锻造工艺工程的制度

1、第三节 锻造工艺规程的制定锻造工艺过程的制定内容包括：锻造工艺过程的制定内容包括： 1) 1)依据零件图绘制锻件图依据零件图绘制锻件图 2) 2)计算坯料重量和尺寸计算坯料重量和尺寸 3) 3)确定变形工艺和锻造比确定变形工艺和锻造比 4) 4)合理选用锻造设备合理选用锻造设备 5) 5)确定锻造温度范围、加热和冷却规范确定锻造温度范围、加热和冷却规范 6) 6)确定热处理规范确定热处理规范 7) 7)填写工艺卡片填写工艺卡片 一. 绘制锻件图1 自由锻锻件图的绘制 在零件图上考虑以下因素绘成：在零件图上考虑以下因素绘成：锻件公差锻件名义尺寸的允许变动量锻件名义尺寸的允许变动量锻件余量在零件的

2、加工表面为切削加工而增加的在零件的加工表面为切削加工而增加的尺寸。零件越复杂，尺寸越大，余量越大。尺寸。零件越复杂，尺寸越大，余量越大。敷料(工艺余块)为简化形状和结构以便于锻造而为简化形状和结构以便于锻造而加上的部分。不能任意添加，要可切削，少费料。加上的部分。不能任意添加，要可切削，少费料。锻件的余量和公差确定分模面的原则：确定分模面的原则：2 模锻锻件图的绘制 （1）余量、公差、敷料：要保证模锻件能顺利脱模：选在最大截面处；要保证模锻件能顺利脱模：选在最大截面处；要便于安装和检验，保证锻件轮廓一致；要便于安装和检验，保证锻件轮廓一致；使模膛深度最浅，以便于充型、脱模、制造；使模膛深度最浅

3、，以便于充型、脱模、制造；使锻件敷料最少；使锻件敷料最少；最好是一个平面，上下模膛深度基本一致。最好是一个平面，上下模膛深度基本一致。下图以一具体模锻件为例确定分模面的选取：下图以一具体模锻件为例确定分模面的选取：（2）分模面是指上下锻模在模锻件上的分界面。是指上下锻模在模锻件上的分界面。分模面分模面 d-d 合理合理例题：请确定下列模锻件的合理分模面位置。：请确定下列模锻件的合理分模面位置。21（3）模锻斜度 模锻件上模锻件上平行于锤击方向（垂直于分模面）的平行于锤击方向（垂直于分模面）的表面表面必须具有一定的斜度，以便于从模膛中取出锻必须具有一定的斜度，以便于从模膛中取出锻件。件。一般取值

4、为一般取值为5。15。，而且内壁的斜度应比外壁，而且内壁的斜度应比外壁的大。的大。锤击方向（4）模锻圆角 模锻件上所有两平面的交角均需做成圆角。外模锻件上所有两平面的交角均需做成圆角。外圆角的圆角的取值一般为取值一般为1.512mm，内圆角应比外圆角大，内圆角应比外圆角大23倍。倍。（5）冲孔连皮 当模锻件的孔径当模锻件的孔径D25mm时，应将孔形锻出，时，应将孔形锻出，由于由于模锻不能锻出通孔模锻不能锻出通孔，则在孔中留出，则在孔中留出冲孔连皮冲孔连皮，当孔径当孔径D为为2580mm时，其厚度取为时，其厚度取为48mm。二. 坯料质量及尺寸计算 G锻件锻件 按锻件图名义尺寸计算按锻件图名义尺

5、寸计算 G烧损烧损 首次加热取首次加热取(23%) G锻件锻件, 以后每次加热，以后每次加热，取取(1.5 2.0%) G锻件锻件 G料头料头 (2 4%)G锻件锻件 （锻钢件）锻钢件）1 坯料质量G坯料坯料=G锻件锻件 + G烧损烧损 + G料头料头2 坯料尺寸的计算根据坯料重量和几何形状确定；根据坯料重量和几何形状确定；坯料的横截面尺寸的确定与第一基本工序有关；坯料的横截面尺寸的确定与第一基本工序有关；还必须考虑还必须考虑锻造比。拔长：F0 = Fmy 式中：式中：F0 坯料截面积坯料截面积 Fm锻件最大截面积锻件最大截面积 y 锻造比， y = F0 / Fm碳素钢锭：取碳素钢锭：取 y

6、 = 2.5 3 碳素钢轧材：碳素钢轧材： y = 1.3 1.5 合金钢的锻造比要适当减小。（为什么？）合金钢的锻造比要适当减小。（为什么？）镦粗：坯料高度坯料高度H0 /坯料直径坯料直径D0 2.5；否则容易否则容易镦弯，出现夹层。但为了防止坯料过短下料困难，镦弯，出现夹层。但为了防止坯料过短下料困难，H01.25D0。 镦粗时的镦粗时的锻造比：y = H0 / Hm 例题：锻造比常用来表示什么？拔长与镦粗时的锻造锻造比常用来表示什么？拔长与镦粗时的锻造比用什么来表示？如原始坯料长比用什么来表示？如原始坯料长150mm150mm，拔长到，拔长到450mm450mm，锻造比是多少？锻造比是多

7、少？y = F0 / Fm31504504501500VVHVHVy根据锻造前后体积不变假设根据锻造前后体积不变假设1. 长轴类模锻件三、确定模锻工步根据锻件形状和尺寸确定根据锻件形状和尺寸确定拔长、滚压、弯曲、预锻和和终锻。 此类锻件在锻此类锻件在锻造过程中，锤击方造过程中，锤击方向垂直于锻件的轴向垂直于锻件的轴线。线。常用工序： 对于小型长轴类锻件，为了减少钳口料和提高对于小型长轴类锻件，为了减少钳口料和提高生产率，常采用一根棒料同时锻造出几个锻件的方生产率，常采用一根棒料同时锻造出几个锻件的方法，此时应增设法，此时应增设切断工步。工步。 有些模锻件可选用有些模锻件可选用周期轧制材料作坯料

8、周期轧制材料作坯料，可省，可省去去拔长、滚压拔长、滚压等工步。等工步。2. 盘类模锻件镦粗、预锻、终锻等工步等工步弯曲连杆的模锻过程 3. 模锻的修整工序 (1) 切边、冲孔切边、冲孔：切去飞边，冲掉冲孔连皮；：切去飞边，冲掉冲孔连皮； (3) 热处理热处理：正火正火(低碳钢与低合金钢低碳钢与低合金钢)或或退火退火(高碳钢、高碳钢、工具钢和轴承钢工具钢和轴承钢)； (4) 清理清理：去除表面氧化皮，毛刺，油污等。：去除表面氧化皮，毛刺，油污等。 (2) 校正：校正：校正变形；校正变形；第四节 锻件的结构工艺性 设计锻造成形的零件，除必须满足设计锻造成形的零件，除必须满足使用性能使用性能外，还应

9、满足外，还应满足锻造工艺锻造工艺要求。要求。合理的锻件结构应使：锻造工艺简单、节约金属、锻造工艺简单、节约金属、保证锻件质量、生产率高保证锻件质量、生产率高 。 从以下方面考虑改进锻件结构，以提高工艺从以下方面考虑改进锻件结构，以提高工艺性能：性能： 1. 零件外形力求简单对于结构复杂的零件对于结构复杂的零件, ,应应采用工艺余块来简化结构采用工艺余块来简化结构，多余的金属锻造后切，多余的金属锻造后切削掉。但余块太多时浪费金属，耗费切削工时，不削掉。但余块太多时浪费金属，耗费切削工时，不宜多用。宜多用。一.自由锻件的结构工艺性2. 自由锻件应尽量避免锥体、斜面结构应应尽量用尽量用圆柱体圆柱体代

10、替代替锥体，锥体，用用水平面水平面代替代替斜面斜面。 3. 锻件外表面应避免曲线交接即锻件即锻件若由几个简单几何体构成时，几何体间的交接处不若由几个简单几何体构成时，几何体间的交接处不应形成空间曲线。应形成空间曲线。 应改成应改成平面与圆柱、平面与平面相交的相交的结构，这样交结构，这样交线为直线或圆，线为直线或圆，使锻造成型容使锻造成型容易。易。 4. 避免凸台、加强筋、工字形截面或空间曲线形表面 去掉去掉加强筋、凸台应改为应改为凹坑或或小孔形式，用余块形式，用余块简化，自由锻后再简化，自由锻后再切削加工。切削加工。5. 避免截面突变(a)工艺性差的结构工艺性差的结构(b)工艺性好的结构工艺性

11、好的结构复杂结构件复杂结构件 对于截面急剧变化或形状复杂的结构可对于截面急剧变化或形状复杂的结构可分成分成几个简单件构成的几个简单件构成的组合体。即每个简单锻件。即每个简单锻件成形后，再用成形后，再用焊接或或机械连接方式构成整体。构成整体。 例题：指出下图所示指出下图所示自由锻件结构不合理之处。试修结构不合理之处。试修改不合理部位改不合理部位( (重画图重画图) )。二. 模锻件的结构工艺性（设计原则） 1. 模锻件必须具有一个合理的分模面易于取出锻件，敷料少，锻模易制造。易于取出锻件，敷料少，锻模易制造。 2. 由于模锻件的尺寸精度高，表面粗糙度低，因此零件上只有与其它机件配合的表面应根据要

12、求设计成加工表面，而其它表面应设计成非加工表面。非加工表面模锻件上只有与其它机件配合模锻件上只有与其它机件配合的表面才需进行机械加工，其它表面均应设计的表面才需进行机械加工，其它表面均应设计为为非加工表面。2021 模锻件上模锻件上与分模面垂直的与分模面垂直的非加工表面应设计应设计出出模锻斜度。R r 模锻件上两个非加工表面形成的角（包括内角模锻件上两个非加工表面形成的角（包括内角和外角）都应按和外角）都应按模锻圆角设计。设计。 3. 为使金属易于充满模膛和减少锻造工序，模锻件外形力求简单、平直和对称模锻件截面间差别不能太大，避免薄壁、高筋或凸起等结构。5 . 0maxminFF模锻件的最小和最模锻件的最小和最大截面面积之比应大截面面积之比应满足以下条件：满足以下条件： 4. 尽量避免窄沟、深槽或多孔结构当孔的当孔的直径直径 D 30mm时，应该锻出时，应该锻出; ;模锻件应避免孔深大于孔径模锻件应避免孔深大于孔径2倍的孔。倍的孔。20 5. 复杂件可采用锻焊组合工艺以减少工艺余块，简化模锻工艺。 例题：指出下图所示：