第1章锻造工艺概述
锻造零件课程设计
锻造零件课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解锻造零件的基本概念，掌握锻造工艺的原理和流程。
2. 学生能描述不同锻造零件的形状、尺寸和用途，并了解其适用范围。
3. 学生掌握锻造过程中的质量控制要点，了解影响锻造零件质量的因素。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析锻造零件图纸，进行锻造工艺设计。
2. 学生能操作锻造设备，完成简单锻造零件的制备，具备实际动手能力。
3. 学生能运用测量工具，对锻造零件进行尺寸检测，判断其质量是否符合要求。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对锻造工艺的兴趣，激发对制造过程的探索热情。
2. 学生树立质量意识，注重生产实践中的每一个细节，培养精益求精的工作态度。
3. 学生学会团队合作，培养沟通协调能力，增强集体荣誉感。
课程性质：本课程为技术实践课程，结合理论知识和实际操作，旨在培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：初三学生已具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，但注意力容易分散，需要引导。
教学要求：注重理论与实践相结合，突出实用性，激发学生兴趣，培养其动手能力和解决问题的能力。
通过课程目标的具体分解，使学生在实际操作中掌握锻造零件的相关知识，提高综合素养。
二、教学内容1. 锻造零件基本概念：介绍锻造工艺的定义、分类及特点，使学生了解锻造在制造业中的应用。
参考教材章节：第一章 锻造概述2. 锻造工艺原理与流程：讲解锻造过程中金属材料的变形规律，分析不同锻造方法的优缺点。
参考教材章节：第二章 锻造工艺原理与流程3. 锻造零件形状与用途：学习各类锻造零件的形状、尺寸及其在机械制造中的应用。
参考教材章节：第三章 锻造零件形状与用途4. 锻造工艺设计：教授如何根据零件图纸进行锻造工艺设计，包括工艺参数的选取和工艺路线的制定。
参考教材章节：第四章 锻造工艺设计5. 锻造设备与操作：介绍常见锻造设备的结构、原理及操作方法，使学生掌握设备的使用技巧。
参考教材章节：第五章 锻造设备与操作6. 锻造质量控制：分析影响锻造零件质量的因素，讲解质量控制措施及检测方法。
锻造工艺介绍范文
锻造工艺介绍范文锻造工艺是一种通过受控制的变形和压力施加来改变材料形状和性能的金属加工方法。
它是一种非常古老的工艺，早在公元前3000年埃及时期，人们就开始使用锤子锻造金属了。
在现代工业生产中，锻造工艺被广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等各个行业。
在锻造工艺中，最常见的方法是通过对金属材料施加压力来改变其形状。
通常情况下，锻造过程可以分为两种主要类型：手工锻造和机械锻造。
手工锻造是最古老的锻造方法之一，它通常涉及到使用锤子、铁锩和其他类似工具来对金属进行变形。
在手工锻造过程中，操作工人需要根据设计图纸和要求，将金属材料加热至适当温度后，使用锤子不断敲击和造型，以达到所需的形状和尺寸。
机械锻造是一种使用机械力来进行金属变形的锻造方法。
它通常使用大型锻压机或冲压机来施加高压力和力量，以快速、高效地加工金属材料。
机械锻造可以进一步分为几种类型，包括冷锻、温锻和热锻。
冷锻是在室温下对金属材料进行压制和变形，常用于生产高精度和高强度的金属零件。
相比其他锻造方法，冷锻可以提供更好的表面质量和细致的尺寸控制。
在冷锻过程中，金属材料通常经过预加热，以减少冷工变形的能量消耗。
温锻是在金属材料低于其熔点，但高于室温时进行的锻造过程。
通过在适当的温度下变形金属材料，可以降低材料的加工硬度和提高其延展性。
温锻广泛应用于生产汽车零部件和航空航天部件等高性能应用。
热锻是在金属材料高于其熔点时进行的锻造过程。
热锻通常应用于较难变形的材料，以及需要在高温下保持良好塑性的材料。
通过加热金属材料，热锻可以提高材料的塑性和变形能力，从而实现更复杂的形状和尺寸要求。
除了冷锻、温锻和热锻，还有其他特殊的锻造工艺，如精密锻造、轧制锻造和模锻。
精密锻造是一种在非常小尺寸的金属零件上进行的高精度锻造过程，以实现更精细的形状和尺寸控制。
轧制锻造是一种将金属材料通过连续轧制和锤击来改变其形状和尺寸的锻造工艺。
模锻是一种通过在金属材料中使用专门设计的模具来实现精确形状和尺寸要求的锻造过程。
锻造冲压工艺学
4.1 锻锤 利用冲击能量，结构简单，工艺适应 性好，用于锻造。
• 缺点：振动/噪音大，因此大吨位锤受到限 制。
• 中国：蒸汽-空气锤在16T以下。对大吨位 的对击锤（国内1000KJ，国外1400KJ）， 因其不利因素（噪音/振动）被抑制 。
例如上海交通大学和华中科技大学的模具中心；哈尔滨工 业大学精密热加工中心。
F 锻造新工艺：精锻、等温成形、精密碾压、电墩、旋锻、 辊锻、摆动碾压、超塑性成形等。
冲压新工艺：软模成形、差温拉深法、爆炸成形、电水成 形、电磁成形、旋压
4、锻压设备
• 锻压设备是制造产品的工具。 • 原机械部把锻压设备分为八大类，但是从
例如铸锻厂、汽车 锻件厂、机床铸造厂。 • 以加工和装配车间为主的机制厂。
例如冲压件厂、拖拉机配件厂、电机厂等。
6.2 锻压车间及其生产特点
根据生产特点，将锻压车间分为大锻件自由锻车间、中小 锻件自由锻车间、热模锻车间、冷锻和冲压车间。 • I 大锻件自由锻车间
产品：几吨到几百吨的大型自由锻件。目前自由锻 的锻件重达260吨。 原材料：钢锭 生产方式：单件/小批量 设备：水压机（30-120MN） • II中小锻件自由锻车间 产品：小于1.5吨的自由锻件。 原材料：棒材或小钢锭 生产方式：小批量 设备：1-5T蒸汽-空气锤、65-750kg空气锤
的锻造开坯，之后才进行轧或挤成板棒材。 • 锻造在机械厂应用：主要为重要零件准备毛
坯。例如圆饼→锻造成齿轮毛坯→……。 • 冲压应用：制备各工业领域的零件。
5.2 工艺流程
• 视具体零件加工/毛坯加工而定。但可以提炼 出模锻一般的工艺：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。
锻造工艺文档
锻造工艺简介锻造是一种常见的金属加工方法，通过对金属材料施加压力和变形来改变其形状和性能。
锻造能够制造出高强度、高韧性的零件和构件，广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
本文将介绍锻造工艺的基本原理和常见的锻造方法。
锻造的原理锻造是通过施加压力使金属发生塑性变形，从而改变其原始形状的一种加工方法。
在锻造过程中，金属材料受到的压力超过了其屈服强度，使其发生塑性变形，从而形成新的形状。
锻造过程中，金属材料的晶粒结构也会发生变化，从而提高了其力学性能和耐磨性能。
锻造的分类锻造可以根据锻造温度和锻压方式进行分类。
根据锻造温度的不同，可以将锻造分为冷锻和热锻两种。
冷锻是在室温下进行的锻造，适用于处理高强度、高硬度的金属材料，如钛合金。
热锻则是在高温条件下进行的锻造，适用于处理低强度、高塑性的金属材料，如铝合金。
根据锻压方式的不同，可以将锻造分为下面几种常见的锻造方法：1.锤击锻造：使用锤类工具对金属进行冲击和压制，常用于小型零件的生产。
2.压力锻造：通过压力机对金属进行压制，常用于大型零件的生产。
3.模锻：使用锻模对金属进行冲压和压制，常用于批量生产零件。
4.轧制锻造：将金属材料通过辊道进行压制和塑性变形，常用于制备金属板材。
锻造工艺的步骤锻造工艺通常包含以下几个基本步骤：1.材料准备：选择适当的金属材料，并对其进行热处理和除氧处理，以提高其塑性和机械性能。
2.加热：将金属材料加热到合适的温度，使其达到可塑性变形的状态。
冷锻时不需要加热，而热锻则需要将金属加热到较高的温度。
3.锻造：根据所需形状和尺寸，选择适当的锻造方法对金属进行塑性变形。
使用锤击锻造时，需要将预热金属放在铁砧上，并使用锤类工具进行冲击和压制。
使用压力机锻造时，需要将预热金属放在压力机工作台上，并施加适当的压力进行压制。
4.冷却：将锻造完成的零件进行冷却处理，以使其保持稳定的结构和性能。
5.后处理：对锻造零件进行清洁和处理，以去除表面的氧化层和污垢。
锻造工培训
提起重锤再自由落下的方法锻打坯料。14世纪以后出现了畜力和水
力落锤锻。
左图为锻铜浮雕。 是手工锻造作品。 手工锻造是一种 古老的金属加工 工艺，是以手工 锻打的方式，在 金属板上锻锤出 各种高低凹凸不 平的浮雕效果。
1842年，英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤，使锻造进入应用 动力的时代。以后陆续出现锻造水压机、电机驱动的夹板锤、空气
一、锻造工艺的发展简史及其发展趋势
（一）锻造技术的发展简史 人类在新石器时代末期，已开始以锤击天然红铜来制造装饰品 和小用品。中国约在公元前2000多年已应用冷锻工艺制造工具，如 甘肃武威皇娘娘台齐家文化遗址出土的红铜器物，就有明显的锤击 痕迹。 最初，人们靠抡锤进行锻造，后来出现通过人拉绳索和滑车来
根据设备结构特性和工艺特性的不同，分为锤上模锻（自 由锻锤上模锻、高速锤上模锻）、摩擦压力机上模锻、热 模锻压力机上模锻、液压机上模锻、平锻机上模锻、专用 锻压机上模锻等。 模锻适用于形状复杂，尺寸精度较高，加工余量小，批量 生产的中、小型锻件。 形状和尺寸靠模具保证，人为影响因素小。 精密锻件的成形也要通过模锻来实现。
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目录 第一章 第二章 第三章 第四章
锻造概述 锻造用原材料及下料方法 锻造的热规范 自由锻工艺
•第一章 锻造概述
什么是锻造？——金属塑性加工方法之一
锻造是利用手锤、锻锤或压力设备上的模具对加热的 金属坯料施力，使金属材料在不分离条件下产生塑性 变形，以获得形状、尺寸和性能符合要求的零件。为 了使金属材料在高塑性下成型，通常锻造是在热态下 进行，因此锻造也称为热锻。
铸造毛坯的组织性能差，只适用于性能要求低的零、部
件
锻造：
纤维组织－－变形后 的杂质仍具有方向性，呈 现纤维状条纹 锻造流线－－变形后 杂质的纤维分布，使组织、 性能呈方向性
锻造方法
1．锤上模锻
锤上模锻所用设备 为模锻锤，由它产生的 冲击力使金属变形。图 3-12所示为一般工厂中 常用的蒸汽一空气模锻 锤。该种设备上运动副 之间的间隙小，运动精 度高，可保证锻模的合 模准确性。模锻锤的吨 位(落下部分的重量)为 1～16 t，可锻制150kg 以下的锻件。
锤上模锻生产所用的锻模如图3-13所示。上模2和下模4 分别用楔铁10、7固定在锤头1和模垫5上，模垫用楔铁6固定 在砧座上。上模随锤头作上下往复运动。9为模膛，8为分模 面，3为飞边槽。
模膛根据其功用的不同，分为模锻模膛和制坯模 膛两种：
(1)模锻模膛 由于金属在此种模膛中发生整体变形，故作用在锻 模上的抗力较大。模锻模膛又分为终锻模膛和预锻模膛 两种。 (2)制坯模膛 对于形状复杂的模锻件，为了使坯料形状基本接近 模锻件形状，使金属能合理分布和很好地充满模锻模膛， 就必须预先在制坯模膛内制坯。
优点：
锤上模锻虽具有设备投资较少， 锻件质量较好， 适应性强， 可以实现多种变形工步，
锻制不同形状的锻件，
缺点：
锤上模锻震动大、噪声大， 完成一个变形工步往往需要经过多次锤击， 难以实现机械化和自动化，
生产率在模锻中相对较低。
2. 曲柄压力机上模锻
曲柄压力机是一种机械式压力机， 其传动系统如图3-19所示。
由于不可能靠上、下模的突起部分 把金属完全挤压到旁边去，故终锻 后在孔内留有一薄层金属，称为 (图3-14)。因此，把冲孔连皮和飞 边冲掉后，才能得到具有通孔的模 锻件。
2)预锻模膛
作用：
1. 预锻模膛的作用是使坯料变形到接近于锻件的形状和 尺寸，这样再进行终锻时，金属容易充满终锻模膛。
2.同时减少了终锻模膛的磨损，延长锻模的使用寿命。
机械制造工艺之锻造介绍课件
C
B
材料预处理：对金属材料进 行加热、除锈等预处理
D
材料堆放：将切割好的金属材 料整齐堆放，方便后续操作
加热处理
01
目的：提高金属的塑性，降低变形抗
力
02
方式：火焰加热、感应加热、电阻加
03
温度控制：根据金属种类和锻造工艺
热等
要求进行控制
04
保温时间：根据金属种类和锻造工艺
05
冷却方式：空冷、水冷、油冷等，根
智能化：实现生产过程的 智能化控制和优化
复合化：多种工艺技术的融 合，提高产品质量和性能
谢谢
如汽车零部件、航空
零件、船舶零件等。
04 锻造工艺可以分为热
锻、温锻和冷锻，根 据金属的变形温度和 变形方式来区分。
锻造的分类
自由锻造：利用冲击力或压力使金
0 1 属变形
轧制：利用压力使金属通过模具形
0 3 成特定形状
粉末锻造：利用粉末冶金技术制造
0 5 金属零件
冷锻：在常温下进行锻造，提高金
0 7 属强度和耐磨性
模锻：利用模具使金属变形
02
挤压：利用压力使金属通过模具形
0 4 成特定形状
热锻：在高温下进行锻造，提高金
0 6 属塑性和变形能力
精密锻造：利用精密模具和设备进
0 8 行锻造，提高零件精度和表面质量
锻造的应用
汽车工业：制 船舶工业：制 武器装备：制
造汽车零部件， 造船舶零部件， 造武器装备零
如曲轴、连杆 如螺旋桨、船 部件，如火炮、
成本较高：锻造工艺需要较高的设备和材 01 料成本
生产效率较低：锻造工艺的生产效率相对 02 较低，不适合大批量生产
锻造工艺过程及模具设计 ppt课件
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2.铸造
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3.压铸
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4.注塑
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压铸和注塑的发展100多年的历史。
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从工艺的角度谈区别
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除上述切割方法外，还有等离子切割法、电子束切割法、阳极切割法等。
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2.3 模锻时的润滑 ①锻造时为什么要润滑? ②润滑剂的分类? （传统的润滑剂、新型的
润滑剂）
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第二章 锻前加热
3.1 一般加热方法 金属材料锻前加热的目的：
是为了提高金属的塑性，降低变形抗力，以利于 锻造和获得良好的锻后组织。
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第一章 概述
1.2 锻造生产的发展过程 ① 模锻件的数量增加,自由锻造的数量减少; ② 材料利用率; ③ 模锻的流程; （备料………校正） ④ 20世纪锻造的基本发展情况?
锻造工艺简介
锻造工艺简介锻造工艺啊，那可老有历史了。
在很久很久以前，咱们的老祖宗就开始鼓捣这东西啦。
你想啊，最开始的时候，人们就发现把金属敲敲打打能让它变得更结实，还能变成自己想要的形状。
这就像是在跟金属交朋友，告诉它：“嘿，小金属，你得变成这个样儿。
”然后就拿着小锤子，一下一下地敲。
锻造工艺其实就是一种通过对金属施加压力，让它变形的方法。
这里面的门道可多着呢。
比如说，有自由锻造。
这自由锻造就像是给金属一个自由发挥的空间，但同时又得听咱工匠的指挥。
工匠们就拿着大锤子或者用压力机，对着一块金属原料就开始整活。
他们就像神奇的魔法师，心里想着要做一个锄头，就开始在金属上“画蓝图”。
一锤子下去，金属就凹下去一块，再一锤子，又有了新的形状。
这个过程可不容易，全靠工匠的经验和手感。
还有模锻呢。
这模锻就像是给金属准备了一个小房子，让它在这个特定的房子里变形。
这个小房子就是模具啦。
把金属放到模具里，然后施加压力，金属就只能按照模具的形状来变化。
这就好比是给金属定了个小规矩，它得乖乖听话。
模锻出来的东西，形状可标准了，就像复制粘贴一样，每个都长得差不多。
这在批量生产的时候可太有用了，比如说汽车零件啥的，用模锻的话，就能做出好多一模一样的零件，效率杠杠的。
锻造工艺对金属的性能提升那也是相当厉害。
你想啊，原本的金属可能有点软趴趴的，或者内部有点小缺陷。
经过锻造这么一折腾，金属内部的结构就变得更紧密了。
就像咱们人一样，经过锻炼，身体就变得更结实了。
锻造后的金属，它的强度、韧性啥的都提高了不少。
这要是用来做武器或者工具，那质量可不得嗷嗷好啊。
在锻造的过程中啊，温度也是个关键因素。
有些金属得在热乎的时候锻造，这就叫热锻。
热锻的时候，金属就像个听话的小娃娃，很容易就被改变形状。
就像咱们冬天的时候，身体热乎乎的，活动起来就比较灵活。
还有冷锻呢，冷锻就比较考验金属的本事了，也考验工匠的技术。
冷锻出来的东西，表面质量有时候会更好，精度也高。
不过锻造工艺也不是那么好掌握的。
锻造工艺概述
锻造工艺概述锻造工艺，这可是一门相当有料的技术！咱先来说说啥是锻造工艺。
简单来讲，锻造就是通过对金属材料施加压力，让它变成我们想要的形状和性能的过程。
就好比揉面团，我们用力去揉，就能让面团变成我们期望的样子。
我记得有一次去一家小型的锻造厂参观，那场景真是让我印象深刻。
一走进厂房，就听到“哐哐哐”的声音，震耳欲聋。
巨大的机器轰鸣着，工人们在炽热的炉火旁忙碌着。
我看到一块红彤彤的铁块被夹出来，放在了锻造台上。
师傅拿着大锤子，一下又一下地敲打着，汗水顺着他的额头不停地流。
每一次敲打，铁块都像是在痛苦地“颤抖”，但也正是这一次次的敲打，让铁块逐渐有了形状。
锻造工艺的种类那也是不少的。
有自由锻造，这就像是自由发挥，想怎么打就怎么打，不过对师傅的技术要求可高了；还有模锻，就是把金属材料放在模具里，压一压就成型，效率挺高；还有胎膜锻造，结合了前面两种的优点。
锻造工艺的优点那可多了去了。
通过锻造，金属材料内部的组织会变得更加紧密，就像我们把一堆松散的沙子压实一样，这样做出来的零件强度高、韧性好，不容易出问题。
而且锻造还能让金属纤维顺着零件的形状分布，就像给零件穿上了一层坚固的“铠甲”，让它更能承受外力的冲击。
比如说汽车的曲轴，那就是经过锻造工艺制造出来的。
要是没有经过锻造，这曲轴在发动机里高速运转的时候，说不定哪天就“罢工”了。
还有飞机的起落架，承受着那么大的冲击力，要是锻造工艺不过关，那后果可不堪设想。
锻造工艺的过程也不简单。
首先得选好材料，就像做菜得选好食材一样。
然后把材料加热到合适的温度，太热了不行，太冷了也不行，这火候得掌握好。
接下来就是锻造了，这是最关键的步骤，得有经验的师傅才能干好。
最后还得进行后续的处理，比如热处理、机加工等等。
在锻造的过程中，温度的控制特别重要。
温度太高，金属材料容易氧化，表面就会变得粗糙；温度太低，材料又变得太硬，不好加工。
我看到那个师傅在锻造的时候，眼睛一直盯着温度计，时刻关注着温度的变化，那认真的样子，让我觉得他就像是在照顾一个刚出生的婴儿。
锻造工艺过程
锻造工艺过程全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：锻造工艺是一种将金属加热至柔软状态后，通过压力加工、挤压或冲击等方式来改变金属的形态和力学性能的加工方法。
锻造工艺是金属加工工艺中最古老、最基本的方法之一，其在现代工业生产中仍然占有重要地位。
从最初简单的手工锻造到现代高度自动化的数控锻造，锻造工艺经历了多年的发展和进步，已经成为制造业中不可或缺的重要环节。
锻造工艺的基本过程包括原料预处理、加热、成型、冷却和后续处理等环节。
下面我们来详细介绍一下锻造工艺的整个过程。
原材料的选择和预处理是锻造工艺的第一步。
在进行锻造加工之前，必须对原料进行严格的筛选和检查，确保原料的质量和性能符合要求。
通常情况下，我们会选择具有良好可锻性和变形性的金属材料作为锻造原料，如碳素钢、合金钢、铝合金等。
在选择好原料后，需要对原料进行预处理，包括锻造前的切割、清洗和加热等工序。
接下来是加热阶段。
在锻造加工中，金属原料需要被加热至其变软和容易塑性变形的状态。
通常情况下，金属原料会被加热到适当的温度范围，以确保在锻造过程中材料保持足够的可塑性。
加热的方式主要有火焰加热、电阻加热和感应加热等方法。
然后是成型阶段。
在金属材料被加热至适当温度后，会被送入锻造机器中进行成型加工。
根据不同的锻造工艺和要求，成型过程有很多种方式，如自由锻造、模压锻造、冷锻、热锻等。
通过锻造机器的压力和模具的设计，金属原料会在加热后通过变形和压力塑造成所需形状和尺寸。
冷却是锻造工艺的下一个重要环节。
在成型完成后，金属件会被送入冷却设备中进行快速冷却，以稳定金属结构和提高金属性能。
冷却的方式一般采用水冷却或气冷却等方法，可以有效控制金属的晶粒大小和结构组织，从而提高材料的强度、硬度和韧性。
最后是后续处理。
在金属件经过锻造加工后，通常需要经过一些后续处理工序来进一步提高其性能和质量。
后续处理工序包括清洗、表面处理、热处理、精加工和检验等环节。
通过这些工序，可以使金属件表面更光滑、更均匀，同时通过热处理和精加工等方式提高其机械性能和耐磨性。
锻造的基本知识课件
严格执行工艺规程
确保操作人员按照工艺规程进 行操作，不违规操作。
定期质量检查
对锻件进行定期的质量检查， 及时发现并处理存在的缺陷。
引入质量管理体系
通过建立完善的质量管理体系， 明确各环节的质量责任，确保 质量的稳定和持续改进。
06
锻造技术的发展趋势与展 望
锻造技术的发展趋势
高效化
随着科技的进步，锻造技术正朝着高效化方向发展。新型 的锻造设备、工艺和材料不断涌现，提高了生产效率和产 品质量。
随着全球化进程的加速，锻造技术将更加 国际化与合作，加强国际间的技术交流与 合作，共同推动锻造技术的发展。
THANK YOU
感谢观看
锻造技术的未来展望
新材料应用
数字化转型
随着新材料技术的不断发展，新型的高性 能材料将应用于锻造领域，提高产品的性 能和可靠性。
数字化转型将继续深入到锻造行业中，实 现生产过程的全面数字化管理和监控，提 高生产效率和产品质量。
跨界融合与创新
国际化与合作
锻造技术将与其他产业领域进行跨界融合 与创新，拓展新的应用领域和市场空间。
模型锻造
总结词
模型锻造是一种利用模具来控制锻件形状和尺寸的锻造工艺。通过将坯料放入模具中，施加压力使其贴合模具的 型腔，从而获得精确的锻件。
详细描述
模型锻造通常在模型锤或液压机上进行。首先制作一个与所需锻件形状和尺寸完全一致的模具，然后将坯料放入 模具中，施加压力使其贴合模具型腔，最终获得精确的锻件。模型锻造的优点在于能够快速、准确地制造出形状 复杂的锻件。
锻造的分类
01
根据变形温度，锻造可 分为热锻、温锻和冷锻。
02
热锻是将金属坯料加热 至高温软化状态，然后 进行塑性变形。
锻造工艺介绍
锻造工艺介绍锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。
锻造是机械制造中常用的成形方法。
通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。
冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。
有时还将处于加热状态，但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。
不过这种划分在生产中并不完全统一。
钢的再结晶温度约为460℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。
锻造按成形方法则可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成形轧制、辊锻、辗扩等。
坯料在压力下产生的变形基本不受外部限制的称自由锻，也称开式锻造；其他锻造方法的坯料变形都受到模具的限制，称为闭模式锻造。
成形轧制、辊锻、辗扩等的成形工具与坯料之间有相对的旋转运动，对坯料进行逐点、渐近的加压和成形，故又称为旋转锻造。
锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。
材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。
一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。
棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好，形状和尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。
只要合理控制加热温度和变形条件，不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。
铸锭仅用于大型锻件。
铸锭是铸态组织，有较大的柱状晶和疏松的中心。
因此必须通过大的塑性变形，将柱状晶破碎为细晶粒，将疏松压实，才能获得优良的金属组织和机械性能。
经压制和烧结成的粉末冶金预制坯，在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。
锻件粉末接近于一般模锻件的密度，具有良好的机械性能，并且精度高，可减少后续的切削加工。
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2020/11/25
第1章锻造工艺概述
•教材： • 吕炎．锻造工艺学．机械工业出版社，1995
•参考书：
• [1] 高锦张．塑性成形工艺与模具设计．机
•
械工业出版社，2001
• [2] 姚泽坤．锻造工艺学．西北工业大学出
•
版社，1998
第1章锻造工艺概述
•考试方面： •1、考试方式：待定 •2、考试时间：课程结束即考试。
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
•锻造工艺概述
•一、锻造生产的重要性
•(一)国防工业 ：飞机上的锻压件重量占85％；坦克上的锻压件重量占
•
70 ％；大炮、枪支上的大部分零件都是锻制而成的。
(二)机床制造工业 ：主轴、传动轴、齿轮和切削刀具等都由锻件制成的。
(三)电力工业：水轮机主轴、透平叶轮、轮子、护环等均由锻件制成。
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
（4）冲压设备需求
2002年， 中国金属板材成型行业发展势头良好，耗各种钢 材约4000多万吨； 消耗模具 1000多万付； 新购设备约62000 台 套； 年生产汽车冲压件约80 万吨/6亿件；摩托车冲压件约23 万 吨 /15亿件； 拖拉机、 农用车冲压件约80 万吨 /6亿件；家用空 调和冰箱冲压件91万吨/1 亿件。2003 年中国制造业将继续保持 两位数以上的增长幅度，各种汽车板材成型设备和模具的需求 将会显著增加，
➢新材料精密成型工艺：为了减轻机械设备和汽车的 重量， 轻合金（铝、镁、钛等）新材料的应用越来越 多， 这些新材料的精密成型技术是中国急需发展的重 要技术方向，必须研究具有自主知识产权的串行工艺 和装备，进入世界竞争的行列。
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
（2）冲压技术方面 目前， 随着汽车、 飞机的发展和环保要求的不断提高， 对冲压技术也提出了更高的要求。产品集约化生产、 个性化 发展、 节能性要求、 环保性要求， 将促使冲压行业出现新 一轮的技术革新和改造；仿真技术的发展和应用是冲压技术 发
•三、锻造加工特点
•优点： •1、能改善金属的组织，提高金属的机械性能； •2、提高材料的利用率和经济效益（节省材料和切削加工工时); •3、具有较高的劳动生产率。
•缺点： •1、不能获得形状复杂的锻件； •2、初次投资费用高（设备、工模具、厂房）； •3、生产现场劳动条件差。
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
•中国未来 模具设备存在的问题及发展重点
•目前， 中国模具设备同国外相比主要存在下述问题： 模具设备水平差， 基础理论薄弱， 研究成果用于实践 少。 模具加工技术及热处理工艺、 装备差。 模具材料品种、规格少，冷、温锻模材料几乎全部依靠 进口。 模具加工周期长， 寿命和精度低， 成本高。 模具设计人员和工艺人员脱节， 使用模拟技术少。 模具使用没有引起人们足够的重视和研究。
第1章锻造工艺概述
•课程要求
•1）掌握自由锻工艺设计、模锻工艺设计和锻模 • 设计的方法； •2）掌握锻造工艺分析的初步方法； •3）具有分析和解决锻件质量问题的能力。
第1章锻造工艺概述
•本节小结 •基本概念
•锻压 自由锻 胎膜锻
•思考题
•1、锻造生产的特点。 •2、锻造生产的分类及工艺流程。 •3、锻造生产的发展趋势。
•再结晶温度
室
温
•根据工作时所受作用力的来源分 ：手工锻造、机器锻 造
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
•锻造工艺概述
•二、锻造分类
自由锻（胎模锻）工艺灵活、工
具简单、锻件精度差、生产效率低、 操作水平要求高；适于单件小批量生 产。
分 类
模锻：工艺定型、生产效率高、工具
复杂、锻件精度高，专用设备多。适于 批量生产
•第1章 绪论
➢电器小冲压设备。随着电器业的发展，8-250t的冲压设备将继续 出现增长势头。预计中国每年将有30000-40000台的需求量，主要 集中在广东、浙江和江苏等地区。这些小冲压设备的发展将要求 新技术的引入，特别是结构、 精度及控制方面需要改进和提高。 ➢精密冲压设备。无论是汽车业还是电器、日用品等行业， 精密 冲压设备的需求将出现增长势头。 ➢液压机。液压深拉深机在中国会有一定的需求增加， 大约有 10000 台左右的需求量。 ➢多工位小型高速成型压力机。这种设备主要用于成型小型电子元 件及装饰件。中国目前尚无生产这种设备的成熟企业。 ➢高压胀形设备。中国企业还不能生产这种设备，但未来的需求是 肯定存在的。 ➢其它特种用途板材加工设备
•锻造工艺概述
•四、锻造设备
•1.自由锻设备：锻锤、空气锤、蒸汽-空气锻锤
•
水压机、油压机
•2.模锻设备：锤上模锻
•
压力机模锻
•
摩擦压力机模锻
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
•模锻设备 模锻设备 锻造力性质 锻件精度
生产率
模锻锤
冲击力
较低
较低
曲柄压力机 压力
较高
较高
平锻机
压力
较高
较高
摩擦压力机 冲击力＋压 力
较高
较低
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
•锻造工艺概述
•六、锻造工艺的主要生产工序
•（1）下料：将原材料切割成所需尺寸的坯料 •（2）加热：提高金属的塑性，降低变形抗力，便于模锻成形。 •（3）模锻：得到所需锻件的形状和尺寸。 •（4）切边或冲孔：切去飞边或冲掉连皮 •（5）热校正或热精压：使锻件形状和尺寸更准确 •（6）在砂轮上磨毛刺：切边所剩下的毛刺 •（7）热处理：保证合适的硬度和力学性能，常用正火和调质。 •（8）清除氧化皮：常用喷砂、喷丸、滚筒抛光、酸洗等方法。 •（9）冷校正和冷精压：进一步提高锻件精度，降低表面粗糙度 •（10）检查锻件
特种锻造：专用设备、生产效率高，
只能生产某一类型产品；适于大批量生 产。如热挤压，辊锻，精密锻造。
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
•自由锻：利用冲击力或压力使加热好的金属在上、下抵铁之 间产生变形。 •工艺特点：坯料变形时，除与上、下抵铁或其它辅助工具接 触部分表面外，都是自由表面，变形不受限制。
锻造的 高能螺旋压力机。
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
➢1200-1600t多工位、 冷、 温锻压力机。用于轿车及变速箱 轴的冷、 温精密锻造。 目前，1000t 以上的中国仅有 5台， 应进一步开拓市场， 5-6年内再生产5-6台， 以满足国内需求。 ➢高速镦锻机。卧式镦锻机（含螺钉螺帽机）在轿车小型零 件的精锻生产中占有相当重要的地位， 全世界有 1万台，日 本占1/3 。今后5-10 年内， 随着汽车生产量的增加， 高速镦 锻机的需求量将剧增， 并将成为发展的重点之一。 ➢加快国产水压机的改造， 发展直驱油压快锻压机。国外自 由锻的主力设备是快锻压机， 中国尚不能自行设计和制造大 吨位的快锻压机，目前能够生产制造的800t 快锻线， 也还有 许多地方需要改进。 从趋势上来看， 宜发展直驱油压快锻压 机替代老式自由锻压机。
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
➢复合技术：所谓复合技术就是借鉴其它成型工艺的 特点来完善和提高本工艺。如， 先铸后锻工艺为铸锻 复合工艺；先冲后锻工艺为冲锻复合工艺；先热锻后 冷锻工艺为冷热复合锻造工艺还有先轧后锻轧锻复合 工艺等。这些工艺的发展必将产生新的工艺和新的设 备与技术。
➢液压成型技术：利用流体介质来代替模具传递力以 实现金属塑性加工称为液压成型。 液压成型不光是简 化了模具结构， 缩短了产品的生产周期， 而且可以制 造出其它方法所不能制造的复杂工件。这对提高汽车 性能，减少零件数量和减少汽车自重有十分重要的意 义。
第1章锻造工艺概述
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
➢激光成型技术：激光由于其功率强、 可控性好， 在 制造业得到越来越广泛的应用，如激光切割、 焊接、 快速原型制造等。激光成型是依靠激光使板材局部快 速加热及冷却， 在热应力作用下， 金属产生微小变形； 反复加热选择的部位，就可获得所需的形状。这种技 术的关键所在是其精度与形状的控制， 包括几何形状 的三维检测计算机模拟及生成数控指令。
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
•七、中国锻压技术发展趋势
•（1）锻造技术方面
➢突出发展精密净形成型：发展少无切削技术金属材料的净形 和近净形成型是一种先进的制造技术， 它具有节省材料、 节省 工时、 提高生产率、 降低成本、 提高零件性能和质量的优点， 在制造业尤其是汽车制造中得到广泛应用。 ➢塑性加工的智能化：塑性加工技术与现代信息技术全方位地 密切结合， 以实现塑性加工的智能化， 这是当今塑性技术发展 的一个最为明显的趋势。 计算机模拟则是目前塑性加工中一个 最为活跃的领域。采用这一技术来进行塑性加工工艺过程的模 拟， 可使人们预知金属的流动、 应变、应力、 温度分布、 模 具受力、 可能的缺陷及失效形式。
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
•锻造工艺概述
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
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第1章锻造工艺概述
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•锻造工艺概述
第1章锻造工艺概述
•第1章 绪论
•锻造工艺概述
•二、锻造分类 •按加工方式分： •自由锻、模锻、特种锻造
•除自由锻外，其它两种均用到模具。
•按变形温度分： •热锻——温锻——冷锻
因此， 预计未来冲压设备将出现下述需求：
➢汽车覆盖件成型生产线和压力机。中国目前的许多汽车冲压 件生产线已经处于饱合状态，而且设备老化， 急需更新。据估 计， 中国在未来的10 年内， 将有200 多条汽车覆盖件生产线投 入，同时还会有相应的配套冲压设备投入， 这是一个可观的市 场。