锻件图绘制要领
锻件图设计要素
锻件图设计要素
1、锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上：保证锻件形状尽可能与零件形状相同，并容易从模腔中取出。
2、分模平面尽可能采用直线状，并应使分模线选在锻件侧面的中部：使分模结构尽量简单和便于发现上下模在模锻过程中的错移。
3、对金属流线有要求的锻件，为避免纤维组织被切断，应尽可能沿锻件截面外形分模，同时应考虑锻件工作时的受力情况，应使纤维组织与剪应力方向垂直。
4、圆角半径直接影响着模锻时的金属流动、模膛充满、模锻力、模具磨损、锻件切削加工量和锻件转角处流线的切断。
内圆角半径：
⑴内圆角半径大：有利于金属平滑地沿模膛流动；
⑵内圆角半径小：横向流动的金属越过内圆角，在模具壁附近形成一个空穴，当金属由顶部返流时，形成折叠。
外圆角半径：
⑴外圆角半径大：减小模膛圆角处的应力集中；
⑵外圆角半径小：增大模膛圆角处的应力集中。
冷锻件图的设计步骤(精)
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对零件进行分析，加一些锻造余块简化零件的形状； 。 1 1 对零件进行分析，加一些锻造余块简化零件的形状 3 4 2 2 根据分型面设计原则，确定零件的分型面；
3
4
根据锻件高度与长度、高度与宽度的比值 及生产经验确定锻件的拔模斜度； 确定锻件的内外圆角半径。
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2
4
确定生产设备：根据零件形状、尺寸、重量 1 、工厂的生产设备确定具体生产设备，如采 2 用模锻锤、热摩擦压力机或卧锻机等，选用 不同的生产设备，其设计的模具也不同。
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二、冷锻件图的绘制
（一）锻件图的概念
概
1
念
冷锻件图是在零件图的基础上加了锻造余块、机
械加工余量、拔模斜度、圆角半径的零件图。
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（二）冷锻件图的作用
1
1
冷锻件图是设
计热锻件图的
2
2
3
冷锻件图是判
4
3
冷锻件图是机
பைடு நூலகம்
断模锻件合格
与否的依据
械加工的依据
依据
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锻造工艺规程制定
锻造工艺规程制定
（5）冲孔连皮 当模锻件的孔径D>25mm时，应将孔形锻出，
由于模锻不能锻出通孔，则在孔中留出冲孔连皮，
当孔径D为25~80mm时，其厚度取为4~8mm。
锻造工艺规程制定
二. 坯料质量及尺寸计算
1 坯料质量
G坯料=G锻件 + G烧损 + G料头
镦粗时的锻造比：y = H0 / Hm
锻造工艺规程制定
例题：锻造比常用来表示什么？拔长与镦粗时的锻造
比 用 什 么 来 表 示 ？ 如 原 始 坯 料 长 150mm ， 拔 长 到 450mm，锻造比是多少？
y = F0 / Fm
根据锻造前后体积不变假设
VV y H0 150 450 3
锻造工艺规程制定
例题：指出下图所示模锻件结构不合理之处。 试修改不合理部位(重画图)。
结构不合理之处： (1)模锻斜度与圆角；(2)壁厚差太 大，轮辐部分壁太薄；(3)齿轮的齿锻不出来，必须 用机加工，未考虑锻敷造工艺料规程制；定 (4)未考虑冲孔连皮。
V V 150 H 450
锻造工艺规程制定
三、确定模锻工步——根据锻件形状和尺寸确定
1. 长轴类模锻件 此类锻件在锻
造过程中，锤击方 向垂直于锻件的轴 线。
常用工序： 拔长、滚压、弯曲、 预锻和终锻。
锻造工艺规程制定
对于小型长轴类锻件，为了减少钳口料和提高 生产率，常采用一根棒料同时锻造出几个锻件的方 法，此时应增设切断工步。
(a)工艺性差的结构
(b)工艺性好的结构
锻造工艺规复程制杂定 结构件
例题：指出下图所示自由锻件结构不合理之处。试修
金属工艺学18
锻件取出；且不允许有凹入部分
，否则无法进行模锻。
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Page 29
模锻件结构的工艺性
②所有表面交角均设计成圆角，既易于金属充满模膛又避免 锻件内尖角处产生裂纹或外尖角处破坏。
锻件的横截面积有急剧变化或形 状较复杂时，可设计成由数个简 单件构成的组合体。每个简单件 锻造成形后，再用焊接或机械联 机 械 工 程 学 院 接方式构成整体零件。 School of Mechanical Engineering
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模锻件结构的工艺性
二、模锻件的结构工艺性
模锻件的特点： 模锻允许零件上有较复杂的曲面、肋条和小凸台，甚至可以 在锻件上制出花纹和文字。精度较高，成本较高。
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Page 17
模锻工序
对于小型长轴类锻件，为了减少钳口料和提高生产率，常采用一根棒 料同时锻造出几个锻件的方法。因此应增设切断工步，将已锻好的模锻件 分离开。 有一些模锻件选用周期轧制材料作坯料时，可以省去拔长、滚压等工 步，简化模锻过程，并可显著提高生产率。
Page 26
自由锻件结构的工艺性
⑤避免叉形件内部的台阶
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结构工艺性 要求 锻件上应避 免有锥形、 斜面和楔形 表面 应避免出现 加强肋，工 字形截面等 复杂结构 应力求简化 两球形面的 交接 应避免出现 形状复杂的 凸台及叉形 件的内凸台 等
自由锻工艺设计的内容有哪些
自由锻工艺设计的内容有哪些？自由锻工艺设计的主要内容有：绘制锻件图、确定变形工序、计算坯料的质量和尺寸以及选定锻造设备。
1．绘制锻件图锻件图是在零件图的基础上考虑余块、机械加工余量、锻件公差等因素绘制出来的。
（1）余块为了简化锻件形状，便于锻造，通常直径小于25mm的孔、较窄的凹档、较短的台阶等应添加余块。
（2）机械加工余量: 所有加工面都应增加机械加工余量，非加工面不必增加机械加工余量。
（3）锻件公差: 所有锻件尺寸都应给出锻件公差，自由锻锻件公差的数值较大。
锻件图的画法:（手势）请看这个阶梯轴的自由锻锻件图。
锻件轮廓用粗实线画出。
零件基本形状用双点划线画出。
锻件尺寸、公差标注于尺寸线上方，公差值根据锻件的形状，查表获得。
该锻件形状与表中左边的图一致，总长680，在第三行的630~1000之间。
左边直径为110的轴段，在第三列的80~120之间，余量和公差为11±4，所以零件图上真实尺寸Φ110标注在尺寸线下方，锻件尺寸为Φ121±4，标注在尺寸线上方；同理，直径为190的轴段，在第五列的160~200之间，余量和公差为13±5，零件图上真实尺寸Φ190标注在尺寸线下方，锻件尺寸为Φ203±5，标注在尺寸线上方；直径为130的轴段，在第四列的120~160之间，余量和公差为12±5，零件图上真实尺寸Φ130标注在尺寸线下方，锻件尺寸为Φ142±5，标注在尺寸线上方。
长度方向：真实尺寸240标注在尺寸线下方，锻件尺寸为240加上该段的余量及公差11±4，即251±4标注在尺寸线上方；真实尺寸310标注在尺寸线下方，锻件尺寸为310加上表中查出的该段的余量及公差13±5即323±5标注在尺寸线上方；总长680标注在尺寸线的下方，锻件的总长是在零件每侧各加上一个最大余量13，即26，而公差只能选最大值±5，所以，最后得680+26±5，即706±5，标在尺寸线上方。
什么是锻件图及锻模设计特点呢？
什么是锻件图及锻模设计特点呢？在液压机上模锻的锻件图设计要根据锻件图的尺寸和要求，同时考虑液压机上模锻的工艺特点，尽可能减少辅助工步。
1.余量和公差，液压机上模锻，高度方向的余量和公差应取大些。
因液压机上模锻时，金属流动惯性很小或几乎为零，型槽深处不易充满。
2.圆角半径，液压机上模锻时金属流动几乎无惯性，因此圆角半径宜取大些，有利于金属流动，充填满型槽深处。
3.模锻斜度，由于液压机上设有顶出器，模锻斜度可以减少，一般取3°~7°；有的甚至可以不设斜度。
带大家了解一下制坯工艺方案设计。
液压机上模锻时金属填充性能差，一般应进行预制坯，但液压机活动横梁运动速度慢，不宜进行制坯工步；同时，为了避免大型液压机承受偏心载荷，一般多采用单型槽模锻。
对于形状复杂的锻件和精锻件要利用多套模具，以便使金属流动平缓，变形均匀，纤维连续，并保证深凹型槽处充满。
对于轴类锻件和复杂类锻件，可采用自由锻制坯，或采用专用制坯模制坯，或联合使用，具体选择如下。
1.轴类锻件制坯工步选择横截面比较均匀的锻件，可用棒材直接终锻成形。
对横截面不均匀，变化大的扁平长形锻件，则选择以下锻造方案：自由锻制坯-终锻；专用制坯模制坯-终锻；预锻-终锻；自由锻制坯-预锻-终锻。
2.复杂类锻件制坯工步的选择自由锻制坯-终锻；自由锻制坯-专用制坯模制坯-终锻；自由锻制坯-预锻-终锻；自由锻制坯-专用制坯模制坯-预锻-终锻。
3.模具设计特点液压机上模锻的模具多为组合式。
液压机模锻也分开式模锻和闭式模锻两种。
开式模锻锻模设计过程与锤锻模相似，也布置毛边槽；而闭式模锻锻模设计与螺旋压力机锻模设计相似。
液压机用锻模的最大特点是：可设计成闭式组合模具，从而锻出带内腔的复杂形状锻件以及无模锻斜度的精锻件。
液压机上用锻模，上模的锻模斜度应比下模大，以防锻件卡在上模型槽内不能脱出。
由于液压机是静载荷，压力是可调的，过载时有溢流阀保护，模具承击面要求不像锤上模锻那样严格，只要求模块强度足够。
锻造工艺锻件图
零件名称钢号45钢锻件单个质量30.301kg 锻件级别特钢坯质量35.8kg 设备
每个钢坯制锻件数 1 每个锻件制零件数 1 锻件图
技术要求：
1.按照零件技术条件生产验收；
2.钢坯第一热处理按专业工艺进行；
3.各工序必须严格执行工艺，精心操作；
4.生产路线：加热—锻造—胎模锻—整修—发送金工；
5.印记内容：生产编号、图号、熔炼炉号；
编制校对批准
火次温度/℃操作说明及变形过程简图
1
1200~800 任取D=100mm，根据体积不变原则，算得H=196mm,1≤H/D=1.96≤2.5,符合要求。
2
1200~800 将所下的料进行自由镦粗，镦粗后坯料的直径略小于胎模的内径。
3 1200~800 将镦粗了的配料放入胎模中锻出所需的形状。
4 1200~800 冲去连皮、飞边、整修。
自由锻造工艺规程的编制及举例
自由锻造工艺规程的编制及举例制定自由锻工艺规程的过程就是自由锻工艺设计的过程。
主要有以下内容 :（一）绘制锻件图自由锻件的锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等之后绘制的图。
绘制自由锻件的锻件图可按以下步骤进行 :1.简化锻件形状为了简化锻造工艺，零件上的小孔、凹档、台阶等部分，可加上余块而不予锻出，如图a。
是否加余块要根据零件的形状、尺寸、锻造技术水平和经济效果来确定。
ａ）ｂ）a) 机械加工余量、台阶、法兰、凹挡b)锻件图锻件2. 确定加工余量和锻件公差(1)机械加工余量【机械加工余量】为使零件具有一定的加工尺寸和表面粗糙度，在零件表面需要加工的部分，在锻件上留一层供作机械加工用的金属，称作机械加工余量 (见上图a)。
(2) 余块【余块】为简化锻件外形及锻造过程，在锻件的某些地方和添一些大于机械加工余量的金属，这种加添的金属称作余块 (见上图a)。
(3）锻件公差【锻件公差】锻件实际尺寸与基本尺寸之间所允许的误差。
公差值的大小是根据锻件形状、尺寸并考虑生产的具体情况而定的。
3．绘制锻件图在锻件图上，规定用粗实线绘出锻件的形状。
为了便于了解零件的形状和检查锻件的实际加工余量，在锻件图上还要用双点划线绘出零件的主要形状，如图10-27b。
（二）计算坯料质量与尺寸【坯料质量】坯料质量可按下式计算G 坯料 =G 锻件 +G 烧损 +G 料头式中 G 坯料——坯料质量G 锻件——锻件质量G 烧损——加热时由于坯料表面氧化而烧损的质量。
第一次加热取被加热金属的2~3%，以后每次加热取1.5~2.0%G 料头——在锻造过程中冲掉或切掉的那部分金属的质量。
如冲孔时坯料中部的料芯，修切端部的料头等。
当锻造大型锻件时，如采用钢锭作坯料，还要考虑应切掉的钢锭头部和尾部的质量。
2．坯料尺寸根据坯料质量即可确定坯料尺寸。
在计算坯料尺寸前，先要考虑锻造比。
【锻造比】是指坯料在锻造前后的断面积的比值。
对于拔长工序来说，其锻造比 R d 可按下式计算:R d =A 0 /A 1 或 L 1 /L 0式中 A 0 、 A 1 ——拔长前、后坯料的断面积；L 0 、 L 1 ——拔长前、后坯料的长度。
课程设计锻件图的设计
课程设计锻件图的设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握锻件图的设计方法和技巧，培养他们的工程图纸阅读和绘制能力。
通过本课程的学习，学生将能够理解锻件图的基本组成、标注和表达方式，熟练运用绘图软件进行锻件图的设计和绘制。
此外，学生还将在实践中培养观察能力、创新能力和团队合作精神。
具体教学目标如下：1.知识目标：（1）掌握锻件图的基本组成和表达方式；（2）了解锻件图的标注方法和规则；（3）熟悉绘图软件的基本操作和功能。
2.技能目标：（1）能够独立完成锻件图的阅读和理解；（2）能够运用绘图软件进行锻件图的设计和绘制；（3）具备一定的创新能力和解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作精神和责任感；（2）增强学生对工程图纸重要性的认识；（3）激发学生对工程制图学科的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.锻件图的基本组成和表达方式；2.锻件图的标注方法和规则；3.绘图软件的基本操作和功能；4.锻件图的设计和绘制方法；5.实践练习和案例分析。
教学进度安排如下：第1-2课时：介绍锻件图的基本组成和表达方式；第3-4课时：讲解锻件图的标注方法和规则；第5-6课时：学习绘图软件的基本操作和功能；第7-8课时：教授锻件图的设计和绘制方法；第9-10课时：进行实践练习和案例分析。
三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师讲解锻件图的基本概念、标注方法和设计技巧；2.讨论法：学生分组讨论，分享学习心得和经验；3.案例分析法：分析实际案例，培养学生解决实际问题的能力；4.实验法：上机操作，让学生亲手绘制锻件图，提高实践能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括：1.教材：《工程制图基础》；2.参考书：《锻件图设计与绘制手册》；3.多媒体资料：PPT、视频教程等；4.实验设备：计算机、绘图软件、绘图板等。
以上教学资源将有助于实现课程目标，提高学生的学习效果。
锻件图设计.
第三节 锻件图的设计锻模设计、工艺规程制订、模锻生产过程、锻模加工及锻件检验，都离不开锻件图。
锻件图分为冷锻件图和热锻件图，冷锻件图用于最终锻件检验和热锻件图设计；热锻件图用于锻模设计与加工制造。
习惯上将冷锻件图称为锻件图。
1.1 冷锻件图的设计冷锻件图根据零件图设计，通常要解决下列问题。
1.1.1 确定分模面模锻件是在可分的模腔中成形，组成模具型腔的各模块的分合面称为“分模面”；分模面与锻件表面的交线称为锻件的“分模线”。
锻件分模位置合适与否，直接关系到锻件成形、出模，材料利用率等一系列问题。
因此，分模线是模锻件最重要、最基本的结构要素。
确定分模位置最基本的原则是：保证锻件形状尽可能与零件形状相同，容易从模腔中取出；此外应争取获得镦粗成形。
故此，锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上，如图6-5所示。
为了提高锻件质量和生产过程的稳定性，除满足上述分模原则外，确定开式模锻件的分模位置还应考虑下列要求：1. 为使分模结构尽量简单和便于发现上下模在模锻过程中的错移，分模平面尽可能采用直线状，并应使分模线选在锻件侧面的中部，如图6-5和图6-6所示。
2.头部尺寸较大的长轴类锻件，不宜直线分模，而应改用折线分模，如图6-7所示，使上下模型腔深度大致相等，以确保尖角处能充填饱满。
3. 为便于锻模加工制造和锻件切边，同时也为了节约金属材料，当圆饼类锻件的H ≤（2.5～3）D 时，则无论是在锤上锻造还是在曲柄压力机上锻造或螺旋压力机上锻造，都应考虑径向分模（图4-8a ），而尽量不采用轴向分模（图6-8b ）。
因径向分模的锻模型槽可车削加工，效率高，工时省，切边模刃口形状简单，制造方便；径向分模还可锻出内腔，节约金属。
但当H/D较大时，锤上模锻时，显然不能再考虑 图6-5 直线类锻件分模位置图6-6 分模位置选择 图6-7 折线分模径向分模。
若仍采用径向分模，则因模具高度尺寸太大，锻造困难，锻锤打击能量下降，需要的出模力也大。
第二节 锻造工艺规程的制定
举例：齿轮坯模锻件图
（1）分模面（2）加工余量、公差、敷料 （3）模锻斜度（4）圆角半径（没有注明 圆角半径都取R=2.5mm）
二、坯料重量和尺寸的计算
•G
坯料=G锻件+G烧损+G料头
G锻件→由锻件体积算出 G烧损→与加热次数有关
• 锻件的尺寸：与选用的锻造工序有关 • 应用镦粗工序：H/D<2.5 ,太大易弯 • 应用拔长工序：一般不小于2.5～3，
对轧材取1.3～1.5
三、锻造工序的确定
1、长轴类模锻件 （1）不用制坯工序，直接终锻 —适合于形状简单、截面变化不大的 场合； （2）拔长→预锻→终锻 —适合于坯料横截面大于锻件最大截面 （3）拔长→滚压→预锻→终锻 —适合于坯料横截面小于锻件最大截面
2、盘类锻件（短轴类模锻件）
1、镦粗→终锻 ——适合一般形状简单的锻件 2、镦粗→预锻→终锻 ——适合高轮毂，薄轮辐的锻件 四、锻造工艺中的其它内容 （1）根据合金确定始锻及终锻温度 （2）确定加热规范（加热温度、保温时间） （3）选择锻造设备 （4）辅助工序（校正，切飞边、冲孔连皮）
分形面的选择比较图
模锻斜度
模锻斜度比铸件
大，一般取5～ 15°、模锻圆角半径和冲孔连皮
有利于冲型，减
小应力集中，提 高模具寿命； 外圆角半径 1.5～2mm； 内圆角半径 2～3mm；
模锻无法直接锻
出通孔，冲孔连 皮的厚度由锻件 孔径决定，如 φ20～80mm时， 厚度取4～8mm。
第二节 锻造工艺规程的制定
零件图→锻件图→锻造→锻件→机加工→锻件 一、绘制锻件图 1、敷料、余量及公差 敷料—简化锻件形状 余量—0.4～5mm，与锻件尺寸、加工精度有 关 公差—±0.3～3mm，与锻件大小，模具精度， 设备状态有关
《铸造工艺图绘制》课件
通过学习铸造工艺图，学生可以更好地理解铸造工 艺和相关知识。
总结
通过本课件，我们学习了铸造工艺图的绘制步骤和重要性，以及其在实际应用中的意义和优势。
参考资料
• 铸造工艺设计手册 • 工程制图基础教程
绘制铸造工艺图
在铸造工艺图上标注铸 件各个部位和规格，并 说明铸造过程中的加工 和处理方法。
铸造工艺图的应用和意义
工艺优化
通过绘制铸造工艺图，可以优化生产工艺，提高生 产效率和产品质量。
技术交流
铸造工艺图是不同工作人员之间交流和合作的重要 工具。
生产指导
工人可以根据铸造工艺图进行生产操作，确保生产 过程标准化和规范化。
选择绘图方法
可以使用手工绘图、CAD绘图或三维建模软 件进行绘图。
铸造工艺图绘制详解
确定铸件几何 形状与尺寸
通过分析铸件的外形和 结构，确定铸件的类型、 尺寸和形状。
分析材料性质 与铸造工艺
根据铸件的材料特性， 选择合适的铸造工艺， 以确保最佳的铸造效果。
选择绘图方法
可以使用手工绘图、 CAD绘图或三维建模软 件来绘制铸造工艺图。
绘制工艺图可以帮助工人更好地理解任务，提高生产效率和质量。
铸造工艺图的绘制步骤
1
分析材料性质与铸造工艺
2
根据铸件材料的特点，选择合适的铸造工艺。
3
绘制铸造工艺图
4
标注铸件各个部位和规格，以及铸型和浇注 系统的构造和尺寸。
确定铸件几何形状与尺寸
通过分析外形尺寸和结构形式，确定铸件的 具体几何形状和尺寸。
《铸造工艺图绘制》PPT 课件
通过本课件，我们将学习铸造工艺图的绘制方法和步骤，了解铸造工艺图的 作用和重要性。
锻造工艺锻件图
零件名称钢号45钢
锻件单个质量30.301kg 锻件级别特钢坯质量35.8kg 设备
每个钢坯制锻件数 1 每个锻件制零件数 1 锻件图
技术要求：
1.按照零件技术条件生产验收；
2.钢坯第一热处理按专业工艺进行；
3.各工序必须严格执行工艺，精心操作；
4.生产路线：加热—锻造—胎模锻—整修—发送金工；
5.印记内容：生产编号、图号、熔炼炉号；
编制校对批准
火次温度/℃操作说明及变形过程简图
1 1200~800 任取D=100mm，根据体积不变原则，算得
H=196mm,1≤H/D=1.96≤2.5,符合要求。
2 1200~800 将所下的料进行自由镦粗，镦粗后坯料的直径略小于胎模的内
径。
3 1200~800 将镦粗了的配料放入胎模中锻出所需的形状。
4 1200~800 冲去连皮、飞边、整修。
自由锻工艺规程卡的作用、内容及锻件图的绘制.
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2
3
4
图3 锻件图绘制实例
其他金属材料成型技术课程
一、自由锻工艺规程卡的作用
作
自由锻工艺过程规程是指导、组织锻造
用 生产，确保锻件品质的技术文件，在生产组
织与管理中具有重要作用。
其他金属材料成型技术课程
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
二、自由锻工艺规程卡的内容
1
根据零件图确定加工余量、锻造公差、锻造 余块、检验试样等最终绘制锻件图。
2
制定变形工艺过程及选用工具。
定
非加工面则无须加余量。
其他金属材料成型技术课程
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锻件 公称 尺寸
零件公称尺寸加上余量，即为锻件公称尺寸。
其他金属材料成型技术课程
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3.锻件公差的确定 锻件公差的概念
锻造生产中，由于各种因素的影响，如终锻 温度的差异、锻压设备、工具的精度和工人操作技 术水平的差异，锻件实际尺寸不可能达到公称尺寸， 允许有一定的偏差，这种偏差称为锻件公差。
其他金属材料成型技术课程
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根据加热方式和锻造的火次确定加热损耗；
3 根据变形工序确定工艺用量，最终计算出坯
料的重量，并确定其规格和尺寸。
4
确定设备吨位。
5
选择锻造温度范围，制定坯料加热和锻件冷
却规范。
其他金属材料成型技术课程
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2
查阅相关手册 确定，或按工 厂标准确定。
3
在特殊情况下 也可与机加工 技术人员商定。
新能源汽车制造技术教学课件：10-1汽车用模锻件及锻件图的设计
连皮厚度：当d=30~80mm，=4~8mm。
绘图时：粗实线表示锻件的形状；双点划线表示锻件的分模面和零件的轮廓形 状。
01.汽车用模锻件及锻件图的设计-02.模锻工步的确定及模膛种类的选择
1）工步
同一个模锻上的模锻工序称为模锻工步。要根据模锻件的形状和尺寸来确定。
长轴类锻件，如台阶轴、曲轴、连杆、弯曲摇臂等(图7-12)；一般为拔长、滚挤、预锻、弯曲、 预锻、终锻成型。
盘类模锻件，如齿轮、法兰盘等(图7-13)。一般为镦粗、预锻、终锻成型。
模锻工步确定以后，再根据已确定的工步选择相应的制坯模膛和模锻模膛。
2）修正工序 切边； 冲孔；
校正；
热处理；
清理。
01.汽车用模锻件及锻件图的设计-03.模锻件结构工艺性
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1. 模锻件必须具有一个合理的分模面，保证易于从锻模中取出锻件，敷料消耗最少、锻模容易制造。 2. 为使金属容易充满模膛和减少工序，零件外形尽量简单、平直和对称，避免薄壁、高筋、凸起等结构。 3. 模锻件上与捶击方向平行的非加工表面应设计出模锻斜度；非加工表面所形成的角都应按模锻圆角设计。 4. 避免设计深孔、多孔结构；图7-15中4-20mm孔不能锻出。 5. 形状复杂、不易模锻的锻件应采用锻-焊组合工艺。减少敷料，简化模锻工艺。
汽车用模锻件及锻件图的设计
01.汽车用模锻件及锻件图的设计-01.模锻件图绘制
1)选择模锻件的分模面 分模面应选在锻件的最大截面处；保证模锻件能从模膛中取出 分模面的选择应使模膛浅而对称；上下两模沿分模面的模膛轮廓一致，便于模锻制造。 分模面的选择应使锻件上所加敷料最少； 分模面应最好是平直面。
锻件图的设计
锻件图的设计锻模设计、工艺规程制订、模锻生产过程、锻模加工及锻件检验，都离不开锻件图。
锻件图分为冷锻件图和热锻件图，冷锻件图用于最终锻件检验和热锻件图设计；热锻件图用于锻模设计与加工制造。
习惯上将冷锻件图称为锻件图。
1.1 冷锻件图的设计冷锻件图根据零件图设计，通常要解决下列问题。
1.1.1确定分模面图6-5 直线类锻件分模位置模锻件是在可分的模腔中成形，组成模具型腔的各模块的分合面称为“分模面”；分模面与锻件表面的交线称为锻件的“分模线”。
锻件分模位置合适与否，直接关系到锻件成形、出模，材料利用率等一系列问题。
因此，分模线是模锻件最重要、最基本的结构要素。
确定分模位置最基本的原则是：保证锻件形状尽可能与零件形状相同，容易从模腔中取出；此外应争取获得镦粗成形。
故此，锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上，如图6-5所示。
为了提高锻件质量和生产过程的稳定性，除满足上述分模原则外，确定开式模锻件的分模位置还应考虑下列要求：1.为使分模结构尽量简单和便于发现上下模在模锻过程中的错移，分模平面尽可能采用直线状，并应使分模线选在锻件侧面的中部，如图6-5和图6-6所示。
图6-6 分模位置选择图6-7 折线分模2.头部尺寸较大的长轴类锻件，不宜直线分模，而应改用折线分模，如图6-7所示，使上下模型腔深度大致相等，以确保尖角处能充填饱满。
3.为便于锻模加工制造和锻件切边，同时也为了节约金属材料，当圆饼类锻件的H≤（2.5～3）D时，则无论是在锤上锻造还是在曲柄压力机上锻造或螺旋压力机上锻造，都应考虑径向分模（图4-8a），而尽量不采用轴向分模（图6-8b）。
因径向分模的锻模型槽可车削加工，效率高，工时省，切边模刃口形状简单，制造方便；径向分模还可锻出内腔，节约金属。
但当H/D较大时，锤上模锻时，显然不能再考虑径向分模。
若仍采用径向分模，则因模具高度尺寸太大，锻造困难，锻锤打击能量下降，需要的出模力也大。
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锻件公差分为普通级和精密级。
1．长度、宽度和高度公差
长度、宽度和高度公差是指在分模面一侧，同一块模具上，沿长度、宽度和高度方向
2. r—外圆角半径；R—内圆角半径。 3.本表适用于在热模锻压力机、模锻锤、平锻机及螺旋压力机上生产的模锻件。
分模线（面）的选择
在模锻锤、热模锻压力机、螺旋压力机和平锻机上成批生产的重量不超过 250kg，长 度不超过 2500mm 的钢质（碳钢和合金钢）模锻件（以下简称模钢件），在制订锻件图时， 需要正确的选择分模面，选定机械加工余量及公差，选用模锻斜度与圆角半径，确定冲孔 连皮，并在技术条件内说明交货要求和在锻件图上所不能标明的技术要求与允许偏差。
利于充满终锻模膛，但对机械加工并不完全有利。
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图 19 锻件上的盲孔
模锻斜度
（一）模锻斜度的确定 锻件侧面设有模锻斜度便于模锻后脱模。模锻斜度分外斜度和内斜度。锻件冷却时趋 向离开模壁的部分称为外斜度，用 α 表示；反之称为内斜度，用 β 表示（见图 14）。 锤上模锻的锻件外斜度值根据锻件各部分的高度与宽度之比值 H/B，及长度与宽度之 比值 L/B（见图 14），查表 13 确定。内斜度按外斜度增大 2°或 3°。如上下模膛深度不 相等，应按模膛较深一侧计算模锻斜度。 热模锻压力机和螺旋压力机上使用顶料机构时，模锻斜度可比表 13 数值减小 2°或 3°。 平锻件模锻斜度由表 14 查得。
图 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 应局部增大余量的零件 5．加热条件
采用煤气或油炉加热钢坯时，机械加工余量和公差从余量表和公差表查得；当采用煤 加热钢坯，或经二火进行加热时，适当增大加工余量和公差。 6．其他条件
锻件轮廓尺寸、采用工序、锻件精度等若有特殊要求，可适当增大或减小加工余量和 公差。
（二）机械加工余量 确定机械加工余量时，根据锻件估算质量，形状复杂系数和零件加工精度要求，由表 1、表 2 查得。对于需要附加工序的锻件，其余量值由供需双方协商确定。 （三）锻件公差
冲孔连皮及肓孔
当孔径 d≥25mm，冲孔深度 h 不大于冲头直径 d 时，此类锻件可在模锻过程中进行冲 孔，然后在切边压力机上冲去连皮，获得带透孔的锻件。冲孔连皮肓孔可分为如下四类：
（一）平底连皮 按照锻件的孔径和高度尺寸由图 15 查出平底连皮的厚度尺寸。
图 15 平底连皮
图 16 斜底连皮
（二）斜底连皮
锻件上的凸角圆角半径为外圆角半径 r，凹角圆角半径为内圆角半径 R（见图 14）。
外圆角作用是避免锻模的相应部分因产生应力集中造成开裂；内圆角作用是使金属易于流
动充满模膛，避免产生折叠，防止模膛压塌变形。
为保证锻件凸角处的最小余量，按下式计算：
若零件无倒角，按：
r1=余量+零件的倒角值
r2=余量
圆角半径（r、R）的数值根据锻件各部分的高度与宽度比值 H/B（见图 14），查表
分模面分两类： 1）平面分模面和对称弯曲分模面（见图 1a、b） 2）不对称的弯曲分模面（见图 1c）。
图 1 分模线形状
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选择分模面应考虑下列主要条件：能自由地从模膛中取出锻件；最佳的金属充满模膛 条件（镦粗比挤入更容易将金属充满模膛）；力求减少余块和飞边损耗；简化模锻工艺和 模膛制造工艺（如圆形短轴类锻件尽量选用圆形的分模面）等。
H/d
≤1
＞1～3
＞3～5
α
0°15′
0°30′
1°00′
内孔模锻斜度 γ
H/d
≤1
＞1～3
＞3～5
0°30′～
γ
0°30′
1°30′
1°00′
凹模成形内模锻斜度 β
△
≤10
＞10～20
＞20～30
β
5～7°
7～10°
10～12°
α
3～5°
3～5°
3～5°
（二）模锻斜度公差
模锻斜度公差值根据锻件高度尺寸和精度级别在表 15 中查得，一般情况下，不作要
技术要求 1．未注明模锻斜度 7° 2．未注明圆角半径 R3mm
图 20 齿轮锻件图
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3．错差可达 1mm 4．残留飞边可达 1mm 5．平面度可达 0.8mm 6．表面缺陷深度在加工表面不大于实际加工余量的 1/2；不加工面不大于厚度公差的 1/3。 7．热处理硬度 dB≥4.2～4.8（HB156～207） 8．清除氧化铁皮
锻件的技术要求
凡有关锻件的质量及其检验等问题，在图样中无法表示或不便表示时，均应在锻件图 的技术要求中用文字说明，其主要内容如下： 1）未注模锻斜度； 2）未注圆角半径； 3）表面缺陷深度的允许值，必要时应分别注明锻件在加工表面和不加工表面的表面缺陷 深度允许值； 4）分模面错差的允许值； 5）残留飞边与切入深度的允许值。根据锻件形状特点及不同工艺方法，必要时应分别注 明周边、内孔、叉口、纵向、横向等不同部位残余飞边和切入深度的允许值； 6）热处理方法及硬度值； 7）表面氧化皮的清理方法及要求； 8）锻件杆部局部变粗的允许值； 9）对未注明的锻件尺寸公差，应注明其公差标准代号及尺寸精度级别或具体公差数值； 10）其他要求：如探伤、低倍组织、纤维组织、力学性能、过热和脱炭、质量公差、特殊 标记、防腐及包装发运要求等。
图 17 带仓连皮
图 18 拱式带仓连皮
对孔径较大而高度较小的锻件可采用拱式带仓连皮（见图 18），可促使孔内金属排
向四周，又可容纳相当部分的金属，避免锻件产生折叠，减轻冲头磨损，减小锻击变形力。
（四）肓孔
对于孔径较小（d＜25mm＝，且高度较大的锻件，只在锻件上压出凹穴，模锻后不再
将孔冲穿，锻件上留下有肓孔（见图 19a、b）。肓孔可以缩小该部分截面的面积，且有
的尺寸公差（见图 7a），由表 3，表 4 查得。当锻件形状复杂系数为 S1、S2 级，且长宽比 小于 3.5 时，选用同一公差值，以简化工作量。
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造成模锻件尺寸波动的主要原因有：欠压；金属不充满模膛；模具磨损或变形；模具
设计时锻件收缩率选取的不准确；终锻模膛制造公差；锻造设备精度变化；模具错移；工
人操作误差等。
表 2 锻件内孔直径的单边机械加工余量（JB3834-85）
孔径（mm）
孔 深（mm）
大于 0
63
100
140
锻件形状复杂系数为锻件重量（G1）与相应的锻件外廓包容体重量（G2）的比值。即： S=
图 2 镦锻件重量计算特点 a)一头一长杆；b)一头一短杆；c)二头一杆； A 镦锻部分；B 不锻棒料部分；C 第一道成形 圆形锻件的外廓包容体重量（见图 3）：
式中：ρ—密度（7.85/cm3）
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当锻件的孔径较大（d＞60mm），平底连皮较薄，阻碍金属外流，易使锻件内孔产生
折叠和造成冲头号压塌。采用斜底连皮（见图 16），连皮斜度增加了连皮和内孔接触处
的连皮厚度，促进金属往外流动，避免产生折叠，冲头不易损坏，斜底连皮的尺寸如下：
Smax=1.35S Smin=0.65S
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锻件图的绘制
模锻件图制订的主要内容
圆角半径 冲孔连皮及肓孔 分模线（面）的选择 机械加工余量和锻件尺寸公差的确定
示例 模锻斜度 锻件的技术要求 绘制锻件图的一般规定
胎模锻件图制订的主要特点
技术条件 分模面的选择 工艺余块、机械加工余量和公差
模锻斜度与圆角半径 冲孔、冲连皮及肓孔
（一）圆角半径的确定
圆角半径
图 5 锻件形状复杂特例
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3．锻件的材质系数 锻件的材质系数分为二级： M1：钢的含碳量小于 0.65%的碳钢，或合金元素总含量小于 3.0%的合金钢。 M2：钢的含碳量大于或等于 0.65%的碳钢，或合金元素总含量大于或等于 3.0%的合金
钢。 4．零件的机械加工精度
零件表面粗糙度低于 Ra1.6，机械加工余量从余量表查得；粗糙度高于 Ra1.6，加工余 量要适当加大；对扁薄截面或在锻件相邻部位截面变化较大的零件（如图 6），在长度 L 范围内应适当加大局部的余量。
锻件技术要求的允许值，除特殊要求外均按 JB3835-85 和 JB3834-85 的规定确定。技 术要求的顺序，原则上应按锻件生产过程中检验的先后进行排列。
机械加工余量和锻件尺寸公差的确定
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（一）主要参数及影响因素 1．锻件重量（G1）
根据锻件图的尺寸计算锻件的重量。对于杆部不参与变形（不锻棒料部分）的平锻件 重量只计算镦锻部分（见图 2a）。若不锻棒料部分的长度与其直径之比小于 2 时，可看 作一个完整的锻件来计算其重量（见图 2b）。若平锻件的两端分两次镦锻时，前一道镦 锻成形部分连同不锻棒料杆部部分，视为第二道镦锻部分的不锻棒料部分（见图 2c）。 2．锻件形状复杂系数（S）
求和检查。
表 15 模锻件的内外圆角半径和模锻斜度公差（JB3834-85）
锻件内外圆角半径公差
公称尺寸(mm)
+
大于