锻件结构工艺性

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2.3 锻造工艺解析

机械制造工艺基础——锻压工艺
5、平锻机上模锻：
• 平锻机的主要结构与曲柄压力机相同。只因滑块是作水平运动，故称平锻机。
机械制造工艺基础——锻压工艺
5、平锻机上模锻：
•平锻机上模锻的特点：（1）有两个分模面，可以锻出其他模锻方法无法锻出的锻件。（2）生产率高，400-900件/小时。（3）锻件尺寸精确，表面粗糙度低。（4）材料利用率达85-95%。（5）非回转体及中心不对称的锻件较难锻造。平锻机造价高。（6）适合于带头部的杆类和有孔零件的模锻成型。
机械制造工艺基础——锻压工艺
补充: 典型零件模锻工艺过程：（1）零件图纸的分析
（2）选择分模面
（3）确定锻孔
（4）确定模锻工序
（5）绘制锻件图
(6) 锻模设计
机械制造工艺基础——锻压工艺
（1）零件图纸的分析
• 汽车后闸传动杆零件，上下端面、四个大孔、 20.3孔的端面和8孔需机械加工，其余均需模锻锻出。
机械制造工艺基础——锻压工艺
1、模锻件图的绘制：
4)锻模圆角： •所有两表面交角处都应有圆角。一般内圆角半径（R）应大于其外圆半径（r）。 5)留出冲孔连皮： •锻件上直径小于 25mm 的孔，一般不锻出，或只压出球形凹穴。
机械制造工艺基础——锻压工艺
1、模锻件图的绘制：
• 大于25mm的通孔，也不能直接模锻出通孔，而必须在孔内保留一层连皮。 • 冲孔连皮的厚度s与孔径d有关，当d =30～ 80mm时，s =4～8mm。
机械制造工艺基础——锻压工艺
3.摩擦压力机上模锻
④ 摩擦压力机承受偏心载荷能力差，通常只适用于单膛锻模进行模锻。对于形状复杂的锻件，需要在自由锻设备或其它设备上制坯。 •应用：适合于中小件的小批生产。如铆钉、螺钉、螺母、气门、齿轮和三通阀体等。

模锻件的结构工艺性

模锻件的结构‎工艺性模锻‎主要靠锻模模‎膛使坯料成形‎，锻件形状比‎较复杂。

但为‎减少制模成本‎和简化模锻工‎艺，设计模锻‎零件时，应根‎据模锻特点和‎工艺要求，使‎零件结构符合‎下列原则，以‎便于模锻生产‎和降低成本。

‎(‎1)模锻零件‎必须具有一个‎合理的分模面‎，以保证模锻‎件易于从锻模‎中取出，又利‎于金属充填、‎减少余块和敷‎料，锻模容易‎制造。

‎(2)与‎分模面垂直的‎非加工面应设‎计出模锻斜度‎，以利于从模‎膛中取出锻件‎。

非加工面的‎交接处应采用‎圆角过渡，以‎利于金属在模‎膛中流动充填‎和防止产生应‎力集中。

‎(3)‎应避免筋的设‎置过密或高宽‎比过大，以利‎于金属充填模‎膛。

‎(4)为了‎减小变形抗力‎，使金属容易‎充满模膛和减‎少工序，零件‎外形力求简单‎、平直和对称‎，尽量避免零‎件截面间差别‎过大，腹板‎过薄(如图5‎—50所示)‎，或具有薄壁‎、高筋、凸起‎等结构。

图5‎—50a所示‎零件的最小截‎面与最大截面‎之比如小于O‎.5就不宜采‎用模锻方法制‎造。

此外，该‎零件的凸缘薄‎而高，中间凹‎下很深也难于‎用模锻方法锻‎制。

图5—5‎0b所示零件‎扁而薄，模锻‎时薄的部分金‎属容易冷却，‎不易充满模膛‎。

‎(5)在‎零件结构允许‎的条件下，设‎计时应尽量避‎免深孔或多孔‎结构，以利于‎制模和减少余‎块，如图5—‎51所示的四‎个Φ20mm‎的孔就不能锻‎出，只能用机‎械加工成形。

‎‎(6)形状‎复杂件宜采用‎锻—焊、锻—‎螺纹连接等组‎合结构，以简‎化模具和减少‎余块，简化模‎锻工艺，如图‎5—52所示‎。

‎(7)由‎于模锻件尺寸‎精度高和表面‎粗糙度值低，‎因此零件上只‎有与其他机件‎配合的表面才‎需进行机械加‎工，其他表面‎均应设计为非‎加工表面。

‎压力机上模‎锻进行模锻‎生产的压力机‎有热模锻压力‎机、螺旋压力‎机和平锻机等‎。

‎(1) 热模‎锻压力机上模‎锻‎热模锻压力机‎采用整体床身‎或有预应力的‎框架式机身，‎通过曲柄连杆‎机构使滑块往‎复运动进行模‎锻，如图5—‎23所示。

铸造,锻造,压,铸造的区别

铸造,锻造,冲压,铸造的区别一、锻造的工艺过程1、加热1.1锻造温度范围的确定锻造温度范围是指锻件由开始锻造温度（称始锻温度）到停止锻造温度（称终锻温度）的间隔。

，应尽量提高始锻温度，使金属具有良好可锻性。

使锻温度一般控制在固相线以下150~250℃。

，停止锻造后金属的晶粒还会继续长大，锻件的力学性能也随之下降；终锻温度过低，金属再结晶进行得不充分，加工硬化现象严重，内应力增大，甚至导致锻件产生裂纹。

2、金属在加热时易产生的缺陷2.1氧化、脱碳钢加热到一定温度后，表层的铁和炉气中的氧化性气体（O2、CO2、H2O、SO2）发生化学反应，使钢料表层形成氧化皮（铁的氧化物FeO、Fe3O4、F2O3），这种现象称为氧化。

大锻件表层脱落下来的氧化铁皮厚度可达7~8mm，刚在加热过程中因生成氧化皮而造成的损失，称为烧损。

刚加热到高温时，表层中的碳被炉气中的O2、CO2等氧化或与氢产生化学作用，生成CO或甲烷而被烧掉，这种因钢在加热时表层碳量降低的现象称为脱碳。

脱碳的钢，使工件表面变软，强度和耐磨性降低。

碳中碳的质量分数越高，加热时越易脱碳。

减少脱碳的方法是：a)采取快速加热；b)缩短高温阶段的加热时间，对加热好的坯料尽快出炉锻造；c)加热前在坯料表面涂上保护涂层。

2.2过热、过烧过热是指金属加热温度过高，加热时间过长引起晶粒粗大的现象。

过热使钢坯的可锻性和力学性能下降，必须通过退货处理来细化晶粒以消除过热组织，不能进行退火处理的钢坯通过反复锻打来改善晶粒度。

二、锻造成形金属加热后，就可锻造成形，根据锻造时所用的设备、工模具及成形方式的不同，可将锻造成形分为自由锻成形、模锻成形和胎模锻成形等三、自由锻造1、自由锻造的特点及设备1）改善组织结构，提高力学性能。

通过锻打，金属内部粗晶结构被打碎；气孔、缩孔、裂纹等缺陷被压合，提高了致密性，金属的纤维流线在锻件截面上合理分布，提高了金属力学性能。

2）成本低，经济性合理。

锻压生产特点及工艺简介

6、几种锻造结构图
第二节金属的锻造性能
一、金属的塑性变形概述金属塑性变形的实质，对于单晶体是由于金属原子某晶面两侧受切应力作用
产生相对滑移，或晶体的部分晶格相对于某晶面沿一定方向发生切变，即滑移理论和孪生理论。
二、热锻、冷锻、温锻、等温锻
从金属学的观点划分锻压加工的界限为再结晶温度。 1．热锻在金属再结晶温度以上进行的锻造工艺称为热锻。在变形过程中冷变形强化和再结晶同时存在，属于动态再结晶。 2．冷锻在室温下进行的锻造工艺称为冷锻。冷锻可以避免金属加热出现的缺陷，获得较高的精度和表面质量，并能提高工件的强度和硬度。但冷锻变形抗力大，需用较大吨位的设备，多次变形时需增加再结晶退火和其它辅助工序。目前冷锻主要局限于低碳钢、有色金属及其合金的薄件及小件加工。 3．温锻在高于室温和低于再结晶温度范围内进行的锻造工艺称为温锻。与热锻相比，坯料氧化脱碳少，有利于提高工件的精度和表面质量；与冷锻相比，变形抗力减小、塑性增加，一般不需要预先退火、表面处理和工序间退火。温锻适用于变形抗力大、冷变形强化敏感的高碳钢、中高合金钢、轴承钢、不锈钢等。 4．等温锻在锻造全过程中，温度保持恒定不变的锻造方法称为等温锻。
冲压：有时也称板材成形, 但略有区别。所谓板材成型是指用板材、薄壁管、薄型材等作为原材料进行塑性加工的成形方法统称为板材成形，此时，厚板厚方向的变形一般不着重考虑
4、锻件与铸件相比的特点
金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。

金属工艺学(热)压力加工

4. 胎模锻是在自由锻设备上使用胎膜生产模锻件的工艺方法。胎膜种类：扣模、筒模和合模
第二节锻造工艺规程的制订

一、绘制锻件图考虑内容： 1 敷料、余量和公差为了简化零件的形状和结构，便于锻造而增加的一部分金属，称为敷料。在零件的加工表面上为切削加工而增加的尺寸，称为余量。锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量。
（4）应避免深孔或多孔结构。（5）模锻件的整体结构应力求简单。

作业： 111页（2）、（3）、（5）、（9）、（11）

第二节锻造工艺规程的制订

2 分模面上下锻模在模锻件上的分界面。确定原则：（1）应保证模锻件能从模膛中取出来。（2）应保证制成锻模后，上下两模沿分模面的模膛轮廓一致。（3）应选在使模膛深度最浅的位置上。（4）应使零件上所加敷料最少。（5）最好是一个平面。
第二节锻造工艺规程的制订
第一节锻造方法

1. 自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序（1）基本工序使金属坯料实现主要的变形要求，达到或基本达到锻件所需尺寸和形状的工序。镦粗使坯料高度减小、横截面积增大的工序拔长使坯料横截面积减小、长度增大的工序冲孔使坯料具有通孔或盲孔的工序弯曲使坯料轴线产生一定曲率的工序扭转使坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的工序错移使坯料的一部分相对于另一部分平移错开的工序切割是分割坯料或去除锻件余量的工序（2）辅助工序是指进行基本工序之前的预变形工序。（3）精整工序完成基本工序后，提高锻件尺寸及位置精度的工序。
金属工艺学（热）

锻压概述

锻造温度：＊锻造温度：始锻温度：碳钢比AE线低200C° 始锻温度：碳钢比AE线低200C°左右 AE线低200C 终锻温度：800C°左右，终锻温度：800C°左右，过低难于锻若强行锻造，将导致锻件破裂报废。造，若强行锻造，将导致锻件破裂报废。
⒉变形速度的影响变形速度---单位时间的变形程度变形速度--单位时间的变形程度变形速度u ε—变形程度＊变形速度u =dε/dt ε 变形程度
● 冷变形和热变形＊冷变形在再结晶温度以下的变形；在再结晶温度以下的变形；冷变形后金属强度、硬度较高，低粗糙度值。冷变形后金属强度、硬度较高，低粗糙度值。但变形程度不宜过大，否则易裂。变形程度不宜过大，否则易裂。＊热变形再结晶温度以上变形。再结晶温度以上变形。变形具有强化作用，再结晶具有强化消除作用。在热变变形具有强化作用，再结晶具有强化消除作用。形时无加工硬化痕迹。形时无加工硬化痕迹。金属压力加工大多属热变形，具有再结晶组织。金属压力加工大多属热变形，具有再结晶组织。热加工后组织性能变化：热加工后组织性能变化：粗大晶粒被击碎成细晶粒组织，改善了机械性能。 ⒈粗大晶粒被击碎成细晶粒组织，改善了机械性能。铸态组织中的疏松、气孔经热塑变形后被压实或焊合。 ⒉铸态组织中的疏松、气孔经热塑变形后被压实或焊合。晶粒被拉长，非金属杂物被击碎， ⒊晶粒被拉长，非金属杂物被击碎，沿被拉长的晶粒界分布，形成纤维组织（流线）。分布，形成纤维组织（流线）。
变形程度越大，纤维组织越明显。变形程度越大，纤维组织越明显。压力加工中常用锻造比y来表示变形程度。压力加工中常用锻造比y来表示变形程度。拔长时锻造比y 拔长时锻造比y拔=A0/A 镦粗时锻造比y 镦粗时锻造比y镦=H0/H 纤维组织很稳定，不能（难以）用热处理方法纤维组织很稳定，不能（难以）来消除。只有经过锻压来改变其方向、形状。来消除。只有经过锻压来改变其方向、形状。

(完整版)金属工艺学(压力加工)

在设计时应使零件工作时的正应力方向与纤维方向应一致，纤维的分布与零件的外形轮廓应相符合。
锻造齿轮毛坯，应对棒料镦粗加工，使其纤维呈放射状，有利于齿轮的受力。曲轴毛坯的锻造，应采用拔长后弯曲工序，使纤维组织沿曲轴轮廓分布，这样曲轴工作时不易断裂。
第三节金属的可锻性
金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难易程度的工艺性能。
转体锻件。
第二节锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图
锻件图是以零件图为基础，结合锻造工艺特点绘制而成。
1.敷料、余量及公差
敷料:为了简化零件的形状和结构、便于锻造而增加的部分金属。
加工余量：在零件的加工表面上，为切削加工而增加的尺寸。
锻件公差:是锻件名义尺寸允许的变动量。金工动画\锻件图.exe
二、常用的压力加工方法：
a）轧制 b）挤压 c）拉拔 d）自由锻 e）板料冲压 f）模锻
金工动画\压力加工\视频\挤压.avi
金工动画\压力加工\视频\镦粗.avi
三、压力加工的特点（1）改善金属的组织、提高力学性能。（2）材料的利用率高。（3）较高的生产率。（4）毛坯或零件的精度较高。钢和非铁金属可以在冷态或热态下压力加工。可用作承受冲击或交变应力的重要零件，但不能加工脆性材料（如铸铁）。
可锻性常用塑性和变形抗力来衡量。金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件。
一、金属的本质
1.化学成分的影响纯金属的可锻性比合金好；碳钢的含碳量越低，可锻性
越好。 2.金属组织的影响
纯金属及单相固溶体比金属化合物的可锻性好;细小的晶粒粗晶粒好；面心立方晶格比体心立方晶格好。
二、加工条件
1.变形温度的影响热变形可锻性提高.但温度过高将发生过热、过烧、脱

锻压件结构工艺性

影响冲压件工艺性的主要因素有：
冲压件的几何形状；尺寸；精度及材料等
。
1、冲压件的形状
（1）为便于冲压模具制造和耐用，并使冲压时坯料受力和变形均匀，保证冲压件的质量。冲压件外形应力求简单、对称，尽可能采用圆形或矩形等规则形状。（2）冲压件的形状应便于排样，力求做到减少废料，以
提高金属的利用率。
2、冲压件的尺寸
（1）冲裁件上的转角应采用圆角，避免尖角处因应力集中而被模具冲裂。
（2）冲裁件应避免过长的悬臂和狭槽结构，防止因凸模过细而在冲裁时折断。
（3）弯曲件的弯曲半径应大于材料许用的最小弯曲半径 rmin/t≥(0.25~1.0)；弯曲件的直边长度H>2t；弯曲件上孔的位置应位于变形区之外，L>(1.5～2)t。
（3）采用压出加强筋的方法来提高制件的刚度，以实现薄材料代替厚材料，节省金属。（4）对于形状复杂的冲压件，采用冲-焊结构，先分别冲制若干简单件，然后再焊成整件，以简化工艺，降低成本。
冲-焊结构零件（5）采Fra bibliotek冲口工艺，以减少组合件数量。
（6）在不影响使用性能前提下，改进制件结构以减少工序，节省材料，降低成本。
模锻斜度
③ 零件外形力求简单、平直和对称，尤其应避免零件
截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等结构，以便于金属充满模膛和减少工序。
④ 模锻件应尽量避免窄沟、深槽和深孔、多孔结构; ⑤ 形状复杂的模锻件应采用锻焊结构，以减少余块。
三、冲压件的结构工艺性
冲压件的设计不仅应保证具有良好的使用性能，而且也应具有良好的工艺性能，以减少材料的消耗、延长模具寿命、提高生产率、降低成本及保证冲压件质量等。
（4）拉深件的圆角半径不能过小。否则必将增加拉深次数和校形工序。

锻造方法

力机上模锻、摩擦压力机上模锻、胎模锻等。
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。

结构工艺性

第八章结构工艺性第一节结构工艺性概述机器由许多零件组成，每一零件结构设计的是否合理直接关系到加工制造难易程度及对使用性能的影响，所以通常工程技术人员在设计整机或零部件时，要从机器的使用、制造等方面全面考虑。

为了评定机器结构的设计质量，通常引用“结构工艺性”概念。

如果所设计的产品（零件）根据一定的生产规模且能保证有较好的使用性能（如寿命长、效率高、安全可靠性、安装及维修方便等）前提下，能用劳动量小、高效率、材料消耗少、较低成本的方法制造出来，那我们说此“零件结构工艺性好”，或“具有结构工艺性”。

另外，如果设计的机器或零件既能保证使用要求，又可用最少的材料制造出来，我们称其为“节材性”。

节材性包括三个要素：1.机器或零件重量轻。

2.制造过程中产生废料少。

3.特殊钢材及稀有、贵重金属用量少。

生产一台机器或一个零件的过程，一般都要经过毛坯制造、切削加工、热处理和装配等过程，所以结构工艺性是个整体概念。

在进行结构设计时必须将各生产过程对零件结构工艺性的要求全面考虑，综合分析，不应顾此失彼，使在不同生产阶段都具有良好的工艺性。

如不能周全的兼顾到各工种时，则应抓住主要矛盾，以求确定出较理想的方案，从而获得较好的结构工艺性。

零部件的结构工艺性与生产规模密切相关，并随着科学技术发展而变化。

生产批量是影响结构工艺性的首要因素，批量大小不同，制造方法不同，结构工艺性不同。

先进制造工艺与新技术的发展与应用是促进零件结构工艺性变化的又一重要因素。

如采用电解、电火花、激光、超声波等加工工艺可使一些较复杂型面、难加工材料、微孔、窄缝等的加工变的较为容易，又如精密铸、锻、精密冲压、挤压、轧制等工艺，可使毛坯精度大大提高，接近于成品。

结构工艺性基本内容包括：a．机器的系列化、通用化、标准化及合理的技术要求；b．毛坯结构工艺性；c．切削加工零件结构工艺性；d．热处理结构工艺性；e．机器结构的装配工艺性第二节机器的“三化”及技术要求合理性机械行业迅速发展对各种机器的质量及品种多样化提出了更多的要求，但这给设计制造和维修带来了一定的难度及复杂化。

简述锻件结构的工艺性

简述锻件结构的工艺性
锻件结构的工艺性是指在锻造过程中，锻件的形状、尺寸、结构及性能等能否总体上满足要求，并且能否满足加工和使用条件的问题。

从工艺技术的角度看，锻件结构的工艺性与以下因素有关：
1、热处理工艺：热处理工艺对锻件的结构与性能具有很大的影响，不同的热处理工艺能调整锻件的硬度、强度和韧性等，使其满足不同的要求。

2、材料性能：锻件的材料性能包括化学成分、物理性能和结构组织等，材料性能直接影响到锻件的加工性能和使用性能，也直接影响到锻造工艺的控制和调节。

3、锻造加工工艺：锻造加工工艺主要包括模型设计、工艺参数控制和热处理参数等，合理的锻造加工工艺能保证锻件具有良好的成型性和性能。

4、检测技术：锻件结构的工艺性与锻件检测技术密切相关，正确的检测技术可以快速、准确地了解锻件的结构和性能情况，为加工工艺和热处理工艺的制定提供依据。

在实际生产中，为确保锻件的德艺性，需要制定合理的生产工艺流程，同时采用先进的工艺和装备，合理地选择材料和控制加工工艺参数等，以保证锻件结构的
质量和稳定性。

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。

大学金属工艺的金属塑性加工的相关问题的讲解

金属纤维组织
图3－6铸锭热变形前后的组织
纤维组织的特点
变形程度越大，纤维组织越明显。常用锻造比γ表示变形程度。坯料拔长时的锻造比为： γ=F0/F 式中F0为坯料拔长前的横截面积；F为坯料拔长后的横截面积。纤维组织使金属在性能上具有方向性。纵向（平行于纤维方向）上的塑性、韧性提高，横向（垂直于纤维方向）上的塑性、韧性则降低。纤维组织的稳定性很高，不能用热处理或其它方法加以消除不能用热处理或其它方法加以消除，不能用热处理或其它方法加以消除只有经过锻压使金属变形，才能改变其方向和形状。
知识点：
第二章
锻造
1、自由锻和模锻。 2、胎模锻。 3、余块、机械加工余量。 4、模锻－－焊接成形。
锻造：在加压设备及工（模）具作用下，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。
第一节锻造方法
一、自由锻
(1)、 (1)、自由锻是利用冲击力或压力使金属在上、下砧之间产生塑性变
位错移动：高位能的位错处原子，位错移动在比理论值小的切应力下滑移。从一个位置滑移到另一个位置。
未变形
弹性变形
弹塑性变形
塑性变形
图3－2
位错运动引起塑性变形示意图
位错移动的结果：塑性变形。
晶内变形：金属由大量微小晶粒组成的晶内变形多晶体，由组成多晶体的许多单个晶粒产生变形。其综合效果是塑性变形。其综合效果是塑性变形。其综合效果是塑性变形
A 锻造比：锻造比：Y镦= A0 ＞1
拔长、镦粗、冲孔、弯曲、扭转、错移、拔长、镦粗、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割
使坯料高度减小，截面积增大的工序。使坯料高度减小，截面积增大的工序。

结构工艺性

为了评定机器结构的设计质量，通常引用“结构工艺性”概念。

另外，如果设计的机器或零件既能保证使用要求，又可用最少的材料制造出来，我们称其为“节材性”。

节材性包括三个要素：1.机器或零件重量轻。

2.制造过程中产生废料少。

3.特殊钢材及稀有、贵重金属用量少。

生产一台机器或一个零件的过程，一般都要经过毛坯制造、切削加工、热处理和装配等过程，所以结构工艺性是个整体概念。

在进行结构设计时必须将各生产过程对零件结构工艺性的要求全面考虑，综合分析，不应顾此失彼，使在不同生产阶段都具有良好的工艺性。

如不能周全的兼顾到各工种时，则应抓住主要矛盾，以求确定出较理想的方案，从而获得较好的结构工艺性。

零部件的结构工艺性与生产规模密切相关，并随着科学技术发展而变化。

生产批量是影响结构工艺性的首要因素，批量大小不同，制造方法不同，结构工艺性不同。

先进制造工艺与新技术的发展与应用是促进零件结构工艺性变化的又一重要因素。

锻件产品检验项目的指标及要求

锻件产品检验项目的指标及要求锻件产品的每一检验项目都有一定的指标。

例如，拉伸试验通常包含4个指标，即抗拉强度、屈服点或规定非比例伸长应力、伸长率和断面收缩率。

为了便于掌握，这些检验项目和指标可以大致归纳为：(1)化学成分化学成分就是锻件钢中各种化学元素的质撤分数。

保持钢的化学成分是对钢的最基本要求，通常每个钢号都有一定的化学成分。

只有进行化学分析，才能确定某号钢的化学成分是否符合要求。

例如，45钢锻件，碳为0.42%〜0.50%,硅为0. 17%〜0.37%，锰为0. 50%〜0.80%，硫不大于0.035% ,磷不大于0.035%。

只有钢的化学成分保持在这一范围以内，该锻件所使用的钢才有可能是45钢。

通常，钢厂除了保证钢的冶炼正常进行而准确获得所炼钢种的炉前快速分析结果之外，还要取成品样迸行分析，必要时，在成材上也要取样进行分析。

对于碳素结构钢锻件，主要分析五大元素，即碳、锰、硅、硫、磷；对于合金钢，除分析上述五大元素之外，还要分析合金元素，例如高速工具钢W18Cr4V，除分析上述五大元素之外，还要分析钨、铬、钒等合金元素的含量。

此外，对钢中的有害元素及残余元素也有规定。

例如，碳素结构钢中的铬、镍、铜含量各不得高于0.30%，热压力加工用钢的铜含量不得高于0.20%。

又如合金工具钢中残余铜含童不得高于0.30%，当镍不作为合金元素时，其残余含量不得高于0.25%，合金结构钢中的铜含虽不得高于0.25%，当铬、镍不作为合金元素时，其残余含量均不得高于0.30%。

(2)宏观检验宏观检验就是用肉眼及借助10倍以下放大镜来观察钢的宏观组织和缺陷，宏观检验包括酸浸试验、断扣试验、塔形试验和硫印试验四种。

酸浸试验项目包括一般疏松、中心疏松、锭型偏析、点状偏析、皮下气泡、残余缩孔、翻皮、白点、轴心晶间裂缝、内部气泡、非金属夹杂物（肉眼可见的）及夹渣、异金属夹杂物等。

断口试验是将试样折断以检验其断口质量。

这种试验可以在断口上核实酸浸试验及所发现的缺陷，有时比酸浸试验更敏感。

零件结构的工艺性PPT课件

零件结构工艺性的重要性
提高零件结构的工艺性可以提高生产效率、降低制造成本、提高产品质量和可靠性，从而增强企业的竞争力。
良好的零件结构工艺性可以减少制造过程中的废品和次品率，降低材料和能源的消耗，减少对环境的污染。
零件结构工艺性的评价标准
可加工性
零件的结构应便于加工，如切削、铸造、锻造、焊接等，以
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焊接工艺性改进案例
总结词
简化焊接过程
详细描述
通过优化零件结构，简化焊接过程和提高焊接效率。例如，减少焊缝数量和长度，采用连续焊接工艺，降低生产成本。
总结词
提高焊接质量
详细描述
通过改进零件结构设计，提高焊接质量和减少焊接缺陷。例如，合理布置焊缝位置和坡口形式，减少未熔合、气孔等缺陷。
总结词
改善零件性能
详细描述
热处理工艺参数的选择包括加热温度、保温时间和冷却速度等，合适的热处理工艺参数可以提高热处理质量和效率。
热处理设备的选用应根据热处理工艺要求进行选择，以保证热处理过程的稳定性和可靠性。
零件结构工艺性改进
04
案例
铸造工艺性改进案例
总结词
优化零件结构，提高铸造效率
详细描述
通过简化零件结构，减少铸造过程中的模具复杂性和材料消耗，提高铸造效率。例如，优化铸件的分型面和浇注系统，减少砂芯的使用，降低生产成本。
提高制造效率和质量。
可装配性
零件的结构应便于装配，如连接、固定、调整等，以保证装配精度和可靠性。
可检测性
零件的结构应便于检测，如尺寸、形状、位置等，以便在制造过程中及时发现和纠正误差。
可维修性
零件的结构应便于维修，如易于拆卸、更换和修复等，以降低维修成本和提高设备利用率

锻造工艺知识大全

锻造工艺知识大全1. 什么是锻造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、一定形状和尺寸锻件的加工方法。

1.1．锻造按成形方法可分为：1.1.1开式锻造（即自由锻）利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需的部件，主要有手工锻造和机械锻造两种。

自由锻是将加热好的金属坯料放在锻造设备的上,下砥铁之间,施加冲击力或压力,直接使坯料产生塑性变形,从而获得所需锻件的一种加工方法. 自由锻由于锻件形状简单,操作灵活,适用于单件,小批量及重型锻件的生产。

自由锻分手工自由锻和机器自由锻，手工自由锻生产效率低,劳动强度大,仅用于修配或简单,小型,小批锻件的生产,在现代工业生产中,机器自由锻已成为锻造生产的主要方法,在重型机械制造中,它具有特别重要的作用.1.1.2闭模式锻造金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，可分为模锻(即模锻全称为模型锻造，将加热后的坯料放置在固定于模锻设备上的锻模内锻造成形的。

模锻的锻模结构有单模堂锻模和多模膛锻模)、冷镦（即常温下进行冲压使被冲压件按照锻模膛的形状冲压出来）、旋转锻（即成型金属件在旋转的状态下被锻打挤压成型而成）、挤压（通过对成型件以用力的挤压的方式来获得所需要的形状方式）。

1.2．按变形温度锻造又可分为：1.2.1热锻（在加工温度高于坯料金属的再结晶温度的条件下进行锻造）1.2.2温锻（在加工温度低于再结晶温度的条件下进行锻造）1.2.3冷锻（在加工温度于常温下进行锻造）锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢，其次是铝、镁、钛、铜等及其合金。

材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属等。

金属在变形前的横断面积与变形后的模断面积之比称为锻造比。

正确地选择锻造比对提高产品质量、降低成本有很大关系。

2. 锻造加工方式的优点2.1 改善金属的组织、提高力学性能金属材料经压力加工后，其组织、性能都得到改善和提高，塑性加工能消除金属铸锭内部的气孔、缩孔和树枝状晶等缺陷，并由于金属的塑性变形和再结晶，可使粗大晶粒细化，得到致密的金属组织，从而提高金属的力学性能。