锻造工艺复习

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。

一、选择题（每题1分，共20分）二、填空题（每空1分，共25分）三、判断并改错题（判断对错，并改正错误之处，每题1分，共10分）四、简答题（每题5分，共25分）五、综合题（每题10分，共20分）1.锻造工艺定义，分类（分类方法）。

2.锻造材料的准备（选材，下料）材料可能存在的缺陷下料方法，特点，优点。

3.锻前加热的目的是什么？钢料锻前的加热方法有哪几种？在加热过程中钢料可能产生哪些缺陷？加热方法：⑴火焰加热（燃油加热、燃煤加热、燃气加热）⑵电加热（电阻加热<电阻炉加热、接触电加热、盐熔炉加热>、感应电加热）钢料在加热过程中可能产生的缺陷:氧化、脱碳、过热、过烧及在坯料内部产生裂纹等。

4.何为锻造温度范围？锻造温度范围制定有哪些基本原则？始锻温度和终锻温度应如何确定？锻造温度范围是钢料开始锻造的温度(即始锻温度)和结束锻造的温度(即终锻温度) 区间。

基本原则：⑴钢料在锻造温度范围内应具有良好的塑性和较低的变形抗力;⑵能锻出优质锻件;⑶为减少加热火次,提高锻造生产率,锻造温度范围应尽可能宽。

始锻温度的确定：⑴必须保证钢无过烧现象;⑵对于碳钢：始锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150～250℃。

终锻温度的确定：⑴保证钢料在终锻前具有足够的塑性;⑵使锻件获得良好的组织性能。

5.何为加热规范？钢料的加热规范包括哪些内容？加热规范是按哪些原则制定的？加热规范是坯料从装炉到加热结束,整个过程中,炉温随时间的变化关系。

钢料的加热规范包括：①钢料的装炉温度; ②加热升温速度;③最终加热温度; ④各阶段加热和保温时间及总的加热时间等。

加热规范制定的原则：⑴加热时间短、生产效率高;⑵不引起过热和过烧、氧化脱碳少、加热均匀，不产生裂纹;⑶热能消耗少。

总之应保证高效、优质、节能。

6.各种自由锻工序的含义？锻造过程可能产生的缺陷和预防措施?圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形有哪些原因？采用哪些措施可预防其不均匀变形和裂纹的产生？镦粗：使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。

锻造工艺学及模具设计复习思考题1)试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。

2)钢锭常见缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？3)常见的型材缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？4)锻造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特点？5)铸锭作为锻造坯料时如何下料？6)试说明锻前加热的目的和方法。

7)氧化和脱碳有哪些共性和异性？8)氧化和脱碳可产生哪些危害？如何防止？9)过烧和过热有哪些危害? 如何防止？10)导致裂纹产生的内应力有几种？清阐述它们相应的应力状态。

11)通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处？原因何在？如何防止？12)锻造温度范围的确定原则和基本方法是什么？13)怎样确定碳钢的始锻和终锻温度？它们受到哪些因素的影响？14)为什么要制定合理的加热规范？加热规范包括哪些内容？其核心问题是什么？15)两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响？16)选择加热速度的原则是什么？提高加热速度的措施有哪些？17)均热保温的目的是什么？18)冷锭和热锭的加热规范各有什么特点？为什么？、19)少无氧化加热主要有哪几种方法？其中火焰加热法的基本工作原理是什么？20)金属断后冷却常见缺陷有哪些？各自产生原因是什么？21)为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹？22)金属锻后冷却规范一般包括哪些内容？23)锻件热处理的目的是什么？24)中小锻件通常采用哪些热处理？各自作用是什么？25)通常大锻件采用哪些热处理？各自作用是什么？26)导致金属塑性变形不均匀性的原因是什么？27)镦粗和拔长各有哪些用途？28)镦粗工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。

29)拔长工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。

30)为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差？应怎样解决？31)空心件拔长时孔内壁和端面裂纹产生的原因是什么？应采取哪些措施加以解决？32)试阐述开式冲孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。

锻造工（高级）复习资料、知识试题（一）判断题下列判断题中正确的请打“√”，错误的请打“×”。

1.图4－1所示为曲轴锻件图，共有从Ⅰ拐到Ⅵ拐6个拐，图上标出Ⅰ拐和Ⅱ拐，Ⅲ拐和Ⅳ拐，Ⅴ拐和Ⅵ拐分别位于一个平面上。

（）2.从图4－1可以看出，该曲轴的分模面为折线有台阶的分模面。

（）3.曲轴锻件图技术要求中有弯曲度要求，连杆技术要求也有弯曲度要求，这说明弯曲度要求是所有模锻件技术要求中必不可少的。

（）4.对大型自由锻件的最重要的质量要求是锻件内部质量控制，表现在力学性能、金相组织和超声波检查等各项要求。

（）5.锻造模具装配图识读步骤是由外向内，先大零件后小零件，最后识读成形零件。

（）6.自由锻件和模锻件工艺规程（工艺卡）基本内容是相似的，最大区别是模锻件需要设计和制造锻模、切边模等模具，而自由锻件一般不需要模具。

（）7.复杂形状和简单形状锻件质量计算公式是一样的，即先求出体积，后乘以该锻件所用材料的密度，区别仅在于复杂形状锻件求体积时需将锻件分为几个简单形状的组成部分，然后相加得到总的体积。

（）8.金属变形时外力去除后，变形立即消失，仍能恢复原来的形状和尺寸，这种变形称为弹性变形。

（）9.金属塑性变形三类中的温变形吸取了冷、热变形中的部分优点，同时克服了冷、热变形的部分缺点，所以完全应当取代冷、热变形。

（）10.金属的加工硬化给金属进一步变形和以后的切削加工带来困难，降低了生产率，提高了生产成本，所以它总是不利因素。

（）11.金属软化过程的第二个阶段是再结晶，因为再结晶发生了相变，所以残余应力和加工硬化完全消除了。

（）12.金属塑性变形的基本定律指出，金属在塑性变形中同时伴有弹性变形，而且金属在弹性极限以外的塑性变形仍有弹性变形存在。

（）13.体积不变定律是说，金属在塑性变形前的体积等于变形后的体积，即金属在塑性变形前的质量等于变形后的质量。

（）14.随着温度身高，金属塑性增加，变形抗力降低，在金属升温全过程中此规律始终不变。

锻造新工艺5.1等温锻造顾名思义，等温锻造为恒定温度下的锻造，而常规锻造为一定温度区间（始锻温度-终锻温度）内的锻造。

前者具有明显的优点，由于等温锻造，必然组织均匀，制品性能均匀。

5.2粉末锻造与铸造相比，粉末锻造之前的铸造过程被粉末处理过程所替代，因此粉末锻造的工艺发生了变化。

粉末热锻的工艺流程为：粉末原料→预成形坯→烧结→加热→锻造。

由于粉末锻造是在普通粉末冶金和精密模锻工艺基础上发展而来的，因此它具有如下特点：1）粉末预成形坯通过加热锻造的途径，提高了制品的密度，因此使制品的性能接近甚至超过同类熔铸制品的水平；2）保持了粉末冶金工艺制造坯料的特点，因为粉末预成形坯含有80%左右的孔隙，其锻造应力比普通熔铸材料要低很多；3）材料的利用率达80%以上；4）制品的精度高、组织结构均匀、无成分偏析；5）能够锻造难于锻造的金属或合金和各种复杂形状的制品，例如难变形的高温铸造合金。

5.3精密模锻（精锻）精锻的方法有三种：高温精锻（热精锻）、中温精锻（温精锻）和室温精锻（冷精锻）。

高温精锻时坯料在控制气氛中加热，以防止坯料产生氧化和脱碳。

通常采用的是少氧化火焰加热炉，炉温1200℃时，CO2/CO≤0.3，H2O/ H2≤0.8，便可以实现少氧化加热，此时的空气过剩系数控制在0.5左右。

中温精锻是在尚未产生强烈氧化的温度范围内加热坯料并完成精锻的一种加工方法。

例如，45号钢的抗拉强度到600℃时为室温时的一半。

600℃以上的抗拉强度较低，碳钢在600-850℃范围内无强烈的氧化现象，因此此种条件下锻造可使锻件达到较高的精度和较低的表面粗糙度。

5.4半固态模锻半固态模锻是将半固态坯料加热至半固态温度后，迅速转移至金属模膛中，在机械静压力作用下，使处于半熔融态的金属产生粘性流动、凝固和塑性变形复合，从而获取毛坯或零件的一种锻造新工艺。

5.5超塑性锻造(Superplastic forging)超塑性锻造指在利用材料的超塑性性能进行的锻造。

锻造工四级复习题一、单项选择1.劳动纪律即在劳动过程中要求职工必须遵守的（ A ）。

A、行为规范B、法律条文C、群众纪律D、财经纪律2.爱岗敬业是社会主义国家对每个从业人员的（ B ）。

A、最高要求B、基本要求C、全面要求D、局部要求3.关于道德，正确的说法是（ D ）。

A、道德在职业活动中不起作用B、道德在公共生活中几乎不起作用C、道德威力巨大，无坚不克D、道德是调节社会关系的重要手段4.职业道德特征是( C )。

A. 解决人与人之间关系B. 调控个人与社会矛盾C. 有限性、稳定性、连续性、多样性D. 解决多行业之间的矛盾5.职业道德是增加企业凝聚力的（ D ）。

A、目的B、手段C、要求D、宗旨6.当零件的一个视图画成剖视图时，其它视图应（ A ）画出。

A、完整B、不必C、部分D、放大7.在基本视图中，由后向前投影所得到的视图称为（ C ）。

A、基本视图B、主视图C、后视图D、右视图8.国家标准规定采用（ B ）来表达机件的内部结构形状。

A、视图B、剖视图C、断面图D、局部放大图9.局部视图的断裂边界用（ D ）表示。

A、粗实线B、点划线C、细虚线D、波浪线或双折线10、标有尺寸公差又画有零件轮廓线锻件图称为 ( A )。

A、冷锻件图B、热锻件图C、模具图D、疲劳强度11.在零件尺寸加上粗加工和精加工余量后的尺寸，叫做锻件( D ）A、最大尺寸B、最小尺寸C、平均尺寸D、基本尺寸12.锻件图又冷热之分，通常冷锻件图是生产检验时的主要依据，热锻件图是( B )的依据A、料尺寸确定B、模具设计制造C、机械加工D、热处理13.空气锤的动力是（ A ）。

A、空气B、电动机C、活塞D、曲轴连杆机构14.金属材料的（ A）、ψ值越大,表示材料的塑性越好。

A、δB、σC、σ-1D、HRC15.镦粗时,坯料端面、应平整并与轴线（ A ）A垂直 B平行 C 可歪斜 D 以上都不正确16圆截面坯料拔长时,要先将坯料锻成（ C ）。

材料成型工艺学锻造部分复习资料1、锻压加工主要有那些方法？热锻：自由锻、模锻；冷锻：冷挤、冷镦、冲裁、弯曲、拉深、胀形。

2、锻压与其它加工方法（铸造、轧制、挤压、拉伸）相比有什么特点？A 铸造是针对塑性较低的材料提供接近零件形状的毛坯。

B 锻造采用热加工，得到高强度质量的零件。

C 冲压是冷加工得到零件。

D 锻压与其它成形方法（轧制、挤压、拉伸等）对比锻压指向品种多而复杂的坯料或零件。

轧制、挤压、拉伸等指向板、带、条、箔、管、棒、型、线的一次加工产品，该产品尚需二次加工（锻、冲、铆、焊）。

3、试述锻造发展趋势。

A做大，设备向巨型化发展。

B做精，设备专门化、精密化和程控化。

C近终形，锻件形状、尺寸精度和表面质量最大限度地与产品零件接近，以达到少、无切削加工之目的。

D为适应大批量生产的要求，发展专业化生产线，建立专门的锻造中心，实现整机制造中零件的系列化、通用化和标准化。

E 大力发展柔性制造和CAD/CAM技术。

F模锻的比例加大，自由锻的比例减少。

G发展锻造新工艺4、锻造在冶金厂和机械类厂有何应用？a冶金厂：高速钢、钛等高温合金的锻造开坯，之后才进行轧或挤成板棒材。

b机械厂：主要为重要零件准备毛坯。

5、模锻工艺一般由那些工序组成？下料→加热→模锻→（切边、冲孔）→酸洗与清理→热处理→去氧化皮（打磨或刮削）→涂漆→检验等。

6、合金钢加热过程要注意那四个现象？锻造加热温度如何确定？a：钢加热过程中应注意的四点现象：氧化、脱碳、过热、过烧(1)氧化：氧化性气体（O2,CO2,H2O和SO2）与钢发生反应。

(2)脱碳：化学反应造成钢表层碳含量的减少叫脱碳。

(3) 过热：温度过高造成晶粒粗大。

(4)过烧：加热到接近熔化温度并在此温度下长期保留，不仅晶粒粗大，而且晶界熔化。

锻造温度范围的确定：锻造温度范围指开始锻造温度（始锻温度）和终结锻造温度（终锻温度）之间的温度区间。

(1)确定的原则或方法，三图定温：相图，塑性-抗力图，再结晶图。

《锻造与冷冲压工艺》复习题一、填空题：1.塑性差的材料，断裂倾向严重，毛面增宽，而光亮带（光面）所占比例较少，毛刺和圆角带增大；反之，塑性好的材料，光亮带越宽。

2.冲裁间隙过小时，将增大垂直力、侧压力、摩擦力并缩短模具寿命。

3.导板式落料模的上模回程时不允许凸模脱离导板，以保证对凸模的导向精度。

4.材料的屈服点σs越高，弹性模量E越小，则其弯曲弹性回复就越大。

5.拉深模与冲裁模的不同之处在于，拉深时凸、凹模都具有一定的，且其间隙一般板料的厚度。

6.冲裁件的切断面由塌角、光面（光亮带）、毛面（断裂带）及毛刺四个部分组成。

7.挡住条料搭边或冲孔件轮廓以限制条料送进距离的定位零件称为固定挡料销。

8.材料屈强比σs/σb越小，板料由屈服到破裂的塑性变形阶段越容易，越有利于冲压成形。

9.塑性变形时物体体积保持不变，其表达式可写成ε1+ε2+ε3=0 。

10.固定卸料板结构也称为刚性卸料装置，常用于刚度较硬、厚度较厚、精度要求不高的工件卸料。

11.对于步距要求高的级进模，可采用挡料销加导正销的定位方法。

12.材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强，对应许可的最小弯曲半径就越小。

13.拉深过程中，主要变形区是坯料的凸缘部分；对应的应力状态为径向拉应力、切向压应力，应变状态为径向伸长变形、切向压缩。

14.弯曲件如需多次弯曲时，弯曲次序一般是先弯外角，后弯内角；同时应考虑前次弯曲与后次弯曲之间有可靠的定位。

15.对于弯曲件上位于变形区或靠近变形区的孔或孔与基准面相对位置要求较高时，必须先，后。

16.在设计和制造新模具时，应采用的合理间隙。

17.在弯曲变形区内，内层纤维产生切向受压产生压应变，外层纤维受拉产生拉应变，而中性层不变。

18.拉深件的壁厚是不均匀的。

下部壁厚略有减薄，上部却有所增厚。

19.锻前材料准备包括选择材料和按锻件大小切成一定的毛坯。

20.锻造按工具或工艺方法的不同可分为自由锻、模锻及特种锻造等。

21.自由锻镦粗时容易产生的缺陷包括、及高坯料失稳弯曲等。

锻造工艺学复习题1、开式模锻：变形金属的流动不完全受模腔限制的一种锻造方式；2、闭式模锻：也称无毛边模锻，在变形过程中，金属始终被封闭在型腔内不能排出，迫使金属充满型槽而不形成毛边的一种锻造方式。

3、锤上模锻的工步：1模锻工步（顶锻和终锻工步）、2制坯工步（墩粗、拔长、滚挤、卡压、成形、弯曲）、3切断工步4、模锻的斜度：为便于模锻件从型槽中取出，必须将型槽壁部做成一定的斜度，称为模锻斜度或出模角。

模锻斜度可以是锻件侧壁附加的斜度也可以是侧壁的自然斜度。

5、模锻的圆角：为了使金属易于流动和充满型槽，提高锻件的质量并延长锻模的寿命，模锻件上所有的转接处都要用圆弧连接，使尖角、尖边呈圆弧过渡，此过渡处陈锻件的圆角。

钳口：终锻型槽和预锻型槽前端留下的凹腔叫钳口。

钳口主要用来容纳夹持坯料的夹钳和便于从型槽中取出锻件；另一作用是作为浇注检验用的铅或金属类样件的浇口。

6、模具设计怎么做？1、绘制锻件图、计算锻件的主要参数3、确定锻锤吨位4确定毛边槽型式和尺寸5、确定终锻型槽形式和尺寸5确定终锻型槽6、设计预锻型槽7、绘制计算毛坯图8、制坯工步选择9、确定坯料尺寸10、制坯型槽设计11、锻模结构设计7、平锻工艺的特点和应用范围？特点：（1）锻造过程中坯料水平放置，其长度不受设备工作空间的限制，可锻出立式锻压设备不能锻造的长杆类锻件，也可用长棒料逐渐连续锻造。

（2）有两个分模面，因而可以短处一般锻压设备难以锻成的，在两个方向上有凹槽、凹孔的锻件，锻件形状更接近零件形状。

（3）平锻机导向性好，行程固定，锻件长度方向尺寸稳定性比锤上模锻高。

（4）平锻机可进行开式和闭式模锻，可进行终锻成形和制坯，也可进行弯曲、压扁、切料、穿孔、切边等工步。

应用范围：随着工业的不断进步和发展到目前平锻机以用于大批量生产汽门、汽车半轴、环类锻件等。

8、曲柄压力机和模锻锤比较各有什么特点？应用范围有何不同？曲柄压力机的特点:（1）由于变形力由设备本身封闭系统的弹性变形所平衡，滑块的压力基本上属静力性质，因而工作时无震动，噪音小。