锻造工艺讲义

1、1842年 內史密斯（Nasmith）發明雙作用鍛錘1860年 哈斯韋爾（Haswell)發明第一台自動鍛水 壓機20世紀初 美國研制的蒸汽模鍛錘及后來的空氣模鍛 錘1931年 德國研制的對擊錘，現代的機械式和液力 驅動式模鍛壓力機公元前1600年 希臘用來把金、銀板精壓成首飾 的石制單面模槽公元600年 流行青銅鍛模公無200年 閉合的硬幣壓制模，其上模有方 形導向裝置18世紀末期 開始出現目前使用的這種帶飛邊 式的鍛模 鍛造：是金屬材料在外力（靜壓力或沖擊力）的 作用下發生永久變形（塑性變形）的一種加工方法.鍛造目的：在于通邊金屬的體積變形，獲得所需要的形狀和尺寸，并提高金屬的物理性能和機

2、械性能.金屬的塑性：金屬在甸力的作用下，發生永久變形而不破壞的能力，稱之為“金屬的塑性”.變形抗力：金屬變形時，金屬對外力作用力的反作用力. 基本概念一基本概念一始鍛溫度：鍛造開始時的最高溫度.終鍛溫度：終止鍛造的溫度.鍛造溫度范圍：始鍛溫度到終鍛溫度的溫度區間. 基本概念二基本概念二1.最小阻力定律.2.體積不變定律. 無論采用何種鍛造方法，金屬在鍛造過程中始終遵循這二個基本定律. 基本定律基本定律熱鍛：坯料加熱到一定溫度再進行鍛造.冷鍛：常溫下進行鍛造.溫鍛：半熱鍛.坯料加熱溫度小于熱鍛. 鍛造種類鍛造種類-按溫度分按溫度分錘上模鍛：鍛壓機上模鍛：液壓機上模鍛：水壓機、油壓機上模鍛.螺旋壓

3、力機上模鍛：平鍛機上模鍛：鍛造種類鍛造種類-按機器設備分（模鍛）按機器設備分（模鍛）公稱壓力：指壓力機所能達到的最大壓力。一般是距下死點一定距離的一處的壓力也稱額定壓力.也稱額定壓力.最大封閉高度與最大裝模高度：當滑塊調整量處于最小時，滑塊處于下死點位置，滑塊下底面至工作台上表面的距離，稱為最大封閉高。此時滑塊下底面至工作台墊板上表面的距離稱為最大裝模高度，二者相關工作台墊板的厚度.最小封閉高當滑塊調整量處于最大時，滑塊處于下死位置，滑塊下底面至工作台上表面的距離稱為最小封閉高.行程：滑塊由上死點運動至下死點所經過的距離. 鍛壓機基本參數鍛壓機基本參數與其它模鍛方法相比，有如下特點：1.滑塊行

4、程速度慢，但一次行程中金屬變形量大，毛坯中部變形大且易向水平方向強烈流動.形成很大的飛邊，而模膛深處由于金屬不夠造成充填不滿，同時比其它模鍛更易形成折疊.2.對斷面相差較大的長形毛坯，就需要其它設備制坯，或采用型材.3.模鍛時氧化及不易去除.4.機械尋向精度較高，采用帶導柱的組合模，能鍛出精度較高的鍛件. 鍛壓機上模鍛的工藝特點鍛壓機上模鍛的工藝特點璹虫参璸糵岭硑揭烩杆 家 秸 诀 秖浪喷夹 耚荐膌 荐家箇荐秸家杆岭家岭溃荒瑍浪 娩 诀珇秖 杆1.准備好模具：墊塊、壓板、緊固螺絲.2.先操作寸動、邊動、緊急剎車，檢查各動作是否正確.3.把上下模安置于工作台上，使用寸動慢慢按鈕到下死點或壓住模具

5、，即可展開固定模具工作.4.用寸動操作讓上下模具脫離，將滑塊調整螺杆調到最高位置，再使用正轉向，慢速操作檢查模具裝設是否正確牢固.5.使用音動一行程操作，并將滑塊調整螺杆慢慢調整至模具所需之間隙.切記：一次不能調整過高，假使過量不是模具破裂就是“悶車”或壓力機損壞.6.模具鄧熱.7.噴石墨潤滑劑.8.試鍛一件，并檢驗飛邊厚度.9.按檢驗的飛邊厚度，調整滑塊，調節螺杆，使飛邊厚度在0.81.2之章（應小心分几次進行）鍛造工序鍛造工序-模具的安裝與調試模具的安裝與調試1.模具安裝調試完成后，即可轉入正常的生產作業.2.用石墨槍向模膛噴石墨潤滑劑，注意均勻.3.用夾鉗將加熱好的坯料按規定放入模膛.4

6、.腳踏開關，完成一行程.5.用石墨槍（或夾鉗）將脫模之鍛件推離模具.6.進行下一工作循環. 鍛造工序之鍛造工序之生產作業操作生產作業操作 模具的預熱：為防止模具的早期脆性開裂，提高模具的沖擊韌性，在使用前預用烤模槍預熱至250-350 .冷卻與潤滑：為提高金屬充填模膛的能力，減少坯料流動時與模壁的摩擦系數，同時鍛后順利脫模，對模具及時潤滑.鍛造中，坯料與模壁巨烈摩擦，同時向模具傳遞熱量，導致模具溫度上升，為防止模溫過同產生退火，失去強度，必須對模具及時冷卻. 鍛造過程中模個的使用與維護鍛造過程中模個的使用與維護1.在飛邊槽橋部產生阻力，迫使金屬充滿模膛.2.容納多余金屬.3.在上、下模間形成金

7、屬墊片，緩沖上、下模之間的沖擊. 鍛模飛邊槽的作用鍛模飛邊槽的作用1.銅棒：通用性強.2.鑄坯：通用性差.金屬充填模膛能力強，飛邊較 小，適用于復雜、成形困難之鍛件，但拋光品不建議采用.3.型材：通用性差.金屬充填模膛能力強，飛邊較 小，適用于復雜、成形困難之鍛件. 鍛造所采用坯料鍛造所采用坯料1.首檢 品檢對鍛件首件檢驗，檢驗兩件，依毛坯圖，使用卡尺，專用量具檢驗鍛件尺寸，100%檢驗鍛件主要尺寸，其主要尺寸指毛坯圖明確注明，或明確標出公差的尺寸(不含未注公差尺寸)，鍛件 件件經酸洗后，檢驗鍛件表面缺陷填寫(見表單三).檢驗飛邊厚度，在0.81.2為正常，否則知會操作者調模。2. 巡檢 品檢

8、不定時進行巡檢，依鍛件毛坯圖檢驗鍛件尺寸，每種產品抽取兩件，經酸洗後,檢驗鍛件表面缺陷,并填寫，檢驗鍛件主要尺寸. 檢驗作業檢驗作業1.按聯絡單，確認數量、料號，依毛坯圖按經驗選擇坯料的規格.2.坯料重量的計算：G*V3.下料：模具安裝調試，試鍛沖邊.4.首件確認、模具確認.基本資料的產出. 試模與打樣作業試模與打樣作業將坯料規格、下料重量、下料長度、鍛件重量、單件消耗提供給生技、生管、財務作為正式生產時銅棒請購、成本核算、ERP建檔等用途.同時現場生產時領料、生產作業之依據.鍛件確認：研發模具的確認：生技 試模、打樣后產出之資料試模、打樣后產出之資料 項目含量類別GBR-001C37700主

9、要成份Cu58-6358-61ZuBalBalPb1-3.5 1.5-2.5FeAlNi0.7max0.3max0.7max0.9max次要成份1max1.普通黃銅及純銅是最易鍛造的，但鉛黃銅的塑性要低得多，不能承受大的變形，易開裂，在300 -650 為脆性區應避開.2.鍛造溫度范圍狹窄，一般只有150 左右.使用之模具應預熱到250 -350 .3.在室溫下具有良好的塑性，可采用冷切邊，可防止鍛件撕裂，同時，生產效率較高.4.對變形速度敏感，應盡量采用速度慢的鍛壓設備進行鍛造.5.良好的導電導熱性能，因此，加熱速度不受限制.Zn :在32%以前， Zn 含量的增加會提高材料的鍛造性能.如含

10、量進一步增加，塑性降低，一般鍛造用的黃銅Zn 含量不應超過40%.Pb :Pb的熔點低，由于合金中Pb的存在，其始鍛溫度低，從而增加變形抗力，因此Pb含量的增加會降低金屬的鍛造性能.Cu :一般而言，Cu含量的增加會提高其金屬的塑性. 雜質：能夠顯著降低金屬的鍛造性能，在鍛件中形成裂紋.其它：其它合金元素的存在會降低金屬的塑性，不利于鍛 造.但Ni除外.溫度()性塑1.裂紋2.折疊3.充不滿（缺料）4.撕裂5.雜質6.錯稱7.尺寸超差折疊是金屬變形流動過程中已氧化的表層金屬匯合在起而形成的。1.兩股（或多股）金屬對流而形成裂紋鍛件飛邊2.由一股金屬急速大量流動面帶動鄰近部部分的表層金屬而形成.

11、折疊鍛件3.由于金屬在變形過程中彎曲而形成NN折疊4.部分金屬局部變形，被壓入另一部分.折疊毛刺鍛件圖是根據產品圖考慮分模面的選擇加工余量、鍛造公差、模鍛斜度、圓角半徑等而制定的.鍛件圖分冷鍛件圖和熱鍛件圖.冷鍛件圖供鍛件檢驗和生產管理使用.熱鍛件圖供模具制造和檢驗使用.1.保証鍛件能從模膛中取出正確不正確2.容易檢查上下模膛的錯移正確不正確分模面1.盡量選取平面分模2.考慮坯料容易充滿模膛.分模面不正確正確3.應考慮節約金屬.正確不正確分模面1.加工余量和公差，一般近按本企業的標准選取.2.模鍛斜度按0.5、1、1.5、3、5、7選取.鍛件上所有凹出或凸入部分，必須有一定大小的圓角.凹圓角作

12、用是使金屬易于流動充滿模膛避免生折疊，防止模膛壓塌變形。凸圓角的作用是避免鍛模相應部分產生應力集中造成開裂.一般凸圓角半徑=余量+a(a:零件的圓角半徑或倒角）.凹圓角半徑R（1.5-2.5）.圓角半徑按1；1.5；2；2.5；3；4；5；6；8；10；12.5選取.對于同一鍛件小采用的不同圓角半徑數值不要太多.1.鍛件須光滑過渡，不允許有尖角的現象在存在，不利于多屬的流動.2.充分考慮鍛件脫模，適當選取拔模斜度，可采用分段設置拔模斜度，不允許有倒斜度.3.盡量避免截面面積變化過大，保証壁厚的均勻變化，能夠減少折疊、裂紋的產生.4.合理的確定壁厚.一般建議最小壁厚2.5mm.因壁厚過薄，在鍛造

13、過程中金屬與模壁間產生巨大的摩擦力.變形抗力急劇增加，對芯軸壽命十分不利，對于底盤類鍛件在底部易出現“拱起”等缺陷，同時金屬在流動過程中溫度下降顯著，不利于充滿模膛.5.鍛件內腔的形狀盡量簡潔，不要過于復雜.對鍛壓機上模鍛而言，鍛件粘上模的異常相對較多，由于鍛壓機帶有下頂料裝置，一般要求鍛造結束后，鍛件停留在下模上.如鍛件內腔凸筋過多，鍛件粘附于上模，同時機器無上頂料裝置，只能依靠拔模斜度、彈簧脫模，脫模力小造成無法脫模.6.鍛件的形狀在可能的情況下，盡量對稱，避免錯移力的產生.7.避免過細、過長的枝芽、凸筋的結構，導致缺料，折疊的產生.8.在滿足產品的前提下，適當放寬公差，對減少模具的制造難度，降低楊本是有益的.1.如圖所示，鐘仔鍛件，第一次產生900PCS，有600PCS不良，21.5尺寸超差至20.修模后試鍛，鍛件尺寸合格.第二次生產500PCS，有200PCS不良，21.5尺寸超差至20.2.第三次生產700PCS，有200PCS不良. 9.1*7.6芯軸彎曲，導致裝配后，鐘