实验1 开式模锻的变形过程教案资料
锻压成形课程设计
锻压成形课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握锻压成形的基本概念、原理和方法，能够分析锻压成形过程中材料的行为和成形工艺的基本参数，具备一定的工程实践能力。
具体来说，知识目标包括：1.掌握锻压成形的定义、分类和应用范围；2.理解锻压成形过程中材料的行为规律；3.熟悉成形工艺的基本参数及其对成形质量的影响。
技能目标包括：1.能够分析锻压成形过程中材料的变形情况；2.能够根据材料的特性和成形要求，合理选择成形工艺参数；3.能够运用所学知识解决实际工程问题。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的工程意识，使其认识到锻压成形在工程实际中的应用价值；2.培养学生对锻压成形技术的兴趣，激发其进一步学习的动力；3.培养学生团队合作精神，提高其沟通与协作能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括锻压成形的基本概念、原理和方法，以及成形工艺参数对成形质量的影响。
具体内容包括：1.锻压成形的定义、分类和应用范围；2.锻压成形过程中材料的行为规律；3.成形工艺参数的选择和计算方法；4.常见成形工艺及其应用实例；5.成形工艺参数对成形质量的影响分析。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法包括：1.讲授法：用于传授锻压成形的基本概念、原理和方法，以及成形工艺参数的选择和计算方法；2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生更好地理解锻压成形技术的应用；3.实验法：学生进行实地参观和实验操作，加深对锻压成形过程的理解；4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高其沟通能力和团队协作精神。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量，将充分利用校内外教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体资源包括：1.教材：《锻压成形技术基础》等；2.参考书：《金属塑性成形原理》、《锻压工艺与模具设计》等；3.多媒体资料：PPT课件、视频资料、图片等；4.实验设备：锻压成形实验装置、模具等。
机械制造工艺基础(第二章)教案
任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.28第二章锻压单元计划目的要求 1、掌握锻造的分类及工艺过程。
2、了解锻造的特点及应用。
3、掌握冲压的分类、特点及应用。
4、能够准确的判断锻造缺陷及产生的原因。
重点 1、锻造的分类及工艺过程。
2、冲压的分类。
3、锻造中的缺陷及产生的原因。
难点 自由锻与模锻的区别、冲压的不同工序。
课时安排 概述（1个课时）金属的加热和锻件冷却（1个课时）自由锻（2个课时）模锻（1个课时）冲压（1个课时）复习（1个课时）讲解习题册（1个课时）任课教师：胡迎春 班级：13级车、铣、钳 日期：4.29课程名称 机械制造工艺基础授课内容 教材对应位置 审批：压力加工 章 节二 1授课时数 1 授课时间 第二周 授课方式 讲授法教学目标认 知 目 标 掌握锻压的定义分类。
掌握锻造、冲压的定义及分类。
了解锻造、冲压的特点。
了解其他的压力加工的方法。
情 感 目 标 开拓思维，全面灵活的考虑、处理问题专业能力目标 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学重难点 教学重点 锻压的定义及分类。
锻造冲压的定义分类。
教学难点 压力加工的工序突破方法 通过观看锻压的加工视频、例举常见的锻压零件的实例加强理解。
自主探究 学生自行讨论在实际中所见到的锻压。
教 具 多媒体教学过程 主要内容及步骤组织教学 维持秩序、清点人数导入新课 把原材料制成毛坯是零件加工的前提，通常是由热加工工序来完成。
确定零件的结构时，必须与毛坯制造的工艺特点相适应，机械加工常用的毛坯有铸件、锻件、焊件和型材。
本章着重介绍应用普遍的锻压。
讲授新课 第二章 锻压§2－1 压力加工锻压：对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
一、锻造教学过程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤讲授新课锻造：在加压设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。
开式模锻工艺及模具设计
– 可以近似认为，在模锻过程中，金属只在它所在径向平面 （称为流动平面）内沿高度和径向同时流动。
– 终锻前常采用镦粗或压扁制坯，以保证锻件成形质量。
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第二节 模锻件的分类及表示锻件复杂程度的参数
一、模锻件的分类
二、表示模锻件复杂程度的参数
第二类为长轴线类锻件
• 其特点是：
– 锻件的长度与宽度或高度的尺寸比例较大。 – 按锻件外形、主轴线、分模特征，可分成直长轴线、弯曲 轴线和枝芽类及叉类锻件。
8
第一节 开式模锻的变形特征
1. 开式模锻的变形特征
2. 飞边槽的作用
1. 开式模锻的变形特征
• 第Ⅱ阶段(形成飞边) – 第Ⅰ阶段后期金属流动受到模膛壁的阻碍，坯料在垂直于作用力方向 的自由流动受到限制，继续压缩时，金属沿着平行于受力方向流向模 膛深处，又继续沿垂直于作用力方向流向飞边槽，形成少许飞边。 – 此时变形抗力明显增大，模膛内的金属处于较强的三向压应力状态。
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第二节 模锻件的分类及表示锻件复杂程度的参数
一、模锻件的分类
二、表示模锻件复杂程度的参数
表6-1 锻件的分类
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第二节 模锻件的分类及表示锻件复杂程度的参数
一、模锻件的分类
二、表示模锻件复杂程度的参数
第一类为短轴线类锻件
• 其特点是： – 锻件高度方向的尺寸通常比其平面图中的长、宽尺小，锻 件平面图呈圆形、方形或近似圆形和方形。 – 这类锻件模锻时，坯料的轴线与打击方向相同。
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第一节 开式模锻的变形特征
1. 开式模锻的变形特征
2. 飞边槽的作用
2. 飞边槽的作用
• 1）造成足够大的横向阻 力,迫使金属充满模膛； • 2）容纳坯料上的多余金 属，起补偿与调节作用；
锻压成形课程设计
锻压成形课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解锻压成形的基本概念，掌握金属材料在塑性变形过程中的应力-应变关系。
2. 学生能掌握常见锻压工艺的原理及适用范围，了解不同材料的锻压性能特点。
3. 学生能够解释锻压成形过程中可能出现的缺陷，并提出相应的解决措施。
技能目标：1. 学生能够运用数学和物理知识分析锻压成形过程中金属流动和应力分布情况。
2. 学生能够操作简单的锻压设备，完成基础锻压成形实验，具备初步的动手实践能力。
3. 学生能够结合实际案例，设计简单的锻压工艺流程，具备一定的工艺分析和优化能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱专业，树立正确的专业思想，增强对制造业的认同感。
2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力，使学生能够在团队中发挥积极作用。
3. 培养学生勇于探索、敢于创新的精神，提高面对工程问题时的解决能力和应变能力。
课程性质：本课程为专业基础课程，旨在帮助学生建立锻压成形的基本理论体系，培养实际操作和工艺设计能力。
学生特点：学生已具备一定的物理和数学基础，具有较强的学习能力和动手实践欲望。
教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的工程素养和创新能力，提高学生的综合素质。
通过对课程目标的分解，使学生在掌握基础知识的同时，能够更好地应对工程实际问题。
二、教学内容1. 锻压成形基本概念：包括锻压成形定义、分类、应用范围及特点。
- 教材章节：第一章 锻压成形概述- 内容：锻压成形原理、工艺类型、材料适应性。
2. 金属塑性变形理论：介绍金属在塑性变形过程中的应力-应变关系，阐述塑性变形的基本规律。
- 教材章节：第二章 金属塑性变形理论- 内容：应力、应变、塑性变形、屈服准则、流动应力。
3. 锻压工艺及设备：分析不同锻压工艺的原理、流程、设备及其适用范围。
- 教材章节：第三章 锻压工艺及设备- 内容：锻造、挤压、冲压、模锻、自由锻、锻压设备介绍。
4. 锻压成形缺陷及其控制：探讨锻压成形过程中可能出现的缺陷，分析原因及解决措施。
锻造成型课程设计
锻造成型课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握锻造成型的基本概念，包括锻造工艺、锻造设备和锻造材料。
2. 学生能够描述锻造过程中金属流变、温度分布和应力应变等关键参数。
3. 学生能够解释锻造对金属材料组织性能的影响，并了解不同锻造方法的应用领域。
技能目标：1. 学生能够运用锻造工艺知识，分析并解决实际问题，如制定合适的锻造工艺路线。
2. 学生能够操作简易锻造设备，完成指定形状和尺寸的锻件制作。
3. 学生能够运用测量工具和分析方法，评估锻造过程中的变形程度和锻件质量。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对锻造工艺的兴趣，认识到锻造在制造业和国家经济发展中的重要性。
2. 学生在团队协作中增强沟通与协作能力，培养工匠精神，尊重劳动者。
3. 学生关注锻造行业的发展趋势，具备环保意识，认识到绿色锻造对可持续发展的重要性。
课程性质：本课程为技术实践类课程，以锻造技术为主线，结合理论知识与实践操作，培养学生对锻造工艺的认识和应用能力。
学生特点：学生为八年级工业技术课程学习者，具备一定的物理和数学基础，对实践活动有较高的兴趣。
教学要求：课程要求学生在理解理论知识的基础上，注重实践操作，通过实际操作和案例分析，提高学生对锻造技术的应用能力。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，提高学生的综合素质。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 锻造基本概念：介绍锻造的定义、分类和基本过程，包括热锻造、冷锻造和温锻造的特点及应用。
- 教材章节：第二章 锻造技术基础2. 锻造工艺：讲解锻造工艺参数、工艺路线设计，以及常见锻造缺陷及其预防措施。
- 教材章节：第三章 锻造工艺及设备3. 锻造设备与工具：介绍常用锻造设备、模具和工具的结构、性能及使用方法。
- 教材章节：第三章 锻造工艺及设备4. 锻造材料：分析锻造用材料的基本要求、选用原则以及锻造过程中材料组织性能变化。
锻压实习教案
相关的概念有：氧化、脱碳、过热、过烧、内部裂纹等。 值得注意和提醒的问题： 加热过程中一旦发现有过烧和内部裂纹的坯料一律报废。 根据不同钢的含碳量，确定不同钢种的锻造加热温度。 例如：碳素钢的始锻温度为 1200~1250oC，此时坯料处于良好的可锻性状 态，可采用各种方法对金属坯料进行外力锻打。 终锻温度：750~800oC，此时坯料随着温度不断的降低(空气、砧座、锤头 等金属的传热导致热损失)，此时已形成变形抗力致使锻件硬度提高，锻打费 力，强行锻打易损坏甚至引发人身或设备事故。当感觉到锻打很费力的情况 下怎么办？(提问：马上停止操作—将坯料重新装入电炉加热达到可塑性)。 自由锻造工序及操作： 1）镦粗(以圆柱形实心棒为例)―坯料垂直方向施加外力减小高度，增加 截面的锻造方法称为镦粗。主要用于圆盘状零件的锻造方法。
5)弯曲：使坯料弯成一定的角度或形状。 6)切割：将坯料分割开或部分割断。 7)扭转：将坯料一部分沿另一部分旋转一定的角度。 8)错移：将坯料一部分相对于另一部分错开，常用在生产阶梯或锯齿形锻 造的方法。 （二）胎模锻 胎模段是在自由锻设备(如空气锤)上使用模具生产锻件的方法。一般过程 是先用自由锻方法使毛坯初步形成，然后在胎模中终锻形成。胎模与自由锻 设备(如空气锤)不进行机械固定，只是在使用时平放在下砥上。 胎模的结构形式很多，主要可分为扣模、套模、合模等。胎模主要用于 成形回转体锻件，如：锻造齿轮、法兰盘等。 （三）模锻 在模锻设备上，利用高强度的锻模使金属毛坯在封闭的模膛内塑性流动获 得高质量锻造方法，称为模锻。 特点与应用： 1.模锻生产率高； 2.锻件成形靠模膛控制，可锻出形状复杂，尺寸准确，更接近于成品的 锻件； 3.锻造流线比较完整，有利于提高零件的力学性能和使用寿命和。 4.锻件表面光洁，尺寸精度高，加工余量小，节约材料和机械加工的时 间。 5.简便、质量容易控制，生产过程易实现机械化、自动化。 （四）板料冲压
《锻造工艺学》辅导教案
《锻造工艺学》辅导教案
关小军
材料科学与工程学院材料加工工程系
第一次讲课
一、讲授内容
第一章绪论
一、锻造工艺学及其性质
二、锻造生产的特点及其在国民经济中的作用
三、我国锻造生产的历史，现状及发展趋势
四、锻造生产方法的分类及工艺流程
五、课程的任务。
第二章锻造用原材料及下料方法
8、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？
9、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？
10、两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响？
11、选择加热速度的原则是什么？提高加热速度的措施有哪些？
12、均热保温的目的是什么？
13、冷锭和热锭的加热规范各有什么特点？为什么？、
五、要求重点掌握的知识点
1、挤压的应力应变分析
2、挤压筒内金属的变形流动特点、规律及其影响因素。
3、 “死区”产生原因、应力应变分析及其对成形质量的不良影响。
4、常见挤压缺陷的形成原因及其预防措施。
5、径向挤压的用途、变形分析及其张模力计算。
6、顶镦用途及其模具设计原则。
六、所需学时
2学时
第十次讲课
1、金属塑性变形所遵循的基本规律和影响因素。
2、镦粗、拔长工序的金属受力分析。
2、镦粗、拔长工序的金属变形和流动特点。
3、镦粗、拔长时常见金属缺陷、产生机理及其预防措施。
六、所需学时
3学时
第五次讲课
一、讲授内容
第四章自由锻主要工序分析
第四节冲孔
一、冲孔的受力变形分析
二、冲孔的质量分析
第五节扩孔
一、冲子
实验1 开式模锻的变形过程教案资料
实验开式模锻的变1 程过形．精品文档实验一开式模锻的变形过程一、实验目的1.了解开式模锻的变形过程和金属填充特点。
2.了解开式模锻毛边槽的作用和对变形过程的影响。
3.分析毛坯尺寸、形状对变形各阶段的影响。
4.分析试件产生缺陷的原因。
二、实验原理本实验以环形铅试件的模锻来观察开式模锻变形过程的金属流动情况。
可将变形过程分为四个变形阶段进行分析。
简述各变形阶段的特点。
第I阶段——自由变形阶段：当模具的凸起部分与金属接触开始进行压下（图1a），金属被局部镦粗或局部压入变形，金属横向流动，宽度尺寸增加，到金属与模膛侧壁接触围上。
这个阶段的变形，实在没有横向约束情况下的自由H?），压下量为（图1b1变形，所以变形力小，且增加缓慢。
第II阶段——约束变形及生成毛边阶段：当上模继续下压时，金属收到模膛侧壁的横向约束，并且开始形成毛边而增加了横向阻力，有利于金属向模膛深度方向流动，知道模膛大部分充满为止。
只有模膛上下底部处的小凹圆角处尚没有充满。
这H?），压下量为（图22个阶段的变形力稍有增加。
第III阶段——充满阶段：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档随着上模的继续下压，毛边逐渐变薄，温度降低，在毛边桥部的压应力产生表面摩擦阻力使金属向外流动困难，迫使金属充满模膛地步的凹圆角处，使。
这个阶段模具尚未闭合，变形力增加H?），压下量为模膛完全充满（图33很快。
第IV阶段——锻足阶段：上阶段结束时，模膛已充满，因温度的降低，变形抗力增大，毛边进一步变薄，毛边桥部处的横向阻力将更大，为获得锻件高度尺寸，要将多余的金属挤出流入毛边仓部，只有作用更大的变形压力，知道上下模闭合为止（图4），压下量为。
这个阶段的变形力急剧增大，是计算和选择设备能力的依H?4据。
锻连a) b)1图4图图图 2 3收集于网络，如有侵权请联系管理员删除．精品文档根据实验所了解的开式模锻变形过程各阶段特点，得出改善开式模锻变形，阶段即在变形力不太大，毛边产生不H?H?过程的基本原则是：尽量扩大21阶段，从降低变形力，减少H?太多的情况下，使大量的金属流入模膛。
开式模锻成形的力学分析
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r
S
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开式模锻成形的力学分析
一、开式模锻的特点
飞边槽：飞边桥部、飞边仓部； 飞边作用：提充满供阻力使金
属型腔；
开式模锻的三个阶段： ➢镦粗阶段； ➢充满模腔阶段； ➢上下模闭合阶段（打靠或锻足）。
二、轴对称零件模锻变形力计算
1、受内压厚壁圆筒的应力分布
飞边桥部对飞边仓部的挤压作用类似 于厚壁圆筒受内压，为轴对称问题。
r
S
0.5
1 hb
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飞边桥部变形力和单位流动压力
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锻 造 实 习 教 案
锻造实习教案一、锻造实习的目的1、了解锻造基本概念2、了解主要锻造设备的结构、工作原理和特点4、熟悉锻造的简单工序及应用二、安全注意事项1.实习前穿戴好各种安全防护用品，检查各种工具的木柄是否牢固。
空气锤上、下铁砧是否稳固，铁砧上不许有油、水和氧化皮。
2.要根据加热坯料的形状选择好夹钳，夹持牢靠后方可锻打，以免坯料飞出伤人。
3.只有在指导人员直接指导下才能操作空气锤。
空气锤严禁空击或锻打较硬的东西。
4.锻锤工作时，严禁用手伸入工作区域内或在工作区域内放取各种工具、模具。
5. 锻区内的锻件毛坯必须用钳子夹取，不能直接用手拿取，以防烫伤，要知“红铁不烫人而黑铁烫人”的常识。
6. 设备一旦发生故障时应首先关机、切断电源。
三、锻造的基本概念锻压是在外力作用下使金属材料产生塑性变形，从而获得具有一定形状和尺寸的毛坯或零件的加工方法。
它是机械制造中的重要加工方法。
锻压包括锻造和冲压。
锻造又可分为自由锻造和模型锻造两种方式。
锻造能消除金属铸锭中的一些铸造缺陷，使其内部晶粒细化，组织致密，力学性能显著提高。
重要的机器零件和工具部件，如车床主轴、高速齿轮、曲轴、连杆、锻模、刀杆等，大都采用锻造制坯。
锻造生产工艺过程：下料——加热——锻造——冷却——检验。
自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。
自由锻造分手工自由锻和机器自由锻两种。
四、自由锻造的工具和设备常用的机器自由锻设备有空气锤、蒸气-空气锤和水压机，其中空气锤使用灵活，操作方便，是生产小型锻件最常用的自由锻设备。
空气锤的规格是用落下部分的质量来表示，一般为20～1000kg。
（另外还有加热炉及锻件冷却。
简要介绍）空气锤的型号（用汉语拼音字母和数字表示）：75公斤）4组第1型空气锤）1、空气锤的结构原理空气锤是由锤身（单柱式）、双缸（压缩缸和工作缸）、传动机构、操纵机构、落下部分和锤砧等几个部分组成，如图a所示。
锻造成形讲课文档
锻造工艺过程为：
制坯（如拔长、滚压、弯曲、成形） ——预锻——终 锻。
② 短轴类锻件 模锻时坯料轴线方向与打击方向相同，金属沿高度、
宽度和长度方向同时流动。
工艺过程：
制坯（镦粗、压扁） ——终锻。
第七页，共26页。
③ 顶镦类锻件
采用顶镦工艺实现锻件成形。分为热顶镦和冷顶镦。 工艺过程：聚料——预成形——终成形。 ④ 复杂类锻件
锻造属于二次塑性成形，变形方式为体积成形。
分类：
按所用工具及模具安置情况不同，可分为以下几类：
名 称 特 点 自 由 锻 靠 固 定 的 平 钻 和 型 钻 成 形 胎 模 锻 锻 模 为 可 移 动 式 模 锻 锻 模 为 固 定 式
第三页，共26页。
一、自由锻
自由锻是在锻锤或压力机上,使用简单或通用的工具使 坯料变形, 获得所需几何形状和内部质量的锻件的成形方法。
② 模具结构更简单 ③ 设备简单,经济。 ④ 更换模快,生产周期缩短,成本降低。
第十二页，共26页。
2．胎模锻对模具的要求
1) 常用胎模的结构与用途 2) 胎模锻对模具的要求
① 能获得优质锻件。
② 保证强度的前提下,胎模重量尽量减轻。 ③ 合理选用模具材料,便于制模简单,降低模具成本。 ④ 操作方便,生产效率高。
第二十四页，共26页。
2．模锻件结构工艺性 模锻件的形状可比自由锻复杂,但为了使金属易于充满模膛,
减少变形工序和提高模具寿命,模锻件外形的设计仍应力求简单、
平直和对称, 尽量避免锻件的截面差别过大,或具有过薄的壁,过高
的筋和凸起等结构。
第二十五页，共26页。
3．胎模锻件结构工艺性
模锻教案
模锻教案【教学任务】：1、掌握模锻的概念、特点和应用2、了解模锻设备3、掌握胎模锻特点【教学课时】1学时一、模锻将加热后的坯料放到锻模的模腔内，经过锻造，使其在模腔所限制的空间内产生塑性变形，从而获得锻件的锻造方法叫做模型锻造，简称模锻。
模锻的生产率高，并可锻出形状复杂、尺寸准确的锻件，适宜在大批量生产条件下，锻造形状复杂的中、小型锻件。
目前常用的模锻设备有蒸汽-空气模锻锤、摩擦压力机等。
蒸汽-空气模锻锤的规格也以落下部分的重量来表示，常用的为1～10t。
二、胎模锻胎模锻是在自由锻设备上使用简单的模具（称为胎模）生产锻件的方法。
胎模的结构形式较多，如图4-2为其中一种，它由上、下模块组成，模块上的空腔称为模膛，模块上的导销和销孔可使上、下模膛对准，手柄供搬动模块用。
胎模锻的模具制造简便，在自由锻锤上即可进行锻造，不需模锻锤。
成批生产时，与自由锻相比较，锻件质量好，生产效率高，能锻造形状较复杂的锻件，在中小批生产中应用广泛。
但劳动强度大，只适于小型锻件。
胎模锻造所用胎模不固定在锤头或砧座上，锤锻打上模背部。
待上、下模接触，坯料便在模膛内锻成锻件。
胎模锻时，锻件上的孔也不能冲通，留有冲孔连皮；锻件的周围亦有一薄层金属，称为毛边。
因此，胎模锻后也要进行冲孔和切边，以去除连皮和毛边。
其过程如图4-3所示。
常用的胎模结构形式主要套筒模和合模两种。
套筒模有开式筒模、闭式筒模和组合式筒模，主要用于锻造齿轮、法兰盘等回转体锻件。
合模主要用于锻造连杆、叉形件等形状较复杂的非回转体锻件。
图4-3 胎模锻的生产过程a)用胎模锻出的锻件b)用切边模切边c)冲掉连皮d)锻件。
第6章_模锻成形工步分析.
2、打击能量和模锻力对成形品质的影响如下表。
2021/7/13
3、锻压设备的影响
（1）液压机闭式模锻一般不产生飞边，在合理 选用设备吨位的条件下，可以靠控制压力大小 使变形过程在产生飞边之前结束。 （2）平锻机闭式模锻，一般不产生飞边，在合 理选用设备吨位的条件下，可以靠控制压力大 小使变形过程在产生飞边之前结束。
2021/7/13
模锻的缺点：
1）模锻是整体成形，摩擦阻力大，故模锻所需设备 吨位大，设备费用高；
2）锻模加工工艺复杂，制造周期长，费用高。故 只适用于中小型锻件的成批或大批生产。如图3-1所 示为典型模锻件。模锻广泛应用于国防工业和机械 制造业，按质量计算模锻件在飞机上占85%，坦克 占70%，汽车占80%，机车占60%。
1、减少飞边材料的损耗； 2、节省切边设备； 3、有利于金属充满型膛，有利于进行精密模锻； 4、由于闭式模锻，金属处于三向压应力状态，有利于 低塑性材料的成形。
闭式模锻的适用范围： 适用于轴对称变形或近似轴对称变形的锻件，目
前应用最多的是短轴线类的回转体锻件。
2021/7/13
采用闭式模锻工艺过程的必要条件是： 1.坯料体积准确； 2.坯料形状合理并且能够在模膛内准确
2、缓冲锤击。
3、容纳多余金属。
飞边是工艺废料，一般在后 续工序中切除。开式模锻示 意图如右。
图6-3 开式模锻示意图
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6.2.2开式模锻成形过程的分析
开式模锻的成形过程大体分为三个阶段（见图 6.4）：
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图6.4 开式模锻成形过程的金属流动
1、锻粗阶段：
锻粗阶段是开式模锻的第一阶段。压 下量△H1，模锻力为P1（见图6.5）。 此时整个坯料都产生变形，在坯料内部 近似存在分流面。分流面外的坯料金属 流向法兰部分，分流面内的金属流向凸 台部分。
锻造技术教案
章节内容§2-2自由锻授课班级13数控(1) 授课日期授课方式讲授作业练习习题册P14~17目的要求掌握自由锻的方法的基本工序重点难点自由锻的方法讲授内容和过程方法与指导I组织教学II复习旧课讲授III引入新课IV讲授新课V 小结Ⅵ布置作业复习旧知识1、锻造的概念锻造是在压力设备及工（模）具的作用下，使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。
2、坯料的加热始锻温度——允许加热达到的最高温度。
终锻温度——停止止锻造的温度。
锻造温度范围——锻件的始锻温度到终锻温度的温度间隔。
引入新课一、自由锻概述1、概念：自由锻是利用冲击力或压力使金属在上、下两个砧面之间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸及一定力学性能的锻件的一种加工方法。
2、工艺特点：金属沿变形方向可以自由流动，不受限制。
但精度不高、形状简单，主要用于单件、小批量生产。
自由锻是生产大型锻件和特大型锻件唯一成型的方法。
3、设备：所谓自由锻，通常是指机器自由锻设备有空气锤、蒸汽—空气锤、水压机等。
二、自由锻的基本工序1、镦粗：镦粗是使毛坯高度减小、横截面积增大的锻造工序，适于饼块类，盘套类。
局部镦粗是指在坯料上某一部分进行的镦粗，加热时只对需要镦粗的部分加热。
整体镦粗局部镦粗2、拔长：拔长是使毛坯横截面积减小、长度增加的锻造工序，适于轴类、杆类。
拔长是用夹钳钳牢，锤击时应将坯料饶其轴线不断翻转，方法有反复90°翻转和沿螺旋线翻转两种。
拔长时，每次送进量L应为砧宽B的0.3～0.7倍。
若L太大，拔长效率反而下降；若L太小，又易产生夹层。
a b ca送进量合适b送进量过大，效率低c送进量过小，易产生夹层3、（通孔、盲孔）冲孔：冲孔是在坯料上冲出通孔或盲孔的锻造工序。
常用方法有双面冲孔和单面冲孔。
单面冲孔是先确定孔的位置正确后直接将孔冲穿，主要用于较薄的坯料。
双面冲孔时，先试冲一凹痕，检查孔的位置是否正确，无误后，在凹痕中撒少许煤粉以利于冲子的取出，然后用冲子冲深至坯料厚度的2/3-3/4，再翻转坯料将孔冲穿。
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实验开式模锻的变1 程过形．
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实验一开式模锻的变形过程
一、实验目的
1.了解开式模锻的变形过程和金属填充特点。
2.了解开式模锻毛边槽的作用和对变形过程的影响。
3.分析毛坯尺寸、形状对变形各阶段的影响。
4.分析试件产生缺陷的原因。
二、实验原理
本实验以环形铅试件的模锻来观察开式模锻变形过程的金属流动情况。
可将变形过程分为四个变形阶段进行分析。
简述各变形阶段的特点。
第I阶段——自由变形阶段：
当模具的凸起部分与金属接触开始进行压下（图1a），金属被局部镦粗或局部压入变形，金属横向流动，宽度尺寸增加，到金属与模膛侧壁接触围上。
这个阶段的变形，实在没有横向约束情况下的自由H?），压下量为（图1b1变形，所以变形力小，且增加缓慢。
第II阶段——约束变形及生成毛边阶段：
当上模继续下压时，金属收到模膛侧壁的横向约束，并且开始形成毛边而增加了横向阻力，有利于金属向模膛深度方向流动，知道模膛大部分充满为止。
只有模膛上下底部处的小凹圆角处尚没有充满。
这H?），压下量为（图22个阶段的变形力稍有增加。
第III阶段——充满阶段：
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随着上模的继续下压，毛边逐渐变薄，温度降低，在毛边桥部的压应力产生表面摩擦阻力使金属向外流动困难，迫使金属充满模膛地步的凹圆角处，使。
这个阶
段模具尚未闭合，变形力增加H?），压下量为模膛完全充满（图33很快。
第IV阶段——锻足阶段：
上阶段结束时，模膛已充满，因温度的降低，变形抗力增大，毛边进一步变薄，毛边桥部处的横向阻力将更大，为获得锻件高度尺寸，要将多余的金属挤出流入毛边仓部，只有作用更大的变形压力，知道上下模闭合为止（图4），压下量为。
这个阶段的变形力急剧增大，是计算和选择设备能力的依H?4据。
锻连
a) b)
1
图
4
图图图 2 3
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根据实验所了解的开式模锻变形过程各阶段特点，得出改善开式模锻变形，阶段即在变形力不太大，毛边产生不H?H?过程的基本原则是：尽量扩大21阶段，从降低变形力，减少H?太多的情况下，使大量的金属流入模膛。
缩短3。
毛皮尺寸、形态将很大程度的影响各阶H?变形功和毛边损耗，力求较小的4段的金属流动情
况。
若不合适，就会导致产生折迭、充不满、锻不足、毛边损耗过大等缺陷，影响设备能力的正常使用。
三、实验条件
1.设备：60T材料试验机
2.工具：锻模一副，游标卡尺，千分尺，百分表。
3.铅试件：?35×60，?43×40，?49×30.8各一件。
四、实验步骤
三个试件，一次放入模具中（注意对中），进行模锻，利用标尺（或百分表）控制压下量，分4次逐次压下，总压下量约10~20mm，开始可大些，然后逐渐减
小。
每次压下后，取出试件注意观察坯料的形状及所处变形阶段，测量hhhd?h 和变形里并记下每次压下量F，填入记录表，，，有关尺寸毛连锻axm压中，绘制每次变形后试件纵截面简图。
五、实验报告要求
1.分析讨论改善开始模锻变压过程的基本原则是什么？
2.根据实验结果，指出试件合理的毛坯，并分析当毛坯尺寸选择不合理时，会产生什么缺陷及其形成原因。
画简图配说明叙述回流折迭形成过程。
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3.绘出每个试件的F-曲线，并分析讨论各阶段特点。
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附表
试件号：
= h= d毛坯尺寸：0压所处F ma形阶序
1
2
3
4
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