可得到提高；鍛造比超過一定數(shù)值時(shí)，由于形成纖維組織，垂直于纖維方向的力學(xué)性能急劇下降，導(dǎo)致鍛件出現(xiàn)各項(xiàng)異性。）徽粗：拔長：.拔長時(shí)坯料易產(chǎn)生哪些缺陷？是什么原因造成的？如何防止？拔長時(shí)易產(chǎn)生如下缺陷：（1）表面橫向裂紋與角部裂紋（2）表面折疊（3）內(nèi)部縱向裂紋（4）內(nèi)部橫向裂紋（5） 對角線裂紋（6）端面縮口（

18、7）孔壁端部裂紋第六章1.鍛件內(nèi)、外圓角半徑如何影響鍛件成型和鍛模壽命？6 3.4鍛件圓角鍛件上凸出或凹下的部位均不允許呈棱邊狀，應(yīng)當(dāng)以適當(dāng)圓角過渡&凸出的圓角稱為處整風(fēng),凹下的圓角稱為包鼬氐，鍛件:-太小工鍛件輪庭清晰、美觀，但金屬在相對深度Mb較大的模膛中難于填充“Rl_ ：鍛件輪廓較模糊還可能使切削量不足.L太?。航饘僭谀Ｌ艃?nèi)流動助力大，乃至不利于保持纖維的 連續(xù)性.導(dǎo)致力學(xué)性能下降T還容易產(chǎn)生回流，引起折疊。Rn1_主要是增加切削量.模膛：凸、凹圓角正好反于鍛件圓角。Rw?。涸跓崽幚砗褪褂弥?，容易因應(yīng)力集中導(dǎo)致模膛開裂。Rn小：模膛容易被壓塌，影響鍛件出模。為了便于金屬流動和填充，并保

19、證模具壽命，鍛件上的凸、凹圓角半徑宜適當(dāng)加大。Rw=余量+倒角，Rn= (23) Rw.鍛件公差為何呈非對稱分布？外量尺寸上極限偏差大于下極限偏差，內(nèi)量尺寸上極限偏差小于下極限偏差。實(shí)體增大方向一般占公差的2/3,實(shí)體減小方向一般占公差的 1/3.這樣有利于穩(wěn)定工藝過程，提高錘鍛模使用壽命。.除考慮收縮率外，熱鍛件圖與鍛件圖還有哪些區(qū)別？(1)形狀方面一一沖孔連皮、工藝余塊、加深狹小且深的模膛、刻意過切、定位余塊(2)尺寸方面一一收縮率(3)圖面表達(dá)一一熱鍛件圖上不繪零件輪廓線，不注公差，不標(biāo)材料牌號，不列與說明形狀無關(guān)的技術(shù)要求。.飛邊槽的作用和設(shè)計(jì)原則有哪些？飛邊槽的作用有：(1)造成足夠

20、大的阻力，迫使金屬充滿模腔(2)作為工藝補(bǔ)償環(huán)節(jié)，容納多余金屬，使鍛件體積基本一致(3)終鍛后期(打靠時(shí))，溫度尚高的飛邊如同軟墊，能夠緩解上下模硬碰硬，保護(hù)承擊面。 設(shè)計(jì)原則：.錘鍛模的終鍛模膛和預(yù)鍛模膛如何排布？錘鍛模中心：指錘鍛模燕尾中心線與燕尾上鍵槽中心線的交點(diǎn)，它位于錘桿軸心線上， 應(yīng)是鍛錘打擊力的作用中心。模膛中心：鍛造時(shí)模膛承受鍛件反作用力的合力作用點(diǎn)叫模膛中心。終鍛模膛與預(yù)鍛模膛布排設(shè)計(jì)的中心任務(wù)是最大限度減小模膛中心對鍛模中心的偏移量。模膛排布的注意事項(xiàng).1）在鍛模前后方向上，兩模膛中心均應(yīng)在鍵槽中心線上。2）在鍛模左右方向上，終鍛模模膛中心與燕尾中心線間的允許偏移 量，不應(yīng)超過規(guī)定的數(shù)值03）一般情況下，終鍛的打擊力約為預(yù)鍛的兩倍，為了減少偏心力矩 ，預(yù)/終鍛模膛中心至燕尾中心線距離之比，應(yīng)等于或略小于 1/2,即a/bl./204）預(yù)鍛模膛的中心線必須在燕尾的寬度范圍內(nèi)。5）必要時(shí)，允許 預(yù)鍛模膛存在 錯差量.模膛排布的注意事項(xiàng)：6）對于有寬大頭部的鍛件，可以采用兩臺鍛錘聯(lián)合鍛造，以減小錯 差.7）減小終鍛模膛與預(yù)鍛模膛的中心距L,保證模瞠的足夠強(qiáng)度，可 以采用以下方法,平行排列法，前后錯開排列法和反向排列法.6.鍛模破壞主要有哪幾種形式？其原因是什么？破裂一一沖擊破裂、疲勞破裂表層熱裂一一受熱膨脹（拉應(yīng)力），降溫收縮（壓應(yīng)力） 磨損一一氧化皮與模膛