锻造重点.doc

一、概念题：1体积成形（锻造、热锻）：利用外力，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，发生金属材料的转移和分配，从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量的毛坯或零件的一种加工方法。2自由锻:利用简单的工具逐步改变坯料的形状、尺寸和状态，以获得所需要形状、尺寸和性能的锻件的加工工序。3拔长：使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序。4镦粗：使坯料高度减小，横截面增大的成形工序。5中间镦粗：用于锻造中间断面大,两端断面小的锻件。镦粗前,先将坯料两端拔细,然后使坯料直立在两个漏盘中间进行锤击,使坯料中间部分镦粗。6端部镦粗：将坯料加热后,一端放在漏盘或胎模内 , 限制这一部分的塑性变形,然后锤击坯料的另一端,使之镦粗成形。 7冲孔：在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序。8扩孔：减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序。9冲子扩孔：用直径比空心坯料内孔大并带有锥度的冲子进行胀孔。10扭转：将坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序。11错移：将坯料的一部分相对另一部分平行错开一段距离，但仍保持轴心平行的的锻造工序。 12锻造比：拔长或镦粗前后锻件的截面比或高度比。13挤压：金属在三个方向的不均匀压应力的作用下，从模孔中挤出或流入模膛内以获得所需尺寸、形状的制品或零件的锻造工序。14顶镦：坯料端部的局部镦粗称为顶镦或称聚料。15模锻工艺过程：由坯料经过一系列加工工序制成模锻件的整个生产过程。16机械加工余量：当锻件不能达到零件图纸的要求（包括尺寸精度和表面光洁度等）而需进行机械加工时，则应在锻件表面增加一层金属，这层待机械加工的金属称为机械加工余量。17模锻斜度：为使锻件成形后顺利地由模膛取出，锻件侧表面上必须带有斜度，称为模锻斜度。18冲孔连皮：对于有内孔的模锻件，锤上模锻不能直接锻出通孔，必须在所锻成的盲孔内保留一层具有一定厚度的金属层，称为冲孔连皮。19计算毛坯：是根据平面变形假设进行计算并修正所得的具有圆截面的中间坯料，其长度与锻件相等，而横截面积应等于锻件上相应截面积与飞边截面积之和。S计=S锻+2nS飞20锻模：金属在热态或冷态下进行体积成形时所用模具的统称。21钳口：指在锻模的模膛前面所做的空腔，它是由夹钳口与钳口颈两部分组成。 22锻模中心：指锻模燕尾中心线与键槽中心线的交点，它位于锤杆轴心线上，是锻锤打击力的作用中心。23正挤压：金属被挤出方向与加压方向相同24反挤压：金属被挤出方向与加压方向相反25模锻：利用模具使毛坯变形而获锻件的锻造方法。26模锻方法：在某种设备上锻件生产可采用的不同方法。27模锻工步：模锻时，毛坯按照锻件的复杂程度和具体的生产条件，在锻模的一系列模膛中变形，坯料在每一模膛中的变形过程称为模锻工步。 28锻造工艺流程是指生产一个锻件所经过的锻造生产过程。29过热：当钢加热超过一定温度时，并在此温度停留时间过长，引起金属晶粒急剧长大的现象称为过热。30加热规范的主要内容：装炉温度、加热速度、加热温度、炉温和料温之间最大差值、各阶段的保温时间、加热过程的总时间，此外还有装炉量和装炉方式及其他操作说明。31切割：指将坯料分成几部分或部分地割开 ,或从坯料的外部割掉一部分,或从内部割出一部分的锻造工序； 32复合挤压：一部分金属的挤出方向与加压方向相同，另一部分金属的挤出方向与加压方向相反，是正挤和反挤的复合；二、填空题：1、锻造工艺按照设备和工具的不同可分为 自由锻 、模锻和 胎膜锻 。2、锻造用材料的原始状态有 棒料 、 铸锭 、金属粉末和 液态金属 。 3、利用燃料燃烧、产生热量，对坯料进行加热为 火焰加热 ，它是通过炉气的对流和辐射把热能传递到坯料表面，再从坯料表面通过热传导传向中心，从而使金属坯料加热。4、加热规范的主要内容包括： 装炉温度 、 加热速度 、 加热温度 、炉温和料温之间最大差值、各阶段的保温时间、加热过程的总时间，此外还有装炉量和装炉方式及其他操作说明。5、开式模锻可分为三个阶段，第阶段是由 开始模压 到金属与模具侧壁接触为止；第阶段结束到 金属充满模腔 为止是第阶段；第阶段结束， 多余金属由桥口口流出 ，此为第阶段。6、 冷锻件图 亦称锻件图，是根据 产品零件图 设计的，是用来最终 锻件 检验、机械加工部门制定加工工艺、设计加工夹具的依据。7、长轴类锻件轴线较长，长度方向尺寸明显 大于 宽度和高度方向的尺寸；主要变形工步的锻击方向与主轴线 垂直 ；在模锻型腔中，变形金属沿 长度（主轴线 ）方向的变形流动很小，近似看成是平面变形。8、镦粗变形不均匀，分为三个区域： 难变形区 、 大变形区 和小变形区。9、锻件的公称尺寸与公差标注在尺寸线的 上面 ，而零件的尺寸注在尺寸线 下面 的括号内。10、按成形方法的不同，模锻工序可分为 开式模锻 、 闭式模锻 、 挤压 和顶镦四类。11、飞边槽包括桥口和 仓部 两部分，桥口的主要作用是 阻止金属外流 ，迫使金属充满模膛，另外，使 飞边减薄 ，以便于切除。12、金属锻前加热方法按所采用的热源不同，可分为 燃料加热 和 电加热 两大类，其中， 电加热 是通过把电能转换为热能对坯料进行加热。13、当钢加热超过一定温度时，并在此温度停留时间过长，引起 金属晶粒急剧长大 的现象称为过热。14、开式模锻时，第 阶段是锻件成形的关键阶段；第 阶段是模锻变形力最大的阶段；所以研究锻件的成形问题，主要研究第 阶段。15、按照金属流动方向和加压方向的关系挤压分： 正挤压 、 反挤压 、 复合挤压 、径向挤压和减径挤压。16、按终锻模膛的结构不同，模锻工艺可分为 开式模锻 和 闭式模锻 。17、模锻件图是根据 产品零件图 考虑了加工余量，锻件公差、检验试样及工艺卡头设计的。锻件图可分为 冷锻件图 和 热锻件图 。18、模具形状能够控制锻件的 最终形状和尺寸 ；控制金属的 流动方向 ；控制塑性变形区；提高金属的 塑性 ；控制坯料失稳提高 成形极限 。19、冲孔连皮主要形式有： 平底连皮 ， 斜底连皮 ， 带仓连皮 和拱底连皮。20、为使锻件成形后顺利地由模膛取出，锻件侧表面上必须带有斜度，称为 模锻斜度 ，可分为 内斜度 、 外斜度 、匹配斜度和自然斜度。21、模锻工步根据其作用不同可分为： 制坯工步 、 模锻工步 和 切断工步 。22、按在锻模上的布置情况拔长模膛可分为 直式 和 斜式 。23、终锻与预锻模膛布排设计的中心任务是最大限度减小 模膛中心 对 锻模中心 的偏移量。24、飞边槽桥口阻止金属外流的作用主要是由于 沿上下接触面摩擦阻力作用 的结果，阻力大小与桥口的高度和宽度有关，桥口越 宽 ，高度越 小 ，阻力越大。25、按照坯料温度挤压可分为 冷挤压 、 温挤压 和 热挤压 。26、锻件上的凸圆角半径r称为 内圆角 ；锻件上的凹圆角半径R称为 外圆角 ，锻件上的 外圆角 相当于模具模膛上的凹圆角。 27、模锻工步包括 预锻工步 和 终锻工步 ，模锻时容易产生折迭和不易充满的锻件常采用 预锻工步 。29、闭式模锻的变形可以分为三个阶段： 基本成形阶段 、 充满阶段 、 形成纵向飞边阶段 。30、挤压时常见的缺陷：“死角区”剪裂和折迭、挤压“缩孔”、 裂纹 。31、绘制锻件图时， 锻件 的公称尺寸与公差标注在尺寸线的上面，而 零件 的尺寸注在尺寸线下面的括号内。32、短轴类锻件主轴线尺寸较短，在分模面上投影为圆形或长宽尺寸相差不大 的锻件；主要变形工步的锻击方向与主轴线 平行 ；模锻时金属沿高度、宽度和长度三个方向同时有变形流动，属于体积变形。33、锻造工艺按照设备的不同可分为 自由锻 、 模锻 、胎膜锻和特种锻造。34、坯料端部的局部镦粗称为 顶镦 或称聚料，其存在的主要质量问题为 折迭 。35、根据锻件的外形不同可将锻件分为 长轴类锻件 、 短轴类锻件 、 复合类锻件和 顶镦类锻件 。36、锻件图上，图中 锻件 外形用粗实线表示， 零件 外形用双点划线表示。37、为减小终锻与预锻模膛中心距，在保证模膛间模壁有足够强度下，应选用下列排列方法： 平行排列法 、前后错开排列法和 反向排列法 。38、压扁台是用来压扁坯料以增大宽度，压扁时坯料的轴线与分模面 平行 放置。主要用于锻件平面图近似 矩形 的情况。39、模膛中心即锻造时模膛承受锻件反作用力的 合力作用点 ，可依据锻件在分模面的 面积重心 确定。41、滚压工步就是改变 毛坯的形状 ，减小某一部分横截面积，增大另一部分横截面积，获得接近 计算毛坯图 形状和尺寸的坯料。另外，滚压模膛还可以起到 避免产生折叠和去除氧化皮 的作用。43、制坯工步的作用是 改变原坯料的形状 ，合理地分布坯料，以适应 锻件横截面积形状 的要求，使金属能很好地充满模锻模膛。44、锻造时加热的目的是为了提高 金属塑性 、降低 变形抗力 、使之易于流动成形并获得良好的 锻后组织 。 45、选择分模面的最基本原则是保证 锻件容易从锻模模膛中取出 ，锻件形状尽可能与 零件 形状相同。此外，应争取获得 镦粗充填成形 的良好效果。46、零件的公称尺寸加上 加工余量 就是锻件的尺寸。锻件应给出适当的公差，正偏差 大于 负偏差。47、预锻模膛的作用是合理地分配坯料各部分的金属体积，以避免 折迭 的产生和有利于 金属充满模膛 ，同时可以减少终锻模膛的磨损。50、镦粗可分为 完全镦粗 、 端部镦粗 和中间镦粗。51、切刀形式按模具排布形式可分为 前切刀 和 后切刀 两种。52、锻模中心指锻模燕尾中心线与 键槽中心线的交点，它位于 锤杆轴心线 上，是锻锤打击力的作用中心。53、坯料端部的局部镦粗称为 顶镦 或称聚料，主要质量问题是 折迭 。54、使坯料 横截面积 减小而 长度 增加的成形工序叫拔长。三、简答题：1、热模锻压力机上模锻与锤上模锻变形特点有何不同？答:（1）金属在模膛中的流动特点及充填能力不同：锤上模锻，由于变形时金属的流动惯性所致，金属在高度方向的流动和充填能力较强；而压力机上在水平方向的流动较强烈，以致形成较大的飞边而在模膛深处仍未充满。锤上模锻时金属充填上模的能力比下模强的多，而在锻压机上并无明显差别。（2）在热模锻压力机上，对于主要靠压入方式成形的锻件，应采用多模膛模锻使坯料逐步成形。 （3）热模锻压力机上模锻时，金属变形在滑块一次行程中完成，坯料内外层同时发生变形，变形深透均匀，流线分布均匀，有利于提高锻件内部质量。（4）热模锻压力机上模锻具有静压力的特点，合金流动缓慢，适于对变形速度敏感的低塑性合金（耐热合金、镁合金）材料的成形。（5）由于锻压机行程固定，因此不适合拔长和滚压等制坯工步。（6）热模锻压力机上锻压时，坯料表面的氧化皮不易去除，应尽量采用电加热或少无氧化加热。2、简述飞边槽包括几部分，都有什么作用。答：飞边槽包括桥口和仓部两部分。桥口作用：阻止金属外流，迫使金属充满模膛，另外，使飞边减薄，以便于切除；仓部作用：用以容纳多余的金属，以免金属流到分模面上，影响上下模打靠。3、开式模锻时模膛（模锻件）尺寸和形状对金属成形有什么影响？答：模壁与变形金属的摩擦系数：变形金属与模壁的摩擦阻力小，有利于金属充满模腔；模壁斜度：模壁斜度是为了模锻后锻件易于取出，但模壁斜度对金属充填模腔不利孔口；圆角半径：孔口圆角半径越小，在孔口处金属质点要拐一个很大的角度再流入孔内，需消耗较多的能量，不易充满模膛；模膛的宽度与深度：模膛愈窄时，金属向孔内流动时的阻力越大，孔内金属的降温也越严重，充满模膛越困难；模具温度：模具温度较低时，金属流入孔部后，温度很快降低，变形抗力增大，充填模膛困难；4、叙述一下自由锻与模锻的区别。答：自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻压设备的上、下砧间直接使坯料成形而获得所需锻件的方法。特点：1、工具简单，通用性强，操作灵活性大，适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产。2、工具与毛坯部分接触，所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备小得多，适应与锻造大型锻件。3、锻件精度低，加工余量大，生产效率低，劳动强度大。模锻：利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。通过冲击力或压力使毛坯在一定形状和尺寸的锻模模腔内产生塑性变形获得锻件。特点：(1)锻件形状较复杂，尺寸精度高;(2)切削余量小，材料利用率高，模锻件成本较低；(3)与自由锻相比，操作简单，生产率高；(4) 设备投资大，锻模成本高，生产准备周期长，且模锻件受到模锻设备吨位的限制，适于小型锻件的成批和大量生产。5、坯料镦粗时存在的主要质量问题有哪些，产生的原因是什么，通常采用什么措施可以避免这些质量问题？答：主要质量问题及原因：锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织；原因：区金属变形程度小、温度低，故镦粗锭料时此区铸态组织不易破碎和再结晶，结果仍保留粗大的铸态组织。 侧表面易产生纵向或呈45度方向的裂纹；原因：区变形大，区变形小，区金属向外流动时便对区金属作用有径向压应力，并使其在切向受拉应力。当切向拉应力超过材料的强度极限或切向变形超过材料允许的变形程度时，便引起纵向裂纹。低塑性材料由于抗剪切的能力弱，常在侧表面产生45方向的裂纹。高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。原因：控制高径比：圆钢H/D不超过2.53，方形或矩形截面毛坯的高径比不大于3.54。防止措施: 1、使用润滑剂和预热工具2、采用凹形毛坯3、采用软金属垫4、采用叠镦和套环内镦粗5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺6、什么是冲孔连皮，冲孔连皮的形状尺寸对锻件成形有何影响，冲孔连皮主要有哪几种形式？答：冲孔连皮：对于有内孔的模锻件，锤上模锻不能直接锻出通孔，必须在所锻成的盲孔内保留一层具有一定厚度的金属层，称为冲孔连皮。形状尺寸影响：连皮的厚度薄，锻件成形需较大的打击力并容易发生锻不足的现象，从而导致模膛凸出部分加速磨损或打塌。；若连皮厚度过厚，锻件冲除连皮困难，使锻件形状走样并造成金属浪费。冲孔连皮形式：（1）平底连皮：d2.5h或25mmd60mm （2）斜底连皮：d2.5h或d60mm（3）带仓连皮（4）拱底连皮： d15h且高度较小的锻件。7、什么是模锻，模锻变形特点有哪些？答：模锻