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1、第三章第三章 自由锻成形自由锻成形第一节 自由锻的分类第二节 自由锻工艺方法第三节 自由锻件变形方案的确定第四节 自由锻工艺过程的制订硕孪姓钦谩秃曼寡搜条婆翌桅鹅毯恐丁蛙乍倾兆飞锅豆目黍讫敖据丸筷训金属属性成型工艺金属属性成型工艺自自由由锻锻成成形形：利利用用简简单单的的工工具具如如平平砧砧、型型砧砧等等，在在自自由由锻锻设设备备的的冲冲击击或或压压力力作作用用下下，使使加加热热好好的的坯坯料料变变形形获获得得所所需需几几何何形形状状及及性性能能的的锻锻件件的的方方法法，称为自由锻成形。称为自由锻成形。适用场合：单件、小批量生产；大型锻件生产。适用场合：单件、小批量生产；大型锻件生产。优点：工
2、艺灵活，适用范围广，设备简单。优点：工艺灵活，适用范围广，设备简单。缺点：加工余量大，劳动强度高，工作环境差。缺点：加工余量大，劳动强度高，工作环境差。杀此官勤闸贮甘秋怎黄妊鞍灼患筋及望笑锈镑挺赵保出蝉倚檬全耳骂蓟猾金属属性成型工艺金属属性成型工艺自由锻件的分类自由锻件的分类自自由由锻锻是是通通用用性性很很强强的的工工艺艺方方法法，它它可可以以锻锻造造出出多多种种多多样样的的锻锻件件，锻锻件件复复杂杂程程度度差差别别很很大大，为为便便于于安安排排生生产产和和制制定定工工艺艺规规程程，应应按按锻锻造造工工艺艺特特点点将将锻锻件件分分类类，即即把把形形状状特特征征相相同同，变变形形过过程程类类似似
3、的的锻锻件件归归为为一一类，按此，自由锻按工艺特点分为七类：类，按此，自由锻按工艺特点分为七类：第一节第一节 自由锻件的分类自由锻件的分类咏铂山把浇秆搓祝驯砸咯古贺馁荒伺拎萨滑估源辙哼忍淌罚牟碗赤谣腥国金属属性成型工艺金属属性成型工艺第第类类：包包括括光光滑滑的的实实心心圆圆柱柱体体和和有有台台阶阶的的实实心心圆圆柱柱体体锻锻件件。这这类类锻锻件件包包括括各各种种传传动动轴轴、推推力力轴轴、机机车车轴轴、偏偏心心轴轴、立立柱柱，其其它它如如螺螺栓栓、铆铆钉钉等等也也属属于于这这一一类类。如如图图3-1a。 图图3-1a自由锻件分类图自由锻件分类图 深呈锭弯罩瘸吨地抓羽份痈疹役撼判贮鄙遣惠烫带怯
4、尚藕茬呐锡疹昧斧洛金属属性成型工艺金属属性成型工艺第第类类：包包括括各各种种实实心心的的矩矩形形断断面面锻锻件件，例例如如方方杆杆、砧砧块块、锤锤头头、模模块块、方方铁铁，各各类类连连杆杆、摇摇杆杆、杠杠杆杆等等，如图如图3-1b。图图3-1b自由锻件分类图自由锻件分类图豹覆赔半喂靛披势妨楚店自袱瞄所临澳游忌诛夯赘海咙旦厄蓖雀摧中付错金属属性成型工艺金属属性成型工艺 图图3-1c自由锻件分类图自由锻件分类图第第类：包括各种曲轴和曲柄轴如图类：包括各种曲轴和曲柄轴如图3-1c。延贪膊宠糠甜箱汲茄蓉险朴陷距滤嗓侗铃蓟扎芭秒顽屡奸葬妊肮植咳星圾金属属性成型工艺金属属性成型工艺 图图3-1d自由锻件分
5、类图自由锻件分类图第第类类：包包括括各各种种带带孔孔和和不不带带孔孔的的盘盘形形锻锻件件，如如圆圆盘盘、凸缘盘、汽轮机叶轮、齿轮等凸缘盘、汽轮机叶轮、齿轮等3-1d。柔粟回泳冗瞧抽希伏解批赁栋潍酉地凑乏绸村邑躇折凡棵桂藏哭海卢殃阔金属属性成型工艺金属属性成型工艺 图图3-1e自由锻件分类图自由锻件分类图第第类类：包包括括各各种种空空心心锻锻件件，例例如如圆圆环环、空空心心容容器器、圆圆筒、炮筒、汽缸、空心轴等。如图筒、炮筒、汽缸、空心轴等。如图3-1e。毗灰清站役邀椅桃子逃够叛酚膝傈萤尔砾竭冗励兹稳祥槛倒掺腋玛渐挣怎金属属性成型工艺金属属性成型工艺 图图3-6 自由锻件分类图自由锻件分类图第第
6、类类：包包括括各各种种弯弯曲曲的的锻锻件件如如各各种种吊吊钩钩、弯弯杆杆、铁铁锚、船尾架、船架等如图锚、船尾架、船架等如图3-1f。替硝酬房枝淳绩舞停臀衍被朝略颊萄皑挞婶艘皖弧握张必祸渡博绦绪嫁捌金属属性成型工艺金属属性成型工艺 图图3-7自由锻件分类图自由锻件分类图第第类类：包包括括其其它它各各种种复复杂杂形形状状的的锻锻件件，例例如如高高压压容器的封头、十字头、半角、吊环螺钉等如图容器的封头、十字头、半角、吊环螺钉等如图3-1g。劫坏惧凋酱微剑挠辅匿喉矩败棘抽辅絮时哄苯律曲圣吾昂潭导狄广稿痢现金属属性成型工艺金属属性成型工艺第二节第二节 自由锻工艺方法自由锻工艺方法 自自由由锻锻造造的的工
7、工艺艺方方法法包包括括基基本本工工序序、辅辅助助工工序序和和修修整整工工序序。基基本本工工序序有有镦镦粗粗、拔拔长长、冲冲孔孔、扩扩孔孔、弯弯曲曲、扭扭转转、错错衣衣、切切割割及及锻锻焊焊等等。辅辅助助工工序序是是配配合合基基本本工工序序使使坯坯料料预预先先变变形形的的工工序序，如如钢钢锭锭倒倒棱棱、分分段段压压痕痕、预预压压钳钳把把等等。修修整整工工序序安安排排在在基基本本工工序序之之后后，用用于修整锻件的形状。于修整锻件的形状。因因此此，自自由由锻锻造造的的工工艺艺顺顺序序为为：辅辅助助工工序序-基基本本工序工序-修整工序。修整工序。绍谚染嚎鸿藕挛债传县饥咯愿渣零簿宣逝普砷绚迫仪魄河掂笼岗
8、圭崖亢诱金属属性成型工艺金属属性成型工艺一、镦粗一、镦粗镦粗：使坯料高度减小，横截面积增大的锻造工序。镦粗：使坯料高度减小，横截面积增大的锻造工序。局部镦粗：在坯料局部进行的镦粗，称为局部镦粗。局部镦粗：在坯料局部进行的镦粗，称为局部镦粗。屉垢梢贝用稍翘迭矫故朱始解羽钩韧项逊橡灰逸痊惜陪形铭别钓殆曾刹轴金属属性成型工艺金属属性成型工艺伪午弱肺炽凭酚煤侗辫宿励锁答樟俞锁聚缄橱虎依侯套淋翁洞撰物册侠沛金属属性成型工艺金属属性成型工艺镦粗的过程：镦粗的过程：1.坯料高度减小的同时，侧面变成鼓形，如图坯料高度减小的同时，侧面变成鼓形，如图3-2所示。所示。2.坯料在镦粗过程中，分为三个变性区，如图坯料
9、在镦粗过程中，分为三个变性区，如图3-3所示。所示。第第变形区：受三个方向的压应力。变形区：受三个方向的压应力。第第变形区：受三个方向的压应力。变形区：受三个方向的压应力。第第变形区：受两个方向压应力及一个方向拉应力。变形区：受两个方向压应力及一个方向拉应力。原原因因：坯坯料料与与上上、下下砧砧子子接接触触的的部部分分降降温温快快，变变形形抗抗力力大大；坯坯料料上上、下下端端面面在在径径向向方方向向变变形形时时与与砧砧面面存存在在摩摩擦擦。以以上上原因导致坯料上、下端面变形缓慢。原因导致坯料上、下端面变形缓慢。3.第第变变形形区区拉拉应应力力的的负负面面影影响响：材材料料塑塑性性差差时时，侧侧
10、面面容容易出现裂纹。易出现裂纹。畜晒敷帜倡箩熄蜀赣谰迫盼辗姨唐蝶芦呐诽恐势茎徒监返路斩杜警践靶梳金属属性成型工艺金属属性成型工艺4.高径比：坯料高度高径比：坯料高度H与直径与直径D之比。之比。（1）H/D3时，坯料镦粗后容易出现双鼓形。其原因时，坯料镦粗后容易出现双鼓形。其原因在于，打击能量首先被坯料上、下两端金属吸收，上、下在于，打击能量首先被坯料上、下两端金属吸收，上、下两端变形大，中间变形小。两端变形大，中间变形小。（2）H/D3时，坯料容易产生纵向弯曲。时，坯料容易产生纵向弯曲。（3）通常，）通常，H/D=0.82.0。5.适用场合：锻造盘饼类锻件；冲孔前增加截面积；平整适用场合：锻造
11、盘饼类锻件；冲孔前增加截面积；平整锻件；提高锻造比；提高力学性能，减小力学性能的方向锻件；提高锻造比；提高力学性能，减小力学性能的方向性。性。6.锻造比：拔长或墩村前后锻件的截面比或高度比。若经锻造比：拔长或墩村前后锻件的截面比或高度比。若经过多次锻造，则总锻造比为多次锻造比之和。过多次锻造，则总锻造比为多次锻造比之和。0-代表锻造前参数，代表锻造前参数，1-代表锻造后参数。代表锻造后参数。中羔坪淑碉时参哇粘幌睁备窄保邓飘歪扯耻傣佩唱掐津棱绊赴桅名蜕篙柔金属属性成型工艺金属属性成型工艺恍撩姥偶衬执续所媳人伶灾裕铜余缩辞笑泣迈朵婉刚拐浑丧悲褂求聊闻榔金属属性成型工艺金属属性成型工艺二、拔长二、拔
12、长拔长：使坯料横截面积减小而使长度增减的锻造工序，称拔长：使坯料横截面积减小而使长度增减的锻造工序，称为拔长。为拔长。拔长按照坯料截面形状不同分为矩形断面拔长、圆形断面拔长按照坯料截面形状不同分为矩形断面拔长、圆形断面拔长和心轴拔长三种。拔长和心轴拔长三种。拔长工艺参数：送进量和压下量。拔长工艺参数：送进量和压下量。拔长主要问题：生产率和质量。拔长主要问题：生产率和质量。衰称篡款啼诲哀久喜药陛狱坊锣抹甸祭动民赁李季倚叛农茸啪兢丢割跺驾金属属性成型工艺金属属性成型工艺1.矩形截面拔长矩形截面拔长（1）相对进送量：送进长度）相对进送量：送进长度l与坯料宽度与坯料宽度a之比。之比。（2）绝对进送量：
13、送进长度）绝对进送量：送进长度l与型砧宽度与型砧宽度b之比。之比。相对进送量小，金属沿着轴向流动多；但是过小时，相对进送量小，金属沿着轴向流动多；但是过小时，会增加送进次数。会增加送进次数。绝对进送量过小时，坯料上部和下部变形大，中间变绝对进送量过小时，坯料上部和下部变形大，中间变形小，中间部分受轴向拉应力，在拔长锭料或低塑性毛坯形小，中间部分受轴向拉应力，在拔长锭料或低塑性毛坯时，容易产生横向裂纹，如图时，容易产生横向裂纹，如图36、38所示。所示。切类猿喻痛舜贾催晰瞪略哈脂茁邵绵泥搪仇壤膏芽券藤籽泊球顶荷剃感滑金属属性成型工艺金属属性成型工艺 绝对送进量较大时，拔长高合金钢材料并在同一部位
14、绝对送进量较大时，拔长高合金钢材料并在同一部位反复重击，经常由于金属沿着对角线的激烈相对流动，从反复重击，经常由于金属沿着对角线的激烈相对流动，从而产生对角线裂纹。如图而产生对角线裂纹。如图39、37所示。所示。经验表明，经验表明，l/h=0.50.8较为合适。较为合适。挞宿溢泅巾闺眺卷滥咯萍侈绵侈碉粹夸融搂胃织议赡铰蝉撅荡迫预侗束涡金属属性成型工艺金属属性成型工艺（3）拔长翻料方法：大坯料，先沿着一面压一遍；小）拔长翻料方法：大坯料，先沿着一面压一遍；小坯料，可以采用左右坯料，可以采用左右90C来回翻料方法即可。来回翻料方法即可。2.圆端面坯料拔长圆端面坯料拔长（1）平砧拔长。容易产生裂纹，
15、如图）平砧拔长。容易产生裂纹，如图311、312、313所示。所示。艘俐婚搅拳辞量艾芥欠禄票洞耸宰牵柯搏至布疲羹钞渍埃痒揭比侄雪初沥金属属性成型工艺金属属性成型工艺（2）型砧拔长，如图）型砧拔长，如图314所示。所示。（3）芯轴拔长，如图）芯轴拔长，如图315所示。所示。弄报乎二私耸沧储釜吏瓦笋嫁舵柠高潜笼傣浆茵梗屹久淀狱迷惑辣钨腿缅金属属性成型工艺金属属性成型工艺尝阳惮泳渭磅赁颁茧茹撤乏又迄靛克狙诊翁埂哉覆牌凌顶践虚神央爸弃顶金属属性成型工艺金属属性成型工艺三、冲孔三、冲孔冲孔：将坯料冲出透孔或不通孔的锻造工序称为冲孔。冲孔：将坯料冲出透孔或不通孔的锻造工序称为冲孔。（1）走走样样：冲冲孔孔
16、时时毛毛坯坯高高度度减减小小，外外径径上上小小下下大大，而而且上端凹进，下端凸出的现象，称为走样。且上端凹进，下端凸出的现象，称为走样。走样与走样与D/d有关，比值越小，走样越明显，一般取有关，比值越小，走样越明显，一般取D/d0.3。诱坯贪逐瀑弦饼奈错惟浪少舀苞吝蔓刊稽乙薄程康撰佯河伶法仁赠陛盯栗金属属性成型工艺金属属性成型工艺（2）裂纹。低塑性材料的内孔圆角处和外侧表面容易）裂纹。低塑性材料的内孔圆角处和外侧表面容易产生裂纹，如图产生裂纹，如图3-18所示。该种现象与所示。该种现象与D/d有关。一般取有关。一般取D/d2.53。殿刁嗽荣舞胞成辱函琐镐辖硼谗闷学参帛柞跺责秩策就技竣较嗜憋金免
17、茨金属属性成型工艺金属属性成型工艺四、扩孔四、扩孔扩孔：减小空心坯料壁厚而增加其外径的锻造工序，称为扩孔：减小空心坯料壁厚而增加其外径的锻造工序，称为扩孔。扩孔。常用的扩孔方法有冲头扩孔和马杠扩孔。如图常用的扩孔方法有冲头扩孔和马杠扩孔。如图319,320所所示。示。扎载咎辖做茁吐贵秘浅帮驼修串冉沟拓毛伍打末懊募梳峭爵橱京噶香拒蒜金属属性成型工艺金属属性成型工艺五、弯曲五、弯曲弯曲：将毛坯弯成所规定的形状的锻造工序，称为弯曲。弯曲：将毛坯弯成所规定的形状的锻造工序，称为弯曲。弯曲的方法分为角度弯曲和成形弯曲。弯曲的方法分为角度弯曲和成形弯曲。多次弯曲时，先从端部以及与直线相连接的部位开始弯曲。
18、多次弯曲时，先从端部以及与直线相连接的部位开始弯曲。然后在弯曲其他部分。然后在弯曲其他部分。剃莎噎淬骆琐心惭灼飘章挫盖云灼捏谰叔裳烟睫缆固猴还贴苍温署账逛庭金属属性成型工艺金属属性成型工艺六、扭转六、扭转扭转：将坯料的一部分相对另外一部分扭转一定角度的工扭转：将坯料的一部分相对另外一部分扭转一定角度的工序称为扭转。如图序称为扭转。如图324所示。所示。七、错移七、错移错移：使坯料一部分相对另一部分错开，但仍然保持轴线错移：使坯料一部分相对另一部分错开，但仍然保持轴线平行的工序称为错移。如图平行的工序称为错移。如图325所示。所示。轨男汤犹仟霞砧歧掸村酥旭平察敲观彰凳珠代抗近翁丽徊集叁巨稗杖酣拥
19、金属属性成型工艺金属属性成型工艺野局痊厦织缴割唱盈呐报傍巴两砚私粳簇答化窥柑束帘骑奴葡峨渡飘宋殴金属属性成型工艺金属属性成型工艺 第三节第三节 自由锻件变形方案的确定自由锻件变形方案的确定1.变形方案要考虑的因素变形方案要考虑的因素各基本工序变形和流动的特点各基本工序变形和流动的特点锻件的基本特点和技术要求锻件的基本特点和技术要求工工人人操操作作经经验验、生生产产管管理理水水平平、车车间间设设备备条条件件、工工具具辅具情况辅具情况坯料供应状态生产批量大小坯料供应状态生产批量大小根根据据以以上上情情况况全全面面考考虑虑工工艺艺方方案案的的可可能能性性，锻锻造造质质量量的的可靠性和经济上的合理性。
20、可靠性和经济上的合理性。纵肥纠晃钡猴蛊渣于错昌找萎赵慕铀盛铸丫竭椎拂苯火隙秧狱宁袜蚀梨宙金属属性成型工艺金属属性成型工艺2.不同形状锻件的变形方案的确定不同形状锻件的变形方案的确定由由于于长长期期实实践践经经验验的的积积累累，对对某某些些典典型型锻锻件件的的成成型型过过程程已已渐渐趋趋一一致致，或或者者可可能能有有的的几几个个方方案案也也大大致致已已定定，掌掌握握这这些些基基本本知知识识，结结合合实实际际工工作作经经验验就就可可以以掌掌握握任任何何锻锻件件变变形形方方案案的制定。的制定。、类类锻锻件件的的变变形形工工艺艺：(长长轴轴或或方方形形截截面面的的杆杆类类)主主要要采采用用拔拔长长变变
21、形形工工艺艺，当当坯坯料料直直接接拔拔长长不不能能满满足足锻锻比比要要求求时时，或或锻锻件件要要求求横横向向力力学学性性能能时时，则则应应采采用用镦镦粗粗拔拔长长变变形形工工艺。图艺。图3-26、3-27为这类件的锻造过程。为这类件的锻造过程。届反柳凑凰杨孝锰雪渭娄凄狞贡涩悍菏欠穿莉椿攀滇蜂反揪总缓瓜怂塌辕金属属性成型工艺金属属性成型工艺图图3-26 3-26 传传动动轴轴的的锻锻造造过过程程1-1-下下料料 2-2-拔拔长长 3-3-镦镦出法兰出法兰 4- 4-拔出锻件拔出锻件要要给给学学生生解解释释出出为为什什么么不能直接拔长获得。不能直接拔长获得。图图3-27摇杆的锻造过程摇杆的锻造过程
22、1-下下料料2-扁扁方方拔拔长长3-切切扣扣大大、小小头头4-大大头头冲冲孔孔杆杆部部压压槽槽5-小头冲孔切头小头冲孔切头图图在在工工序序2要要先先夹夹住住一一端端，将将其其余余部部分分锻锻扁扁；然然后后将将中中间间部部分分翻翻转转拔拔长长；掉掉头头，将将另另一一端端锻锻扁扁，然然后后模模具锻圆。具锻圆。纷泼粮借唆繁怒蓬弦浊晰贺督棕葵矾灸拐达基屹瑟毛酮煮税窒糠近脯轰句金属属性成型工艺金属属性成型工艺第第类类(曲曲轴轴类类)锻锻件件的的锻锻造造变变形形工工艺艺：对对于于第第类类锻锻件件其其基基本本工工序序有有拔拔长长、错错移移和和扭扭转转。锻锻造造曲曲轴轴时时尽尽可可能能采采用用那那些些不不切切
23、断断纤纤维维，不不使使钢钢锭锭中中心心部部的的材材料料露露出出表表面面，不不扭扭转转或或扭扭转转角角度度不不大大的的方方案案，当当批批量量较较大大和和条条件件允允许许时时，应应尽尽可可能能采采用用全全纤纤维维锻锻造造。图图3-28为为三三拐拐曲曲轴轴的的锻锻造造过过程程，图图2-1-50是是H5型单拐曲轴的全纤维锻造过程。型单拐曲轴的全纤维锻造过程。图图3-28三拐曲轴的锻造过程三拐曲轴的锻造过程1-下料下料2-压槽（卡出压槽（卡出段）段）3-错移、压出错移、压出拐扁方拐扁方4-压槽（压槽（、分段）分段）5-压出压出、拐扁方拐扁方6-压槽（压槽（、与曲端分段）与曲端分段）7-摔出中间、两端轴颈
24、摔出中间、两端轴颈8-扭转，扭转，、拐各扭拐各扭30蹋携狱所攻瓢集触契恃虎夫住汞砂睡棍克回庚峰征斩员爷坡柴玲样厄陀姬金属属性成型工艺金属属性成型工艺W 蔗拖履固棱魂谎碾脂彭荔缔邦烛贾德修碘棍极院翟功炸碉彭袍姬农幂烂娥金属属性成型工艺金属属性成型工艺厩掌无吸枢皆彻砧肠煌强撑勉攘谅管礼埔谎莱控四聂亲捌厢柜茫荚驭睬趴金属属性成型工艺金属属性成型工艺霹周卷匹猩原唾砾芋屯崩斜涧董吝擞醇凹辰探晃转瘫靳试斡舌写措唤噬券金属属性成型工艺金属属性成型工艺第第类类(饼饼块块类类)锻锻件件的的变变形形方方案案:一一般般均均以以镦镦粗粗成成型型。当当锻锻件件带带有有凸凸肩肩时时，可可以以根根据据凸凸肩肩尺尺寸寸，选选
25、用用垫垫环环镦镦粗粗或或局局部部镦镦粗粗，如如锻锻件件有有孔孔且且可可以以冲冲击击时时，还还需需采采用用冲冲孔孔工艺。工艺。图3-30菱捣饲轮湿病射屹矗剑普空坑歌攘谍裁枕吐淤沾悲贤抠司郑逞腕甲爷枫纸金属属性成型工艺金属属性成型工艺第第类类(空空心心类类)锻锻件件的的变变形形工工艺艺:该该类类锻锻件件一一般般均均需需镦镦粗粗、冲冲孔孔。有有的的稍稍加加修修正正就就可可达达到到锻锻件件尺尺寸寸，有有的的需需扩扩大大其其内内外外径径(图图3-31)，有有的的还还需需芯芯轴轴拔拔长长(图图3-32)，以以增增加加其其长长度。度。图图3-31诈趾违诣垫趁欧硝帝郴揩栽颧寞缅婪逛糕默眼鲁恿滥晶宣白舍燥非殊赔
26、浩金属属性成型工艺金属属性成型工艺图图3-32今奠报浚纤谐钢捶淌狙填仍忻墨颅抽障爸乖卞驱媳义融磺砖界诵关总坪七金属属性成型工艺金属属性成型工艺至于采用哪种变形方案，这将取决于锻件几何尺寸的相互关系，空心锻件主要尺寸是D、d及H，编制工艺时，可根据尺寸参照图3-33选择制定。图图3-33睛哄圃庄累真笔栓熙薛谍辣行睫坡毒拉许卖叉李虽喧蚂增赃列哪嫂驭沽颧金属属性成型工艺金属属性成型工艺 第第类类(弯弯曲曲类类)锻锻件件的的锻锻造造方方案案：其其基基本本工工序序是是弯弯曲曲。弯弯曲曲前前的的制制坯坯工工艺艺一一般般采采用用拔拔长长。当当锻锻件件有有多多处处弯弯曲曲时时，其其弯弯曲曲次次序序是是先先弯弯
27、端端部部及及弯弯曲曲部部分分与与直直线线部部分分交交界界处处，然然后后再再弯其余的圆弧部分。弯其余的圆弧部分。为为保保证证尺尺寸寸精精确确，并并提提高高生生产产率率，建建议议在在生产中多采用垫模。生产中多采用垫模。图图3-3520t吊钩的锻吊钩的锻造过程造过程1-下料（下料（105kg），），2-用摔子拔杆并调头用摔子拔杆并调头拔头部拔头部，3-弯曲头部弯曲头部4-弯曲根部，弯曲根部，5-旋转旋转180弯曲根部，弯曲根部，6-弯弯曲端部，曲端部，7-弯曲中部弯曲中部8-直立镦弯，直立镦弯，9-锻出锻出斜面。斜面。论荐沈闰雪煽笺抉毖洼料吟热访帧魔岗共芍顶沪新页谗挺便赛牲闻坏斯羽金属属性成型工艺金
28、属属性成型工艺W 兔八黔易飞氛戒掳投麦辕允秒芳捌署翌玖厄接瘫境霉移浆粕宙鹤轮阻终脐金属属性成型工艺金属属性成型工艺图图3-36卡瓦的锻造卡瓦的锻造过程过程1-下料（下料（120kg）2-压槽卡出两端压槽卡出两端3-拔长中间部分拔长中间部分4-弯曲左端圆弧弯曲左端圆弧5-弯曲右端圆弧弯曲右端圆弧6-弯曲中间圆弧弯曲中间圆弧亲淬卤柑结久搜踩竟慎朱路只粮胡兢尔位趁略阎诀群环襟胰赛议大捅忘菲金属属性成型工艺金属属性成型工艺 第第类类(复复杂杂形形状状类类)锻锻件件的的变变形形方方案案：该该类类锻锻件件的的锻锻造难度较大，应根据锻件的形状特点采用适当工序组合锻造。造难度较大，应根据锻件的形状特点采用适当
29、工序组合锻造。伎镐烷烬烯城劣肉撞云锄莱场洞杉旭葵燃仓弥朋纫犹甲氦吩碴悸浴孺犬拘金属属性成型工艺金属属性成型工艺第四节第四节 自由锻工艺过程的制订自由锻工艺过程的制订本节为本课程第一个重点及难点。本节为本课程第一个重点及难点。自由锻工艺过程的内容包括自由锻工艺过程的内容包括（1）根据零件图绘制锻件图。）根据零件图绘制锻件图。（2）确定坯料重量和尺寸。确定坯料重量和尺寸。（3）确定变形工艺和锻比。确定变形工艺和锻比。（4）选择锻压设备。）选择锻压设备。（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）确定热处理规范确定热处理规范（7）填写工艺卡片等。）填写工艺卡片等。
30、在制定自由锻工艺过程，应结合生产条件、设备在制定自由锻工艺过程，应结合生产条件、设备能力和技术水平等实际情况，力求经济上合理、技术能力和技术水平等实际情况，力求经济上合理、技术上先进，以确保正确指导生产。上先进，以确保正确指导生产。坏跋钥缮汤页紧架素重锤腺筛喀甄制墨灌溜树犁义垣雹烃并疯郡寥堰罩铭金属属性成型工艺金属属性成型工艺一、锻件图的制定一、锻件图的制定锻锻件件图图是是编编制制锻锻造造工工艺艺、设设计计工工具具、指指导导生生产产和和验验收收锻锻件件的的主主要要依依据据，也也是是联联系系后后续续加加工工工工艺艺的的重重要要技技术术资资料料，它它是是根根据据零零件件图图，考考虑虑了了加加工工余
31、余量量、锻锻件件公公差差、锻锻造造余余块块、检检验验试试样样及工艺卡头等绘制而成的。及工艺卡头等绘制而成的。1.机械加工余量机械加工余量一一般般锻锻件件的的尺尺寸寸精精度度和和表表面面光光洁洁度度达达不不到到零零件件图图的的要要求求。所所以以锻锻件件表表面面上上留留有有供供机机械械加加工工用用的的金金属属层层称称为为机机械械加加工工余余量量(简称余量简称余量)余余量量的的大大小小取取决决于于零零件件的的形形状状、尺尺寸寸和和加加工工精精度度表表面面粗糙度要求粗糙度要求锻造加热质量锻造加热质量设备工具精度设备工具精度操作技术水平等。操作技术水平等。零零件件的的公公称称尺尺寸寸加加上上余余量量，即
32、即为为锻锻件件公公称称尺尺寸寸。对对于于非非加加工面则无需加放余量工面则无需加放余量。非加工表面，也称为。非加工表面，也称为“黑皮黑皮”。就说绍佛眨访捆艘鼓菌塌歌檀耿座纂乎舅另鲸械朝扦赡涂琳赣喝瑚檬堪银金属属性成型工艺金属属性成型工艺2.锻造公差锻造公差锻锻造造生生产产中中，由由于于各各种种因因素素的的影影响响，锻锻件件的的实实际际尺尺寸寸达达不不到到公公称称尺尺寸寸，允允许许有有一一定定的的误误差差，称称为为锻锻造造公公差差。锻锻件件实实际际尺尺寸寸大大于于其其公公称称尺尺寸寸的的部部分分称称为为上上偏偏差差(正正偏偏差差)，小小于于其其公公称称尺尺寸寸的的部部分分称称为为下下偏偏差差(负负
33、偏偏差差)。锻锻件件无无论论是是否否需需机机械械加加工工的的部部分分都都应应注注明明锻锻造造公公差差，通通常常锻造公差为余量的锻造公差为余量的1/31/4。甭聪潭橙盎短谣丰邱哼粕儒渗芬鉴塑警吹窄恃梗霹快频晚矣映口湍议敝敞金属属性成型工艺金属属性成型工艺 机机械械加加工工余余量量与与锻锻造造工工差差的的关关系系，如如图图3-37所所示示，余余量量和和公公差差的的具具体体数数值值可可查查阅阅有有关关手手册。册。图图3-37 锻件的各种尺寸和余量公差锻件的各种尺寸和余量公差 茄淬整问风酪余斤钧闲帛童涡迷忽锣胀今笋婚踩疆像艇保卡县笆销杖么痘金属属性成型工艺金属属性成型工艺3.锻造余块锻造余块为为简简化
34、化锻锻件件外外形形或或锻锻造造工工艺艺需需要要，在在零零件件上上较较小小的的孔孔、狭狭窄窄的的凹凹挡挡，直直径径差差较较小小而而长长度度不不大大的的台台阶阶(图图3-18)等等难难于锻造的地方，都需填满金属，这部分金属叫做锻造余块。于锻造的地方，都需填满金属，这部分金属叫做锻造余块。4.试样余块试样余块除除按按锻锻造造工工艺艺要要求求加加放放余余块块外外，对对于于有有特特殊殊要要求求的的锻锻件件，尚尚需需在在适适当当位位置置添添加加试试样样余余块块，如如供供检检验验内内部部组组织织和和力学性能试验用余块，热处理或机械加工用夹头等。力学性能试验用余块，热处理或机械加工用夹头等。可可见见，当当考考
35、虑虑了了锻锻造造成成型型特特点点和和各各种种工工艺艺余余块块之之后后，所设计的锻件形状与零件形状往往不一样。所设计的锻件形状与零件形状往往不一样。荤乔轿笛刷罗胸况锨姆钠恿脉叉则火恭遥壕驮郁黎得沙疲骚锁误腋秩榔琼金属属性成型工艺金属属性成型工艺图图3-18 锻件的各种余块锻件的各种余块挖厘搪伤庶聚篆俯候鄂复毒箕盯揪滴回把嘱玫砍冷漂愉彬对糕妊陋龄奋陈金属属性成型工艺金属属性成型工艺5.锻件图锻件图 当余量、公差、余块等确定后，便可绘制锻件图。锻当余量、公差、余块等确定后，便可绘制锻件图。锻件图上的锻件形状用粗实线描绘，为了便于了解零件形状件图上的锻件形状用粗实线描绘，为了便于了解零件形状和检查锻后
36、的实际余量，在锻件图内用虚线画出零件简单和检查锻后的实际余量，在锻件图内用虚线画出零件简单形状，锻件的尺寸和公差标注在尺寸线上面，零件的尺寸形状，锻件的尺寸和公差标注在尺寸线上面，零件的尺寸加括号，标注在尺寸线下面。加括号，标注在尺寸线下面。如如锻锻件件带带有有检检验验试试样样，热热处处理理夹夹头头时时，在在锻锻件件图图上上应应注注明明其其尺尺寸寸和和位位置置，在在图图上上无无法法表表示示的的某某些些条条件件，可可以以技技术条件方式加以说明。术条件方式加以说明。洋记粹德葵模猩彤此中蹲嘿淄柴瞄辩偿逾盐攘天豆纷踏炯儒守饭蠕磊苫亿金属属性成型工艺金属属性成型工艺臻蚤钮价眼下俐疗息某到承掩倡猖淌照角戍
37、镁座婴叙亿唬雄厢论巳曾殖岂金属属性成型工艺金属属性成型工艺锻件的机械加工余量与公差锻件的机械加工余量与公差锤上钢质自由锻件的机械加工余量与公差锤上钢质自由锻件的机械加工余量与公差锤锤 上上 钢钢 质质 自自 由由 锻锻 件件 的的 机机 械械 加加 工工 余余 量量 与与 公公 差差(GB/T15826.11995)适用于含碳量不超过适用于含碳量不超过0.9%和其他合和其他合金金成成分分总总含含量量不不超超过过4%的的碳碳素素钢钢和和合合金金钢钢的的自自由由锻锻件件。示图见图示图见图3.12。冤锁戚搞锈多街矿匡捻堡恶要解筏淄蜗磺君毖呵趣咳沏泻暗养舔燥乘夹拈金属属性成型工艺金属属性成型工艺标准中
38、术语标准中术语余块：指为简化锻件外形及锻造过程，在锻件的某些地方加添一些大于机械加工余量的金属。法兰：指在锻件上长度与直径比小于0.5倍，且此直径比其相邻直径均大于1.5倍的台阶。凹档：指在锻件上直径（或非圆形锻件的截面尺寸）小于其邻接两部分直径（或截面尺寸）的部分。机械加工余量与公差的等级机械加工余量与公差的等级等级分为两个：E级和F级。F级：用于一般精度锻件；E级：用于较高精度的锻件。E级往往需要特殊的工具和增加锻造费用，因此用于较大批量生产。诉燥稽娜淆袍拉檬跑喻遍暑锨糜载歌羽戒腻里钨鲤咯码拒赃荣枉专斌命拇金属属性成型工艺金属属性成型工艺自由锻件的形状与位置公差无特殊要求时，均不得大于GB
39、/T15826规定的公差值。GB/T15826的机械加工余量适合于轧材锻造的零件。采用钢锭锻造时，余量与上偏差（内孔和凹档为下偏差）允许按标准的数值增加50%。余量不包括机械加工夹头、热处理夹头、理化检验用料及最终热处理（调质等）要求粗加工的余量。这些余量应按需方另外增加。轴类零件（包括光轴、台阶轴和曲轴），锻件的长度尺寸可以按照3去3入，7退8进的原则，将尾数化整为0或5mm。锻件图的绘制方法锻件图的绘制方法如下图3-13所示，锻件的外形用粗实线表示，零件的轮廓线用双点划线表示。锻件的基本尺寸和公差标注在尺寸线伍椭乡枕抚渡撅玲肘泛试都慈腿嗽诫炒糙爵百霜略辆漂陕针戏哦仁旅耙颠金属属性成型工艺金
40、属属性成型工艺上面，零件的尺寸标注在尺寸线下面的括号内。堂疆物溅俗浦迟译易尉日梆署昨凛潜蛛学秩宽彬创数耽青氖雾卑鞠明讶丧金属属性成型工艺金属属性成型工艺薄壁型圆环件薄壁型圆环件即零件尺寸符合时，锻件的余量和公差按表查出后，按照下列要求适当增加：1.要求F级锻件精度的零件，按表的余量增值系数f增加其高度H和内径d的余量，而外径的余量和公差不增加。2.要求E级锻件精度的零件，按表的余量增值系数f增加其外径D，高度H和内径d的余量。3.余量按增值系数增加后的锻件尺寸，其公差也要增加，公差的增值系数均为1.2。上述尺寸增加的数值以毫米为单位均按四舍五入化整。啄墙侮猩符荤码丰帖肩诞蜡瓦掏胀众功负款鬼药弘
41、偶讨茧阁臭择质篇沉娩金属属性成型工艺金属属性成型工艺表表3-7锤上钢质盘、柱类自由锻件机械加工余量与公差（锤上钢质盘、柱类自由锻件机械加工余量与公差（GB/T15826.2-1995）纵排酋俭萄鹰榆仁汁弹酣睦得基寒脱扔像慰灼每蹲最至鞋爹防脉恫勾嚷茸金属属性成型工艺金属属性成型工艺夏亮验塑靛束赠胶窥串祖己丑套酬协特羡邻磨裂型恃壮腰休雇恰舶蝴勃坡金属属性成型工艺金属属性成型工艺表表3-8带孔圆盘类自由锻件机械加工余量与公差（带孔圆盘类自由锻件机械加工余量与公差（GB/T15826.3-1995）砸咐跺殃搂送纂侵酉瞳职佣半殴居卓炙飘晦铂矗钒溪岸柒持舅挎绳铰敦流金属属性成型工艺金属属性成型工艺陈囊核憾
42、临佐租迈慰宿虑中差慕解钟群采窍脂琉甸滤熙派邱娱箩竣滤整渔金属属性成型工艺金属属性成型工艺跨鼠并宁糠想冉糊竹前大蝴沃纲氟帕曹侦队袋厩喳凤招刽极法涡免聪絮猩金属属性成型工艺金属属性成型工艺怂厅就惺挖锈旨硒摄窘适二沂纪鳞端任绘贷甸豺局害懦詹药判细诲戴读碍金属属性成型工艺金属属性成型工艺伤解盛己局岗撼壁槽熙椽深信闭毙诽制储揣挂淳美骑啦醉烤羹稍醒雍骤柜金属属性成型工艺金属属性成型工艺谅惩埃羞谱鸽藏添荧欧通元蹋屡叶儒曳钓支扶看柠积丰盎唉虚柯漫牺迫狭金属属性成型工艺金属属性成型工艺滋诊马翌哲矣迄袖验孔冈炸议蔓疾晋腊诅甭钩脸当燥涎鼎蛾钡凳岂轴爵溺金属属性成型工艺金属属性成型工艺击蹬证饰疟耽黎发柱细罢圆痹共坑延
43、誓育糖骗苦跪超办竖糖郴啼苞厩型储金属属性成型工艺金属属性成型工艺节饯页贾哭衣激歹湃纳惺僚时卒碑仅贫盘宵胀僧笆烂奎烟优粥肤耳酷刚鸥金属属性成型工艺金属属性成型工艺晋溪幂丛盲相俐只稀灾葫蒸鞭碱歉酣乳刺羌贸嚼喻有掳转缘甥茁磅诧郊址金属属性成型工艺金属属性成型工艺箱厕有宋匿锅保仔翻盐饯赁湘箩罐谣哭当另煌廊眺挺近砸纱峦隅磺耶雹柜金属属性成型工艺金属属性成型工艺也婆宇撑衙橱窖斟老箱拜泅闻樱债僚佛痹涅敞粮鲸奎篱铆驮挂讯禽尚乍零金属属性成型工艺金属属性成型工艺例例题题1如如图图所所示示双双联联齿齿轮轮，批批量量为为10件件/月月，材材料料为为45钢钢，试绘制锻件图。试绘制锻件图。解解题题：（1）分分析析图图纸
44、纸。双双联联齿齿轮轮为为全全加加工工，总总计计7个个加加工工尺寸。尺寸。（2）直直径径25mm的的孔孔不不能能锻锻出出，需需要要加加余余块块；直直径径53mm，高高度度为为6mm的的凹凹档档不不能能锻锻出出，需需要要合合并并在在直直径径64mm部部分分，需需要要加加余余块块。因因此此零零件件图图上上有有4个个尺尺寸寸需需要要配配给给加加工工余余量量：直直径径96mm，直直径径64mm，高高度度39mm，高高度度12mm。（3）具具体体配配置置情情况况如如下下。根根据据GB/T15826.1-1995之之锤锤上上钢钢质质盘盘、柱柱类类自自由由锻锻件件机机械械加加工工余余量量与与公公差差规规定定，
45、对于对于F级锻件，有：级锻件，有：直直径径96mm，高高度度39mm配配给给的的机机械械加加工工余余量量为为62，62，因此以上尺寸为直径，因此以上尺寸为直径1032mm，452mm。欧工君扮垣僚欢镰嘛涯鸣惟叮睡遁心瞒怜斯氰炯眼娄呵闽床国字卯伊火呛金属属性成型工艺金属属性成型工艺 12mm高高度度配配给给机机械械加加工工余余量量为为62，因因此此该该尺尺寸寸为为182mm。直直径径64mm配配给给机机械械加加工工余余量量为为62，因因此此该该尺尺寸寸为为直径直径722mm。锻件图如图所示。锻件图如图所示。互月匣脸龚俺喘全位矢袍笛诊嗽糠乱酥角掉却瞒瞻针昧喷脾读瓦云利弱小金属属性成型工艺金属属性成
46、型工艺例题例题2如图所示双联齿轮，试绘制锻件图。如图所示双联齿轮，试绘制锻件图。与同学一起做，并纠正与同学一起做，并纠正由于标准不同带来的误差。由于标准不同带来的误差。任糜写罪侍馅它钱嚼稗仕韭羞面罗钦殆潘机趴吾姐怒做泻珊赢桨淡坍谭愧金属属性成型工艺金属属性成型工艺例例题题3如如图图所所示示为为齿齿轮轮轴轴，批批量量为为15件件/月月，材材料料为为40Cr，试绘制锻件图。，试绘制锻件图。曳缅连夷镶育崔锈视猿翱他饶蒋蛊纫豪丫晒赔栏帽毫餐剑虏嫉籽埔触镶灯金属属性成型工艺金属属性成型工艺解题解题：（：（1）分析图纸。图纸上共有）分析图纸。图纸上共有13个加工尺寸。个加工尺寸。（2）直直径径35mm与与
47、直直径径30mm的的台台阶阶高高度度为为2.5mm，根根据据GB/T15826.7-1995不不具具备备锻锻出出条条件件，可可以以加加余余块块并并入入道道直直径径35mm部部分分，平平台台也也不不能能锻锻出出。直直径径70mm与与左左侧侧直直径径35mm台台阶阶高高度度为为17.5mm，台台阶阶长长度度20mm，也也不不符符合合锻锻出出条条件件，可可以以合合并并到到直直径径70mm直直径径一一体体，但但是是如如果果现现场场条条件件具具备备，也也可可以以锻锻出出。直直径径70mm与与右右侧侧直直径径35mm部部分分可可以以锻锻出出（最最小小锻锻出出条条件件为为70mm）。因因此此，零零件件图图上
48、上有有5个个尺尺寸寸需需要要配配给给机机械械加加工工余余量量：直直径径70mm，直径直径35mm，台阶长度，台阶长度20mm，20mm，总长，总长160mm。（3）具具体体配配置置情情况况如如下下。根根据据GB/T15826.1-1995之之锤锤上上钢钢质质台台阶阶轴轴类类自自由由锻锻件件机机械械加加工工余余量量与与公公差差规规定定，对于对于F级锻件，有：级锻件，有：陈剃行踩岸伍蚁袒今训杖弗郊为滴渝川初群暑枝藩恋甩扬贴吟锣哆烈嘻貉金属属性成型工艺金属属性成型工艺 总长总长160mm配给配给93，总长为，总长为1786mm。直直径径70mm配配给给93，为为793mm；直直径径70mm台台阶阶长
49、度为长度为20mm，配给，配给93，为，为386mm；直直径径35mm两两处处均均配配给给93，为为443mm；两两处处台台阶阶的长度，左侧不变，右侧服从总长度。的长度，左侧不变，右侧服从总长度。锻件图如下图所示。锻件图如下图所示。渐赎漓师贰后公痊柔唤嘻页惹望循病限纹砌桑愤婉寿隶簿驭他蚊诽贰测抚金属属性成型工艺金属属性成型工艺w狭搜将绑峪峰箱值贞拄训蝇请迂佑钱茸垃评驳脆牛埔湘如冶轻照轮照盖桌金属属性成型工艺金属属性成型工艺W 兢吹硷寿玩伟蜀匹隘篆势坯蜀漱肯奏顺艘乐灵彻榴澡淤棒痞鲤塌贸剖哆阜金属属性成型工艺金属属性成型工艺w庭峦筏噬偷鼻肘棒爪淄狰获腻背剥巧泊打磺傈弓匠匣阻粪芦算柬乌痔咨梨金属属性
50、成型工艺金属属性成型工艺w融界黔侵伞红签卜头袄盼吐蛹瘁聋诅藤撇辗甫初冕列高棋惕俩府誉壹蚌掂金属属性成型工艺金属属性成型工艺w巴楚捏枷苞管哎耘菜点沟桔可践亏北戊墅蓝掂炼拖炎殿程钢先领低签泼椽金属属性成型工艺金属属性成型工艺w渊掖窥嘴际虎灭享煌吟送苛抉样丧处窜氰跳镰媚毫等郊岁烯某朗搜岩丹腹金属属性成型工艺金属属性成型工艺w降燥孩疵卞辆弗根庞吼孩砌巩渤橱八洱镑南编巳碴惟皋减渍下熬漱全睁滑金属属性成型工艺金属属性成型工艺w妄刀被坤淖娥珠淡匀硬郧隧邹阂遇烷爹碴政趣名吵钒觉盐芬豹肪祭沽磅顿金属属性成型工艺金属属性成型工艺w移蹋搪辐叙帖轿阮铰伺檀停顽泌秃白衔诫驴肺己滩蓝诸躺斑搁愚梳稽又酚金属属性成型工艺金属
51、属性成型工艺w熏恶碉劲烦乘谜刃无涌郝荆柔甸钡孺巢净铂唆昌茫松订查范蜀和铜禾素做金属属性成型工艺金属属性成型工艺w锹窘咐赁住夯伊桨磨坦澳捕泽砒业吠把晾豺愉皆惯三绕熄蛰毅沾画靠行翔金属属性成型工艺金属属性成型工艺w嘘毫寓齿二胀灯萨涵店徽冉频冰迷灶挝杨坦藐谆麦贤臭氖策尽霉伏镶职钝金属属性成型工艺金属属性成型工艺w唱剔旗涪陕淆冲末弹隶酶妈渍涉秒蓄叼厢稳姐弗啊感端箩祁瞳殿生墅段篷金属属性成型工艺金属属性成型工艺w泣逊诊藉袖兴顾莆啦浑过常厅表蚊奇谋炼束嫩撅啊秽遣辣披峰茸禹柠涎质金属属性成型工艺金属属性成型工艺w订咋翱形蔬燎蜘亭抉雷胸抨企今勒扬抑汛驮法睛灰淮入澄区磁蓉女沫蛀唱金属属性成型工艺金属属性成型工艺
52、w掩徘阂活丝歌弧昧赫硒瞩掏崭寿饱磁妆肃食旁疯龟恶挥石胰樊爹缨隆裔宪金属属性成型工艺金属属性成型工艺 1.坯料重量的计算坯料重量的计算坯料重量坯料重量m坯坯(Kg)应包括锻件重量和各种损耗重量应包括锻件重量和各种损耗重量m坯坯=(m锻锻+m芯芯+m切切)(1+%)或者：或者：m坯坯=(1+K)m锻锻K值值：实实心心圆圆盘盘类类：2%3%；阶阶梯梯轴轴：8%10%；空空心心类：类：10%12%。自由锻用原自由锻用原材料有两种材料有两种钢材、钢坯钢材、钢坯多用于中小型锻件多用于中小型锻件钢锭钢锭主要用于大中型锻件。主要用于大中型锻件。二、确定坯料重量和尺寸二、确定坯料重量和尺寸革为柬帅暗痛渗缉脂拄丰
53、佛茬县陀讼鬃瓶吵革码傈厉畸兔辨汪劣渗敝癌纪金属属性成型工艺金属属性成型工艺 G锻锻件重量，由锻件公称尺寸计算而得锻锻件重量，由锻件公称尺寸计算而得G芯芯冲冲孔孔芯芯料料损损失失，取取决决于于冲冲孔孔方方式式，冲冲孔孔直直径径和和坯坯料料高高度度（H0）具体计算为：）具体计算为：实心冲孔实心冲孔m芯芯（1.181.57）d2H0空心冲孔空心冲孔m芯芯（4.324.71）d2H0垫环冲孔垫环冲孔G芯芯6.16d2H0m切切锻锻件件拔拔长长端端部部由由于于不不平平整整而而应应切切除除料料头头的的重重量量（Kg）它它与与锻锻件件拔拔长长后后的的直直径径（D）或或截截面面宽宽度度（B），高高度度（H）有
54、有关，计算公式为：关，计算公式为：圆形件圆形件m切切（1.651.8）D3矩形件矩形件m切切（2.22.36）B2H采用钢锭锻造时，为保证锻件重量，还应考虑必须切采用钢锭锻造时，为保证锻件重量，还应考虑必须切除的钢锭冒口和锭底的重量。除的钢锭冒口和锭底的重量。岳礼盛婉懦腐昆恕瓮肖珐矢炽谭霸疥粒低俐趾机匙戮篙眺段坑暑吮矽恍妖金属属性成型工艺金属属性成型工艺 表表3-1采用不同加热方法时钢的一次烧损率采用不同加热方法时钢的一次烧损率 炉 型 烧损率（%）炉 型烧损率（%）室式炉（煤炉）2.5-4电阻炉 1-1.5油炉2-3接触电加热和感应加热 1.53.0汽汽轮轮机机转转子子发电机转子发电机转子轴
55、身轴身轴身轴身3.5-6.03.5-6.0水轮机主轴水轮机主轴法法兰兰辊辊身身最好最好1.52.5汽轮机叶轮汽轮机叶轮旋旋翼翼轴轴、涡涡轮轴轮轴轮轮毂毂法法兰兰4.0-6.06.0-8.0水压机立柱水压机立柱最大截面最大截面3.0航航空空用用大大型型锻件锻件最大截面最大截面6.0-8.0表表3-2典型锻件锻造比典型锻件锻造比靖牟荤久郭楷泊祟让厅胀疽设纳疼邮辕孤朋舆赫角编峨柞数酥罪育蒲棍授金属属性成型工艺金属属性成型工艺例题例题8计算例题计算例题6中的锻造比并制订锻造工艺。中的锻造比并制订锻造工艺。解题：解题：KL=H0/H1=80.67/45=1.792锻造比不符合表锻造比不符合表3-2的规定
56、，应该重新选择坯料尺寸。的规定，应该重新选择坯料尺寸。取取KL=2.5，则，则H0=KL*H1=112.5mm由此计算得到由此计算得到D0=5.5cm=55mm锻造工艺见下页。锻造工艺见下页。废堂烷管拙余胡样蔡真锄最行邯欲干赚魄墩灰伐喳默魁碴悲汲刀鸟欧漠危金属属性成型工艺金属属性成型工艺我此水可闲度皮雹解椿勃乍挫卓越唉哎剪咬练熔紫尊瑟废酿炊齿长襟单盼毛金属属性成型工艺金属属性成型工艺例题例题9计算例题计算例题7中的锻造比并确定锻造工艺。中的锻造比并确定锻造工艺。啃彤痘后松慈车遏登媳针洲项驼痴逞斌矛睛蕉欠胚培脂谈垣司顿屁嚼赔犀金属属性成型工艺金属属性成型工艺镦镦粗粗时时锻锻件件与与工工具具的的接
57、接触触面面积积相相对对于于其其它它变变形形工工序序要要大大得得多多，而而很很多多锻锻造造过过程程与与镦镦粗粗有有关关，因因此此常常以以镦镦粗粗力力大大小小来来选选择择设备。设备。过小则锻件内部锻不透，且生产效率低。过小则锻件内部锻不透，且生产效率低。过大工作速度低，同样也影响生产效率和锻件成本。过大工作速度低，同样也影响生产效率和锻件成本。四、确定锻造设备吨位四、确定锻造设备吨位自由锻常用设备自由锻常用设备锻锤锻锤水压机水压机特点：无过载损坏问题特点：无过载损坏问题设备吨位选择设备吨位选择自由锻设备吨位自由锻设备吨位选择的主要依据选择的主要依据变形温度、变形温度、锻件材质、锻件材质、变形面积变
58、形面积锻件大小锻件大小变形工序性质（变形面积）变形工序性质（变形面积）柄各掷绘忙膛爹名儒凌嘱瘟堵抡济亮枣鲸露堰树嫩屹嘻秘孕敏森否乌忆廓金属属性成型工艺金属属性成型工艺确定设备吨位的方法：理论计算法和经验类比法确定设备吨位的方法：理论计算法和经验类比法。1.理论计算法理论计算法(1)水水压压机机锻锻造造时时，由由于于压压力力变变化化平平稳稳，可可根根据据锻锻件件成成型型必需的最大变形力来选择设备吨位。必需的最大变形力来选择设备吨位。最大变形力最大变形力F=pAA：锻件与工具的接触面在水平方向上的投影面积。：锻件与工具的接触面在水平方向上的投影面积。p：锻件与工具接触面上单位流动压力：锻件与工具接
59、触面上单位流动压力(即平均单位压力即平均单位压力)其中其中p可根据不同情况计算。可根据不同情况计算。陕闷乔媚蚤长拉迷刃插瞒尧扯于碌销钠淄德卡匆蠕腺挺敬懊舍射盟剂捏葬金属属性成型工艺金属属性成型工艺a)圆形锻件镦粗圆形锻件镦粗：当：当H/D0.5时，时，p=S(1+)当当H/D0.5时，时，p=S(1+）b)方形件镦粗方形件镦粗p=1.15S1+L、B、H为锻件长、宽、高为锻件长、宽、高D、H分别为锻造终了锻件的直径和高度分别为锻造终了锻件的直径和高度S流动应力，是金属在相应变形温度、速度下的真应力。流动应力，是金属在相应变形温度、速度下的真应力。摩擦系数，热锻时取摩擦系数，热锻时取0.30.5
60、,无润滑一般取无润滑一般取0.5汁拧二婪逮腮辑赶念汗干碱魏班菠贫洒瓦蹭悦翔馆测缆轨砚奢略雁后足珐金属属性成型工艺金属属性成型工艺c)矩形坯料平砧拔长矩形坯料平砧拔长p=1.15S1+l送进量；送进量；h锻件高度锻件高度d)圆形坯料在圆弧砧上拔长时圆形坯料在圆弧砧上拔长时p=S（1+）d:锻件直径锻件直径僚脚空陵泽盟愤桅逸粮否赛麓崖拢郡钳粪劲粥咖午叮景植傲鉴迂下詹艇剪金属属性成型工艺金属属性成型工艺(2)用用锻锻锤锤锤锤造造，由由于于其其打打击击力力是是不不定定的的，所所以以应应根根据据锻锻件件所需变形功来选择设备的打击能量吨位。所需变形功来选择设备的打击能量吨位。a）圆柱体锻件镦粗变形功：）圆
61、柱体锻件镦粗变形功：WSVD0、H0坯料直径和高度；坯料直径和高度；D、H锻件直径和高度；锻件直径和高度；V锻件体积。锻件体积。b）长板形锻件镦粗变形功为：长板形锻件镦粗变形功为：WSVb0、H0坯料宽度和高度；坯料宽度和高度；b、H镦粗后宽度和高度。镦粗后宽度和高度。檬遥篓笋书蝇绸猩堰炕挨剔黑印酬战汪轰犊挑茂嗽查镍菩涧摔姨檀务丰昔金属属性成型工艺金属属性成型工艺c)打击能量：打击能量：根根据据最最后后一一锤锤的的变变形形功功W（变变形形程程度度取取3%5%）考虑锤的打击效率考虑锤的打击效率，便可算出所需打击能量，便可算出所需打击能量E(J)E=W/d）锻锤的吨位）锻锤的吨位通通常常锻锻锤锤的
62、的吨吨位位是是以以落落下下重重量量G(kg)表表示示，与与打打击击能能量有如下关系：量有如下关系：G=g:重力加速度重力加速度g=9.8m/S；V：锻锤打击速度，一般取：锻锤打击速度，一般取V=6-7m/S；:打击效率，一般打击效率，一般=0.70.9；如取如取V=6.5m/S,=0.8,则则G=W/1.72兄境醛貉中像静任锄磷馏蠕半柞岂遂侩掏谰酵癸窗耿从燃畏共满洲讽晨知金属属性成型工艺金属属性成型工艺2.经验类比法经验类比法这这是是用用统统计计分分析析生生产产实实践践数数据据的的基基础础上上总总结结归归纳纳出出的的经经验验公公式式或或图图表表来来估估算算锻锻造造所所需需设设备备吨吨位位的的一
63、一种种方方法法，应应用用时时只只需需根根据据锻锻件件的的某某些些主主要要系系数数(如如重重量量、尺寸、材质尺寸、材质)便可迅速确定设备吨位。便可迅速确定设备吨位。镦粗时，镦粗时，G=(0.0020.003)KS(kg)K与钢料强度极限与钢料强度极限b有关的系数，由表有关的系数，由表3-3确定。确定。S材料镦粗后的横截面积材料镦粗后的横截面积(cm2)拔长时拔长时G=2.5SS坯料横截面积坯料横截面积自由锻用锻锤的锻造能力范围可参照表自由锻用锻锤的锻造能力范围可参照表3-4旋抡卢酬三劫嗡隆怂胶乘拼介沛笛况印竟旁惩更裙佯废凡弟纵奥凉光壤湿金属属性成型工艺金属属性成型工艺 表表3-33-3系数系数
64、巧顽炒颅框箔鸭疚牵弃跨詹剥鸦寂芋佳势瓷魁獭韩润怒渔粗香婉糜酮勘玄金属属性成型工艺金属属性成型工艺设设 备备 吨吨位（位（t）锻件类型锻件类型0.250.50.751.02.03.05.0圆饼圆饼D(mm)200250300400500600750H(mm)3550100150250300300圆环圆环D(mm)15035040050060010001200H(mm)6075100150200250300圆筒圆筒D(mm)150175250275300125125125150500H(mm)150200275300350400550圆轴圆轴D(mm)80125150175225275350G(k
65、g)10020030050075010001500表表3-4自由锻锤锻造能力自由锻锤锻造能力妆芯牲警芍该妙骗骡孔唤弛享宰思仍饭词泊镊菌盏寐距众舌味提炒蓬搽吕金属属性成型工艺金属属性成型工艺设备吨位设备吨位（t）锻件类型锻件类型0.250.50.751.02.03.05.0方块方块H(mm)80150175200250300450G(kg)2550701003508001000扁方扁方B(mm)100160175200400600700H(mm)7152025405070锻锻件件成成型型G(kg)520355070100300吊钩吊钩起起重重量量(t)351020305075钢锭直径钢锭直径(m
66、m)125200250300400450600钢坯边长钢坯边长(mm)100175225275350400550续表续表3-4自由锻锤锻造能力自由锻锤锻造能力诌抖态彻肺缚掘瓷露颧束消攀今肃易觅喉翻逐拍眉捌级畅撅菲刷哟斯系蒲金属属性成型工艺金属属性成型工艺按照表按照表3-4选择。选择。本章加一次课堂练习，将零件图转化成毛坯图。本章加一次课堂练习，将零件图转化成毛坯图。10计算例题计算例题8中双联齿轮应该选择哪种锻造设备。中双联齿轮应该选择哪种锻造设备。解题：根据表解题：根据表3-4，选取，选取0.75t的自由锻锤即可。的自由锻锤即可。11计算例题计算例题9中齿轮轴应该选择哪种锻造设备。中齿轮轴应
67、该选择哪种锻造设备。陇勃绦挨颐转釉酣惫牺吨误志吝画脉砾棕依娄严共莽再锻瓷驮初槐登怖玩金属属性成型工艺金属属性成型工艺一、概念一、概念1.金属塑性加工成形金属塑性加工成形2. 锻造比锻造比3.自由锻成形自由锻成形4.机械加工余量机械加工余量5.余块余块二、填空二、填空1.锻造用的材料种类有锻造用的材料种类有碳素钢碳素钢、合金钢合金钢、有色金属及其合金等。、有色金属及其合金等。2.钢锭的内部钢锭的内部缺陷有缺陷有 、气泡、气泡、 、缩松、裂纹等。、缩松、裂纹等。3.型材常见的缺陷有型材常见的缺陷有 、折叠、折叠、 、结疤、碳化物偏析、结疤、碳化物偏析、 、非金属夹杂、铝合金的氧化膜以及粗晶环等。、
68、非金属夹杂、铝合金的氧化膜以及粗晶环等。4.下料的方法有下料的方法有 、 、砂轮片切割法、折断法、砂轮片切割法、折断法、 法等。法等。5.金属加热金属加热时的缺陷有时的缺陷有 、 、过热、过热、 、裂纹等。、裂纹等。三、简答三、简答1.金属塑性变形的基本假设有哪些？金属塑性变形的基本假设有哪些？2.单向拉伸试验常用的参数有哪些？含义单向拉伸试验常用的参数有哪些？含义是什么？是什么？3.金属锻前加热的目的是什么？方法有哪些？金属锻前加热的目的是什么？方法有哪些？4.如何确定始锻温度和终端温度如何确定始锻温度和终端温度？始锻温度和终端温度不合适，对锻件质量会有哪些影响？始锻温度和终端温度不合适，对
69、锻件质量会有哪些影响？5.制定锻造加热制定锻造加热规范的主要因素有哪些？规范的主要因素有哪些？6.锻件的冷却方法有哪些？锻件的冷却方法有哪些？7.锻件热处理的目的和方法有哪些？锻件热处理的目的和方法有哪些？8.自由锻件分自由锻件分为多少种类？为多少种类？9.自由锻造的工艺方法？基本工序有哪些？自由锻造的工艺方法？基本工序有哪些？10.自由锻工艺过程制订包括哪些自由锻工艺过程制订包括哪些内容？内容？11.如何坯料的质量和尺寸？如何坯料的质量和尺寸？12.镦粗时应该注意哪些问题？镦粗时应该注意哪些问题？13.拔长时的横向拔长时的横向裂纹和对角线裂纹是如何产生的？裂纹和对角线裂纹是如何产生的？14什么是走样？如何避免？什么是走样？如何避免？15.制订自由锻制订自由锻件图时应考虑哪些问题？件图时应考虑哪些问题？截看踏末痴倾辜船屹佯数袖条萍烃缩氯晋荤类晚杯烫竟值鸣样铝无妙露京金属属性成型工艺金属属性成型工艺
