鍛造鍛造方法與工藝

關于鍛造鍛造方法與工藝鍛造方法與工藝一、自由鍛自由鍛是只用簡單的通用性工具，或在鍛造設備的上,下砧間直接使坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內部質量鍛件的方法

(一)自由鍛特點：

1.工具簡單，通用性好

2.操作靈活適應廣泛；

3.大型鍛件唯一方法。第2頁,共43頁，星期六，2024年，5月

(二)自由鍛工序

鍛造時，鍛件的形狀是通過各種變形工序將坯料逐步鍛成的。自由鍛的工序按其作用不同分為：

基本工序、輔助工序和精整工序三類。

1.基本工序

使坯料完成主要變形的工序稱為基本工序，常用的有鐓粗、拔長、沖孔、擴孔、彎曲、切割、扭轉、錯移和鍛接等；第3頁,共43頁，星期六，2024年，5月

2.輔助工序為方便基本工序的操作，先對坯料進行少量的變形，如壓肩、壓鉗口、倒棱等；

3.精整工序為使鍛件尺寸、表面合格，基本工序后應用的工序,如校正、滾圓、表面平整等。

鍛件分類及基本工序方案:

見下表自由鍛常用設備按施力的性質分為：

鍛錘(產生沖擊力)和壓力機(產生壓力,詳見下頁簡介)

第4頁,共43頁，星期六，2024年，5月水壓機是以靜壓力作用在坯料上，工作時震動小，易將鍛件鍛透，變形速度慢，有利于金屬的再結晶，可以提高鍛件塑性，工作效率高。但設備龐大，造價高。水壓機的規(guī)格用其產生的最大壓力來表示，一般為5MN～125MN，主要用于大型鍛件和高合金鋼鍛件的鍛造,可鍛鋼錠的質量1t～300t.

我國一重自行研發(fā)制造的150MN(1.5萬噸)全數字操控水壓機可鍛件質量達600噸。為世界第一。第5頁,共43頁，星期六，2024年，5月

二、模鍛模鍛利用模具使毛坯變形而獲鍛件的鍛造方法.

模鍛按使用的設備不同分為錘上模鍛、曲柄壓力機上模鍛、平鍛機上模鍛及摩擦壓力機上模鍛等。其中錘上模鍛是常用的模鍛方法。

1.錘上模鍛

模鍛特點：

(1)與自由鍛相比，生產率高；第6頁,共43頁，星期六，2024年，5月

(2)鍛件形狀較復雜，尺寸精度高;(3)切削余量小，材料利用率高；

(4)操作簡單及模具費用高等特點

錘上模鍛適用于中小型鍛件的大批量生產。

常用設備為蒸汽—空氣模鍛錘，如圖所示。其工作原理和自由鍛錘相同，僅是模鍛的機架直接安裝在砧座上形成封閉結構，導軌長且和錘頭之間的間隙較小。第7頁,共43頁，星期六，2024年，5月

所以錘頭上下運動精確，上下模能對準，可以保證鍛件的精度。同時機架與砧座相連，以提高打擊效率。模鍛錘的噸位也是以落下部分質量表示的.

一般為0.5t~30t，常用的是1t~10t。錘上模鍛的鍛模如圖2，按模膛功用不同，鍛模分為：

(1)模鍛模膛金屬在模膛中發(fā)生整體變形，由此分：第8頁,共43頁，星期六，2024年，5月

1)終鍛模膛

由它可得鍛件最終形狀和尺寸，其結構特點是：沿模膛四周有飛邊槽；對通孔鍛件鍛后留有沖孔連皮。

2)預鍛模膛使坯料變形到接近鍛件的形狀和尺寸。特點：無飛邊槽。

(2)制坯模膛此外還有：成形模膛；鐓粗臺及擊扁面等。第9頁,共43頁，星期六，2024年，5月對復雜件預先的部分變形加工。有：

1）拔長模膛；

2）滾壓模膛；

3）彎曲模膛；

4）切斷模膛；

2.曲柄壓力機上模鍛曲柄壓力機傳動示意曲柄壓力機上模鍛特點：

(1)產生靜壓力；第10頁,共43頁，星期六，2024年，5月

(2)壓力機行程固定；

(3)導向嚴細，自動頂件；

(4)鍛模鑲塊組合簡又?。?/p>

(5)清除氧化皮困難；

(6)效率高，鍛件精，設備貴，宜大量生產。

3.摩擦壓力機上模鍛

看傳動圖特點：參見教材P103自行總結(課后作業(yè))第11頁,共43頁，星期六，2024年，5月4.胎膜鍛

胎模鍛是自由鍛設備上使用可移動模具生產模鍛件的一種鍛造方法.

介于自由鍛和模鍛之間的鍛造方法。

胎膜鍛特點：胎模圖示

(1)胎模不固定。

(2)不需要模鍛設備，鍛模簡單，加工成本低；

(3)工藝靈活，適應性強等優(yōu)點。

第12頁,共43頁，星期六，2024年，5月

(4)勞動強度大，效率低。

適用于小型鍛件中小批量的生產。教材P104～105表3-2

對常用鍛造方法作了比較，下面討論一下：第13頁,共43頁，星期六，2024年，5月§2鍛造工藝規(guī)程的制訂

一、自由鍛工藝規(guī)程

(重點內容！)

自由鍛件工藝規(guī)程的擬定過程：一是，首先根據零件的形狀、尺寸、技術要求及生產條件，繪制鍛件圖；繪制鍛件圖時應考慮：

1.敷料，又稱：余塊，為了：填平補齊簡化工

第14頁,共43頁，星期六，2024年，5月

2.加工余量

便于切削留余地

3.鍛件公差

留給鍛工操作余地

繪圖注意事項①鍛件輪廓粗實線；②雙點劃線示零件；③尺寸線上下：

第15頁,共43頁，星期六，2024年，5月線上：鍛件尺寸和公差線下：零件尺寸加括號二是，計算坯料的質量和尺寸；

三是，確定變形工序及工具；選擇設備；

四是，確定加熱和冷卻規(guī)范；確定熱處理規(guī)范；提出鍛件的技術條件和檢驗要求；確定勞動組織和工時；最后填寫工藝卡片。第16頁,共43頁，星期六，2024年，5月

二、模鍛件工藝規(guī)程擬訂

1.分模面

分模面選擇原則

1)定在最大截面處；(如圖a-a則無法出模）

2)錯模現象易檢查；(圖中c-c不易查錯模）

3)利于充型好出模；(圖中b-b充型難）

4)減少余塊省工料；

5)平面分型易制造。圖中的d-d面較合理第17頁,共43頁，星期六，2024年，5月

2.余塊余量及公差（同自由鍛件）

3.沖孔連皮、模鍛斜度及鍛模圓角半徑

第18頁,共43頁，星期六，2024年，5月§3自由鍛件結構工藝性

1.避免錐形和斜形；

2.少用空間相貫線；

3.肋筋凸臺不能鍛；

4.遇繁化簡再組合。

§4.模鍛件結構工藝性1.合理分模是關鍵；2.鍛模斜度要考慮；3.相交面處用圓角；4.平直對稱又簡單；5.高筋薄壁是麻煩；6.多孔深孔要回避；7.鍛焊組合巧用勁。模鍛件結構工藝性的圖例見教材P111所示。第19頁,共43頁，星期六，2024年，5月第20頁,共43頁，星期六，2024年，5月第21頁,共43頁，星期六，2024年，5月第22頁,共43頁，星期六，2024年，5月第23頁,共43頁，星期六，2024年，5月第24頁,共43頁，星期六，2024年，5月第25頁,共43頁，星期六，2024年，5月第26頁,共43頁，星期六，2024年，5月第27頁,共43頁，星期六，2024年，5月第28頁,共43頁，星期六，2024年，5月第29頁,共43頁，星期六，2024年，5月第30頁,共43頁，星期六，2024年，5月第31頁,共43頁，星期六，2024年，5月第32頁,共43頁，星期六，2024年，5月第33頁,共43頁，星期六，2024年，5月第34頁,共43頁，星期六，2024年，5月第35頁,共43頁，星期六，2024年，5月第36頁,共43頁，星期六，2024年，5月第37頁,共43頁，星期六，2024年，5月第38頁,共43頁，星期六，2024年，5月

金工鍛壓復習思考題討論

原題：敘述下圖所示軸零件在繪制自由鍛件圖時應考慮的因素，并寫出自由鍛工序的先后順序。

解：分析；對于軸中心￠30mm的孔，自由鍛無法鍛出，確定僅鍛實心軸。鍛后使用深孔鉆床加工該孔。

繪制自由鍛件圖應考慮的因素有：

（1）簡化鍛件形狀為了簡化鍛造工序，可考慮減少軸的臺階數。

1)先考慮軸左端￠50是否鍛出，查閱GB/T15826·7-1995(見附表1)對鍛件上的臺階和凹擋的鍛出條件計算有：

h＝=6mm時，因零件總長度為555mm時，可以鍛出的臺階最小長度：l01=160mm,而題給零件此段長度為70mm（555－397－88），故不予鍛出。

第39頁,共43頁，星期六，2024年，5月

2）用同樣方法，知軸右端M55的長度為29mm（88－

59），過短過小，也不鍛出。

3）將所有不鍛出部分化簡后加上余塊，可得出簡化后鍛件的形狀（圖1）。附圖1－簡化后鍛件的形狀

（2）確定加工余量和公差查閱附表1：

零件最大直徑D＝73mm；L＝555mm；

分別查得加工余量和極限偏差為: