锻件图绘制要领

锻件图设计要素
1、锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上：保证锻件形状尽可能与零件形状相同，并容易从模腔中取出。

2、分模平面尽可能采用直线状，并应使分模线选在锻件侧面的中部：使分模结构尽量简单和便于发现上下模在模锻过程中的错移。

3、对金属流线有要求的锻件，为避免纤维组织被切断，应尽可能沿锻件截面外形分模，同时应考虑锻件工作时的受力情况，应使纤维组织与剪应力方向垂直。

4、圆角半径直接影响着模锻时的金属流动、模膛充满、模锻力、模具磨损、锻件切削加工量和锻件转角处流线的切断。

内圆角半径：
⑴内圆角半径大：有利于金属平滑地沿模膛流动；
⑵内圆角半径小：横向流动的金属越过内圆角，在模具壁附近形成一个空穴，当金属由顶部返流时，形成折叠。

外圆角半径：
⑴外圆角半径大：减小模膛圆角处的应力集中；
⑵外圆角半径小：增大模膛圆角处的应力集中。

自由锻工艺设计的内容有哪些？自由锻工艺设计的主要内容有：绘制锻件图、确定变形工序、计算坯料的质量和尺寸以及选定锻造设备。

1．绘制锻件图锻件图是在零件图的基础上考虑余块、机械加工余量、锻件公差等因素绘制出来的。

（1）余块为了简化锻件形状，便于锻造，通常直径小于25mm的孔、较窄的凹档、较短的台阶等应添加余块。

（2）机械加工余量: 所有加工面都应增加机械加工余量，非加工面不必增加机械加工余量。

（3）锻件公差: 所有锻件尺寸都应给出锻件公差，自由锻锻件公差的数值较大。

锻件图的画法:（手势）请看这个阶梯轴的自由锻锻件图。

锻件轮廓用粗实线画出。

零件基本形状用双点划线画出。

锻件尺寸、公差标注于尺寸线上方，公差值根据锻件的形状，查表获得。

该锻件形状与表中左边的图一致，总长680，在第三行的630~1000之间。

左边直径为110的轴段，在第三列的80~120之间，余量和公差为11±4，所以零件图上真实尺寸Φ110标注在尺寸线下方，锻件尺寸为Φ121±4，标注在尺寸线上方；同理，直径为190的轴段，在第五列的160~200之间，余量和公差为13±5，零件图上真实尺寸Φ190标注在尺寸线下方，锻件尺寸为Φ203±5，标注在尺寸线上方；直径为130的轴段，在第四列的120~160之间，余量和公差为12±5，零件图上真实尺寸Φ130标注在尺寸线下方，锻件尺寸为Φ142±5，标注在尺寸线上方。

长度方向：真实尺寸240标注在尺寸线下方，锻件尺寸为240加上该段的余量及公差11±4，即251±4标注在尺寸线上方；真实尺寸310标注在尺寸线下方，锻件尺寸为310加上表中查出的该段的余量及公差13±5即323±5标注在尺寸线上方；总长680标注在尺寸线的下方，锻件的总长是在零件每侧各加上一个最大余量13，即26，而公差只能选最大值±5，所以，最后得680+26±5，即706±5，标在尺寸线上方。

什么是锻件图及锻模设计特点呢？在液压机上模锻的锻件图设计要根据锻件图的尺寸和要求，同时考虑液压机上模锻的工艺特点，尽可能减少辅助工步。

1.余量和公差，液压机上模锻，高度方向的余量和公差应取大些。

因液压机上模锻时，金属流动惯性很小或几乎为零，型槽深处不易充满。

2.圆角半径，液压机上模锻时金属流动几乎无惯性，因此圆角半径宜取大些，有利于金属流动，充填满型槽深处。

3.模锻斜度，由于液压机上设有顶出器，模锻斜度可以减少，一般取3°~7°；有的甚至可以不设斜度。

带大家了解一下制坯工艺方案设计。

液压机上模锻时金属填充性能差，一般应进行预制坯，但液压机活动横梁运动速度慢，不宜进行制坯工步；同时，为了避免大型液压机承受偏心载荷，一般多采用单型槽模锻。

对于形状复杂的锻件和精锻件要利用多套模具，以便使金属流动平缓，变形均匀，纤维连续，并保证深凹型槽处充满。

对于轴类锻件和复杂类锻件，可采用自由锻制坯，或采用专用制坯模制坯，或联合使用，具体选择如下。

1.轴类锻件制坯工步选择横截面比较均匀的锻件，可用棒材直接终锻成形。

对横截面不均匀，变化大的扁平长形锻件，则选择以下锻造方案：自由锻制坯-终锻；专用制坯模制坯-终锻；预锻-终锻；自由锻制坯-预锻-终锻。

2.复杂类锻件制坯工步的选择自由锻制坯-终锻；自由锻制坯-专用制坯模制坯-终锻；自由锻制坯-预锻-终锻；自由锻制坯-专用制坯模制坯-预锻-终锻。

3.模具设计特点液压机上模锻的模具多为组合式。

液压机模锻也分开式模锻和闭式模锻两种。

开式模锻锻模设计过程与锤锻模相似，也布置毛边槽；而闭式模锻锻模设计与螺旋压力机锻模设计相似。

液压机用锻模的最大特点是：可设计成闭式组合模具，从而锻出带内腔的复杂形状锻件以及无模锻斜度的精锻件。

液压机上用锻模，上模的锻模斜度应比下模大，以防锻件卡在上模型槽内不能脱出。

由于液压机是静载荷，压力是可调的，过载时有溢流阀保护，模具承击面要求不像锤上模锻那样严格，只要求模块强度足够。

零件名称钢号45钢锻件单个质量30.301kg 锻件级别特钢坯质量35.8kg 设备
每个钢坯制锻件数 1 每个锻件制零件数 1 锻件图
技术要求：
1.按照零件技术条件生产验收；
2.钢坯第一热处理按专业工艺进行；
3.各工序必须严格执行工艺，精心操作；
4.生产路线：加热—锻造—胎模锻—整修—发送金工；
5.印记内容：生产编号、图号、熔炼炉号；
编制校对批准
火次温度/℃操作说明及变形过程简图
1
1200~800 任取D=100mm，根据体积不变原则，算得H=196mm,1≤H/D=1.96≤2.5,符合要求。

2
1200~800 将所下的料进行自由镦粗，镦粗后坯料的直径略小于胎模的内径。

3 1200~800 将镦粗了的配料放入胎模中锻出所需的形状。

4 1200~800 冲去连皮、飞边、整修。

自由锻造工艺规程的编制及举例制定自由锻工艺规程的过程就是自由锻工艺设计的过程。

主要有以下内容 :（一）绘制锻件图自由锻件的锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等之后绘制的图。

绘制自由锻件的锻件图可按以下步骤进行 :1.简化锻件形状为了简化锻造工艺，零件上的小孔、凹档、台阶等部分，可加上余块而不予锻出，如图a。

是否加余块要根据零件的形状、尺寸、锻造技术水平和经济效果来确定。

ａ）ｂ）a) 机械加工余量、台阶、法兰、凹挡b)锻件图锻件2. 确定加工余量和锻件公差(1)机械加工余量【机械加工余量】为使零件具有一定的加工尺寸和表面粗糙度，在零件表面需要加工的部分，在锻件上留一层供作机械加工用的金属，称作机械加工余量 (见上图a)。

(2) 余块【余块】为简化锻件外形及锻造过程，在锻件的某些地方和添一些大于机械加工余量的金属，这种加添的金属称作余块 (见上图a)。

(3）锻件公差【锻件公差】锻件实际尺寸与基本尺寸之间所允许的误差。

公差值的大小是根据锻件形状、尺寸并考虑生产的具体情况而定的。

3．绘制锻件图在锻件图上，规定用粗实线绘出锻件的形状。

为了便于了解零件的形状和检查锻件的实际加工余量，在锻件图上还要用双点划线绘出零件的主要形状，如图10-27b。

（二）计算坯料质量与尺寸【坯料质量】坯料质量可按下式计算G 坯料 =G 锻件 +G 烧损 +G 料头式中 G 坯料——坯料质量G 锻件——锻件质量G 烧损——加热时由于坯料表面氧化而烧损的质量。

第一次加热取被加热金属的2~3%，以后每次加热取1.5~2.0%G 料头——在锻造过程中冲掉或切掉的那部分金属的质量。

如冲孔时坯料中部的料芯，修切端部的料头等。

当锻造大型锻件时，如采用钢锭作坯料，还要考虑应切掉的钢锭头部和尾部的质量。

2．坯料尺寸根据坯料质量即可确定坯料尺寸。

在计算坯料尺寸前，先要考虑锻造比。

【锻造比】是指坯料在锻造前后的断面积的比值。

对于拔长工序来说，其锻造比 R d 可按下式计算:R d =A 0 /A 1 或 L 1 /L 0式中 A 0 、 A 1 ——拔长前、后坯料的断面积；L 0 、 L 1 ——拔长前、后坯料的长度。

课程设计锻件图的设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握锻件图的设计方法和技巧，培养他们的工程图纸阅读和绘制能力。

通过本课程的学习，学生将能够理解锻件图的基本组成、标注和表达方式，熟练运用绘图软件进行锻件图的设计和绘制。

此外，学生还将在实践中培养观察能力、创新能力和团队合作精神。

具体教学目标如下：1.知识目标：（1）掌握锻件图的基本组成和表达方式；（2）了解锻件图的标注方法和规则；（3）熟悉绘图软件的基本操作和功能。

2.技能目标：（1）能够独立完成锻件图的阅读和理解；（2）能够运用绘图软件进行锻件图的设计和绘制；（3）具备一定的创新能力和解决问题的能力。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作精神和责任感；（2）增强学生对工程图纸重要性的认识；（3）激发学生对工程制图学科的兴趣和热情。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.锻件图的基本组成和表达方式；2.锻件图的标注方法和规则；3.绘图软件的基本操作和功能；4.锻件图的设计和绘制方法；5.实践练习和案例分析。

教学进度安排如下：第1-2课时：介绍锻件图的基本组成和表达方式；第3-4课时：讲解锻件图的标注方法和规则；第5-6课时：学习绘图软件的基本操作和功能；第7-8课时：教授锻件图的设计和绘制方法；第9-10课时：进行实践练习和案例分析。

三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师讲解锻件图的基本概念、标注方法和设计技巧；2.讨论法：学生分组讨论，分享学习心得和经验；3.案例分析法：分析实际案例，培养学生解决实际问题的能力；4.实验法：上机操作，让学生亲手绘制锻件图，提高实践能力。

四、教学资源本课程所需教学资源包括：1.教材：《工程制图基础》；2.参考书：《锻件图设计与绘制手册》；3.多媒体资料：PPT、视频教程等；4.实验设备：计算机、绘图软件、绘图板等。

以上教学资源将有助于实现课程目标，提高学生的学习效果。

第三节 锻件图的设计锻模设计、工艺规程制订、模锻生产过程、锻模加工及锻件检验，都离不开锻件图。

锻件图分为冷锻件图和热锻件图，冷锻件图用于最终锻件检验和热锻件图设计；热锻件图用于锻模设计与加工制造。

习惯上将冷锻件图称为锻件图。

1.1 冷锻件图的设计冷锻件图根据零件图设计，通常要解决下列问题。

1.1.1 确定分模面模锻件是在可分的模腔中成形，组成模具型腔的各模块的分合面称为“分模面”；分模面与锻件表面的交线称为锻件的“分模线”。

锻件分模位置合适与否，直接关系到锻件成形、出模，材料利用率等一系列问题。

因此，分模线是模锻件最重要、最基本的结构要素。

确定分模位置最基本的原则是：保证锻件形状尽可能与零件形状相同，容易从模腔中取出；此外应争取获得镦粗成形。

故此，锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上，如图6-5所示。

为了提高锻件质量和生产过程的稳定性，除满足上述分模原则外，确定开式模锻件的分模位置还应考虑下列要求：1. 为使分模结构尽量简单和便于发现上下模在模锻过程中的错移，分模平面尽可能采用直线状，并应使分模线选在锻件侧面的中部，如图6-5和图6-6所示。

2.头部尺寸较大的长轴类锻件，不宜直线分模，而应改用折线分模，如图6-7所示，使上下模型腔深度大致相等，以确保尖角处能充填饱满。

3. 为便于锻模加工制造和锻件切边，同时也为了节约金属材料，当圆饼类锻件的H ≤（2.5～3）D 时，则无论是在锤上锻造还是在曲柄压力机上锻造或螺旋压力机上锻造，都应考虑径向分模（图4-8a ），而尽量不采用轴向分模（图6-8b ）。

因径向分模的锻模型槽可车削加工，效率高，工时省，切边模刃口形状简单，制造方便；径向分模还可锻出内腔，节约金属。

但当H/D较大时，锤上模锻时，显然不能再考虑 图6-5 直线类锻件分模位置图6-6 分模位置选择 图6-7 折线分模径向分模。

若仍采用径向分模，则因模具高度尺寸太大，锻造困难，锻锤打击能量下降，需要的出模力也大。