模鍛工藝培訓課程課件

材料科學與工程學院第七章模鍛工藝

材料科學與工程學院第七章模鍛工藝模鍛工藝培訓課程課件一、模鍛錘

1、蒸汽空氣模鍛錘：簡稱模鍛錘，普遍應用。2、無砧座錘3、高速錘4、液壓模鍛錘§7-1常用模鍛設備及其工藝特點常用鍛模設備主要有：模鍛錘，熱模鍛壓力機

螺旋壓力機和平鍛機。一、模鍛錘

1、蒸汽空氣模鍛錘：簡稱模鍛錘，普遍應用。1、與熱模鍛壓力機相比，其主要工作特性：

（1）靠沖擊力變形，打擊速度較高（7～9m/s），受力系統(tǒng)不封閉，由下砧傳給基礎；

（2）行程不固定，打擊次數多；

（3）抗偏載能力和導向精度較差，而且無頂出裝置。1、與熱模鍛壓力機相比，其主要工作特性：

（1）靠沖擊力變2、工作特性其工藝特點：

（1）鍛件上難充滿的部分應盡量放在上模，因為上模模膛的填充性更好；

（2）一般不需其他設備為其制坯，具有廣泛的通用性；

（3）其工作特性決定了其模鍛件的精度不高，且拔模斜度較大。

2、工作特性其工藝特點：

（1）鍛件上二、熱模鍛壓力機（簡稱鍛壓機）分有：連桿式、雙滑塊式、楔式。

它是為避免模鍛錘的缺點而研制的一種專用曲柄壓力機，設備規(guī)格6300kN～12萬kN。

依靠曲柄的傳動，滑塊作上下往復運動。二、熱模鍛壓力機（簡稱鍛壓機）分有：連桿式、雙滑塊式、楔式。1、與模鍛錘相比，其工作特性為：

（1）靜壓成形，無震動和噪音；

（2）機架和曲柄連桿機構的剛性大，工作時彈性變形??；

（3）滑塊行程一定，每一模鍛工步只要一次行程完成；

（4）導向精度和承受偏載的能力強；

（5）有上下頂件裝置，便于鍛件脫模。

1、與模鍛錘相比，其工作特性為：

（1）靜壓成形，無震動和噪工藝特點：

1.流動特點及充填與模鍛錘不同，采用多模膛模鍛逐步成形，實際生產模膛數不超過四個；

①前者在水平方向的流動較為強烈，而后者在高度方向的流動較強

②后者充填上模的能力強，而前者沒有明顯區(qū)別。

2.鍛件的內部質量高；

3.鍛件尺寸精度高，模鍛斜度較小或不帶斜度（帶有上下頂件裝置）

①高度方向：行程固定，機架剛性大

②水平方向：滑塊導向，模具導向

工藝特點：

1.流動特點及充填與模鍛錘不同，采用多模4.當需拔長和滾擠制坯的鍛件，應利用其他設備制坯，然后再模鍛成形；

5.應盡量采用電加熱或少無氧化加熱或為一般加熱配備清除氧化皮的裝置（高壓水裝置或機械刷）氧化皮不易去除

6.可采用組合結構模具，合模時分模面不能壓靠，要留有間隙；

7.對變形速度敏感的低塑性合金可在鍛壓機上鍛造；

8.與同等能力的模鍛錘相比，造價高，小規(guī)模生產不宜采用。

熱模鍛壓力機的主要缺點是造價高，適用性較窄，需與其它設備配合使用才能最大限度地發(fā)揮其優(yōu)越性。

4.當需拔長和滾擠制坯的鍛件，應利用其他設備制坯，然后三、螺旋壓力機介于模鍛錘與熱模鍛壓力機之間。

它們的共同特點是飛輪在外力驅動下儲備足夠的能量，再通過螺桿傳遞給滑塊來打擊毛坯做功。

設備規(guī)格：630～1.25萬(KN)液壓螺旋（液壓螺旋錘）壓力機電動螺旋壓力機摩擦壓力機三、螺旋壓力機介于模鍛錘與熱模鍛壓力機之間。

它們的共同特點1、工作特性：

（1）具有錘類設備與壓力機的雙重性能：

行程不固定，有一定的沖擊作用，與錘相似

受力系統(tǒng)封閉，與壓力機相似

（2）行程次數少，打擊速度低：

摩擦：行程9～40次/min，速度0.5~1.0m/s

液壓：行程20~79次/min，速度1.5~3.0m/s

（3）摩擦壓力機傳動效率低，多為中小型設備。

1、工作特性：

（1）具有錘類設備與壓力機的雙重性能：

2、螺旋壓力機上模鍛工藝特點：

（1）能滿足各種變形工序的力能要求，工藝適應性廣：

為大變形工序（鐓粗、擠壓）提供大變形能量

為小變形工序（終鍛、精壓、壓?。┨峁┹^大的變形力

（2）可進行精密模鍛和閉式模鍛，得到高精度鍛件；

（3）適合模鍛一些再結晶速度較低的低塑性合金鋼和有色合金。

速度低，金屬變形過程中的再結晶充分。

2、螺旋壓力機上模鍛工藝特點：

（1）能滿足各種變形工序的（4）承受偏載能力差

一般只進行單模膛鍛造，用自由鍛錘，輥鍛機等設備制坯。在偏心載荷不大的情況下，也可有多個模膛，但中心距離不超過螺桿節(jié)圓半徑。（螺桿與滑塊非剛性連接）

（5）既可采用整體式鍛模，又可采用組合式鍛模；

（6）螺旋壓力機可以完成多種工藝，是一種工藝適應性好、通用性強的設備。

除模鍛外，還可進行切邊、彎曲、精壓、校正、擠壓、和板料沖壓等工序。

（4）承受偏載能力差

一般只進行單模膛鍛3、與模鍛錘和熱模鍛壓力機相比：

與模鍛錘相比，沒有沉重而龐大的砧座，也不需要蒸汽鍋爐和大型空氣壓縮機等輔助設備。

與熱模鍛壓力機相比，制造成本便宜，維修簡單。

因此，從基建、動力消耗、維修費用三方面看，是三種設備中最低的。

3、與模鍛錘和熱模鍛壓力機相比：

與模鍛錘四、平鍛機工作部分(錘頭或滑塊)是作垂直往復運動的，通常將這些鍛壓設備稱為立式鍛壓設備。將工作部分作水平往復運動的模鍛設備稱為水平鍛造機或臥式鍛造機，簡稱平鍛機。依據凹模分模方式的不同，平鍛機分為垂直分模平鍛機和水平分模平鍛機兩類。四、平鍛機工作部分(錘頭或滑塊)是作垂直往復運動的，通常將這

平鍛機屬于曲柄壓力機類設備，所以它具有熱模鍛壓力機模鍛的一切特點。

主要標志是：平鍛機具有兩個滑塊(主滑塊和夾緊滑塊)，因而有兩個互相垂直的分模面。主分模面在沖頭和凹模之間，另一個分模面在可分的兩半凹模之間。

平鍛機屬于曲柄壓力機類設備，所以它具有熱模鍛1、與熱模鍛曲柄壓力機比較，有以下相似的特點：

設備剛度大，行程固定，鍛件高度方向尺寸穩(wěn)定

工作時靠靜壓力，振動小，勞動條件好，不需龐大的基礎；

模具可采用組合式、鑲塊式。

1、與熱模鍛曲柄壓力機比較，有以下相似的特點：

2、工藝特點：優(yōu)點：

a．鍛造過程中坯料水平放置，其長度不受設備工作空間的限制；可鍛出立式鍛壓設備不能鍛造的長桿類鍛件，也可用長棒料逐件連續(xù)鍛造b．有兩個分模面，在兩個方向上有凹檔、凹孔的鍛件（如雙凸緣軸套等），鍛件形狀更接近零件形狀2、工藝特點：優(yōu)點：

a．鍛造過程中坯料水平放置，其長度不受c．（因為平鍛機導向性好，行程固定）所以鍛件長度方向尺寸穩(wěn)定性比錘上模鍛高。但是，平鍛機傳動機構受力產生的彈性變形隨壓力的增大而增加。所以，要合理地預調閉合尺寸，否則將影響鍛件長度方向的精度；

d．平鍛機可進行開式、閉式模鍛，可進行終鍛成形和制坯，也可進行彎曲、壓扁、切料、穿孔、切邊等工序。c．（因為平鍛機導向性好，行程固定）所以鍛件長度方向尺寸穩(wěn)定缺點：

a．平鍛機是模鍛設備中結構最復雜的一種，價格貴，投資大；

b．靠凹模夾緊棒料進行鍛造成形，一般要用高精度熱軋鋼材或冷拔整徑鋼材，否則會夾不緊或在凹模間產生大的縱向毛刺；

c．鍛前需用特殊裝置清除坯料上的氧化皮，否則表面粗糙度高于錘上模鍛件；

d．工藝適應性差，不適宜模鍛非對稱鍛件。

缺點：

a．平鍛機是模鍛設備中結構最復雜的一種，價格貴，投§7-2模鍛工藝及模鍛件分類模鍛工藝分類：

1、按設備分：

可分為錘上模鍛、熱模鍛壓力機上模鍛、螺旋壓力機上模鍛、平鍛機上模鍛等。

2、按終鍛模膛的結構分為：

開式模鍛：兩模間間隙方向與設備運動的方向垂直

閉式模鍛：兩模間間隙方向與設備運動的方向平行

3、按所用模膛數目可分為：多模膛模鍛；單模膛模鍛

4、按生產鍛件精度可分為：普通模鍛；精密模鍛

§7-2模鍛工藝及模鍛件分類模鍛工藝分類：

1、按設備分對于形狀類似的鍛件，在一定生產條件下(設備、批量等)，其模鍛工藝及所用的設備、模鍛工藝和鍛模結構是大體相同的。

對于形狀類似的鍛件，在一定生產條件下(設備、批量等)，其模鍛模鍛件的基本分類的鍛件圖例見表7-2。

可將鍛件分為：

長軸類

短軸類(圓餅類)

頂鐓類

復合類型鍛件。

模鍛件的基本分類的鍛件圖例見表7-2。

可將鍛件分為：

二、模鍛件分類1、意義：

便于擬定工藝規(guī)程，合理進行鍛件和鍛模的設計。二、模鍛件分類1、意義：

便于擬定工藝規(guī)程，合理進行鍛2、分類：依外形、工藝

1）長軸類鍛件

主要特點：

①鍛件的主軸線尺寸大于其它兩個方向的尺寸；

②變形工序的鍛擊方向一般垂直于主軸線；

③金屬主要沿著高度和寬度方向流動，由于在模鍛工步時金屬沿主軸線基本上沒有流動，又可稱為平面變形類。

此類鍛件數量多，形狀復雜。按鍛件的幾何形狀特征，也可分為四組：直長軸類、彎曲軸類、枝芽類和叉類鍛件。2、分類：依外形、工藝

1）長軸類鍛件

主要特點：

第一組：直長軸類鍛件

主軸線和分模線都是直線。最典型的鍛件是直軸、連桿和直的杠桿。通常采用拔長、滾擠制坯工步，視鍛件復雜程度而定。

第二組：彎曲軸類鍛件

主軸或分模線是彎曲的，或主軸和分模線皆為彎曲。典型鍛件有曲軸、吊鉤、曲的杠桿等。

第一組：直長軸類鍛件

主軸線和分模線第三組：枝芽類鍛件

其主軸是直線或曲線均帶有局部突出的分枝部分。通常需采用成形制坯或預鍛工步。

第四組：叉類鍛件

除具有第一組鍛件特征（主軸和分模線都是直線）外，還帶有叉形部分。因而其制坯工步與第一類鍛件相似，再加帶有劈開平臺的預鍛或彎曲工步，以便獲得叉形部分。典型鍛件有“萬向接頭”、“支架”等。

第三組：枝芽類鍛件

其主軸是直線或曲線均帶有2）短軸類(圓餅類)鍛件

常見的短軸類件有法蘭、齒輪、十字軸、萬向節(jié)等，其特點是：

①鍛件的主軸線尺寸小于其它兩個方向的尺寸；

②變形工序的作用力方向與主軸線方向一致；

③模膛中的金屬變形是體積變形。

又稱為軸對稱類鍛件。此類鍛件按其斷面幾何形狀的復雜程度，可分為三組：簡單形狀、較復雜形狀和復雜形狀。

2）短軸類(圓餅類)鍛件

常見的短軸類件有法蘭、齒3）頂鐓類鍛件

采用頂鐓（坯料端部的局部鐓粗）工藝實現(xiàn)鍛件成形。

熱頂鐓工藝通常在平鍛機上進行，所以又屬于平鍛類鍛件。但也可以在螺旋壓力機和熱模鍛壓力機上進行。

冷頂鐓：整體凹模、組合凹模的自動冷鐓機。

3）頂鐓類鍛件

采用頂鐓（坯料端部的局部鐓粗）工藝實現(xiàn)鍛件成第一組：具有粗大部分的桿類鍛件(局部鐓粗的長軸類鍛件)。頭部無孔或帶有不通孔，原坯料直徑按桿部選用。

模鍛工步為：聚料、預成形和終成形。頭部可采用開、閉式模鍛。

第二組：具有透孔或不透孔的鍛件(通孔或盲孔鍛件)。原坯料直徑由工藝需要確定。

常用長棒料連續(xù)模鍛。主要工步有：聚集、沖孔、預成形、終成形，穿孔或切斷等。

第三組：管類鍛件。原坯料按鍛件桿部管子的規(guī)格選用，采用單件后定位模鍛。

主要工步有：聚集、預成形和終成形。第一組：具有粗大部分的桿類鍛件(局部鐓粗的長軸類鍛件)。頭部4）復合類型的鍛件

有些模鍛件，兼有上述三類鍛件的特征。對于這些鍛件，制坯工步應根據鍛件的具體形狀特點及尺寸情況確定。

4）復合類型的鍛件

有些模鍛件，兼有上述三類鍛件必須指出：分辨鍛件的類屬時，最根本的問題還是要看所選擇的模鍛工步是否合理，而類型的編號可以說是無關緊要的。但是通過這樣分類之后，使我們對變化無窮的鍛件能找出一個共同的模鍛規(guī)律。必須指出：分辨鍛件的類屬時，最根本的問題還是要看所選擇的模鍛§7-3模鍛件圖設計鍛件圖是編制鍛造工藝卡片，設計模具和量具以及最后檢驗鍛件的依據，也是機械加工部門驗收鍛件、制定加工工藝、設計加工工具的依據，所以鍛件圖是最重要的基本工藝文件之一?！?-3模鍛件圖設計鍛件圖是編制鍛造模鍛生產過程工藝規(guī)范制訂鍛模設計鍛件檢驗鍛模制造都離不開鍛件圖鍛件圖的設計是項重要工作。模鍛生產過程都離不開鍛件圖

鍛件圖的制定依據是產品零件圖(包括技術條件)。

模鍛件圖分為冷鍛件圖和熱鍛件圖

1．檢驗用鍛件圖（又稱冷鍛件圖）：一般簡稱為鍛件圖，用于最終鍛件的檢驗。

2．制模用鍛件圖（又稱熱鍛件圖）：根據冷鍛件圖設計的，也就是終鍛模膛圖，供制造和檢驗終鍛模膛使用。

鍛件圖的制定依據是產品零件圖(包括技術條件)。

冷鍛件圖，內容：

(1)選擇分模面的位置和形狀；

(2)確定機械加工余量、余塊和鍛件公差；

(3)確定模鍛斜度；

(4)確定圓角半徑；

(5)確定沖孔連皮的形式和尺寸；

(6)制定鍛件技術條件；

(7)繪制鍛件圖。

冷鍛件圖，內容：

(1)選擇分模面的位置和形狀；一、錘上模鍛鍛件圖設計（一）確定分模面

鍛件的分模面也就是鍛模型腔的分模面，它表現(xiàn)在鍛件分模位置上是一條封閉的鍛件外輪廓線。

分模面的選擇，會影響到：鍛件成形、鍛件出模、鍛件質量、材料利用率、鍛模和切邊模制造等。

一、錘上模鍛鍛件圖設計（一）確定分模面

鍛件的分模面也就兩個目的：

（1）鍛件易出模，形狀與零件相似；

（2）便于充填型腔，爭取鐓粗成形。

為此，分模位置應選在具有最大水平投影的位置上。如：圖7-6連桿應選在A-A線上，而不是B-B線，C-C線上。

兩個目的：

（1）鍛件易出模，形狀與零件相似；

7個原則：

(1)一半原則，在鍛件高度一半處分模，使鍛件的余塊、機械加工余量最?。?/p>

(2)大小原則，使模膛的寬度大而深度小，易充滿模膛，易出模；

(3)平直原則，為使模具制造簡單，盡量采用平面分模，凸出部分也盡量不要高出分模面；當頭部尺寸較大的長軸類件，應采用折線式分模。如圖7-9

(4)錯差原則，分模面應盡量設在容易發(fā)現(xiàn)鍛件錯差的位置；如圖7-7

7個原則：

(1)一半原則，在鍛件高度一半處分模，使鍛件的(5)干凈原則，飛邊能切除干凈，無毛刺；

(6)纖維原則，對金屬流線方向有要求的鍛件，應保證鍛件有最好的纖維分布。如圖7-11，II-II處在工作時承受剪應力，其流線方向應與剪切方向垂直，抗剪，則分模應選在I-I處。尤其是對鋁合金鍛件等，應考慮流線分布。

(7)徑向原則，當圓餅類鍛件H≤D時，應該徑向分模(圖7-10b)，而軸向分模正相反。H>D時，選擇軸向分模(圖7-10c)。

(5)干凈原則，飛邊能切除干凈，無毛刺；

(6)纖維原則（二）機械加工余量和鍛件公差

機械加工余量，簡稱余量──當普通鍛造的鍛件不能達到零件圖紙的尺寸精度要求而需要進行機械加工時，則在鍛件表面增加一層金屬，這層留待機加工的金屬稱為余量。

鍛件上每一項尺寸都是在零件相應尺寸的基礎上，加上機械加工余量而確定下來的。鍛件上外形尺寸比零件尺寸大，內空尺寸比零件的尺寸小。凈鍛面余量為0。

（二）機械加工余量和鍛件公差

機械加工余量，余量的大小取決于：零件尺寸和加工精度、表面粗糙度、鍛件材質、設備的種類等有關。

余量過大，將增加切削加工量和金屬損耗；

余量不足，將增加鍛件廢品率。余量的大小取決于：零件尺寸和加工精度、表面粗糙度、鍛件材質、模鍛件的公差，代表模鍛件要求達到的精度

正公差﹥負公差，這是鍛件公差的非對稱性。

原因：高度方向鍛不足，水平方向型腔磨損和鍛件錯移等都造成增大鍛件尺寸。而負公差是鍛件的最低界限，不宜太大，否則影響實際加工余量。模鍛件的公差，代表模鍛件要求達到的精度

正公公差按所代表的技術要素分為：

尺寸公差包括長度、寬度、厚度、中心距、角度、模鍛斜度、圓弧半徑和圓角半徑等公差。

形狀位置公差包括直線度、平面度、深孔軸的同軸度、錯移量、剪切端變形量和桿部變形量等。

表面技術要素公差包括深度、剪拉毛刺的尺寸、頂桿壓痕深度和表面粗糙度等。各項公差都不應互相疊加。

公差按所代表的技術要素分為：

尺寸公差包括長度、寬度、厚1、影響鍛件余量和公差的因素及其確定方法

余量公差的確定方法主要有兩種：按鍛件形狀或按設備噸位(廠標)，根據經驗公式或查經驗圖表。

(1)鍛件重量和尺寸鍛件重量根據鍛件圖的公稱尺寸進行計算(按鍛件大小初定余量)。1、影響鍛件余量和公差的因素及其確定方法

余量公差的確定方(2)鍛件形狀復雜系數(S)為鍛件的重量或體積(Gd，Vd)與其外輪廓包容體的重量或體積(Gb，Vb)的比值，

即：S=Gd/Gb=Vd/Vb

圓形鍛件的外廓包容體按圓柱體計算(圖7-12)；

非圓形鍛件的外廓包容體按矩形六面體計算(圖7-13)；

(2)鍛件形狀復雜系數(S)為鍛件的重量或體積(Gd，鍛件形狀復雜系數S可分為四個等級，S越小表示鍛件形狀越復雜，見表7-3：

級別代號形狀復雜系數值S形狀復雜程度

ⅠS10.63～1簡單

ⅡS20.32～0.63一般

ⅢS30.16～0.32較復雜

ⅣS4≤0.16復雜

鍛件形狀復雜系數S可分為四個等級，S越小表示鍛件形狀越復雜，(3)鍛件材質系數(M)按材料可鍛性難易程度劃分。鋼質模鍛件分為兩類，M1，M2。

航標中將航空模鍛件分為四類：

M0：鋁、鎂合金；

M1：〈0.65%C的碳鋼或合金總含量<5.0%的合金鋼。

M2：≥0.65%C的碳鋼或合金總含量≥5.0%的合金鋼。

M3：不銹鋼、高溫耐熱合金和鈦合金。

(3)鍛件材質系數(M)按材料可鍛性難易程度劃分。鋼(4)鍛件精度等級（公差等級）

一般分為三級：

普通級（用于粗鍛和普通模鍛件）

半精密級(用于普通模鍛或半精鍛)

精密級（精鍛件）

其中精密模鍛應根據需要單獨確定鍛件的公差。

(4)鍛件精度等級（公差等級）

一般分為三級：

2、常見的幾種不同類型的公差

(1)長度、寬度和高度公差

長、寬、高尺寸公差屬外表面尺寸的，其正負偏差值大致按+2/3和-1/3比例分配，而內表面尺寸則按+1/3和-2/3分配。

查表時應該注意，長、寬、高尺寸是指在分模線一側同一塊模具上的尺寸。

2、常見的幾種不同類型的公差

(1)長度、寬度和高度公差

(2)厚度公差

與高度公差的區(qū)別在于高度公差是分模線一側沿高度方向的尺寸公差，而厚度公差是指跨過分模線的尺寸公差，影響厚度公差的因素除上述外，還有模具閉合情況，在鍛件圖上厚度公差控制著高度公差。

根據模鍛工藝的特點，鍛件的所有厚度尺寸公差應該一致，因此厚度公差可按最大厚度尺寸查表確定，其正負偏差一般按+3/4，-1/4或+2/3，-1/3的比例分配。

(2)厚度公差

與高度公差的區(qū)別在于高度公(3)沖孔公差

沖孔公差屬內表面尺寸，大小應根據孔徑確定，其正負偏差按+1/4,-3/4的比例分配。

(4)錯移公差

錯移公差是指鍛件上分模線一側的任一點和另一側的對應點之間不一致的允許范圍，其方向平行于主分模線。(3)沖孔公差

沖孔公差屬內表面尺寸，大小(5)殘留飛邊及飛邊過切量

殘留飛邊是：從鍛件本體到剪切邊的距離；

飛邊過切量：是從切出平面到理論出模角在分模線上交點的距離。

產生原因：在于錯移、切邊模刃口與鍛件尺寸偏差。(5)殘留飛邊及飛邊過切量

殘留飛邊是：從鍛件本體到剪切3、加工余量的確定

z=M+m+h+x/2

式中z─加工余量(mm)

M─精加工的最小余量(mm)

m─鍛件的最大錯移量等形位公差

h─表面缺陷(凹坑、脫碳等)層深度

x─鍛件尺寸的下偏差值。）

機加中有中間熱處理工序或零件須經焊接或組合加工時，應留有較多的余量。3、加工余量的確定

（三）模鍛斜度（出模斜度或拔模斜度）1、模鍛斜度定義：

為了克服模具的彈性收縮和摩擦阻礙作用，易于取件。在鍛件側表面上需要一定的斜度，稱為模鍛斜度。包括它固有的斜度（也就是自然斜度）和鍛件側表面上所附加的斜度。側表面指，在鍛件上與分模面相垂直方向上的平面或曲面。（三）模鍛斜度（出模斜度或拔模斜度）1、模鍛斜度鍛件外壁上的斜度稱為外模鍛斜度α

內壁上的斜度稱為內模鍛斜度β

2、作用：使鍛件成形后能從模膛中順利取出(取件)鍛件外壁上的斜度稱為外模鍛斜度α3、選擇原則：取件方便，節(jié)省金屬材料和加工

(1)在保證出模的前提下，模鍛斜度應盡量小。（最小原則）

α大到一定值時，可自動脫模，但α太大將會增大金屬的消耗量和余量。

但是，為了便于出模，高度較小的鍛件可采用較大的斜度，這時，多消耗的金屬量不大。如：H<50mm，查到3°改為5°；H<30mm，查的3°、5°一律改為7°。3、選擇原則：取件方便，節(jié)省金屬材料和加工

(1)在保(2)同一鍛件上內模鍛斜度要比外模鍛斜度大。

（大小原則）

原因在于鍛件冷卻時，外壁趨向離開模壁，而內壁正相反。

(3)模鍛斜度的大小（標準原則）

外斜度α標準值為：3°、5°、7°、10°、12°等，常取7°；

內斜度β標準值為：5°、7°、10°、12°、15°等，一般取10°。(2)同一鍛件上內模鍛斜度要比外模鍛斜度大。

（(4)同一鍛件上的外模鍛斜度和內模鍛斜度不應取多種斜度，而應各取一統(tǒng)一數值。（統(tǒng)一原則）

(5)對于深而窄的鍛模型腔，為方便出模，而且不至于過多的增加余塊，可采用雙級斜度。（雙級原則）

(6)只要鍛件能形成自然斜度，不必另外增設模鍛斜度。（自然原則）(4)同一鍛件上的外模鍛斜度和內模鍛斜度不應取多4、匹配斜度，上下模深度不同時，應按較深一側計算；為使分模線兩側的模鍛斜度相連而人為加大了的斜度。(圖7-14)

自然斜度是鍛件上的固有斜度，無需另增設斜度。

4、匹配斜度，上下模深度不同時，應按較深一側計算（四）圓角半徑作用：保證金屬流動、提高模具壽命、提高鍛件質量和便于出模。

鍛件上的凸圓角半徑稱為外圓角半徑r，也就是模具模膛上的凹圓角。作用是避免模具上的凹圓角太小造成應力集中導致開裂，以及鍛件充滿。

凹圓角半徑稱為內圓角半徑R，也就是模膛上的凸圓角，作用是便于金屬流動，防止鍛件折迭和模具壓塌。

（四）圓角半徑作用：保證金屬流動、提高模具壽命、提高鍛件質量

外圓角半徑r過小，充填困難，鍛模崩裂；

r過大，機械加工余量小

R太小，會造成纖維被割斷、折迭，鍛件報廢，模具壓

塌，影響出模；

R太大，使余量加大，導致充不滿。

一般可按公式：r=余量+零件相應處圓角半徑或倒角值

R=(2～3)r

圓角半徑應選標準數值，便于選用相應的制造模具的標準刀具。

外圓角半徑r過小，充填困難，鍛模崩裂；

（五）沖孔連皮對于有內孔的鍛件，錘上模鍛不能直接鍛出透孔，必須在孔內保留一層連皮。然后，在切邊壓力機上沖除。

1、平底連皮(圖7-20)常用形式。連皮厚度S可按圖7-21定或按書上給的公式計算。

因沖孔處金屬流動激烈，連皮處圓角半徑R1應比其它內圓角半徑R大

R1=R+0.1h+2mm。（五）沖孔連皮對于有內孔的鍛件，錘上模鍛不能2、斜底連皮(圖7-22)用于較大的內孔：d>2.5h，或d>60mm。以利于金屬流動，避免產生折迭和模具過早磨損或壓塌。但沖除時易使鍛件走樣。尺寸為：

S大=1.35S；S小=0.65S；

d1=(0.25～0.3)d或d1=0.12d+s

（s按平底連皮厚度計算）

2、斜底連皮(圖7-22)用于較大的內孔：d>2.5h，3、帶倉連皮(圖7-23)若鍛件需采用預鍛成形，對于較大的孔，可在預鍛時采用斜底連皮，而在終鍛時采用帶倉連皮。優(yōu)點是周邊薄，易沖除。

帶倉連皮的S和b按飛邊槽的橋口高度h和寬度b確定，倉部體積應足夠容納預鍛后斜底連皮上多余的金屬。3、帶倉連皮(圖7-23)若鍛件需采用預鍛成形，對于較大4、拱底連皮(圖7-24)鍛件內孔大(d>15h)，且高度h又較小時，金屬向外流動更為困難，可采用拱底連皮。既可容納更多的金屬，又可減少沖切時的厚度。

尺寸：S=0.4d；R2=5h；R1由作圖定

5、壓凹

4、拱底連皮(圖7-24)鍛件內孔大(d>15h)，且高（六）鍛件圖和鍛件技術條件鍛件圖(冷)是在零件圖基礎上，加上余量、余塊或其它特殊留量后繪制的圖，圖中鍛件外形用粗實線表示，零件外形用雙點劃線表示。鍛件的公稱尺寸與公差注在尺寸線的上面，而零件的尺寸注在尺寸線的下面的括號內。如圖7-25所示的齒輪和立柱的鍛件圖。（六）鍛件圖和鍛件技術條件鍛件圖(冷)是在零件圖基礎上，加上鍛件圖中無法表示的有關鍛件質量和檢驗要求的內容，

列入技術條件：

①未注明的模鍛斜度α和圓角半徑R；

②允許的錯移量和殘余飛邊的寬度；

③允許的表面缺陷深度；

④鍛后熱處理方法及硬度要求；

⑤表面清理方法；

⑥需要取樣的取樣位置；

⑦其它特殊要求，如直線度、平面度等。

鍛件圖中無法表示的有關鍛件質量和檢驗要求的內容，

列入技術條二、熱模鍛壓力機上模鍛件圖設計特點熱模鍛壓力機模鍛鍛件圖的設計原則和方法與錘上模鍛基本相同，但工藝參數和具體問題則需根據設備特點作適當處理。

二、熱模鍛壓力機上模鍛件圖設計特點熱模鍛壓1．可靈活選擇分模面（p145圖7-26）

由于熱模鍛壓力機備有頂件機構，因而對一些長桿形或杯形鍛件（如圖7-26所示桿形鍛件）可豎起進行模鍛，分模面不再象錘上模鍛那樣取在鍛件縱剖面上，而是取在鍛件最大橫截面上。1．可靈活選擇分模面（p145圖7-26）

這樣分模的好處：

(1)由于分模輪廓線長度減少，形狀簡單，從而使飛邊體積減少，切邊模也易于制造；

(2)豎立模鍛時可以鍛制錘上難以鍛出的深孔腔。

(3)豎立模鍛改變了鍛件的成形方法，即可用擠壓、鐓粗法代替拔長、滾壓法。

對于外形復雜的長軸類鍛件，分模方法與錘上模鍛相同，仍然按鍛件縱向最大剖面進行分模。

這樣分模的好處：

(1)由于分模輪廓線長度減少，形狀簡單2．用小一級模鍛斜度

外斜度a＝3o~7o，常取α＝5o；

內斜度β＝7o~10o

當不用頂桿時，模鍛斜度應當與錘上模鍛一樣選取。如采用頂桿模鍛斜度可顯著減小。但不應過小，否則會急劇增加頂件力而導致頂桿過早損壞。

2．用小一級模鍛斜度

外斜度a＝3o~7o3．余量和公差較小

熱模鍛壓力機模鍛能得到比錘上模鍛更精確的鍛件。余量的平均值在0.4～2mm范圍內，較錘上模鍛小30～50％，公差也相應減小，一般為0.2～0.5mm。

3．余量和公差較小

熱模鍛壓力機模鍛能得到比4．圓角半徑和沖孔連皮

它們的確定以及鍛件圖繪制規(guī)則等均可參照錘上模鍛方法處理。

因鍛壓機模鍛的慣性小、金屬充填型槽能力差，故圓角半徑應比錘上模鍛件大。

4．圓角半徑和沖孔連皮

它們的確定以及鍛件圖三、螺旋壓力機上模鍛件圖設計特點1．分模面

1）更應遵循錘上模鍛件圖分模面寬大深小原則；

由于螺旋壓力機上開式模鍛多為無鉗口模鍛，當不采用頂桿裝置時，應注意減小模膛方向的尺寸，以利于出模。

2）頂鐓類鍛件和在兩個方向上有凹坑的鍛件，分模面可以是一個或者多個，并且采用閉式模鍛，分模位置基本固定，一般設在金屬最后充滿處。三、螺旋壓力機上模鍛件圖設計特點1．分模面

2．機械加工余量和公差

帶有桿部的頂鐓類件，可參考平鍛機上模鍛的標準。

3．模鍛斜度和圓角半徑

1）模鍛斜度取決于有無頂桿裝置，有頂桿其模鍛斜度可減少1～2級；

2）圓角半徑(r，R)主要取決于鍛件材質和尺寸。按國標選擇。

2．機械加工余量和公差

帶有桿部的頂鐓類件，可參考平鍛機上模四、平鍛機上模鍛件圖設計特點平鍛機主要適合用于生產頂鐓類鍛件，它的鍛件圖設計方法與模鍛錘、熱模鍛壓力機、螺旋壓力機有很多區(qū)別。平鍛件設計主要解決分模位置、余量公差、模鍛斜度、圓角半徑等四個問題。

四、平鍛機上模鍛件圖設計特點平鍛機主要適合用于生產頂鐓類鍛件1．分模面選擇

1）有兩個相互垂直的分模面。

2）可以采用開式模鍛和閉式模鍛；

3）分模面選擇在最大輪廓處。

1．分模面選擇

1）有兩個相互垂直的分模面。

2）可以采用2．機械加工余量和公差：按標準確定

3．模鍛斜度

1）為了保證沖頭在機器回程時，鍛件外側及內孔不被沖頭“拉毛”，外側及內孔中應有外模鍛斜度α。

2）在凹模內成形帶雙凸緣的鍛件時，應設置內模鍛斜度β。2．機械加工余量和公差：按標準確定

3．模鍛斜度

1）4．圓角半徑

1）在沖頭中成形的部分：

外圓角半徑r=0.1H+1mm

內圓角半徑R=0.2H+1mm

H：沖頭部分成形的高度

2）在凹模中成形的部分：

外圓角半徑r=(a1+a2)/2+s

內圓角半徑R=0.2Δ+0.1mm一般R≥3mm

式中：a1：鍛件高度方向機械加工余量；

a2：鍛件徑向機械加工余量；

s：倒角值；

Δ：凸緣高度。

4．圓角半徑

1）在沖頭中成形的部分：

外圓角半徑§7-4模鍛工藝過程制定的內容和模鍛工藝方案選擇一、模鍛工藝過程制定的內容

1、組成模鍛工藝的幾種工序：

1）備料工序；

2）加熱工序；

3）鍛造工序：制坯和模鍛（預鍛和終鍛）§7-4模鍛工藝過程制定的內容和模鍛工藝方案選擇一、模鍛4）鍛后工序：彌補模鍛工序和其他前期工序的不足，使鍛件完全符合要求。

鍛后工序包括：切邊、沖孔、熱處理、校正、表面清理、磨毛刺、精壓等。

5）檢驗工序：工序間檢驗和最終檢驗

工序間檢驗為抽檢，檢驗項目有：幾何形狀尺寸，表面質量，金相組織和力學性能等。

4）鍛后工序：彌補模鍛工序和其他前期工序的不足，使鍛件完全符2、模鍛工藝過程制定的內容：

1）合理選擇模鍛工藝方案；

2）設計鍛件圖；

3）確定所需工序，并選擇所用設備；

4）確定模鍛工藝流程并填寫工藝卡片。

2、模鍛工藝過程制定的內容：

1）合理選擇模鍛工藝方案；

2二、模鍛工藝方案選擇：包括工藝和方法的選擇1、工藝方案選擇的基本原則：技術上可能，經濟上合理，保質量，低成本，高效益。

2、模鍛工藝的選擇

1）同一鍛件可采用不同設備、不同工藝制造，但產生的經濟效果不同；

2）生產批量較大時，采用模鍛錘或熱模鍛壓力機

生產批量較小時，采用螺旋壓力機，自由鍛錘上胎模鍛，固定模模鍛。二、模鍛工藝方案選擇：包括工藝和方法的選擇1、工藝方案選擇的3、模鍛方法的選擇

在某種設備上鍛件生產可采用不同的方法，選擇合理，則生產率高，模鍛工步簡單，材料消耗低，如單件模鍛，調頭模鍛，一火多件，一模多件，合鍛等。

1）單件模鍛：一個坯料只鍛一個鍛件，較大的鍛件都是單件模鍛。

2）調頭模鍛：毛坯下料長度可供鍛兩個鍛件，可以省去鉗夾頭，提高生產率。適合于單件重量2~3kg，長度不超過350mm的中小型件；不適合鍛細長、扁薄和帶落差的鍛件。

3、模鍛方法的選擇

在某種設備上鍛件生產可采用不同的3）一火多件：平鍛機上常用。帶桿鍛件采用切斷、空心鍛件采用穿孔的方法分離；

錘上也可使用此方法，切斷由切斷模膛來完成。

4）一模多件：在同一模塊上一次模鍛數個鍛件，大大提高了生產率，適用于0.5kg以下，不超過80mm的小型鍛件，2－3件；

可以與一火多件結合使用，4～10件。

5）合鍛：套鍛，將兩個不同鍛件組合在一起鍛造?？墒瑰懠壮尚危?jié)省金屬，減少模具數量，提高生產率。

3）一火多件：平鍛機上常用。帶桿鍛件采用切斷、空心鍛件采用穿§7-5模鍛變形工步的確定一、模鍛變型工步

坯料在每一模膛中的變形過程稱為模鍛鍛造工步。

§7-5模鍛變形工步的確定一、模鍛變型工步

一般的模鍛工藝流程：

任何一種鍛件投入生產前，首先必須根據產品零件的形狀尺寸、性能要求、生產批量和所具備的生產條件，確定模鍛工藝方案，制訂模鍛生產的全部工藝過程。

在模鍛時，一個模膛通常只完成一個相應的同名工步；反之，有一個工步必有一相應模膛。

工步的名稱和所用模膛的名稱是一致的。一般的模鍛工藝流程：

任何一種鍛件投入生產前，首先必須根據產模鍛鍛造工步，按其作用可分為三大類：

1、模鍛工步

預鍛：易產生折疊和充不滿的鍛件應采用。

預鍛需根據鍛件的復雜程度及其要求等因素加以選擇，

并不象終鍛那樣是每一模鍛件所必不可少的工步。

終鍛：必不可少模鍛鍛造工步，按其作用可分為三大類：

1、模鍛工步

預鍛：2、切斷工步：只有一種，就是切斷，使鍛件和毛邊分離。

3、制坯工步：拔長、滾擠、卡壓（直長軸類）為第一類

合理分配坯料成形、彎曲（彎軸類，帶枝芽類）為第二類

鐓粗、拍扁（短軸類），為第三類

作用：改變原毛坯的形狀，合理分配坯料，以適應鍛件橫截面形狀的要求，更好的充滿模鍛模膛。

另外，頂鐓類件常用積聚，沖孔，此外，還有彎曲、壓扁等制坯工步。2、切斷工步：只有一種，就是切斷，使鍛件和毛邊分離。

3二、主要模鍛設備的常用工步錘上模鍛：拔長、滾擠、鐓粗、卡壓、壓扁、成形、預鍛、終鍛、切邊等

熱模鍛壓力機上模鍛：鐓粗、彎曲、卡壓、壓扁、成形、預鍛和終鍛

螺旋壓力機上模鍛：鐓粗、彎曲、卡壓、壓扁、成形、預鍛和終鍛

平鍛機上模鍛：聚集、預成形、預成形沖孔（預鍛）、成形沖孔（終鍛）、切邊、彎曲、壓肩、穿孔、切芯頭、切斷。

二、主要模鍛設備的常用工步錘上模鍛：拔長、滾擠、鐓粗、卡壓、三、長軸類鍛件制坯工步選擇

長軸類模鍛件有直長軸件、彎曲軸件、帶枝芽長軸件和帶叉長軸件等。由于形狀的需要，長軸類模鍛件的模鍛工序有拔長、滾擠、彎曲、成形等制坯工步。三、長軸類鍛件制坯工步選擇

長軸類模鍛件制坯工步示例拔長滾擠1．直長軸鍛件制坯工步說明制坯工步簡圖模鍛件簡圖模鍛件類型長軸類模鍛件制坯工步示例拔長1．直長軸鍛件制坯工步說明制坯拔長滾擠彎曲2．彎曲軸鍛件拔長成形預鍛3．帶枝芽長軸件拔長2．彎曲軸鍛件拔長3．帶枝芽長軸件拔長滾擠預鍛4．帶叉長軸件

按金屬流動效率，長軸類模鍛件制坯工步的優(yōu)先次序是：拔長、滾擠、卡壓。為了得到彎曲軸模鍛件或帶枝芽、帶叉長軸件，還要用到彎曲和成形工步。

拔長4．帶叉長軸件按金屬流動效率，長軸類模鍛件制坯工步的優(yōu)

拔長、滾擠和卡壓三種制坯工步，以“計算毛坯”為基礎，參照經驗和圖表資料，結合具體生產情況確定。也可用經驗類比法選定制坯工步。拔長、滾擠和卡壓三種制坯工步，以“

改變坯料的形狀，改變金屬沿軸向的再分配，使坯料的形狀能保證模膛充滿的情況下，在模鍛后，鍛件各處的飛邊均勻。亦即應使坯料上各截面的面積等于鍛件上相應的截面積加上飛邊的截面積。按這一要求計算的坯料，稱為計算毛坯。

改變坯料的形狀，改變金屬沿軸向的再分配，使坯

一般計算步驟為：1、繪制計算毛坯的截面圖和直徑圖以模鍛件圖為依據，沿模鍛件軸線作若干個橫截面，計算出每個橫截面的面積，同時加上飛邊處的金屬面積。

式中：

——計算毛坯的截面積；

——模鍛件的截面積；

——飛邊充滿系數，形狀簡單的模鍛件取0.3~0.5，形狀復雜的取0.5~0.8；——飛邊槽的截面積。

一般計算步驟為：式中：——計算毛坯的截面

計算毛坯的截面圖(如下圖）就是以模鍛件軸線為橫坐標，計算毛坯的截面積為縱坐標繪出的曲線。該曲線下的面積就是計算毛坯的體積。

計算毛坯的直徑圖是以模鍛件軸線為對稱軸，計算毛坯的半徑為縱坐標繪出的對稱曲線。一張完整的計算毛坯圖包括三個部分，即模鍛件的主視圖、截面圖和直徑圖。計算毛坯的截面圖(如下圖）就是以模鍛件軸線為計算毛坯圖計算毛坯圖

2、計算平均直徑將計算毛坯的體積除以模鍛件長度或模鍛件計算坯料長度，可得到平均截面積，再確定其計算平均直徑。

2、計算平均直徑3、確定計算毛坯的頭部及桿部

將平均截面積和平均直徑在圖上用虛線繪出。凡是大于平均直徑的部分稱為頭部，反之稱為桿部。如果選用的坯料直徑恰與計算毛坯的平均直徑相等，并且不制坯，模鍛時將導致頭部金屬不足而桿部金屬多余。應選擇合適的坯料直徑和制坯工步。3、確定計算毛坯的頭部及桿部將平均截面積和平均直徑在圖上用4、計算工藝過程繁重系制坯工步的難易程度可用金屬變形工藝過程繁重系數描述：

4、計算工藝過程繁重系式中α——金屬流入頭部的繁重系數；dmax——計算毛坯的最大直徑；d均——計算毛坯的平均直徑；β——金屬沿軸向變形的繁重系數；dmin——計算毛坯的最小直徑；K——計算毛坯的桿部斜率；d拐——計算毛坯的拐點處直徑，可由拐點處截面積來換算。式中α——金屬流入頭部的繁重系數；5、查表確定制坯工步

據生產經驗繪制的工步方案如圖。制坯工步的難易程度還與鍛件質量有關。長軸類模鍛件制坯工步選擇圖5、查表確定制坯工步據生產經驗繪制的工步方案如圖

6、最后，根據計算出來的α，β，K，G，查表即可得出第一類制坯工步的初步方案。

6、最后，根據計算出來的α，β，K，G，查表即可得出第一類四、短軸類鍛件制坯工步選擇

圓餅類模鍛件一般使用鐓粗制坯，形狀復雜的宜用成型鐓粗制坯。不過在特殊情況下，也有用拔長、滾擠或打扁制坯的。四、短軸類鍛件制坯工步選擇圓餅類模鍛件一般圓餅類鍛件制坯工步示例

序號鍛件簡圖變形工步說明1自由鐓粗鐓粗一般齒輪鍛件2自由鐓粗成形鐓粗終鍛輪轂較高的法蘭鍛件圓餅類鍛件制坯工步示例序號鍛件簡圖變形工步說明1自由鐓粗一3拔長終鍛輪轂特高的法蘭鍛件4自由鐓粗打扁終鍛平面接近圓形的鍛件3拔長輪轂特高的4自由鐓粗平面接近圓形的鍛件

在確定坯料鐓粗后的尺寸時，尚需明確以下幾點：1、輪轂較矮的鍛件（參見下圖），為了防止輪轂和輪緣間產生折疊，鐓粗后直徑應滿足

。

輪轂矮的鍛件

在確定坯料鐓粗后的尺寸時，尚需明確以下幾點：輪轂2、輪轂較高的鍛件，為了防止輪轂和輪緣間產生折疊，鐓粗后直徑應滿足

輪轂高的鍛件

2、輪轂較高的鍛件，為了防止輪轂和輪緣間產生折疊，鐓粗后直

3、輪轂高且有內孔和凸緣的鍛件為保證鍛件充滿并便于坯料在終鍛模膛中放穩(wěn)，宜采用成形鐓粗。鐓粗后的坯料尺寸應符合下列條件：(a)(b)輪轂高凸緣大的鍛件(a)坯料(b)鍛件

3、輪轂高且有內孔和凸緣的鍛件為保證鍛件充滿并§7-6坯料尺寸的確定原坯料尺寸是下料的依據（確定下料長度），是計算鍛件材料消耗定額的依據。原坯料尺寸的計算，主要包括斷面尺寸和長度的計算?！?-6坯料尺寸的確定原坯料尺寸是下料的一、長軸類鍛件

原坯料直徑大小與制坯工步的性質有關，對于直長軸類，彎曲類，枝芽類及叉形類鍛件，其原坯料直徑，基本上就是“計算毛坯”的平均直徑。但考慮到制坯過程中坯料長度會略有增長。因此，原坯料直徑應選得大些，根據實踐經驗，不同的制坯工步有不同的數值。

一、長軸類鍛件

原坯料直徑大小與制坯工步的1．坯料截面積

(1)不用制坯工步S坯=(1.02～1.05)S均

(2)用卡壓或成形制坯S坯=(1.05～1.3)S均

(3)用滾擠制坯S坯=S滾=(1.05～1.2)S均

以上各式中S坯——坯料截面積；

S均——計算毛坯圖的平均截面積

(4)用拔長制坯

當采用拔長方法制坯時，原坯料直徑則應按“計算毛坯”大頭部分的平均直徑來計算，

S坯=S拔=V頭/L頭

式中V頭——包括氧化皮在內的鍛件頭部體積；

L頭——鍛件頭部長度。1．坯料截面積

(1)不用制坯工步S(5)用拔長＋滾壓聯(lián)合制坯(先拔長后滾擠)

S坯=S拔－K（S拔－S滾）

K－－計算毛坯直徑圖桿部的錐度

先進行制坯操作，先拔長使桿部伸長，而滾擠時頭部得到一定的聚料。所以，考慮到滾擠作用，適當減少坯料截面積。

(6)用輥鍛制坯

S坯＝S計max

這樣坯料截面積確定下來了，直徑或邊長也隨之確定，最后按照國家標準選擇標準規(guī)定的圓鋼或方鋼。(5)用拔長＋滾壓聯(lián)合制坯(先拔長后滾擠)

2．坯料長度

(1)求原坯料的體積

包括鍛件、飛邊、連皮、氧化皮及鉗料頭等部分的體積。

原坯料計算公式為：

V坯=(V件+V飛+V連)(1+δ%)

式中V件－鍛件體積，包括鍛件正公差之半；V飛－飛邊體積；

V連－沖孔連皮體積；δ－燒損的火耗。

普通鋼材的δ值可按表3-2計算。

(2)求原坯料的長度L坯

L坯=V坯/S’坯+L鉗

式中S‘坯－鋼材的截面積；L鉗－鉗夾頭的長度2．坯料長度

(1)求原坯料的體積

二、短軸類鍛件

餅類或短軸類鍛件一般用鐓粗制坯，所以毛坯尺寸應以鐓粗變形為依據進行計算。

毛坯體積為：V坯=(1+k)V件

式中：k－寬裕系數，考慮鍛件復雜程度影響飛邊體積，并計及火耗量。

對于圓形鍛件，k=0.12~0.25；對非圓形鍛件，k=0.2~0.35。二、短軸類鍛件

餅類或短軸類鍛件一般用鐓粗制坯，所鐓粗時坯料高徑比不能太大，否則坯料會產生縱向彎曲，而且不容易鍛透，坯料高度（長度）與直徑之比m值為1.8～2.2時，鐓粗坯料不易于產生縱向彎曲。

m值取得小，對鍛造有利，但是對下料不利，因為坯料直徑越粗，下料就越困難。

由此坯料直徑或邊長可選為：

D坯==(0.8～0.9)3√V坯

對于方坯：

a坯=(0.77～0.82)3√V坯

按國標選取標準規(guī)定的圓鋼或方鋼后，再根據坯料體積確定坯料的長度L坯：

L坯=V坯/S坯鐓粗時坯料高徑比不能太大，否則坯料會產生縱向§7-7設備噸位的確定設備噸位過小，鍛件內部鍛不透，生產率低;設備選得過大，浪費動力，提高鍛件成本，而且操作也不靈活，還易打壞工具。鍛造設備噸位大小要合適。§7-7設備噸位的確定設備噸位過小，鍛件內部鍛不透，生產率一、模鍛錘噸位的確定

1．經驗—理論公式

(1)對圓餅類鍛件所需模鍛錘噸位

G=(1-0.005D件)(1.1+2/D件)2(0.75+0.001D2件)D件·σ

式中第一項與變形速度有關；第二項為飛邊系數；第三項與變形程度ε有關的經驗值。公式推導詳見書上。

式中G─為設備噸位，(kg)；

D件─為鍛件直徑，(cm)；

σ─為終鍛時的強度極限，(MPa)。一、模鍛錘噸位的確定

1．經驗—理論公式

(1)對圓餅(2)對于長軸類鍛件，計算鍛錘噸位應計及形狀因素，

即模鍛錘噸位G‘=G（1+0.1√L件/B均）

式中G─按換算直徑D件=1.13√A件(鍛件水平投影面積)計算所得噸位；

L件─為鍛件長度；

B均─為鍛件平均寬度。

(2)對于長軸類鍛件，計算鍛錘噸位應計及形狀因素，

即模鍛2．經驗公式：

(1)雙作用模鍛錘

G=(3.5～6.3)K·S件(kg)

式中S件──鍛件和毛邊（按飛邊倉的50%計算）在水平面上的投影面積；

K──材料鋼種系數。

系數3.5用于生產率并不高的條件下，而系數6.3用于要求高生產率的條件下。2．經驗公式：

(1)雙作用模鍛錘

(2)單作用模鍛錘如模鍛時使用單作用錘（錘頭只靠自重落下，如夾板錘），則所需的噸位G單可用下式折算：

G單=(1.5～1.8)G(kg)

式中G──雙作用錘落下重，按(1)式計算。(工作介質既作用于工作缸上腔也作用于下腔使錘頭上下運動)

(3)無砧座錘如果采用無砧座錘，則所需噸位按以下式折算：

G無=2G(kg)(2)單作用模鍛錘如模鍛時使用單作用錘（錘頭只靠自重落二、熱模鍛壓力機噸位的確定熱模鍛壓力機上，終鍛變形力最大，因此只考慮終鍛變形力的計算。

在選擇設備的時候：所選設備的公稱壓力必須大于計算的變形力；設備的裝模空間應足夠安裝所用模具。二、熱模鍛壓力機噸位的確定熱模鍛壓力機上，終1．理論-經驗公式

按在分模面上投影的形狀，為圓形的鍛件和非圓形的鍛件，其模鍛所需壓力的公式不同。見書

1．理論-經驗公式

按在分模面上投影的形狀2．經驗公式

模鍛力F：

F=(64～73)K·S(KN)

式中S─包括飛邊橋部在內的鍛件在水平面的投影面積；

K─鋼種系數。

2．經驗公式

模鍛力F：

F=(64～三、螺旋壓力機噸位的確定有三種計算公式：

1．與鍛模形式有關的，分開式模鍛和閉式模鍛，按鍛件的投影面積大小計算，公式見書上。

2．根據鍛件總變形面積計算，包括鍛件面積、連皮面積還有飛邊面積。適用于一次打擊成形所需的設備噸位。

三、螺旋壓力機噸位的確定有三種計算公式：

1．與鍛模形式有關3．換算公式

已知鍛錘或鍛壓機的噸位時，螺旋壓力機與它們之間進行換算得到所需壓力。

F螺旋=K1G錘；

F螺旋=F壓/K2(KN)

式中G錘－鍛錘噸位(T)；F壓－熱模鍛壓力機所需壓力(KN)

K1－換算系數＝3500~4000；

K2=0.5~2.0，按工步變形量大小選取。(對于精壓、冷校正等小變形量工步，K2=1.5~2；對于切邊、沖孔等中等變形量工步K2=1~1.5；對于鐓頭等大變形量工步，K2=0.5~1.0。3．換算公式

已知鍛錘或鍛壓機的噸位時，螺旋四、平鍛機噸位的確定

1．經驗－理論公式

按終鍛工步頂鐓變形所需力計算：

F閉＝0.5(1－0.001D)D2σ

F開＝0.5(1－0.001D)(D＋10)2σ

式中F閉——閉式模鍛時平鍛機的壓力(KN)；

F開——開式模鍛時平鍛機的壓力(KN)；

D——鍛件鐓鍛部分的最大直徑(mm)，應考慮收縮量和正公差尺寸；

σ——終鍛時流動應力(MPa)。

上式只適用于D≤300mm的鍛件。四、平鍛機噸位的確定

1．經驗－理論公式

按終鍛工步頂鐓2．經驗公式

F＝57.5KS

式中S－為包括飛邊在內的鍛件最大投影面積；

K－為鋼種系數

對于中碳鋼和低合金鋼，如45、20Cr，取1；

對于高碳鋼及中碳合金鋼，如60、45Cr、45CrNi，取K＝1.15；

對高合金鋼，如GCr15、45CrNiMo，取K＝1.3。2．經驗公式

1、最孤獨的時光，會塑造最堅強的自己。

2、把臉一直向著陽光，這樣就不會見到陰影。

3、永遠不要埋怨你已經發(fā)生的事情，要么就改變它，要么就安靜的接受它。

4、不論你在什么時候開始，重要的是開始之后就不要停止。

5、通往光明的道路是平坦的，為了成功，為了奮斗的渴望，我們不得不努力。

6、付出了不一定有回報，但不付出永遠沒有回報。

7、成功就是你被擊落到失望的深淵之后反彈得有多高。

8、為了照亮夜空，星星才站在天空的高處。

9、我們的人生必須勵志，不勵志就仿佛沒有靈魂。

10、拼盡全力，逼自己優(yōu)秀一把，青春已所剩不多。

11、一個人如果不能從內心去原諒別人，那他就永遠不會心安理得。

12、每個人心里都有一段傷痕，時間才是最好的療劑。

13、如果我不堅強，那就等著別人來嘲笑。

14、早晨給自己一個微笑，種下一天旳陽光。

15、沒有愛不會死，不過有了愛會活過來。

16、失敗的定義：什么都要做，什么都在做，卻從未做完過，也未做好過。

17、當我微笑著說我很好的時候，你應該對我說，安好就好。

18、人不僅要做好事，更要以準確的方式做好事。

19、我們并不需要用太華麗的語言來包裹自己，因為我們要做最真實的自己。

20、一個人除非自己有信心，否則無法帶給別人信心。

21、為別人鼓掌的人也是在給自己的生命加油。

22、失去金錢的人損失甚少，失去健康的人損失極多，失去勇氣的人損失一切。

23、相信就是強大，懷疑只會抑制能力，而信仰就是力量。

24、那些嘗試去做某事卻失敗的人，比那些什么也不嘗試做卻成功的人不知要好上多少。

25、自己打敗自己是最可悲的失敗，自己戰(zhàn)勝自己是最可貴的勝利。

26、沒有熱忱，世間便無進步。

27、失敗并不意味你浪費了時間和生命，失敗表明你有理由重新開始。

28、青春如此華美，卻在煙火在散場。

29、生命的道路上永遠沒有捷徑可言，只有腳踏實地走下去。

30、只要還有明天，今天就永遠是起跑線。

31、認真可以把事情做對，而用心卻可以做到完美。

32、如果上帝沒有幫助你那他一定相信你可以。

33、只要有信心，人永遠不會挫敗。

34、珍惜今天的美好就是為了讓明天的回憶更美好。

35、只要你在路上，就不要放棄前進的勇氣，走走停停的生活會一直繼續(xù)。

36、大起大落誰都有拍拍灰塵繼續(xù)走。

37、孤獨并不可怕，每個人都是孤獨的，可怕的是害怕孤獨。

38、寧可失敗在你喜歡的事情上，也不要成功在你所憎惡的事情上。

39、我很平凡，但骨子里的我卻很勇敢。

40、眼中閃爍的淚光，也將化作永不妥協(xié)的堅強。

41、我不去想是否能夠成功，既然選了遠方，便只顧風雨兼程。

42、寧可自己去原諒別人，莫等別人來原諒自己。

43、踩著垃圾到達的高度和踩著金子到達的高度是一樣的。

44、每天告訴自己一次：我真的很不錯。

45、人生最大的挑戰(zhàn)沒過于戰(zhàn)勝自己！

46、愚癡的人，一直想要別人了解他。有智慧的人，卻努力的了解自己。

47、現(xiàn)實的壓力壓的我們喘不過氣也壓的我們走向成功。

48、心若有陽光，你便會看見這個世界有那么多美好值得期待和向往。

49、相信自己，你能作繭自縛，就能破繭成蝶。

50、不能強迫別人來愛自己，只能努力讓自己成為值得愛的人。

51、不要拿過去的記憶，來折磨現(xiàn)在的自己。

52、汗水是成功的潤滑劑。

53、人必須有自信，這是成功的秘密。

54、成功的秘密在于始終如一地忠于目標。

55、只有一條路不能選擇――那就是放棄。

56、最后的措手不及是因為當初游刃有余的自己

57、現(xiàn)實很近又很冷，夢想很遠卻很溫暖。

58、沒有人能替你承受痛苦，也沒有人能搶走你的堅強。

59、不要拿我跟任何人比，我不是誰的影子，更不是誰的替代品，我不知道年少輕狂，我只懂得勝者為。

60、如果你看到面前的陰影，別怕，那是因為你的背后有陽光。

61、寧可笑著流淚，絕不哭著后悔。

62、覺得自己做得到和做不到，只在一念之間。

63、跌倒，撞墻，一敗涂地，都不用害怕，年輕叫你勇敢。

64、做最好的今天，回顧最好的昨天，迎接最美好的明天。

65、每件事情都必須有一個期限，否則，大多數人都會有多少時間就花掉多少時間。

66、當你被壓力壓得透不過氣來的時候，記住，碳正是因為壓力而變成閃耀的鉆石。

67、現(xiàn)實會告訴你，不努力就會被生活給踩死。無需找什么借口，一無所有，就是拼的理由。

68、人生道路，絕大多數人，絕大多數時候，人都只能靠自己。

69、不是某人使你煩惱，而是你拿某人的言行來煩惱自己。

70、當一個人真正覺悟的一刻，他放棄追尋外在世界的財富，而開始追尋他內心世界的真正財富。

71、失敗并不意味你浪費了時間和生命，失敗表明你有理由重新開始。

72、人生應該樹立目標，否則你的精力會白白浪費。

73、山澗的泉水經過一路曲折，才唱出一支美妙的歌。

74、時間告訴我，無理取鬧的年齡過了，該懂事了。

75、命運是不存在的，它不過是失敗者拿來逃避現(xiàn)實的借口。

76、人總是在失去了才知道珍惜！

77、要銘記在心：每天都是一年中最美好的日子。

78、生活遠沒有咖啡那么苦澀，關鍵是喝它的人怎么品味！每個人都喜歡和向往隨心所欲的生活，殊不知隨心所欲根本不是生活。

79、別拿自己的無知說成是別人的愚昧！

80、天空的高度是鳥兒飛出來的，水無論有多深是魚兒游出來的。

81、思想如鉆子，必須集中在一點鉆下去才有力量。

82、如果我堅持什么，就是用大炮也不能打倒我。

83、我們要以今天為坐標，暢想未來幾年后的自己。

84、日出時，努力使每一天都開心而有意義，不為別人，為自己。

85、有夢就去追，沒死就別停。

86、今天不為學習買單，未來就為貧窮買單。

87、因為一無所有這才是拼下去的理由。

88、只要我還有夢，就會看到彩虹!

89、你既認準這條路，又何必在意要走多久。

90、盡管社會是這樣的現(xiàn)實和殘酷，但我們還是必須往下走。

91、能把在面前行走的機會抓住的人，十有八九都會成功。

92、你能夠先知先覺地領導產業(yè)，后知后覺地苦苦追趕，或不知不覺地被淘汰。

93、強烈的信仰會贏取堅強的人，然后又使他們更堅強。

94、人生，不可能一帆風順，有得就有失，有愛就有恨，有快樂就會有苦惱，有生就有死，生活就是這樣。

95、好習慣的養(yǎng)成，在于不受壞習慣的誘惑。

96、凡過于把幸運之事歸功于自我的聰明和智謀的人多半是結局很不幸的。

97、如果我們一直告誡自己要開心過每一天，就是說我們并不開心。

98、天氣影響身體，身體決定思想，思想左右心情。

99、不論你在什么時候結束，重要的是結束之后就不要悔恨。

100、只要還有明天，今天就永遠是起跑線。1、最孤獨的時光，會塑造最堅強的自己。132

材料科學與工程學院第七章模鍛工藝

材料科學與工程學院第七章模鍛工藝模鍛工藝培訓課程課件一、模鍛錘

1、蒸汽空氣模鍛錘：簡稱模鍛錘，普遍應用。2、無砧座錘3、高速錘4、液壓模鍛錘§7-1常用模鍛設備及其工藝特點常用鍛模設備主要有：模鍛錘，熱模鍛壓力機

螺旋壓力機和平鍛機。一、模鍛錘

1、蒸汽空氣模鍛錘：簡稱模鍛錘，普遍應用。1、與熱模鍛壓力機相比，其主要工作特性：

（1）靠沖擊力變形，打擊速度較高（7～9m/s），受力系統(tǒng)不封閉，由下砧傳給基礎；

（2）行程不固定，打擊次數多；

（3）抗偏載能力和導向精度較差，而且無頂出裝置。1、與熱模鍛壓力機相比，其主要工作特性：

（1）靠沖擊力變2、工作特性其工藝特點：

（1）鍛件上難充滿的部分應盡量放在上模，因為上模模膛的填充性更好；

（2）一般不需其他設備為其制坯，具有廣泛的通用性；

（3）其工作特性決定了其模鍛件的精度不高，且拔模斜度較大。

2、工作特性其工藝特點：

（1）鍛件上二、熱模鍛壓力機（簡稱鍛壓機）分有：連桿式、雙滑塊式、楔式。

它是為避免模鍛錘的缺點而研制的一種專用曲柄壓力機，設備規(guī)格6300kN～12萬kN。

依靠曲柄的傳動，滑塊作上下往復運動。二、熱模鍛壓力機（簡稱鍛壓機）分有：連桿式、雙滑塊式、楔式。1、與模鍛錘相比，其工作特性為：

（1）靜壓成形，無震動和噪音；

（2）機架和曲柄連桿機構的剛性大，工作時彈性變形小；

（3）滑塊行程一定，每一模鍛工步只要一次行程完成；

（4）導向精度和承受偏載的能力強；

（5）有上下頂件裝置，便于鍛件脫模。

1、與模鍛錘相比，其工作特性為：

（1）靜壓成形，無震動和噪工藝特