锻造工艺概述PPT幻灯片
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锻造工艺学PPT课件
由于提高了生产率，可比切削加工减少2~3万工人，
少用15000台机床。在现今技术水平条件下，几乎
任何一种金属材料都可用锻造方法制成半成品零
件，只是难易程度不同而已。
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• 今天，锻造生产率提高，其锻件精度也愈来愈高，可以 达到甚至超过机械加工的一般精度水平，如各种冷温挤 压标准件、精锻齿轮、精锻叶片、精锻轴类件等。
• 锻造生产的能力在一定程度上标志着一个
国家的工业水平。
第19页/共42页
二、锻件生产的分类及其工艺流程
• 根据所用工具和生产工艺的不同可分为自由锻造、模锻 和特种锻造。
• 1．自由锻造 把加热好的坯料放在自由锻造设备的平 砧之间或简单的工具中进行锻造的方法称为自由锻。
• 一般由锻工控制金属的变形方向和形状尺寸。
• 锻造生产广泛应用于机械、冶金、造船、航空、航天、兵器以 及其它许多工业部门。
第4页/共42页
航空航天
第5页/共42页
武器装备
第6页/共42页
交通运输
中国动车组列车
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全铝汽车
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•
齿轮
曲轴
•
连杆
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• 1．任务：解决锻件的成形及其内部组织性能 的控制，以获得所需形状、尺寸和质量的锻 件。
• 2) 为适应大批量生产的需要，应发展 专业化的连续生产线，建立地区性的 专门化锻造中心，如齿轮精锻中心、 连杆锻造中心、标准件锻造中心等， 以利于进行技术改造及采用最新设备 和先进工艺。
•
第36页/共42页
我国自行研制的万吨级水压机
• 3) 为适应新产品开发，缩短研制周期，应发展
柔性加工技术和CAD/CAM 技术。
3锻造工艺(共39张)
第26页，共39页。
3.4 锻件 质量控制 (duànjiàn)
1、锻件质量控制的主要内容：
在下料工序中，对落料长度、断面形状与材料质量的控制， 并防止混料；在锻造工序中，对锻件尺寸的控制，以及对锻件
缺陷的检验与防止。 2、锻件检验的内容：
锻件几何形状与尺寸、表面质量、内部质量、力学性 能和化学成分等几个方面，而每一方面又包含了若干内容。
第33页，共39页。
(2) 连杆(lián ɡǎn)的大小头的厚度。
(3) 连杆杆身油孔的大小和深度。
第34页，共39页。
3.5.2 连杆的材料(cáiliào)和毛坯
汽车发动机连杆的材料，一般采用45钢(精选碳 的质量分数为0.42％～0.47%)或 40Cr、35CrMo， 并经调质处理，以提高其强度及抗冲击能力。我国 有些工厂也有用球墨铸铁制造连杆的。钢制连杆一 般采用锻造。在单件小批生产时，采用自由锻造或 用简单的胎模锻；在大批量生产中采用模锻。
碳素钢与渗碳钢(C0.3%)
碳素钢与合金钢 (C0.5%)
断面收缩 率/ (%)
压力/ (kgf/mm2)
断面收缩 率/ (%)
压力 (kgf/mm2)
断面收缩 率/ (%)
压力/ (kgf/mm2)
50~80 140～200 50～70 160～250 40～60 200～250
25~30 90～110 24～28 100～130 23～28 115～150
第27页，共39页。
3.4.1 锻件几何形状(xíngzhuàn)与尺寸的检验
一般锻件检查有以下内容：
(1) 锻件长、宽、高尺寸和直径的检查。主要用卡钳、卡 尺。
(2) 锻件内孔的检查。无斜度用卡尺、卡钳，有斜度用塞规。 (3) 锻件特殊面的检查。 (4) 锻件错移量的检查。 (5) 锻件弯曲度的检查。 (6) 锻件翘曲度的检查，就是检查锻件两平面是否在同一平
3.4 锻件 质量控制 (duànjiàn)
1、锻件质量控制的主要内容：
在下料工序中，对落料长度、断面形状与材料质量的控制， 并防止混料；在锻造工序中，对锻件尺寸的控制，以及对锻件
缺陷的检验与防止。 2、锻件检验的内容：
锻件几何形状与尺寸、表面质量、内部质量、力学性 能和化学成分等几个方面，而每一方面又包含了若干内容。
第33页，共39页。
(2) 连杆(lián ɡǎn)的大小头的厚度。
(3) 连杆杆身油孔的大小和深度。
第34页，共39页。
3.5.2 连杆的材料(cáiliào)和毛坯
汽车发动机连杆的材料，一般采用45钢(精选碳 的质量分数为0.42％～0.47%)或 40Cr、35CrMo， 并经调质处理，以提高其强度及抗冲击能力。我国 有些工厂也有用球墨铸铁制造连杆的。钢制连杆一 般采用锻造。在单件小批生产时，采用自由锻造或 用简单的胎模锻；在大批量生产中采用模锻。
碳素钢与渗碳钢(C0.3%)
碳素钢与合金钢 (C0.5%)
断面收缩 率/ (%)
压力/ (kgf/mm2)
断面收缩 率/ (%)
压力 (kgf/mm2)
断面收缩 率/ (%)
压力/ (kgf/mm2)
50~80 140～200 50～70 160～250 40～60 200～250
25~30 90～110 24～28 100～130 23～28 115～150
第27页，共39页。
3.4.1 锻件几何形状(xíngzhuàn)与尺寸的检验
一般锻件检查有以下内容：
(1) 锻件长、宽、高尺寸和直径的检查。主要用卡钳、卡 尺。
(2) 锻件内孔的检查。无斜度用卡尺、卡钳，有斜度用塞规。 (3) 锻件特殊面的检查。 (4) 锻件错移量的检查。 (5) 锻件弯曲度的检查。 (6) 锻件翘曲度的检查，就是检查锻件两平面是否在同一平
锻造知识ppt课件
15
§10.2 常用的锻造方法
2. 自由锻设备
设备
空气锤 蒸气-空气锤
水压机
吨位（T） 0.05~1 0.5~5
500~15000
锻件质量
100 kg 1500 kg 1~300T
作用力 冲击力 冲击力 静压力
动力 电动机 蒸气或压缩空气 高压水
变形大、锻透深度 大、内部质量好，没 有振动，噪音小。
20MPa (200个大气压)
0.4~0).9MPa (4~9个大气压）
16
§10.2 常用的锻造方法
空气锤
17
§10.2 常用的锻造方法
双柱拱 式蒸汽
锤
水压机
蒸汽或压 缩空气
18
§10.2 常用的锻造方法
水压机
19
§10.2 常用的锻造方法 3. 自由锻的工序
基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、错移、扭转; 辅助工序：倒棱、压肩等； 精整工序：修整鼓形、平整端面、校直弯曲。
滑移、孪生是最基本的金属中塑性变形方式； 位错在晶界堆积，晶界使金属塑性变形抗力提高； 冷变形后，晶粒沿变形方向被拉长，产生变形织构,
并形成残余内应力。
6
§10.1 压力加工理论基础
冷变形和热变形
冷变形 —— 在＜Tm的温度下进行的塑性变形。 热变形 ——在＞Tm的温度下进行的塑性变形。
冷变形
加工硬化 塑性材料
冲压、冷弯、冷挤、冷轧
热变形
加工硬化+再结晶 变形量大，易氧化
锻造、热挤、轧制
7
§10.1 压力加工理论基础
10.1.2 纤维组织和锻造比
y >1
锻造比 ——变形程度的大小
y 金属材料
§10.2 常用的锻造方法
2. 自由锻设备
设备
空气锤 蒸气-空气锤
水压机
吨位（T） 0.05~1 0.5~5
500~15000
锻件质量
100 kg 1500 kg 1~300T
作用力 冲击力 冲击力 静压力
动力 电动机 蒸气或压缩空气 高压水
变形大、锻透深度 大、内部质量好，没 有振动，噪音小。
20MPa (200个大气压)
0.4~0).9MPa (4~9个大气压）
16
§10.2 常用的锻造方法
空气锤
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§10.2 常用的锻造方法
双柱拱 式蒸汽
锤
水压机
蒸汽或压 缩空气
18
§10.2 常用的锻造方法
水压机
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§10.2 常用的锻造方法 3. 自由锻的工序
基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、错移、扭转; 辅助工序：倒棱、压肩等； 精整工序：修整鼓形、平整端面、校直弯曲。
滑移、孪生是最基本的金属中塑性变形方式； 位错在晶界堆积，晶界使金属塑性变形抗力提高； 冷变形后，晶粒沿变形方向被拉长，产生变形织构,
并形成残余内应力。
6
§10.1 压力加工理论基础
冷变形和热变形
冷变形 —— 在＜Tm的温度下进行的塑性变形。 热变形 ——在＞Tm的温度下进行的塑性变形。
冷变形
加工硬化 塑性材料
冲压、冷弯、冷挤、冷轧
热变形
加工硬化+再结晶 变形量大，易氧化
锻造、热挤、轧制
7
§10.1 压力加工理论基础
10.1.2 纤维组织和锻造比
y >1
锻造比 ——变形程度的大小
y 金属材料
锻造工艺过程及模具设计PPT课件
73
第3章 自由锻主要工序分析
3.1 自由锻工艺过程 ①什么是自由锻? ②自由锻分类? ③自由锻主要工序有哪些? ④自由锻工艺过程的特征?
三个方面:通用性;设备功率小;效率低 ⑤自由锻工序分类? （3个工序）见表3-1
74
75
76
77
78
自由锻件分类
79
80
81
82
83
84
第3章 自由锻主要工序分析
不完全退火(也称球化退火)：适用于过共析钢，如T8、T12、Gcrl5等。将钢 锻件加热到Ac，以上10～20℃，经过较长时间的保温，然后随炉缓冷至4００～ 500 ℃取出空冷，以获得珠光体组织。
72
等温退火：一般是用于亚共析钢、共析钢和过共析钢。将钢锻件加热到Ac３ (亚共析钢)或Ac１(过共析钢)以上20～30 ℃ ，保温一段时间后，快速冷却到 Ac．以下某一温度作较长时间的等温保温，使奥氏体较好地转变成珠光体，然 后炉冷或空冷。等温逞火可获得比完全退火更为均匀的组织，还可比完全退火缩 短退火时问，提高生产率。
117
3.2 自由锻基本工序分析 镦粗 ①镦粗的定义? ②镦粗的目的?
85
③平砧镦粗与镦粗比? ④平砧镦粗的变形分析?
86
87
减小镦粗鼓形的措施
88
89
垫环镦粗
90
局部镦粗
91
二、拔长 1.拔长定义与目的？ 2.拔长类型？ ①平砧拔长
92
93
3.拔长变形过程分析 ①拔长时的锻造比？ ②拔长时的变形特点？ ③拔长缺陷与防止措施？
预防白点退火：用于防止白点的专用热处理工艺。 2)正火将钢锻件加热到Ac3(亚共析钢)或Acm。(过共析钢)以上30～50℃，有些高 合金锻件加热到Ac3或Accm以上100～150℃，保温一段时间后空冷。对于亚共析 钢、共析钢和过共析钢，除了细化晶粒、消除内应力外，如还要求增加强度和韧 性，或要消除网状碳化物，便应采用正火。 (3)调质将钢锻件先淬火，然后进行高温回火的热处理工艺叫调质，常用于中碳 钢和合金结构钢，以获得蘸好的力学性能。
第3章 自由锻主要工序分析
3.1 自由锻工艺过程 ①什么是自由锻? ②自由锻分类? ③自由锻主要工序有哪些? ④自由锻工艺过程的特征?
三个方面:通用性;设备功率小;效率低 ⑤自由锻工序分类? （3个工序）见表3-1
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自由锻件分类
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第3章 自由锻主要工序分析
不完全退火(也称球化退火)：适用于过共析钢，如T8、T12、Gcrl5等。将钢 锻件加热到Ac，以上10～20℃，经过较长时间的保温，然后随炉缓冷至4００～ 500 ℃取出空冷，以获得珠光体组织。
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等温退火：一般是用于亚共析钢、共析钢和过共析钢。将钢锻件加热到Ac３ (亚共析钢)或Ac１(过共析钢)以上20～30 ℃ ，保温一段时间后，快速冷却到 Ac．以下某一温度作较长时间的等温保温，使奥氏体较好地转变成珠光体，然 后炉冷或空冷。等温逞火可获得比完全退火更为均匀的组织，还可比完全退火缩 短退火时问，提高生产率。
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3.2 自由锻基本工序分析 镦粗 ①镦粗的定义? ②镦粗的目的?
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③平砧镦粗与镦粗比? ④平砧镦粗的变形分析?
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减小镦粗鼓形的措施
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垫环镦粗
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局部镦粗
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二、拔长 1.拔长定义与目的？ 2.拔长类型？ ①平砧拔长
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3.拔长变形过程分析 ①拔长时的锻造比？ ②拔长时的变形特点？ ③拔长缺陷与防止措施？
预防白点退火：用于防止白点的专用热处理工艺。 2)正火将钢锻件加热到Ac3(亚共析钢)或Acm。(过共析钢)以上30～50℃，有些高 合金锻件加热到Ac3或Accm以上100～150℃，保温一段时间后空冷。对于亚共析 钢、共析钢和过共析钢，除了细化晶粒、消除内应力外，如还要求增加强度和韧 性，或要消除网状碳化物，便应采用正火。 (3)调质将钢锻件先淬火，然后进行高温回火的热处理工艺叫调质，常用于中碳 钢和合金结构钢，以获得蘸好的力学性能。
锻造工艺学(完整版)课件
确保原材料质量符合要求，减 少缺陷的产生。
控制锻造工艺参数
如温度、压力、时间等，以获 得最佳的锻造效果。
制定检验标准
对锻造产品进行严格的质量检 验，确保产品符合标准。
持续改进
根据质量反馈，不断优化锻造 工艺和质量控制措施。
质量检测方法
目视检测
通过肉眼或低倍放大镜观察产品表面和内部 质量。
无损检测
利用X射线、超声波等无损检测技术对产品 内部进行检测。
有色金属
复合材料
如铜、铝、锌等，具有良好的导热性和塑 性，适用于制造要求轻量化和美观的零件 。
由两种或多种材料组成，具有优异的性能 ，如高强度、高刚性和轻量化，适用于航 空、航天等高科技领域。
锻造工具
锻锤
是最常用的锻造工具之 一，通过敲击使材料变 形，达到锻造的目的。
压力机
通过施加压力使材料变 形，适用于大型和重型
提高材料利用率和降低成本
通过合理的锻造工艺，可以减少材料浪费，降低生产成本。
锻造工艺的历史与发展
古代锻造工艺
现代锻造工艺
人类早期的锻造工艺主要采用简单的 锤击和砧打方式，用于制作工具和武 器。
随着科技的不断进步，锻造工艺在材 料、设备、工艺控制等方面取得了重 大突破，广泛应用于航空、航天、汽 车、能源等领域。
分类
锻造工艺学根据不同的分类标准可以 分为多种类型，如按变形温度可分为 热锻、温锻和冷锻；按变形程度可分 为自由锻、模锻和精密锻造等。
锻造工艺的重要性
提高金属材料的力学性能
通过塑性变形消除金属内部的缺陷，提高其力学性能，如强度、 韧性等。
实现复杂形状零件的成形
锻造工艺能够将金属材料加工成具有复杂形状和尺寸要求的零件， 满足各种工程应用需求。
控制锻造工艺参数
如温度、压力、时间等，以获 得最佳的锻造效果。
制定检验标准
对锻造产品进行严格的质量检 验，确保产品符合标准。
持续改进
根据质量反馈，不断优化锻造 工艺和质量控制措施。
质量检测方法
目视检测
通过肉眼或低倍放大镜观察产品表面和内部 质量。
无损检测
利用X射线、超声波等无损检测技术对产品 内部进行检测。
有色金属
复合材料
如铜、铝、锌等，具有良好的导热性和塑 性，适用于制造要求轻量化和美观的零件 。
由两种或多种材料组成，具有优异的性能 ，如高强度、高刚性和轻量化，适用于航 空、航天等高科技领域。
锻造工具
锻锤
是最常用的锻造工具之 一，通过敲击使材料变 形，达到锻造的目的。
压力机
通过施加压力使材料变 形，适用于大型和重型
提高材料利用率和降低成本
通过合理的锻造工艺，可以减少材料浪费，降低生产成本。
锻造工艺的历史与发展
古代锻造工艺
现代锻造工艺
人类早期的锻造工艺主要采用简单的 锤击和砧打方式，用于制作工具和武 器。
随着科技的不断进步，锻造工艺在材 料、设备、工艺控制等方面取得了重 大突破，广泛应用于航空、航天、汽 车、能源等领域。
分类
锻造工艺学根据不同的分类标准可以 分为多种类型，如按变形温度可分为 热锻、温锻和冷锻；按变形程度可分 为自由锻、模锻和精密锻造等。
锻造工艺的重要性
提高金属材料的力学性能
通过塑性变形消除金属内部的缺陷，提高其力学性能，如强度、 韧性等。
实现复杂形状零件的成形
锻造工艺能够将金属材料加工成具有复杂形状和尺寸要求的零件， 满足各种工程应用需求。
浅谈锻造工艺及铝合金锻造PPT课件
另外，XXX的30-7615-033的下料方式为8mm厚的板材冲压。一般来 说，胚料厚度在12mm以下的下料用板材冲压，并且使用冷锻。
注：在锻造生产中原材料费用一般占生产成本的50～70%，节约
材料是降低生产成本的主要手段。因此，尽可能的由切削下料改
为剪切或精密剪切下料，推广带锯床。
.
Return
10
➢ 算料的基本公式：m=ρ×V m—胚件质量；ρ—材料密度（查表）；V—胚料体积 注：1〉材料过多，造成浪费且加剧模膛磨损和能量消耗；
2〉材料过少，增加工艺调整的难度， 增加废品率。
➢ 下料
1. 定义：原材料多为棒材和型材，锻造前将原材料切断成所 需长度的胚料，称为下料。
2. 下料设备及方式：最常用的是剪断机、压力机上冷切或热 切、以及锯床下料。六哥和力野等供应商采用的都是锯床 下料。
锻造的优缺点 ➢ 优点：锻件内部致密、组织比较均匀、内部没有气孔，可以
做T6热处理和阳极氧化 ➢ 缺点：需要较大的变形力
.
3
锻造工艺概述与分类
锻造的分类
一、按工具和模具安置情况分类
名称 自由锻 胎膜锻 模锻
特点 靠固定的平砧成形 锻模为可移动式
锻模为固定式
.
4
锻造工艺概述与分类
锻造的分类
二、按锻造温度分类
• 冷锻的特点：节材、高效及零件质量高，包括尺寸精度 高、表面粗糙度低，可以减少或免去机加工及研磨工序， 有时可以省去热处理。
.
6
锻造工艺概述与分类
锻造的分类
➢ 温锻简介 • 温锻是在冷锻基础上发展的一种少无切屑塑性成形工艺。温度
通常在室温以上、再结晶温度以下。 黑色金属：200～850℃； 有色金属：室温～350 ℃
锻造锻造方法与工艺课件
第二十九页，共43页幻灯片
第三十页，共43页幻灯片
第三十一页，共43页幻灯片
第三十二页，共43页幻灯片
第三十三页，共43页幻灯片
第三十四页，共43页幻灯片
第三十五页，共43页幻灯片
第三十六页，共43页幻灯片
第三十七页，共43页幻灯片
第三十八页，共43页幻灯片
金工锻压复习思考题讨论
(一) 自由锻特点： 1.工具简单，通用性好 2.操作灵活适应广泛； 3.大型锻件唯一方法。
第二页，共43页幻灯片
(二)自由锻工序 锻造时，锻件的形状是通过各种变形工序将坯料 逐步锻成的。
自由锻的工序按其作用不同分为：
基本工序、辅助工序和精整工序三类。 1.基本工序 使坯料完成主要变形的工序称为基本工序，常用 的有镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、切割、扭转、 错移和锻接等；
介于自由锻和模锻之间的锻造方法。 胎膜锻特点： 胎模图示 (1)胎模不固定。 (2)不需要模锻设备，锻模简单，加工成本低； (3)工艺灵活，适应性强等优点。
第十二页，共43页幻灯片
(4)劳动强度大，效率低。 适用于小型锻件中小批量的生产。 教材P104～105表3-2 对常用锻造方法作了比较，下面讨论一下：
第四页，共43页幻灯片
水压机是以静压力作用在坯料上，工作时震 动小，易将锻件锻透，变形速度慢，有利于金属 的再结晶，可以提高锻件塑性，工作效率高。
但设备庞大，造价高。 水压机的规格用其产生的最大压力来表示， 一般为5MN～125MN，主要用于大型锻件和高合 金钢锻件的锻造,可锻钢锭的质量1t～300t. 我国一重自行研发制造的150MN(1.5万吨)全 数字操控水压机可锻件质量达600吨。为世界第一。
第四十页，共43页幻灯片
锻造的基本知识课件
备操作。
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。
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。
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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。
11
第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
四、锻造设备
(a)
(b)
a
(
(c)
((d)
b
) (e)
图2.9 典型锯齿形状
(a) 标准齿；(b) 强力齿；(c) MG齿；(d) ACG齿；(e) 变化齿
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
有560多种锻件。 (六)日常生活用品：锤子、斧头、小刀、钢丝钳等亦均是锻制而成。
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
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第五章 锻造工艺与模具设计
(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。 (四)交通运输工业：机床上的锻压件重量占60％；汽车上的锻压件重量
占80％；轮船上的发动机曲轴和推力轴由锻制而成。 (五)农业：拖拉机、收割机的主要零件也都是锻制成的，如拖拉机上就
5.1 锻造工艺概述
二、锻造分类 按加工方式分： 自由锻、模锻、胎模锻 、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
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
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 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
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。
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第五章 锻造工艺与模具设计
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。
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
１．锯切法： 断面平整，尺寸准确；但生产效率低，有锯
口损失，且锯条和锯盘损耗也比较大。 圆盘锯：d<750mm，最大可达2m 弓形锯：d<100mm,小直径棒料可成捆锯断 高速带锯：生产效率高，且毛坯形状规则。
弓形锯、圆盘锯、带锯机锯切坯料时消耗锯缝 的质量比为：1.56:1.87:1。
分为章 锻造工艺与模具设计
第二节 锻模设计简介
胎模锻
在自由锻备上设采用活动模具成型锻件的 方法称为胎模锻。
锻件尺寸精度高于自由锻；设备比模锻简 单。但人力操作胎模劳动强度大。
适应于小型锻件小、中批量生产。
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
三、锻造加工特点
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
带锯锯切
金属带锯主要由六个部分构成： 变速机构 锯带张紧装置 无级变速液压控制系统 冷却系统 锯刷 床身。 下图为GZ4025型卧式带锯的外形图
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
图2.7 GZ4025型卧式带锯的外形图
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
锻造用坯料一般为棒、板、管状的黑色金属、有 色金属和贵金属。下料：把型材切割成所需的长度。是 自由锻和模锻的第一道工序。不同的下料方式，直接影 响着锻件的精度、材料的消耗、模具与设备的安全以及 后续工序过程的稳定。
➢传统的下料方法的下料品质均不太理想，断口不齐， 坯料的长度与品质重复精度低。
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
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第五章 锻造工艺与模具设计
模锻设备 模锻设备 锻造力性质 锻件精度
模锻锤
冲击力
较低
曲柄压力机 压力
较高
平锻机
压力
较高
摩擦压力机 冲击力＋压 力
较高
生产率 较低 较高 较高 较低
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第五章 锻造工艺与模具设计
第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
锻压——借助外力的作用，使金属坯料产生塑性变 形，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的锻压件。 锻压属于体积成型。
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 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。
➢离子束切割、电火花线切割等新型下料方法，能锯切 很硬的材料，剪切品质很好，但成本高，不宜用于大批 量生产。
➢金属带锯下料既能得到高的下料精度，又能适应大批 量生产。
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
传 统 的 下 料 方 式
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第五章 锻造工艺与模具设计
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
目前常用的金属带锯锯带以高速钢为齿部材料， 以弹簧钢为背部材料，通过电子束复合后开齿而成的 双金属锯带。
双 金 属 锯 带
图2.8 电子束焊接的双金属锯带
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述 典型锯齿形状如下图：
5.1 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
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。
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
四、锻造设备
(a)
(b)
a
(
(c)
((d)
b
) (e)
图2.9 典型锯齿形状
(a) 标准齿；(b) 强力齿；(c) MG齿；(d) ACG齿；(e) 变化齿
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
有560多种锻件。 (六)日常生活用品：锤子、斧头、小刀、钢丝钳等亦均是锻制而成。
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
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第五章 锻造工艺与模具设计
(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。 (四)交通运输工业：机床上的锻压件重量占60％；汽车上的锻压件重量
占80％；轮船上的发动机曲轴和推力轴由锻制而成。 (五)农业：拖拉机、收割机的主要零件也都是锻制成的，如拖拉机上就
5.1 锻造工艺概述
二、锻造分类 按加工方式分： 自由锻、模锻、胎模锻 、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
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
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 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
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。
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第五章 锻造工艺与模具设计
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。
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
１．锯切法： 断面平整，尺寸准确；但生产效率低，有锯
口损失，且锯条和锯盘损耗也比较大。 圆盘锯：d<750mm，最大可达2m 弓形锯：d<100mm,小直径棒料可成捆锯断 高速带锯：生产效率高，且毛坯形状规则。
弓形锯、圆盘锯、带锯机锯切坯料时消耗锯缝 的质量比为：1.56:1.87:1。
分为章 锻造工艺与模具设计
第二节 锻模设计简介
胎模锻
在自由锻备上设采用活动模具成型锻件的 方法称为胎模锻。
锻件尺寸精度高于自由锻；设备比模锻简 单。但人力操作胎模劳动强度大。
适应于小型锻件小、中批量生产。
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
三、锻造加工特点
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
带锯锯切
金属带锯主要由六个部分构成： 变速机构 锯带张紧装置 无级变速液压控制系统 冷却系统 锯刷 床身。 下图为GZ4025型卧式带锯的外形图
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
图2.7 GZ4025型卧式带锯的外形图
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
锻造用坯料一般为棒、板、管状的黑色金属、有 色金属和贵金属。下料：把型材切割成所需的长度。是 自由锻和模锻的第一道工序。不同的下料方式，直接影 响着锻件的精度、材料的消耗、模具与设备的安全以及 后续工序过程的稳定。
➢传统的下料方法的下料品质均不太理想，断口不齐， 坯料的长度与品质重复精度低。
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
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第五章 锻造工艺与模具设计
模锻设备 模锻设备 锻造力性质 锻件精度
模锻锤
冲击力
较低
曲柄压力机 压力
较高
平锻机
压力
较高
摩擦压力机 冲击力＋压 力
较高
生产率 较低 较高 较高 较低
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第五章 锻造工艺与模具设计
第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
锻压——借助外力的作用，使金属坯料产生塑性变 形，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的锻压件。 锻压属于体积成型。
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 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。
➢离子束切割、电火花线切割等新型下料方法，能锯切 很硬的材料，剪切品质很好，但成本高，不宜用于大批 量生产。
➢金属带锯下料既能得到高的下料精度，又能适应大批 量生产。
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
传 统 的 下 料 方 式
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第五章 锻造工艺与模具设计
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述
七、热锻原材料及下料方法
目前常用的金属带锯锯带以高速钢为齿部材料， 以弹簧钢为背部材料，通过电子束复合后开齿而成的 双金属锯带。
双 金 属 锯 带
图2.8 电子束焊接的双金属锯带
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第五章 锻造工艺与模具设计
5.1 锻造工艺概述 典型锯齿形状如下图：
5.1 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