常用的锻造方法

冶金备件锻造的基本方法
A自由锻造
自由锻造的操作方法主要有：（1)镦粗。

它是使毛坯断面增大而高度减小的锻造工序。

常用这种工序制造齿轮，法兰盘等锻件。

（2)镦延。

指被锻工件断面减小，长度增加的一种工序，亦称拔长工序。

用于制造轴类等长件。

（3)冲孔。

冶金备件把坯料冲出透孔或不透孔的工序。

用于扩孔的准备工作。

（4)截断。

截断是在热状态下用凿子进行。

先从一面截，然后翻转工件再断，用尖头凿子除去端部形成的飞刺。

（5)弯曲。

弯曲通常在弯曲机上进行。

坯料弯曲处的加热温度应比其他部位高，以避免弯曲处的截面减小。

（6) 扭转。

冶金备件扭转工序用于锻造实心零件。

零件先在一个平面内锻打，然后旋转一定的角度锻打，例如锻造曲轴。

B模型锻造
模型锻造通常分开式模锻和闭式模锻。

(1)开式模锻。

这种方法在模膛周围的分模面处有多余的金属形成飞边。

也正由于飞边的作用，才促使金属充满整个模膛。

开式模锻应用很广，一般用于锻造较复杂的锻件。

(2)闭式模锻。

在整个锻造过程中模膛是封闭的，其分模面间隙在锻造过程中保持不变。

只要坯料选取得当，所获锻件就很少有飞边或根本无飞边，因而大大节约金属，减少设备能耗。

因制取坯料相当复杂，故闭式模锻一般多用在形状简单的锻件上，如旋转体等。

1锻造概述1.1锻造利用冲击力或静压力使加热后的坯料在锻压设备上、下砧之间产生塑性变形，以获得所需尺寸、形状和质量的锻件加工方法称为锻造。

常用的锻造方法为自由锻、模锻、胎模锻。

1.2自由锻利用冲击力或静压力使经过加热的金属在锻压设备的上、下砧间向四周自由流动产生塑性变形，获得所需锻件的加工方法称为自由锻。

自由锻分为手工锻造和机器锻造两种。

手工锻造只能生产小型锻件，机器锻造是自由锻。

1.3锻造特点1.3.1自由锻造所用工具和设备简单，通用性好，成本低。

同铸造毛坯相比，自由锻消除了缩孔、缩松、气孔等缺陷，使毛坯具有更高的力学性能。

锻件形状简单，操作灵活。

1.3.2锻件和铸件相比锻件的优点1.3.2.1金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。

铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。

1.3.2.2铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。

此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件，都是铸件所无法比拟的。

1.3.2.3锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。

这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。

铸件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。

在零部件的现实使用中，一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。

铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经落砂、清理和后处理等，所得到的具有一定形状，尺寸和性能的物件。

因此，它在重型机器及重要零件的制造上有特别重要的意义。

1.4应用领域自由锻造是靠人工操作来控制锻件的形状和尺寸的，所以锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率也不高，因此它主要应用于单件、小批量生产。

锻造的原理及应用方法论文引言锻造是一种通过施加压力和热量的方式对金属材料进行变形加工的方法。

这种加工方法在制造业中得到广泛应用，可以用于生产各种复杂形状的金属制品。

本文将介绍锻造的原理、应用领域和方法论，以帮助读者更好地了解和运用这一加工技术。

锻造的原理锻造的原理基于金属材料在高温下具有可塑性的特性。

通过施加压力和热量，原始金属材料可以被塑造成所需的形状。

锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。

冷锻冷锻是在室温下进行的金属锻造过程。

这种方法适用于某些金属材料，比如铝和铜，因为它们在室温下具有较好的可塑性。

冷锻可以用于制造一些细小和高精度的零件，例如螺栓和钉子。

热锻热锻是在高温下进行的金属锻造过程。

通过加热金属材料，使其达到较高的塑性，从而可以更容易地进行形状变化。

热锻适用于大多数金属材料，包括钢、铁和合金。

热锻广泛应用于汽车、航空航天和能源行业，可以制造大型零件和复杂结构。

锻造的应用领域锻造在许多行业中都得到了广泛应用。

以下是一些常见的应用领域：•汽车工业：锻造用于制造汽车发动机零件、传动系统和悬挂部件等。

通过锻造，这些零件可以具有更高的强度和耐久性。

•航空航天工业：锻造用于制造飞机发动机零件、飞行器结构和涡轮机叶片等。

这些零件需要具备优异的性能，以确保航空航天系统的安全性和可靠性。

•能源行业：锻造用于制造石油和天然气开采设备、核电站部件和风力发电设备等。

这些设备需要承受极端条件下的高压和高温，因此对材料的强度和耐腐蚀性要求较高。

•建筑业：锻造用于制造建筑结构和桥梁等。

通过锻造，可以制造出更坚固和耐久的金属构件，以确保建筑物的结构稳定性和安全性。

锻造的应用方法论在进行锻造加工时，需要遵循一定的应用方法论。

以下是一些常用的锻造方法论：1.设计合理的模具：根据所需的零件形状和尺寸，设计适合的模具。

模具的设计应考虑到材料的流动性和纹理。

2.控制合适的工艺参数：确定合适的锻造温度、压力和速度等工艺参数。

这些参数的选择影响着材料的塑性和最终产品的质量。

锻造工注意事项：1．答卷前将装订线左边的项目填写清楚。

2．答卷必须用蓝色或黑色钢笔圆珠笔，不许用铅笔或红笔。

3．本份试卷共 5道大题，满分 100 分，考试时间90 分钟。

一、填空题(请将正确答案填在横线空白处,每空1分,共10题20分)1.钢坯加热温度超过其始锻温度会产生 、 等缺陷。

2.锻件必须有合理的锻造流线分布,设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与流线方向相 ,而使切应力与流线方向相 ,并且使锻造流线的分布与零件的外轮廓相符合而不被切断。

3.常用的锻造方法有 ， ，特种锻造等。

4.冲压的基本工序有冲裁，弯曲， ， 等.5.锻造加热时的常见缺陷有过热，过烧，脱碳，氧化，开裂等,其中，过热和 是难以避免的,而过热和 是无法挽回的。

6.锻造前金属坯料加热的目的是为了降低其 和增加其 从而可用较小热的变形获得较大冷的变形。

7.在再结晶温度以上的变形是 变形,变形后金属坯料具有 组织,而无加工硬化痕迹。

8.冷变形后金属的强度、硬度提高，塑性、 下降,这种现象叫 。

9.金属坯料经热变形后会形成再结晶组织,且变形程度愈大,这种组织愈 ,它使金属的机械性能能带来 ,这种组织是用热处理来消除的。

10.金属在变形过程中承受的压应力愈多,其塑性越 ,变形抗力也越 。

二、选择题(请将正确答案的代号填入括号内,每题2分,共10题20分)1.下列是模锻特点的是 A成本低B效率低C尺寸精度高2.锻造前对金属进行加热，目的是 A提高塑性 B 降低塑性 C 增加变形抗力3.空气锤的动力是 A 空气B电动机 C 活塞4.为防止坯料在镦粗时产生弯曲，坯料原始高度应小于其直径 A1倍 B 2倍C 2.5倍5.镦粗时，坯料端面、应平整并与轴线 A垂直B平行 C 可歪斜6．自由锻件是 ，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件。

A: 只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间直接对坯料施加外力，B: 用热挤压的方法C: 在棒料的一端进行锻造,7．锻造比是锻造时变形程度的一种表示方法, 。

锻造实训题库及答案解析一、单项选择题1. 锻造过程中，金属材料的塑性变形主要发生在（）。

A. 初始阶段B. 中间阶段C. 终了阶段D. 全过程答案：B2. 锻造工艺中，为了提高金属的塑性，通常采用（）。

A. 降低温度B. 提高温度C. 保持室温D. 交替温度答案：B3. 在锻造过程中，金属材料的变形抗力随着温度的升高而（）。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：B4. 下列哪项不是锻造的基本工序之一？A. 镦粗B. 拔长C. 切割D. 冲孔答案：C5. 锻造过程中，金属材料的变形量通常用（）来表示。

A. 长度B. 宽度C. 厚度D. 真应变答案：D二、多项选择题6. 锻造工艺中，常用的加热设备包括（）。

A. 电炉B. 燃气炉C. 感应炉D. 空气炉答案：A, B, C7. 锻造中，金属材料的塑性变形可以通过（）来实现。

A. 压力B. 温度C. 速度D. 化学成分答案：A, B8. 锻造过程中，金属材料的变形抗力受哪些因素影响？A. 材料的化学成分B. 材料的初始温度C. 变形速度D. 变形程度答案：A, B, C, D三、判断题9. 锻造过程中，金属材料的塑性变形总是伴随着硬度的增加。

（）答案：正确10. 锻造过程中，金属材料的塑性变形可以通过增加变形速度来实现。

（）答案：错误四、简答题11. 简述锻造工艺中常见的几种锻造方法及其特点。

答案：锻造工艺中常见的锻造方法包括自由锻造、模锻、锤锻和压力机锻造。

自由锻造适用于形状简单的零件，操作灵活；模锻适用于形状复杂、精度要求高的零件，生产效率高；锤锻适用于中小批量生产，设备简单；压力机锻造适用于大批量生产，精度高，生产效率高。

五、计算题12. 若某金属材料在锻造过程中的真应变为2，求其变形量。

答案：真应变定义为ε = ln(Lf/Li)，其中Lf为最终长度，Li为初始长度。

当ε=2时，Lf = Li * e^2。

变形量为Lf - Li，即Li* (e^2 - 1)。

常用锻造方法的综合比较一、自由锻造自由锻造是指将金属坯料加热至一定温度后，采用锤击或压力机等设备施加力，使其在自由形态下改变形状的一种锻造方法。

该方法操作简便，适用于小批量和单件生产。

优点：1.1 适应性强，可以锻造各种形状和尺寸的工件。

1.2 工艺灵活，易于调整工艺参数，适应不同的材料和产品需求。

1.3 适合加工复杂形状的零件，尤其是非标准件和特殊用途部件。

缺点：2.1 生产效率较低，适合小批量生产，不适合大规模生产。

2.2 成品的一致性和精度较低，难以保证每件工件的尺寸和性能完全一致。

2.3 工艺控制要求高，需要技术熟练的操作工。

二、模锻模锻是将金属坯料加热至适当温度后，置于特定的模具中，通过模具的挤压或冲击力使金属在模具中成形的一种锻造方法。

模锻适用于大批量生产，并且具有较高的生产效率。

优点：1.1 能够实现大批量生产，生产效率高。

1.2 工件尺寸精度高，表面光洁度好。

1.3 由于使用模具，产品的一致性较好，可以保证生产的每一件产品具有相同的质量和性能。

缺点：2.1 模具成本高，适合于批量生产，对小批量生产不经济。

2.2 模具设计和制造难度大，前期投入大。

2.3 对材料的要求较高，需要对材料的流动性和填充性进行精确控制。

三、闭模锻造闭模锻造是指在模具内施加压力，使金属在闭合的模具内成形。

闭模锻造可以提供更高的尺寸精度和表面质量，适用于复杂形状的工件。

优点：1.1 精度高，工件的尺寸和形状稳定。

1.2 表面质量好，减少了后续加工的需求。

1.3 能够生产出复杂形状的工件，提高了锻造产品的附加值。

缺点：2.1 模具成本和维护费用高。

2.2 工艺复杂，对设备的要求较高。

2.3 模具的设计和制造周期长，前期准备工作较多。

四、热模锻造优点：1.1 适用于高强度材料和大尺寸锻件，材料流动性好。

1.2 能够改善金属的力学性能，如提高强度和韧性。

1.3 对材料的加工性能要求低，可以加工难以锻造的材料。

缺点：2.1 热能消耗大，生产成本较高。

常用锻造方法及特点金属毛坯锻前加热的目的是提高金属塑性、降低变形抗力、使之易于流动成形并获得良好的锻后组织，锻前加热对提高锻造生产率，保证锻件质量以及节约能耗等都有直接的影响。

一、锻前加热的目的是什么,二、自由锻工序有哪些,制订自由锻工艺规程的主要内容和步骤是什么, 自由锻工序分为基本工序、辅助工序和修整工序。

基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、错移和扭转;辅助工序有压钳口、倒棱和压痕等;修整工序有校正、滚圆、平整等。

制订自由锻工艺规程的主要内容和步骤如下:(1)绘制锻件图:锻件图是在零件图的基础上，考虑切削加工余量、锻件公差、工艺余块等所绘制的图样。

(2)选择锻造工序:确定锻造工序的依据是锻件的形状、尺寸、技术要求和生产数量等。

(3)确定坯料质量和尺寸:坯料有铸锭和型材两种，前者用于大、中型锻件，后者用于中、小型锻件。

(4)选择锻造设备:应根据坯料的种类、质量以及锻造基本工序、设备的锻造能力等因素，并结合工厂现有设备条件综合确定锻造设备。

三、何为模型锻造,常用的模型锻造设备有哪些,与自由段相比，模型锻造有何特点, 模型锻造是金属在外力作用下产生塑性变形并充满模膛而获得锻件的方法。

常用模锻设备有模锻锤、热模锻压力机、平锻机和摩擦压力机等。

与自由锻相比，模锻件尺寸精度高，机械加工余量小，锻件的纤维组织分布更为合理，可进一步提高零件的使用寿命。

模锻生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。

但设备投资大，锻模成本高，生产准备周期长，且模锻件的质量受到模锻设备吨位的限制，因而适用于中、小型锻件(一般,150 kg)的成批和大量生产。

四、绘制模锻件图时应考虑的主要问题有哪些,绘制模锻件图时应考虑的主要问题如下:1)选择分模面:一般按以下原则确定:?应保证锻件从模膛中顺利取出，故分模面一般应选取在锻件最大尺寸的截面上;?应使分模面处上、下模膛外形一致，以便能及时发现错模;?应使模膛浅而宽，以利于金属充满模膛;?应保证锻件上所加余块最少。

锻造生产工艺锻造是金属加工中常用的一种方法，其主要通过对金属材料施加压力使其改变原始形状来达到加工的目的。

锻造工艺可以提高金属材料的强度和硬度，改善材料的内部结构和性能，因此被广泛应用于各个工业领域。

锻造生产工艺一般分为冷锻和热锻两种，根据金属材料和产品要求的不同，选择不同的锻造工艺来进行加工。

冷锻是指在室温下进行锻造的工艺。

其主要适用于大多数非铁金属和铸铁材料的加工，可以通过冷锻将材料加工成各种形状的零件和产品。

冷锻一般分为自动冷锤锻和轻型冷锤锻两种。

自动冷锤锻是利用冷锤机进行的锻造过程。

冷锤机通过连续的快速锤击，使金属材料在受到压力的作用下发生塑性变形，从而形成所需的形状。

自动冷锤锻具有生产效率高、产品质量好的特点，适用于大批量生产。

轻型冷锤锻是通过手工操作的锻造过程。

工人根据产品要求和图纸，在冷锤机辅助下对金属材料进行锻造加工。

轻型冷锤锻适用于小批量生产和个性化定制，能够满足各种复杂形状和高精度的产品要求。

热锻是指在高温条件下进行锻造的工艺。

通过加热金属材料，使其变得柔软和可塑性，并在高温下进行锻造加工。

热锻常用于锻造一些复杂形状和大尺寸的零件和产品，可以大幅提高材料的塑性和流动性。

热锻通常分为自由锻造和模锻两种。

自由锻造是通过自由锻造机来进行的。

自由锻造机利用自由锻锤的重锤和高速下落的力量，对金属材料进行锻造加工。

自由锻造适用于中小型零件的生产，可以满足不同形状和尺寸的产品需求。

模锻是通过在模具中进行锻造加工的工艺。

模锻适用于需要更高精度和质量的产品制造。

通过模锻，可以获得更好的形状和尺寸控制，提高产品的精确度和一致性。

无论是冷锻还是热锻工艺，在进行锻造加工前，都需要对金属材料进行预热处理，以消除应力、改善材料的塑性和可锻性。

预热处理能够提高锻造效果和产品质量，减少不良变形和裂纹的产生。

总之，锻造生产工艺是一种重要的金属加工方法，可以改善材料的性能和结构，满足不同形状和规格的产品需求。

通过选择适当的锻造工艺和合理的预热处理，可以获得高质量的锻造产品，提高生产效率和产品竞争力。