《机械制造工艺基础》课件-锻造

机械制造工艺基础—锻造—目录\CONTENTS锻造锻造特点02锻件的冷却03锻件常见缺陷040101一、锻造01一、锻造

锻造——是在压力设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。1、锻造概念01图1.1自由锻图1.2模锻一、锻造011.1坯料的加热1．金属材料的始锻温度和终锻温度

始锻温度——允许加热达到的最高温度。

终锻温度——停止止锻造的温度。

2．锻造温度范围

锻造温度范围——锻件的始锻温度到终锻温度的温度间隔。

3．加热速度加热温度——加热时坯料表面温度升高的速度（℃/h）。一、锻造012、自由锻

自由锻——是利用冲击力或压力使金属在上、下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状和尺寸及一定力学性能的锻件的一种加工方法。2.1自由锻分类

自由锻分为手工自由锻和机器自由锻两种。一、锻造01图1.3手工自由锻和机械自由锻一、锻造012.2自由锻的基本工序

（1）镦粗（2）拔长（3）冲孔

（4）弯曲（5）扭转（6）切断一、锻造01

镦粗——是对原坯料沿轴向锻打，使其高度降低、横截面面积增大的操作过程。分为整体镦粗和局部锻粗。图1.4整体镦粗和局部墩粗一、锻造01

拔长——是使坯料长度增加、横截面面积减小的锻造工序。拔长时，每次送进量L应为砧宽B的0.3～0.7倍。若L太大，拔长效率反而下降；若L太小，又易产生夹层。图1.5拔长的送进量a）送进量合适b）送进量太大，拔长效率低c）送进量太小，易产生夹层a）

b）

c）一、锻造01图1.6较重锻件的拔长图1.7较小锻件的拔长一、锻造01图1.8圆形坯料拔长时的过渡截面形状

一、锻造01

冲孔——是用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。1）单面冲孔：厚度小的坯料

一、锻造图1.9单面冲孔012）双面冲孔

一、锻造预冲凹坑冲至3/4深度翻转坯料冲透坯料图1.10双面冲孔01弯曲——使坯料弯曲成一定角度或形状的锻造工序。

a）b）c）

图1.11a），b）角度弯曲c）成形弯曲一、锻造01

扭转——使坯料的一部分相对于另一部分旋转一定角度的锻造工序。一、锻造图1.12扭转01切断——分割坯料或切除料头的锻造工序。

图1.13方形截面切断一、锻造01图1.14圆形截面切断一、锻造012.3自由锻的特点及应用

（1）设备和工具有很大的通用性，且工具简单，通常只能制造形状简单的锻件。（2）自由锻可以锻制质量不足1kg到300t左右的锻件。大型锻件只能采用自由锻，因此自由锻在一般机械制造中具有重要意义。（3）自由锻依靠操作者的技术控制形状和尺寸，锻件精度低，表面质量差，金属消耗多。

一、锻造013、模锻

模锻——将加热后的坯料放在锻模的模腔内，经过锻造，使其在模腔所限制的空间内产生塑性变形，从而获得锻件的锻造方法。图1.16液压模锻锤图1.15模锻件一、锻造013.1模锻工艺过程模锻的锻模结构有单模膛锻模和多模膛锻模。

图1.17单模膛锻模

图1.18锻模过程

一、锻造01图1.19模锻工艺过程

一、锻造013.2模锻的特点及应用

（1）由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂。（2）锻件内部的锻造流线按锻件轮廓分布，从而提高了工件的力学性能和使用寿命。（3）锻件表面光洁、尺寸精度高，可节约材料和切削加工工时。（4）生产率较高。（5）操作简单，易于实现机械化。一、锻造014、胎模锻

胎模锻——是自由锻与模锻相结合的加工方法，即在自由锻设备上使用可移动的模具生产锻件。

图1.20锤子和锤头胎模结构

一、锻造014.1胎模锻的特点及应用模具结构简单、易于制造、不需要专用锻造设备胎模锻件质量没有模锻件高工人劳动强度较大胎模寿命短生产率较低一、锻造02二、锻造特点02二、锻压特点及操作规程工艺类别特点应用场合锻造（1）改善金属的内部组织，提高金属的力学性能，如能提高工件的强度、塑性和韧性（2）具有较高的劳动生产率（3）采用精密模锻可使锻件尺寸、形状接近成品，因而可大大节约金属材料和减少切削加工工时（1）适应范围广。既可进行单件、小批量生产，又可进行大批量生产（2）不能锻造形状复杂的工件2.1锻造特点03三、锻件的冷却034.1锻件的锻后冷却冷却

方式

定义特点适用场合空冷热态锻件在空气中冷却的方法冷却速度较快的一种冷却方式，锻后置空气中散放，冷速快，晶粒细化低碳、低合金中小型锻件或锻后不直接切削加工件堆冷将热态锻件成堆放在空气中进行冷却的方法冷却速度低于空冷低碳钢、中碳钢的小型锻件坑冷将热态锻件放在地坑（或铁箱）中缓慢冷却的方法锻后置于填有石灰、砂子或炉灰的坑内或箱内堆在一起。冷速稍慢，其冷却速度较堆冷低

低合金钢及截面尺寸较大的锻件，锻后可直接切削加工灰砂冷将热态锻件埋入炉渣、灰或砂中缓慢冷却的冷却方法锻件入灰（砂）温度一般不低于500℃，冷却至150℃左右出灰（砂），周围蓄砂厚度不能小于80mm灰砂冷的冷却速度低于坑冷炉冷锻后锻件放入炉中缓慢冷却的方法锻后置原加热炉中，随炉冷却，冷速极慢，其冷却速度低于灰砂冷高合金钢及中大型锻件锻后可切削加工四、锻件冷却及常见缺陷04四、锻件常见缺陷044.1自由锻的常见缺陷裂纹产生原因：（1）坯料质量不好（2）加热不充分（3）锻造温度过低（4）锻件冷却不当（5）锻造方法有误

四、锻件常见缺陷图4.1裂纹04折叠

产生原因：坯料在锻压时送进量小于单面压下量。

4.1自由锻的常见缺陷四、锻件冷却及常见缺陷图4.2折叠04末端凹陷和轴心裂纹