第三章自由鍛造工藝

1、 第三講第三講 自由鍛造工藝自由鍛造工藝第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 自由鍛工序及鍛件分類自由鍛工序及鍛件分類第三節(jié)第三節(jié) 自由鍛基本工序分析自由鍛基本工序分析第四節(jié)第四節(jié) 自由鍛工藝規(guī)程的制定自由鍛工藝規(guī)程的制定第五節(jié)第五節(jié) 胎模鍛胎模鍛 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、自由一、自由 鍛鍛 概念概念 只采用通用工具或直接只采用通用工具或直接在鍛造設(shè)備的上、下砥鐵間使在鍛造設(shè)備的上、下砥鐵間使坯料自由變形，坯料自由變形，獲得鍛件毛坯的塑性成形方法稱為自由獲得鍛件毛坯的塑性成形方法稱為自由鍛。鍛。二、自由鍛分類二、自由鍛分類 1 1 手工自由鍛手工自由鍛 生產(chǎn)中小型鍛件生產(chǎn)中小型鍛件 2 2 機(jī)

2、器自由鍛機(jī)器自由鍛 包括包括鍛錘自由鍛和水壓機(jī)自由鍛鍛錘自由鍛和水壓機(jī)自由鍛，用于大型或較大型的鍛件生產(chǎn)。用于大型或較大型的鍛件生產(chǎn)。三、自由鍛用材三、自由鍛用材 軋材軋材（中小型鍛件）或（中小型鍛件）或鋼錠鋼錠（大型鍛件）。（大型鍛件）。四、四、自由鍛特點(diǎn)自由鍛特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：工具簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、工藝靈活、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短。優(yōu)點(diǎn)：工具簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、工藝靈活、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短。 缺點(diǎn)：鍛件的精度較低，加工余量大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)缺點(diǎn)：鍛件的精度較低，加工余量大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn) 率低。率低。五、自由鍛的應(yīng)用五、自由鍛的應(yīng)用 自由鍛主要應(yīng)用于單件、小批量生產(chǎn)，修配以自由鍛主要應(yīng)用于單件、小批量生產(chǎn)，修

3、配以及大型鍛件的生產(chǎn)和新產(chǎn)品的試制、模鍛件的制坯及大型鍛件的生產(chǎn)和新產(chǎn)品的試制、模鍛件的制坯等方面，等方面，是特大型鍛件的唯一生產(chǎn)方法。是特大型鍛件的唯一生產(chǎn)方法。六、自由鍛造的主要設(shè)備六、自由鍛造的主要設(shè)備1.鍛錘鍛錘: 空氣錘、蒸汽空氣錘、蒸汽空氣錘空氣錘 鍛錘是以鍛錘是以沖擊力沖擊力使坯料變形的，設(shè)備規(guī)格以使坯料變形的，設(shè)備規(guī)格以落下部分的落下部分的 重量來(lái)表示。重量來(lái)表示。 空氣錘的噸位較小，只有空氣錘的噸位較小，只有0.510kN，用于鍛，用于鍛100kg以以 下的鍛件；蒸汽下的鍛件；蒸汽空氣錘的噸位較大，可達(dá)空氣錘的噸位較大，可達(dá)1050KN , 可鍛可鍛1500kg以下的鍛件。以

4、下的鍛件。2.液壓機(jī)：液壓機(jī)：油壓機(jī)、水壓機(jī)油壓機(jī)、水壓機(jī) 液壓機(jī)是以液體產(chǎn)生的液壓機(jī)是以液體產(chǎn)生的靜壓力靜壓力使坯料變形的，設(shè)備規(guī)格使坯料變形的，設(shè)備規(guī)格以以最大壓力最大壓力來(lái)表示。來(lái)表示。 水壓機(jī)的壓力大，可達(dá)水壓機(jī)的壓力大，可達(dá)500015000kN，是鍛造大型鍛，是鍛造大型鍛件的主要設(shè)備。件的主要設(shè)備?？諝忮N空氣錘單柱蒸汽單柱蒸汽空氣錘空氣錘雙柱蒸汽雙柱蒸汽空氣錘空氣錘10T橋式電液錘橋式電液錘10T電液錘電液錘-15T操作機(jī)械手操作機(jī)械手8000噸自由鍛油壓機(jī)噸自由鍛油壓機(jī) 能生產(chǎn)最大鍛件為能生產(chǎn)最大鍛件為600噸。主要用于核電筒體、反應(yīng)器筒節(jié)、封噸。主要用于核電筒體、反應(yīng)器筒節(jié)、封

5、頭板、大型軋輥等鍛件。頭板、大型軋輥等鍛件。 高達(dá)高達(dá)25米、重米、重4000多噸的多噸的“新一代鋼鐵巨人新一代鋼鐵巨人”、 “超級(jí)大力超級(jí)大力士士”。全球只有全球只有3臺(tái)。臺(tái)。噸自由鍛水壓機(jī)噸自由鍛水壓機(jī)晚香玉第二節(jié)自由鍛工序及鍛件分類第二節(jié)自由鍛工序及鍛件分類一、自由鍛工序一、自由鍛工序鍛造工序鍛造工序 鍛造過(guò)程中直接改變坯料形狀和尺寸的工藝過(guò)程。鍛造過(guò)程中直接改變坯料形狀和尺寸的工藝過(guò)程。自由鍛的工序分為：自由鍛的工序分為： 基本工序、輔助工序、精整工序基本工序、輔助工序、精整工序自由鍛件的成形都是這三類工序的組合自由鍛件的成形都是這三類工序的組合1 基本工序基本工序 使坯料實(shí)現(xiàn)使坯料實(shí)

6、現(xiàn)主要的變形要求主要的變形要求，達(dá)，達(dá)到或基本達(dá)到鍛件所需要形狀和尺到或基本達(dá)到鍛件所需要形狀和尺寸的工序。寸的工序。 主要有：鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、主要有：鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移、切割。彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移、切割。2 2輔助工序輔助工序 基本工序之前的基本工序之前的預(yù)變形工序預(yù)變形工序，主要，主要 有：有：壓鉗口、倒棱、壓肩等壓鉗口、倒棱、壓肩等3 3精整工序精整工序 在完成基本工序之后，用以在完成基本工序之后，用以提高鍛件提高鍛件尺寸及位置精度尺寸及位置精度的工序。的工序。預(yù)壓鉗把鋼錠倒棱分段壓痕 輔助工序輔助工序彎曲校正鼓形滾圓端面平整修整工序修整工序二、自由鍛件分類二、自由鍛件分類

7、 餅塊類餅塊類 、空心類、軸桿類、空心類、軸桿類、 曲軸類、彎曲類、復(fù)雜形狀類曲軸類、彎曲類、復(fù)雜形狀類1 餅塊類鍛件餅塊類鍛件 外形橫向尺寸大于高度尺寸，或兩者外形橫向尺寸大于高度尺寸，或兩者相近，如圓盤、葉輪、齒輪、模塊、錘頭相近，如圓盤、葉輪、齒輪、模塊、錘頭等。等。 鍛造基本工序：鍛造基本工序：鐓粗鐓粗例：齒輪的鍛造過(guò)程例：齒輪的鍛造過(guò)程2 空心類鍛件空心類鍛件 這類鍛件有中心通孔，一般為圓周這類鍛件有中心通孔，一般為圓周等壁厚鍛件，軸向可有階梯變化，如各等壁厚鍛件，軸向可有階梯變化，如各種圓環(huán)、齒圈、軸承環(huán)、各種圓筒、空種圓環(huán)、齒圈、軸承環(huán)、各種圓筒、空心軸等。心軸等。 鍛造基本工序

8、：鍛造基本工序：鐓粗、沖孔、鐓粗、沖孔、 擴(kuò)孔或芯軸拔長(zhǎng)擴(kuò)孔或芯軸拔長(zhǎng)例：圓環(huán)及圓筒的鍛造工藝過(guò)程3 軸桿類鍛件軸桿類鍛件 這類鍛件為實(shí)心軸桿，軸向尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)這類鍛件為實(shí)心軸桿，軸向尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于橫截面尺寸，可以是直軸或階梯軸，如大于橫截面尺寸，可以是直軸或階梯軸，如傳動(dòng)軸、軋輥、立柱、拉桿等，也可以是矩傳動(dòng)軸、軋輥、立柱、拉桿等，也可以是矩形、方形、工字形或其他形狀截面的桿件如形、方形、工字形或其他形狀截面的桿件如連桿、搖桿、杠桿、推桿。連桿、搖桿、杠桿、推桿。 鍛造基本工序：鍛造基本工序：拔長(zhǎng)，或鐓粗拔長(zhǎng)，或鐓粗+拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)例：傳動(dòng)軸的鍛造過(guò)程例：傳動(dòng)軸的鍛造過(guò)程4 曲軸類鍛件曲軸類鍛件 這類鍛

9、件為實(shí)心長(zhǎng)軸，鍛件不僅沿軸線這類鍛件為實(shí)心長(zhǎng)軸，鍛件不僅沿軸線有截面形狀和面積的變化，而且軸線有多有截面形狀和面積的變化，而且軸線有多方向彎曲，包括各種形式的曲軸。方向彎曲，包括各種形式的曲軸。 鍛造基本工序：鍛造基本工序：拔長(zhǎng)、錯(cuò)移、扭轉(zhuǎn)拔長(zhǎng)、錯(cuò)移、扭轉(zhuǎn)例：三拐曲軸鍛造過(guò)程例：三拐曲軸鍛造過(guò)程5 彎曲類鍛件彎曲類鍛件 這類鍛件具有彎曲的軸線，一般為一這類鍛件具有彎曲的軸線，一般為一處彎曲或多處彎曲，沿彎曲軸線，截面可處彎曲或多處彎曲，沿彎曲軸線，截面可以是等截面，也可以是變截面；彎曲可以以是等截面，也可以是變截面；彎曲可以是對(duì)稱和非對(duì)稱彎曲。是對(duì)稱和非對(duì)稱彎曲。 基本鍛造工序：基本鍛造工序：

10、拔長(zhǎng)、彎曲拔長(zhǎng)、彎曲例：卡瓦的鍛造過(guò)程例：卡瓦的鍛造過(guò)程非洲菊自由鍛實(shí)例 圓軸鍛件鍛造圓軸鍛件鍛造盤套鍛件鍛造盤套鍛件鍛造叉桿鍛件鍛造叉桿鍛件鍛造大型鍛件鍛造大型鍛件鍛造全纖維自由鍛造全纖維自由鍛造42第三節(jié)第三節(jié) 自由鍛基本工序分析自由鍛基本工序分析一、一、 鐓粗鐓粗 使坯料整體或一部分高度減小截面積增大的工序使坯料整體或一部分高度減小截面積增大的工序 鍛造比鍛造比為：為：Y鐓鐓=H0/H 鐓粗比鐓粗比為：為：H0/D01 鐓粗的作用鐓粗的作用a 獲得橫截面較大而高度較小的鍛件獲得橫截面較大而高度較小的鍛件（餅塊件）。（餅塊件）。 b 用作用作沖孔前的準(zhǔn)備沖孔前的準(zhǔn)備工序工序(增大坯料的橫截

11、面積以便增大坯料的橫截面積以便 于沖孔于沖孔)。c “反復(fù)鐓拔法反復(fù)鐓拔法”，鐓粗與拔長(zhǎng)相結(jié)合，可提高，鐓粗與拔長(zhǎng)相結(jié)合，可提高 鍛造鍛造 比，同時(shí)擊碎合金工具鋼中的塊狀碳化物，并使比，同時(shí)擊碎合金工具鋼中的塊狀碳化物，并使 其分布均勻以提高鍛件的使用性能。其分布均勻以提高鍛件的使用性能。d提高鍛件的橫向力學(xué)性能以提高鍛件的橫向力學(xué)性能以減小力學(xué)性能的異減小力學(xué)性能的異向性向性。 2 鐓粗主要方法鐓粗主要方法 完全鐓粗、局部鐓粗和墊環(huán)鐓粗完全鐓粗、局部鐓粗和墊環(huán)鐓粗 3 鐓粗的變形流動(dòng)特點(diǎn)（針對(duì)圓截面坯料平鐓粗的變形流動(dòng)特點(diǎn)（針對(duì)圓截面坯料平砧鐓粗討論）砧鐓粗討論） 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 金屬變形不均

12、勻金屬變形不均勻 影響變形不均勻的因素：影響變形不均勻的因素：摩擦力、坯料尺寸摩擦力、坯料尺寸 1)摩擦力的影響摩擦力的影響根據(jù)鐓粗后網(wǎng)格的變形程度分為三個(gè)變形區(qū)根據(jù)鐓粗后網(wǎng)格的變形程度分為三個(gè)變形區(qū)區(qū)域區(qū)域：難變形區(qū)；：難變形區(qū)；區(qū)域區(qū)域：大變形區(qū)；：大變形區(qū)；區(qū)域區(qū)域：小變形區(qū)，變形程度介于：小變形區(qū)，變形程度介于與與之間。之間。平砧鐓粗變形與應(yīng)力狀態(tài)分析平砧鐓粗變形與應(yīng)力狀態(tài)分析平砧鐓粗平砧鐓粗2) 坯料尺寸的影響坯料尺寸的影響不同高徑比坯料鐓粗時(shí)鼓型情況與變形分布不同高徑比坯料鐓粗時(shí)鼓型情況與變形分布難變形區(qū)難變形區(qū) 大變形區(qū)大變形區(qū) 小變形區(qū)小變形區(qū) 均勻變形均勻變形 4 鐓粗的質(zhì)量

13、問題及控制鐓粗的質(zhì)量問題及控制質(zhì)量問題：質(zhì)量問題： 側(cè)表面產(chǎn)生縱向或側(cè)表面產(chǎn)生縱向或45裂紋；裂紋； 側(cè)表面出現(xiàn)鼓形；側(cè)表面出現(xiàn)鼓形； 上下端存留鑄態(tài)組織；上下端存留鑄態(tài)組織； 高坯料鐓粗易失穩(wěn)彎曲；。高坯料鐓粗易失穩(wěn)彎曲；。質(zhì)量控制措施：質(zhì)量控制措施： a a 采用潤(rùn)滑、預(yù)熱工具采用潤(rùn)滑、預(yù)熱工具 b b 用側(cè)凹形毛坯鐓用側(cè)凹形毛坯鐓粗粗 c c 使用軟金屬墊鐓使用軟金屬墊鐓粗粗 d d 疊料鐓粗、套環(huán)疊料鐓粗、套環(huán)內(nèi)鐓粗內(nèi)鐓粗 f 反復(fù)鐓粗拔長(zhǎng)工反復(fù)鐓粗拔長(zhǎng)工藝藝 h 采用合適的鍛造比及鍛造力采用合適的鍛造比及鍛造力28 側(cè)凹鐓粗，在側(cè)凹面上產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力分側(cè)凹鐓粗，在側(cè)凹面上產(chǎn)生徑向壓應(yīng)

14、力分量，可以避免側(cè)表面縱向開裂，并減小鼓型量，可以避免側(cè)表面縱向開裂，并減小鼓型 軟金屬墊鐓粗軟金屬墊鐓粗 套環(huán)內(nèi)鐓粗疊料鐓二、拔長(zhǎng)二、拔長(zhǎng) 1概述概述 2矩形截面坯料拔長(zhǎng)矩形截面坯料拔長(zhǎng) 3圓形截面坯料的拔長(zhǎng)圓形截面坯料的拔長(zhǎng) 4空心件拔長(zhǎng)空心件拔長(zhǎng) 5拔長(zhǎng)的操作要點(diǎn)拔長(zhǎng)的操作要點(diǎn)1概述概述 a定義定義 使坯料橫截面減小而長(zhǎng)度增加的鍛造使坯料橫截面減小而長(zhǎng)度增加的鍛造基本工序。基本工序。 拔長(zhǎng)時(shí)的鍛造比：拔長(zhǎng)時(shí)的鍛造比：Y拔拔F0/F b拔長(zhǎng)變形實(shí)質(zhì)拔長(zhǎng)變形實(shí)質(zhì) 一系列一系列鐓粗工序的疊加組合鐓粗工序的疊加組合,但受兩端但受兩端“剛端剛端”的影響，不是鐓粗的簡(jiǎn)單疊加。的影響，不是鐓粗的簡(jiǎn)單疊

15、加。c c拔長(zhǎng)的作用拔長(zhǎng)的作用 由橫截面積較大的坯料由橫截面積較大的坯料得到橫截面得到橫截面 積較小而軸向較長(zhǎng)的軸類鍛件積較小而軸向較長(zhǎng)的軸類鍛件； 作為輔助工序進(jìn)行作為輔助工序進(jìn)行局部變形局部變形； “反復(fù)鐓拔反復(fù)鐓拔”工序。工序。d拔長(zhǎng)的類型拔長(zhǎng)的類型 按砧鐵類型分為：按砧鐵類型分為： 平砧鐵間拔長(zhǎng)、型砧拔長(zhǎng)、芯軸拔長(zhǎng)平砧鐵間拔長(zhǎng)、型砧拔長(zhǎng)、芯軸拔長(zhǎng) 按坯料截面形狀分為：按坯料截面形狀分為： 矩形截面坯料拔長(zhǎng)、圓截面坯料拔長(zhǎng)矩形截面坯料拔長(zhǎng)、圓截面坯料拔長(zhǎng)29平砧拔長(zhǎng)平砧拔長(zhǎng)302 2 矩形截面毛坯拔長(zhǎng)矩形截面毛坯拔長(zhǎng) 1）所用砧鐵類型：）所用砧鐵類型：平砧平砧 2）變形參數(shù)）變形參數(shù) 設(shè)

16、拔長(zhǎng)前變形區(qū)的長(zhǎng)、寬、高分別為設(shè)拔長(zhǎng)前變形區(qū)的長(zhǎng)、寬、高分別為l0、b0、h0；拔長(zhǎng)后變形區(qū)的長(zhǎng)、寬、高分別為拔長(zhǎng)后變形區(qū)的長(zhǎng)、寬、高分別為l、b、h，則：，則： L0稱為稱為送進(jìn)量送進(jìn)量 l0/h0稱為稱為相對(duì)送進(jìn)量相對(duì)送進(jìn)量 hh0h稱為稱為壓下量壓下量 bbb0稱為展寬量稱為展寬量 lll0稱為拔長(zhǎng)量稱為拔長(zhǎng)量 a a 送進(jìn)量送進(jìn)量 采用采用小的送進(jìn)量拔長(zhǎng)小的送進(jìn)量拔長(zhǎng)可使軸向變形量增大而橫可使軸向變形量增大而橫向變形量減小，向變形量減小，有利于提高拔長(zhǎng)效率有利于提高拔長(zhǎng)效率，但送進(jìn)量，但送進(jìn)量不能太小，不能太小，否則會(huì)增加壓下次數(shù)，反而降低拔長(zhǎng)否則會(huì)增加壓下次數(shù)，反而降低拔長(zhǎng)效率，另外

17、還會(huì)造成表面缺陷。效率，另外還會(huì)造成表面缺陷。 一般?。阂话闳。?相對(duì)送進(jìn)量為：相對(duì)送進(jìn)量為： l0/h0 =0.50.8 絕對(duì)送進(jìn)量為絕對(duì)送進(jìn)量為： l0=（0.40.8）B ； 3)3)影響矩形截面坯料拔長(zhǎng)效率的因素影響矩形截面坯料拔長(zhǎng)效率的因素 送進(jìn)量大，變形出現(xiàn)單鼓形，截面的中心變形大，能鍛送進(jìn)量大，變形出現(xiàn)單鼓形，截面的中心變形大，能鍛透，但側(cè)面和棱腳部位出現(xiàn)拉應(yīng)力，可能產(chǎn)生拉裂缺陷。透，但側(cè)面和棱腳部位出現(xiàn)拉應(yīng)力，可能產(chǎn)生拉裂缺陷。 送進(jìn)量小，變形出現(xiàn)雙鼓形，截面的上下變形大，中送進(jìn)量小，變形出現(xiàn)雙鼓形，截面的上下變形大，中心部位小，中心出現(xiàn)拉應(yīng)力，產(chǎn)生中心拉裂缺陷。心部位小，中心

18、出現(xiàn)拉應(yīng)力，產(chǎn)生中心拉裂缺陷。b.壓下量壓下量h h大，可提高拔長(zhǎng)效率，同時(shí)可強(qiáng)化大，可提高拔長(zhǎng)效率，同時(shí)可強(qiáng)化心部變形，有利于鍛合內(nèi)部缺陷，在材料心部變形，有利于鍛合內(nèi)部缺陷，在材料塑性允許的前提下，盡量提高。塑性允許的前提下，盡量提高。4）矩形截面拔長(zhǎng)的缺陷及防止方法矩形截面拔長(zhǎng)的缺陷及防止方法a 表面橫向裂紋與角裂表面橫向裂紋與角裂 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 鍛造鍛造低塑性材料低塑性材料時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)送進(jìn)量過(guò)大送進(jìn)量過(guò)大，同時(shí)同時(shí)壓縮量過(guò)大壓縮量過(guò)大所引起的；角部溫度散失所引起的；角部溫度散失快，產(chǎn)生熱應(yīng)力。快，產(chǎn)生熱應(yīng)力。防止方法：防止方法： 控制送進(jìn)量、一次壓下量；及時(shí)倒角。控制送進(jìn)量、一

19、次壓下量；及時(shí)倒角。b表面折疊表面折疊 表面橫向折疊表面橫向折疊 表面縱向折疊表面縱向折疊 C內(nèi)部橫向裂紋內(nèi)部橫向裂紋 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 相對(duì)送進(jìn)量太小，拔長(zhǎng)變形區(qū)出現(xiàn)雙鼓相對(duì)送進(jìn)量太小，拔長(zhǎng)變形區(qū)出現(xiàn)雙鼓形，軸心部位受到軸向拉應(yīng)力的作用，導(dǎo)形，軸心部位受到軸向拉應(yīng)力的作用，導(dǎo)致中心裂紋。致中心裂紋。 防止方法防止方法 適當(dāng)增加送進(jìn)量，控制一次壓下量。適當(dāng)增加送進(jìn)量，控制一次壓下量。d對(duì)角線裂紋對(duì)角線裂紋對(duì)角線裂紋與坯料的變形情況對(duì)角線裂紋與坯料的變形情況ab 產(chǎn)生場(chǎng)合產(chǎn)生場(chǎng)合： 拔長(zhǎng)塑性較差的材料，或溫度降到終鍛溫度以下的方截面坯料時(shí)。拔長(zhǎng)塑性較差的材料，或溫度降到終鍛溫度以下的方截面坯料時(shí)

20、。裂紋可以是內(nèi)部的，也可能是從端部開始，然后沿軸向向坯料內(nèi)部發(fā)裂紋可以是內(nèi)部的，也可能是從端部開始，然后沿軸向向坯料內(nèi)部發(fā)展的。展的。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因： 鍛造溫度下反復(fù)翻轉(zhuǎn)拔長(zhǎng)時(shí)，金屬沿對(duì)角線流動(dòng)，因剪應(yīng)力引起鍛造溫度下反復(fù)翻轉(zhuǎn)拔長(zhǎng)時(shí)，金屬沿對(duì)角線流動(dòng)，因剪應(yīng)力引起對(duì)角線處局部金屬過(guò)熱、過(guò)燒，致對(duì)角線金屬?gòu)?qiáng)度降低而開裂。對(duì)角線處局部金屬過(guò)熱、過(guò)燒，致對(duì)角線金屬?gòu)?qiáng)度降低而開裂。 低溫下反復(fù)翻轉(zhuǎn)拔長(zhǎng)時(shí)，對(duì)角線附近金屬相對(duì)流動(dòng)過(guò)于劇烈，產(chǎn)低溫下反復(fù)翻轉(zhuǎn)拔長(zhǎng)時(shí)，對(duì)角線附近金屬相對(duì)流動(dòng)過(guò)于劇烈，產(chǎn)生嚴(yán)重的加工硬化現(xiàn)象，產(chǎn)生對(duì)角線裂紋。生嚴(yán)重的加工硬化現(xiàn)象，產(chǎn)生對(duì)角線裂紋。防止方法：防止方法： 控制鍛造

21、溫度、送進(jìn)量；減小一次變形量；避免反復(fù)在同一部位控制鍛造溫度、送進(jìn)量；減小一次變形量；避免反復(fù)在同一部位連續(xù)翻轉(zhuǎn)鍛打；改變四方截面壓縮成六方截面壓縮。連續(xù)翻轉(zhuǎn)鍛打；改變四方截面壓縮成六方截面壓縮。e端面縮口端面縮口 因拔長(zhǎng)時(shí)首次送進(jìn)量太小產(chǎn)生的。因拔長(zhǎng)時(shí)首次送進(jìn)量太小產(chǎn)生的。拔長(zhǎng)和側(cè)面修直時(shí)坯料端面縮口拔長(zhǎng)和側(cè)面修直時(shí)坯料端面縮口a拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)b側(cè)面修直側(cè)面修直3 圓形截面毛坯拔長(zhǎng)1）在平砧上拔長(zhǎng)）在平砧上拔長(zhǎng) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)效率低效率低 若壓下量小時(shí)易在鍛件內(nèi)形成若壓下量小時(shí)易在鍛件內(nèi)形成縱向裂紋縱向裂紋 解決方法：解決方法： a 先將圓截面毛坯壓成矩形斷面，后拔長(zhǎng)，再先將圓截面毛坯壓成

22、矩形斷面，后拔長(zhǎng)，再壓成八角形，最后鍛圓。壓成八角形，最后鍛圓。 b用型砧拔長(zhǎng)用型砧拔長(zhǎng) 平砧拔長(zhǎng)圓截面毛坯時(shí)的截面變化過(guò)程平砧拔長(zhǎng)圓截面毛坯時(shí)的截面變化過(guò)程2 2）型砧（或摔子）內(nèi)拔長(zhǎng)圓截面坯料）型砧（或摔子）內(nèi)拔長(zhǎng)圓截面坯料 特點(diǎn)特點(diǎn)： 拔長(zhǎng)效率高，與平砧比可提高拔長(zhǎng)效率拔長(zhǎng)效率高，與平砧比可提高拔長(zhǎng)效率 20%20%40%； 可防止縱向裂紋產(chǎn)生可防止縱向裂紋產(chǎn)生4 4 空心件拔長(zhǎng)空心件拔長(zhǎng) 減小空心坯料外徑而增加長(zhǎng)度的鍛造工序，減小空心坯料外徑而增加長(zhǎng)度的鍛造工序，用以鍛造各種長(zhǎng)筒鍛件。用以鍛造各種長(zhǎng)筒鍛件。心軸拔長(zhǎng)心軸拔長(zhǎng) 1 1坯料坯料 2 2鍛件鍛件 3 3心軸心軸 4 4 砧子砧

23、子5 5 拔長(zhǎng)的操作要點(diǎn)拔長(zhǎng)的操作要點(diǎn) 坯料在平砥鐵上拔長(zhǎng)時(shí)應(yīng)反復(fù)作坯料在平砥鐵上拔長(zhǎng)時(shí)應(yīng)反復(fù)作90o翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn), ,圓軸應(yīng)逐步成形圓軸應(yīng)逐步成形, , 最后摔圓；最后摔圓； 應(yīng)選用適當(dāng)?shù)乃瓦M(jìn)量應(yīng)選用適當(dāng)?shù)乃瓦M(jìn)量, ,以提高拔長(zhǎng)效率，一般取以提高拔長(zhǎng)效率，一般取 l l0 0 = ( (0.40.8) )B； 拔長(zhǎng)后的寬高比拔長(zhǎng)后的寬高比b b / h2.5，以免翻轉(zhuǎn)，以免翻轉(zhuǎn)90o o后再拔長(zhǎng)時(shí)彎折；后再拔長(zhǎng)時(shí)彎折；33翻轉(zhuǎn)法拔長(zhǎng)翻轉(zhuǎn)法拔長(zhǎng)圓軸逐步拔長(zhǎng)法圓軸逐步拔長(zhǎng)法翻轉(zhuǎn)法拔長(zhǎng)三、三、 沖孔沖孔 采用沖子將坯料沖出透孔或不透孔的鍛造工序采用沖子將坯料沖出透孔或不透孔的鍛造工序1 沖孔的應(yīng)用沖孔

24、的應(yīng)用 1）鍛件帶有直徑大于）鍛件帶有直徑大于30mm以上以上的盲孔的盲孔 或通孔；或通孔； 2）需要）需要擴(kuò)孔的環(huán)形鍛件擴(kuò)孔的環(huán)形鍛件預(yù)沖孔；預(yù)沖孔； 3）需要）需要拔長(zhǎng)的空心件拔長(zhǎng)的空心件預(yù)沖孔。預(yù)沖孔。2 沖孔的方法沖孔的方法 實(shí)心沖子沖孔、空心沖子沖孔、墊環(huán)上沖孔實(shí)心沖子沖孔、空心沖子沖孔、墊環(huán)上沖孔實(shí)心沖子沖孔實(shí)心沖子沖孔空心沖子沖孔空心沖子沖孔在墊環(huán)上沖孔在墊環(huán)上沖孔 沖孔方法沖孔方法34當(dāng)當(dāng)D D0 0/d2/d23 3時(shí)：拉縮嚴(yán)重，外徑明顯增大；時(shí)：拉縮嚴(yán)重，外徑明顯增大；當(dāng)當(dāng)D D0 0/d/d3 35 5時(shí)：幾乎無(wú)拉縮，外徑有所增大；時(shí)：幾乎無(wú)拉縮，外徑有所增大；當(dāng)當(dāng)D D

25、0 0/d/d5 5時(shí)：多余金屬擠向端面形成凸臺(tái)。時(shí)：多余金屬擠向端面形成凸臺(tái)。3 3 沖孔件的形狀與坯料直徑?jīng)_孔件的形狀與坯料直徑D D0 0、孔徑孔徑d d的關(guān)系的關(guān)系沖孔時(shí)坯料形狀的變化沖孔時(shí)坯料形狀的變化四四 擴(kuò)孔擴(kuò)孔 減小空心坯料壁厚而增加其內(nèi)外徑的鍛造工減小空心坯料壁厚而增加其內(nèi)外徑的鍛造工序，用以鍛造各種圓環(huán)鍛件。序，用以鍛造各種圓環(huán)鍛件。沖子擴(kuò)孔沖子擴(kuò)孔芯軸擴(kuò)孔芯軸擴(kuò)孔輾壓擴(kuò)孔輾壓擴(kuò)孔五五 彎曲彎曲 將毛坯彎成所需形狀的工序?qū)⒚鲝澇伤栊螤畹墓ば?彎曲時(shí)坯料的形狀變化彎曲時(shí)坯料的形狀變化 六六 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn) 將毛坯一部分相對(duì)于另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定將毛坯一部分相對(duì)于另一部分繞其

26、軸線旋轉(zhuǎn)一定角度的工序角度的工序 七七 錯(cuò)移錯(cuò)移 將坯料的一部分相對(duì)另一部分相互平行錯(cuò)移的將坯料的一部分相對(duì)另一部分相互平行錯(cuò)移的鍛造工序。用以鍛造曲軸類鍛件，錯(cuò)移前坯料需鍛造工序。用以鍛造曲軸類鍛件，錯(cuò)移前坯料需要壓肩。要壓肩。 錯(cuò)移錯(cuò)移 a) 在一個(gè)平面內(nèi)的錯(cuò)移在一個(gè)平面內(nèi)的錯(cuò)移 b) 在兩個(gè)平面內(nèi)的錯(cuò)移在兩個(gè)平面內(nèi)的錯(cuò)移 八八 切割切割 將毛坯一部分或幾部分切掉以獲得所需形狀的鍛件的工序?qū)⒚饕徊糠只驇撞糠智械粢垣@得所需形狀的鍛件的工序第四節(jié)第四節(jié) 自由鍛工藝規(guī)程的制定自由鍛工藝規(guī)程的制定一、概述一、概述二、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性二、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性三、自由鍛工藝規(guī)程的制定三、自由鍛工

27、藝規(guī)程的制定一、概述一、概述1 工藝規(guī)程工藝規(guī)程 定義定義 規(guī)定產(chǎn)品或零件制造工藝過(guò)程和操作規(guī)定產(chǎn)品或零件制造工藝過(guò)程和操作方法的工藝文件。方法的工藝文件。 主要形式有：工藝過(guò)程卡主要形式有：工藝過(guò)程卡 工藝卡工藝卡 工序卡工序卡工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程的作用 指導(dǎo)生產(chǎn)指導(dǎo)生產(chǎn) 生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù) 新廠（車間）擴(kuò)建的依據(jù)新廠（車間）擴(kuò)建的依據(jù)制定原則制定原則 保證產(chǎn)品質(zhì)量保證產(chǎn)品質(zhì)量 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本 降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。必備原始資料必備原始資料 零件圖零件圖 產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 年生產(chǎn)綱領(lǐng)（產(chǎn)量

28、）年生產(chǎn)綱領(lǐng)（產(chǎn)量） 制造廠的生產(chǎn)條件：制造廠的生產(chǎn)條件：設(shè)備、工裝、技術(shù)水平等設(shè)備、工裝、技術(shù)水平等 設(shè)計(jì)手冊(cè)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)手冊(cè)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)內(nèi)外有關(guān)制造技術(shù)資料國(guó)內(nèi)外有關(guān)制造技術(shù)資料 2 自由鍛工藝規(guī)程制定的內(nèi)容自由鍛工藝規(guī)程制定的內(nèi)容 鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性分析鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 繪鍛件圖繪鍛件圖 確定坯料的質(zhì)量及尺寸確定坯料的質(zhì)量及尺寸 制定變形工藝和確定鍛造比制定變形工藝和確定鍛造比 選鍛造設(shè)備選鍛造設(shè)備 確定鍛造溫度范圍、制定坯料加熱及冷卻規(guī)范確定鍛造溫度范圍、制定坯料加熱及冷卻規(guī)范 制定熱處理規(guī)范制定熱處理規(guī)范 技術(shù)條件及檢驗(yàn)要求技術(shù)條件及檢驗(yàn)要求 填寫工藝規(guī)程卡片填寫工藝規(guī)程卡片二

29、、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性二、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性概念零件的結(jié)構(gòu)工藝性概念 指所設(shè)計(jì)的零件在能指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求滿足使用要求的前的前提下提下制造的制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性可行性和經(jīng)濟(jì)性。即零件制造即零件制造的難易程度。的難易程度。 它包括零件的各個(gè)制造過(guò)程中的工藝性，它包括零件的各個(gè)制造過(guò)程中的工藝性，有有零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等工藝性熱處理、切削加工等工藝性。由此可見，。由此可見，零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，具有綜合性，零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，具有綜合性，必須全面綜合地分析。必須全面綜合地分析。2 學(xué)習(xí)零件

30、結(jié)構(gòu)工藝性的目的學(xué)習(xí)零件結(jié)構(gòu)工藝性的目的 a 了解零件結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)制造影晌很大了解零件結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)制造影晌很大 ，設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)時(shí)要充，設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)時(shí)要充 分予以考慮。分予以考慮。b 碰到結(jié)構(gòu)工藝性不好時(shí)會(huì)做一般處理碰到結(jié)構(gòu)工藝性不好時(shí)會(huì)做一般處理 與設(shè)計(jì)者協(xié)商修改原設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)者協(xié)商修改原設(shè)計(jì) 不能修改時(shí)會(huì)在工藝上想辦法不能修改時(shí)會(huì)在工藝上想辦法 例：切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性例：切削加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性例：鑄件外形的結(jié)構(gòu)工藝性例：鑄件外形的結(jié)構(gòu)工藝性例例 ：鑄件內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)工藝性：鑄件內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)工藝性3自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性軸類鍛件結(jié)構(gòu)軸類鍛件結(jié)構(gòu)自自由由鍛鍛件件不不能能設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)

31、斜斜面面桿類鍛件結(jié)構(gòu)桿類鍛件結(jié)構(gòu)自自由由鍛鍛件件不不能能設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)成成曲曲面面相相交交盤類鍛件結(jié)構(gòu)盤類鍛件結(jié)構(gòu)自自由由鍛鍛件件不不能能設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)加加強(qiáng)強(qiáng)筋筋、凸凸臺(tái)臺(tái)采采用用緞緞焊焊結(jié)結(jié)合合或或鍛鍛機(jī)機(jī)械械連連接接復(fù)雜鍛件復(fù)雜鍛件三、自由鍛工藝規(guī)程的制定三、自由鍛工藝規(guī)程的制定43鍛鍛 件件 名名 稱稱工工 藝藝 類類 別別 鍛鍛 造造 溫溫 度度 范范 圍圍設(shè)設(shè) 備備材材 料料 加加 熱熱 火火 次次齒齒 輪輪 坯坯自自 由由 鍛鍛120080065 kg kg空氣錘空氣錘45鋼鋼1 鍛鍛 件件 圖圖 坯坯 料料 圖圖 序號(hào)序號(hào) 工序名稱工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序簡(jiǎn)圖使用工具使用工具操作要點(diǎn)操作要點(diǎn)1

32、局部鐓粗 火鉗 鐓粗漏盤 控制鐓粗后的高度為45mm 表2 典型鍛件的自由鍛工藝示例序號(hào)序號(hào) 工序名稱工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序簡(jiǎn)圖使用工具使用工具操作要點(diǎn)操作要點(diǎn)2沖孔 火鉗 鐓粗漏盤 沖子 沖孔漏盤 （1）注意沖子對(duì)中（2）采用雙面沖孔 3修整外圓 火鉗 沖子邊輕打邊修整，消除外圓鼓形， 并達(dá)到 921 mm 44 續(xù)表序號(hào)序號(hào) 工序名稱工序名稱工序簡(jiǎn)圖工序簡(jiǎn)圖使用工具使用工具操作要點(diǎn)操作要點(diǎn)4修整平面火鉗 鐓粗漏盤 輕打使鍛件厚度達(dá)到451 mm 45典型鍛件的自由鍛工藝示例典型鍛件的自由鍛工藝示例 （續(xù)）（續(xù)） 續(xù)表齒輪坯鍛造工藝卡齒輪坯鍛造工藝卡齒輪坯鍛造工藝卡齒輪坯鍛造工藝卡序號(hào)序號(hào)五、制定自由鍛工藝規(guī)程卡五、制定自由鍛工藝規(guī)程卡續(xù)表：齒輪坯鍛造工藝卡續(xù)表：齒輪坯鍛造工藝卡序號(hào)序號(hào)第五節(jié)第五節(jié) 胎模鍛胎模鍛 胎模鍛是在胎模鍛是在自由鍛設(shè)備上自由鍛設(shè)備上使用使用可移動(dòng)的簡(jiǎn)單模具可移動(dòng)的簡(jiǎn)單模具生產(chǎn)鍛生產(chǎn)鍛件的一種鍛造方法。件的一種鍛造方法。 胎模鍛造一般胎模鍛造一般先采用自由鍛制坯先采用自由鍛制坯，然后在胎模中終鍛成然后在胎模中終鍛成形形。鍛件的形狀和尺寸主要靠胎模的型槽來(lái)