锻压3-模锻

自由锻造和模型锻造的工艺过程自由锻造和模型锻造的工艺过程2009-06-28 20:50第6章自由锻造和模型锻造的工艺过程采用通用工具或直接在锻造设备的上下砧之间进行的锻造，称为自由锻造，简称自由锻。

自由锻的工艺灵活，锻造时金屑坯料只有部分表面与工具或上下砧面接触，其余为自由表面，坯料在水平方向进行塑性变形时流动自由，因而要求设备功率比模锻小；锻件形状和尺寸全凭锻工掌握和控制，因此生产效率低，锻件复杂程度和精度较低。

随着锻造生产的发展，批量的增加，自由锻件必然被生产效率高、精度高、锻件形状复杂的模锻件所代替，但特大型锻件还必须靠自由锻生产，而且随着科学技术的发展，自由锻造的现代化，锻件的内部质量、精度与生产效率都将有很大的提高。

采用模具在锻造设备上进行的锻造称为模型锻造，简称模锻。

模锻时金属坯料表面与模具全面接触，坯料在进行塑性变形时流动不自由，受到模壁限制，因而要求设备功率大；锻件的尺寸和形状由终锻模膛控制，余量小，精度与效率都高，而且便于实现机械化和自动化。

自由锻造适合于单件、小批生产，模型锻造则适合于大批量的生产。

6．1 自由锻造6．1．1 自由锻造基本工序自由锻造的基本工序有拔长、镦粗、冲孔、扩孔、切断、弯第97页形、扭转和错移等。

(1)拔长是使锻件长度增长、横截面积减小的操作工序，主要用于锻造轴类锻件，如台阶轴、拉杆和连杆等。

①拔长的基本方法拔长时沿坯料的一面顺次锻打一遍后，坯料一般会发生翘曲，应将坯料翻转180°后轻击拉直，然后再翻转90°顺次锻打。

对塑性较差的高合金钢等锻件，应采用沿螺旋方向翻转90°的方法锻造，以保证锻造时变形均匀和温度均匀。

翻转方法如图6—1所示。

②拔长的操作要点a．拔长时坯料每次进给量不得小于单面压下量，否则容易产生折叠。

b．直径较大的坯料拔成较小的圆截面时，应先锻成方形截面，当拔长到接近锻件直径时，再倒棱滚圆。

如果用圆钢拔成方钢，圆钢的最小直径应在方钢边长的1．4倍以上，才能保证锻得出。

1.体积成形〔锻造、热锻〕：利用外力，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，发生金属材料的转移和分配，从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量的毛坯或零件的一种加工方法。

2.自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻压设备的上、下砧间直接使坯料成形而获得所需锻件的方法。

特点： 1、工具简单，通用性强，操作灵活性大，适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产。

2、工具与毛坯局部接触，所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备小得多，适应与锻造大型锻件。

3、锻件精度低，加工余量大，生产效率低，劳动强度大3.模锻：利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。

通过冲击力或压力使毛坯在一定形状和尺寸的锻模模腔内产生塑性模锻特点： (1)锻件形状较复杂，尺寸精度高; (2)切削余量小，材料利用率高，模锻件本钱较低； (3)与自由锻相比，操作简单，生产率高；(4) 设备投资大，锻模本钱高，生产准备周期长，且模锻件受到模锻设备吨位的限制，适于小型锻件的成批和大量生产。

变形获得锻件4.锻造工艺流程：备料---加热---模锻---切边、冲孔—热处理—酸洗、清理---校正5.锻造用料：碳素钢和合金钢、铝、镁、铜、钛等及其合金。

材料的原始状态：棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。

6.一般加热方法：可分为燃料〔火焰〕加热和电加热两大类。

7.钢在加热时的常见缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹8.自由锻主要工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔9.使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。

镦粗分类：完全镦粗、端部镦粗、中间镦粗10.镦粗的变形分析：难变形区、大变形区、小变形区11.镦粗工序主要质量问题：①锭料镦粗后上、下端常保存铸态组织②侧外表易产生纵向或呈45度方向的裂纹③高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。

防止措施: 1、使用润滑剂和预热工具 2、采用凹形毛坯 3、采用软金属垫 4、采用叠镦和套环内镦粗 5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺12.使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长13.在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔14.冲孔的质量分析：走样、裂纹、孔冲偏15.减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序叫扩孔16.采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序称为弯曲17.扭转是将坯料的一局部相对于另一局部绕其轴线旋转一定角度的锻造工序18.按成形方法的不同，模锻工艺可分为开式模锻、闭式模锻、挤压和顶镦四类19.模具形状对金属变形流动的影响：⑴控制锻件的最终形状和尺寸⑵控制金属的流动方向⑶控制塑性变形区⑷提高金属的塑性⑸控制坯料失稳提高成形极限20.开式模锻变形过程：第Ⅰ阶段是由开场模压到金属与模具侧壁接触为止；第Ⅰ阶段完毕到金属充满模膛为止是第Ⅱ阶段；金属充满模膛后，多余金属由桥口流出，此为第Ⅲ阶段。

锻压加工的名词解释锻压加工是一种常见的金属成形工艺，它通过对金属材料施加压力，使其在受力作用下产生内部结构变化，从而达到改变形状和性能的目的。

锻压加工可以用于制造各种各样的零部件和成品，广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等行业。

1. 锻压的基本原理锻压是通过施加压力使金属材料发生塑性变形，从而改变其形状和性能。

在锻压过程中，金属材料被放置在一对上下活动的模具之间，施加压力压制模具，使材料发生变形。

锻压的基本原理是利用金属材料的可塑性，通过施加压力使晶粒发生滑移和变形，从而使材料成形。

2. 锻压的分类根据施加压力的形式，锻压可以分为自由锻和模锻两种。

2.1 自由锻自由锻是指将金属材料放置在模具之间，用锤击或压力机施加冲击或压力，使材料发生变形。

自由锻可以分为手工锤锻和机械锤锻两种。

手工锤锻主要应用于小型零部件的生产，操作人员通过手工操作锤击工件，控制锤击的力度和方向。

机械锤锻则是通过机械锤头的冲击力来实现金属变形，可以大幅提高生产效率。

2.2 模锻模锻是指将金属材料放置在闭合的上下模具之间，施加压力使材料发生变形。

按照模锻过程的运动形式，可以将模锻分为下冲式模锻、上冲式模锻和复式模锻。

其中，下冲式模锻是最常见的模锻方式，模具通过由上至下的冲击力使材料变形；上冲式模锻是指模具从下方冲击材料，使其发生变形；而复式模锻是指模具从上下两个方向同时作用于材料，以实现更复杂的变形。

3. 锻压加工的优势与其他金属加工方法相比，锻压加工具有以下几个优势。

3.1 优化内部组织结构在锻压过程中，金属材料受到的应力较大，晶粒发生滑移和变形，从而使内部组织结构得以优化。

这种结构优化可以使材料的力学性能得到提升，提高材料的强度和硬度。

3.2 提高产品的密度和质量由于锻压过程中金属材料受到较大的压力，材料中的气孔和缺陷会被压实，从而提高产品的密度。

同时，锻压加工还可以清除金属材料表面的氧化皮、铁锈等杂质，使产品的质量得到提高。