精密模锻工艺及模具设计
锻造工艺与模具设计-模锻成形工序分析
● 金属充满模膛后，多余金属由桥口流出，此 为第Ⅲ阶段。
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一、开式模锻变形过程
●
第Ⅰ阶段：由开始模压到金属与模具侧壁接触为止
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一、开式模锻变形过程
●
第Ⅱ阶段：第Ⅰ阶段结束到金属充满模膛为止
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一、开式模锻变形过程
●
第Ⅲ阶段：金属充满模膛后，多余金属由桥口流出
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二、开式模锻各阶段的应力应变分析
32
小飞边模锻
对某些形状的锻件，在模锻最后阶段，变形区集中 分布在分模面附近，远离分模面的部分不容易充满。
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楔形飞边槽
主要依靠桥口斜面产生的水平分力阻止金属外 流，飞边部分金属消耗减少一倍；这种飞边与锻件 连接处较厚，切边较困难
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扩张型飞边槽
在模锻的第一第二阶段，桥口部分对金属外流有一定阻力作用；而最 后阶段，对多余金属的外流无阻碍作用，可以较大程度的减小变形力，使 上下模压靠。
42
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二、开式模锻各阶段的应力应变分析
●
第Ⅱ阶段
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二、开式模锻各阶段的应力应变分析
第Ⅲ阶段： 主要是将多余金属排入飞边。此时流动界面已不存 在，变形仅发生在分模面附近的一个区域内，其它部位 则处于弹性状态；多于金属由桥口流出时阻力很大，使 变形抗力急剧增大
●
20
二、开式模锻各阶段的应力应变分析
6
控制金属的流动方向
各质点向着阻力最小方向移动， 因此依靠不同的工具，采取不同的加载方式在变形 体内建立不同的应力场实现对金属流动物体内方向的控 制
7
控制塑性变形区
主要靠利用不同工具在坯料内产生不同的应力状态， 使部分金属满足屈服准则，另一部分金属不满足屈服准 则，达到控制变形区的目的
锻造工艺与模具设计
锻造工艺与模具设计一、引言锻造是一种重要的金属加工方法，通过将金属材料加热至可塑状态后，使用力量施加在材料上，从而改变其形状和结构。
模具设计是锻造工艺中的关键环节，合理的模具设计可以提高锻造产品的质量和生产效率。
本文将全面、详细、完整且深入地探讨锻造工艺与模具设计的相关内容。
二、锻造工艺的分类根据加热方式和施加力量的方式，锻造工艺可分为以下几类：2.1 自由锻造在自由锻造中，加热后的金属材料放置在锻造台上，通过锤击或压力的施加来改变其形状。
自由锻造适用于简单形状的锻件制造，如棒状、环状等。
2.2 模具锻造在模具锻造中，金属材料通过模具的形状来决定其最终形态。
模具可以分为两部分：上模和下模。
金属材料在加热后放置在模具中，上下模通过压力施加力量，使金属材料按照模具的形状进行变形。
2.3 冷锻冷锻是在常温下进行的锻造过程，适用于对材料进行塑性变形的锻造工艺。
冷锻可以提高材料的成形性能，使其获得更高的强度和韧性。
2.4 热锻热锻是在高温下进行的锻造过程，通过加热金属材料可以提高其塑性，使其变形更容易。
热锻适用于制造复杂形状的锻件，如汽车曲轴、航空发动机零件等。
三、模具设计的要点模具设计在锻造工艺中起到了至关重要的作用，以下是模具设计的一些要点：3.1 材料的选择模具应选择适合锻造材料的耐热、耐磨损的材料。
常用的模具材料有优质碳素结构钢、合金结构钢等。
3.2 模具的结构设计模具的结构设计应尽可能简单，易于制造和维修。
同时，模具应具有足够的刚性和强度，以承受锻造过程中的力量和热应力。
3.3 模具的热处理模具在使用前需要进行热处理，以提高其硬度和耐磨性。
常见的热处理方法有淬火、回火等。
3.4 模具的涂层处理为了减少模具的磨损和增加其使用寿命，可以对模具进行涂层处理。
常见的涂层材料有硬质合金、陶瓷等。
四、锻造工艺与模具设计的应用锻造工艺与模具设计在各个领域都有广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：4.1 汽车制造锻造工艺在汽车制造中有重要的地位，汽车的关键部件如曲轴、连杆等都是通过锻造工艺制造而成的。
模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册
模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册作者：编委会出版社：机械工业出版社出版日期：2009年10月出版开本：16开精装册数：全一卷光盘数：0定价：260元优惠价：180元进入20世纪，书籍已成为传播知识、科学技术和保存文化的主要工具。
随着科学技术日新月异地发展，传播知识信息手段，除了书籍、报刊外，其他工具也逐渐产生和发展起来。
但书籍的作用，是其他传播工具或手段所不能代替的。
在当代, 无论是中国，还是其他国家，书籍仍然是促进社会政治、经济、文化发展必不可少的重要传播工具。
详细介绍：第一章模锻成形原理第一节模锻变形力学金属学第二节金属的塑性第三节模锻基本形成方式第四节模锻变形流动的控制第二章模锻变形前工序第一节模锻原毛坯的制备第二节加热的目的、方法和质量第三节锻造加热规范第四节少无氧化加热第五节火焰加热炉与加热温度测量第三章模锻基本设备第一节锤类模锻设备第二节热模锻压力机第三节平锻机第四节螺旋压力机第五节模锻液压机第四章锤上模锻第一节锤上模锻概述第二节模锻件图设计第三节模锻模膛设计第四节制坯模膛设计第五节原毛坯计算与设备吨位第六节锤锻模结构设计第七节设计实例第五章其它设备上模锻第一节热模压力机上模锻第二节螺旋压力机上模锻第三节平锻机上模锻第六章模锻变形后工序第一节锻件冷却第二节切边和冲孔第三节模锻热处理第四节校正第五节精压第六节表面清理第七节模锻件质量检验第七章特殊金属模锻第一节不透钢的模锻第二节铝台金模锻第三节铜合金模锻第四节钛合金的模锻第五节高温合金的模锻第六节镁合金的模锻第八章特殊模锻第一节精密模锻第二节挤压第三节高速模锻第四节锟压锻第五节模轧第六节环形件辗压第七节径向锻造第八节粉末锻造第九节摆动辗压第十节液态模锻第十一节高温模锻第十二节超塑性模锻第九章模锻生产优化技术第一节模锻机械化与自动化第二节模锻成形过程模拟仿真第三节锻模cAD／CAM技术模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册第一章模锻成形原理第一节模锻变形力学金属学第二节金属的塑性第三节模锻基本形成方式第四节模锻变形流动的控制第二章模锻变形前工序第一节模锻原毛坯的制备第二节加热的目的、方法和质量第三节锻造加热规范第四节少无氧化加热第五节火焰加热炉与加热温度测量第三章模锻基本设备第一节锤类模锻设备第二节热模锻压力机第三节平锻机第四节螺旋压力机第五节模锻液压机第四章锤上模锻第一节锤上模锻概述第二节模锻件图设计第三节模锻模膛设计第四节制坯模膛设计第五节原毛坯计算与设备吨位第六节锤锻模结构设计第七节设计实例第五章其它设备上模锻第一节热模压力机上模锻第二节螺旋压力机上模锻第三节平锻机上模锻第六章模锻变形后工序第一节锻件冷却第二节切边和冲孔第三节模锻热处理第四节校正第五节精压第六节表面清理第七节模锻件质量检验第七章特殊金属模锻第一节不透钢的模锻第二节铝台金模锻第三节铜合金模锻第四节钛合金的模锻第五节高温合金的模锻第六节镁合金的模锻第八章特殊模锻第一节精密模锻第二节挤压第三节高速模锻第四节锟压锻第五节模轧第六节环形件辗压第七节径向锻造第八节粉末锻造第九节摆动辗压第十节液态模锻第十一节高温模锻第十二节超塑性模锻第九章模锻生产优化技术第一节模锻机械化与自动化第二节模锻成形过程模拟仿真第三节锻模cAD／CAM技术作者：编委会出版社：机械工业出版社出版日期：2009年10月出版开本：16开精装册数：全一卷光盘数：0定价：260元优惠价：180元本店订购简单方便，可以选择货到付款、汇款发货、当地自取等方式全国货到付款，满200元免运费,更多请登陆文成图书。
材料成形工艺第六章 模锻工艺及锻模设计
(2)飞边槽尺寸的确定
1)吨位法。飞边槽具体尺寸根据锻锤吨位大小来选定(可查有关 手册)，吨位法是从实际生产中总结出来的，应用简便，但未考 虑锻件形状复杂程度，因而准确性差。 2)计算法。计算法是采用经验公式计算飞边槽桥部高度，即 h=0.015A件或h=-0.09＋23Q-0.01Q 式中，h是飞边桥部高度(mm)；A件是锻件在分模面上的投影面 积(mm2)；Q是锻件质量(kg)。然后根据计算得到的h值查相关 手册确定飞边槽其他尺寸。
第二节 锻件分类及锻件图设计
一、锻件的分类 二、表示锻件复杂程度的参数 三、锻件图的设计
第二节 锻件分类及锻件图设计
图6-2 拉臂锻件模锻工艺以及锻模的实例
一、锻件的分类
(1)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、宽尺寸小，锻件平面图呈圆形、方形或近似圆形和 方形。 (2)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。
一、开式模锻的变形特征 二、终锻模膛设计 三、预锻模膛设计
一、开式模锻的变形特征
1.开式模锻的变形过程分析 2.飞边槽的作用
1.开式模锻的变形过程分析
图6-10 开式模锻中金属变形过程及飞边槽的形式 a)开式模锻变形过程 b)飞边槽形式
1.开式模锻的变形过程分析
第Ⅰ阶段(镦粗变形) 毛坯在模膛中发生镦粗变形，对于某些 形状的锻件可能伴有局部压入变形。当被镦粗的毛坯与模膛侧 壁接触时，此阶段结束。这时变形金属处于较弱的三向压应力 状态，变形抗力也较小。
二、锻件的冷却方法
1.在空气中冷却 2.在干燥的灰砂中冷却 3.在炉内冷却
1.在空气中冷却
在空气中冷却的速度较快，适合合金化程度低、导热性及塑性 好的材料的中小锻件的锻后冷却。锻后一般是以单件直接散放 或成堆摆放在地面上，但不能放在潮湿地面上或金属板上，也 不要摆放在有穿堂风的地方，以免冷却不均匀或局部急冷引起 翘曲变形或开裂。
锻造工艺及模具设计
锻造工艺模具（CAD/CAE）分析与设计姓名：李洋李静涛赵艳峰课程名称：拉杆接头模锻设计指导教师：马瑞班级：07级锻压一班2010年11月拉杆接头模锻设计李洋李静涛赵艳峰（燕山大学机械工程学院）摘要：本次项目是通过锤上模锻成形生产制动器杠杆，锤上模锻主要用于锻件的大批量生产，是锻造生产中最基本的锻造方法。
主要设计步骤有制定锻件图；计算主要参数；确定设备吨位；作热锻件图，确定终锻模膛；确定飞边槽的形式和尺寸；计算毛坯图；选择制坯工步；确定坯料尺寸；设计滚压模膛；设计终锻模膛；绘制锻模图等。
前言：通过这次课程设计，我们掌握了基本的模锻设计理论，积累了一些设计经验，为以后的工作学习奠定了基础。
1.锻件图设计锻件图是根据零件产品图制定的，在锻件图中要规定：锻件的几何形状、尺寸；锻件公差和机械加工余量；锻件的材质及热处理要求以及其他技术条件等内容1.1 分模位置。
为便于锻件脱模，选拨杆锻件的最大投影面为分模面。
1.2 锻件质量锻件质量为2Kg,拨杆材料为45钢，即材质系数为M11.3 拔杆体积拔杆体积为2.68*106mm3 密度：7.85*10-6K g/ mm31.4 锻件复杂系数S=Vd/Vb=2000/(7.46×18.73×5.9×7.85)=0.309，为3级复杂系数S31.5 公差和余量查《锻压手册》表3-1-3[GB12362-1990]【普通级】长度公差为2.2（+1.5 -0.7），高度公差为1.6（+1.1 -0.5），宽度公差为1.6（+1.1 -0.5）错差公差0.5mm 残留边公差0.7mm1.6 机械加工余量余量的确定和锻件形状的复杂程度，成品零件的精度要求，锻件的材质，模锻设备，工艺条件等很多因素有关，为了将锻件的脱碳层和表面的细小裂纹去掉，留有一定的加工余量是必要的该零件的表面粗糙度为∨3（25-100um）查《锻压手册》表3-1-1[GB12362-1990]锻件内外表面的加工余量查得厚度方向1.5-2.0mm 水平方向1.5-2.0mm 取2mm1.7 模锻斜度为了使锻件容易从模膛中取出，一般锻件均有模锻斜度，附加的模锻斜度会增加金属的损耗和机械加工余量，因此在保证锻件出模的前提下，应选用较小的模锻斜度，拔模斜度应按锻件各部分高度和宽度之比值H/B和长度和宽度之比值L/B确定,根据上述原则，该锻件未标注斜率为7°。
6 精密模锻工艺及模具设计
3 精密模锻工艺及模具设计
内容简介
1 引言 2 国内外发展现状 3 基本概念 4 精密模锻成形过程的分析 5 精密模锻变形力的计算 6 影响精密模锻件尺寸精度的主要因素 7 闭式精密模锻工艺的制订 8 精密模锻的辅助工序 9 精密模锻模具设计 10 精密模锻实例分析
锻件的种类繁多，其几何形状复杂程度和相对尺寸的差别很大。 为了制订精密模锻工艺、确定合理的毛坯形状和尺寸，首先应 将锻件分类。目前比较一致的分类方法是按照锻件形状并参考 精密模锻时毛坯的轴线方向来分类的。精密模锻件的分类情况 见表。
第一类(饼盘类)锻件。其外形为圆形而高度较小。精密模锻时 毛坯轴线方向与模锻设备的作用力方向相同，金属沿高度和径 向同时流动。对于结构简单的饼盘类锻件，一般只需一个终锻 工步即可；对于结构复杂的，如编号为135、144和145所示齿 轮坯锻件，若在热模锻压力机上闭式模锻，在终锻工步前通常 还需镦粗制坯和预锻工步。编号为154、155所示圆锥齿轮锻件， 无论采用开式或闭式精密模锻，均能直接终锻出齿形。
(5)
C锻—回转体锻件轴向断面周长上的平方与其轴向断面积F之比; C外— 锻件外接圆柱体轴向断面周长的平方与外接圆柱体的轴向断面积Fc之 比。
横截面形状系数
(6)
Rg—对称轴至半个纵截面质心间的径向距离；Rc—锻件外接圆柱体半 径。
由式(5)可以看出，在锻件外接圆柱体的高度和直径不变的条件下，空 腔愈多、愈窄和愈深，则锻件的周长愈长、纵截面面积愈小，相应的 Lc2/Fc值愈大。这个比值没有完全考虑空腔在锻模上的位置：对于具有 相同宽度和深度的空腔，它们位于轴线附近或者位于外围，其 Lc2/Fc值 是相同的。
表示锻件复杂程度的参数
模锻成形工艺及模具设计特点
模锻成形工艺及模具设计特点锻锤的优点在于打击速度快，因而模具接触时间短，适合要求高速变形来填充模具的场合。
由于其快速、灵活的操作特性，其适应性非常强，有人成为“万能”设备，因而特别适用于多品种、小批量的生产。
模锻锤属于力大能小，能量可以累积，强冲击负荷和没有固定下死点的定能设备，锻锤的强冲击负荷和多次锻击成形特点，使金属在高度方向流动和填充良好，特别适用于生产薄平带筋的锻件。
锤锻主要工作特点（1）靠冲击力使金属变形，锤头在行程的最后，速度约4-9m/s（2）受力系统不是封闭的，冲击力通过下砧传给基础（3）单位时间内的打击次数多（1～10t模锻锤为40～100次/min）（4）锤头行程不固定（5）承受偏载能力和导向精度均较差（6）无顶出装置模锻工艺和模具设计特点（1）金属在各模膛中的变形是锤头的打击下逐步完成的，锤头的打击速度虽然快，但在打击中每一次的变形量较小（2）由于考冲击力使金属变形，可以利用金属的流动惯性，有利于金属填充模膛。
锻件上难充满的部分应尽量放在上模（3）在锤上可实现多种模锻工步，特别是对长轴类锻件进行滚压，拔长等制坯工步非常方便（4）由于模锻锤的导向精度不太高，工作时的冲击性质和锤头行程不固定等，因此模锻件的尺寸不太高（5）由于无顶出装置，锻件起模较困难，模锻斜度应适当大些（6）由于冲击力使金属变形，模具一般采用整体结构（7）由于靠冲击力使金属变形和锤头行程速度快，通常才用锁扣装置导向，较少采用导柱导套。
典型的锤模锻经过6个工序①镦粗：用来以减小坯料高度，增大横截面积（图中无镦粗工序）。
②拔长：将坯料绕轴线翻转并沿轴线送进，用来减小坯料局部截面，延长坯料长度。
③滚压：操作时只翻转不送进，可使坯料局部截面聚集增大，并使整个坯料的外表圆浑光滑。
④弯曲：用来改变坯料轴线形状。
⑤预锻：改善锻件成形条件，减少锻模膛的磨损。
⑥终锻：使锻件最终成形，决定锻件的形状和精度。
锻造工艺及模具设计资料
锻造工艺及模具设计资料大家好，我是一名大学教授，今天我来给大家介绍关于锻造工艺及模具设计的资料，希望对大家有所帮助。
1.锻造工艺锻造是将金属材料在一定的温度下通过压力变形达到所需形状的一种工艺。
锻造的主要特点是它是以固态变形为主要手段，对金属材料进行加工，锻件具有纤维结构，具有高的强度、韧性和可靠性。
锻造过程中需要注意以下几点：（1）选材锻造工艺的原料材料主要是金属材料，因此需要选用具有一定延展性、塑性、韧性和可锻性的金属材料进行锻造。
（2）加热锻造过程中需要对金属材料进行加热处理，使其达到适宜的塑性状态。
（3）锻造在适宜的温度下，使用锻压机等设备对金属材料进行锻造，以达到所需形状和尺寸。
（4）退火锻造后的金属材料需要进行退火处理，以恢复其塑性和韧性，保证其使用性能。
2.模具设计模具是锻造工艺中非常重要的工具，其设计质量将直接影响到锻造件的质量和成本。
模具设计需要考虑以下几点：（1）选材模具材料需要具有高强度、高韧性、高耐磨性和高温稳定性。
常用的模具材料有合金钢、合金铸铁、电熔钢等。
（2）结构设计模具结构需要合理设计，以保证锻造件的精度和质量。
通常包括上下模、内芯、外壳、挡料等部分。
（3）冷却设计在锻造过程中，模具需要耐受高温和高压的腐蚀和磨损，因此需要合理设计冷却系统，以提高模具的使用寿命和稳定性。
（4）应力分析在模具设计过程中需要进行应力分析，以确保模具在使用中不会破裂或变形，同时需要加强模具的强度和稳定性。
以上就是关于锻造工艺及模具设计的简单介绍，感谢大家的阅读。
除了以上介绍的基本知识外，我们还可以探讨一些更深入的问题和技术。
1.锻造工艺的分类锻造工艺可以根据材料的状态和加工方式进行分类。
常见的分类有：（1）按材料状态分类：①冷锻：在材料不加热或温度较低时进行的锻造。
②热锻：在材料加热到适宜温度时进行的锻造。
热锻可以分为碳素钢热锻、合金钢热锻、铝合金热锻、镁合金热锻等。
（2）按加工方式分类：①自由锻造：将金属材料置于锻造机上，通过锤击、撞击等方式进行锻造。
毕业设计锻造工艺分析与模具设计
毕业设计锻造工艺分析与模具设计引言：锻造是一种常用的金属成形工艺，通过将金属材料加热至一定温度后，施加压力使其发生塑性变形，从而得到有一定形状和性能要求的零件。
锻造工艺及其模具设计对于产品质量和生产效率具有重要影响。
本文将通过对锻造工艺的分析以及模具的设计，来提高锻造工艺的可靠性和效率。
一、锻造工艺分析：1.工件材料选择：锻造材料应具有良好的塑性和延展性，常用的锻造材料有钢、铝合金、铜等。
2.工件形状：锻造可以制造出各种形状的零件，包括轴类零件、板类零件、环件、齿轮等。
根据不同工件形状选择合适的锻造工艺和模具。
3.工艺流程：锻造的工艺流程主要包括预加工、加热、锻造和冷却四个步骤，其中加热和冷却步骤对于工件的质量和机械性能影响较大。
二、模具设计：1.模具材料选择：模具的材料应具有高强度、高硬度和耐磨性，一般选择优质的合金钢或高速钢。
2.模具结构设计：根据工件的形状和要求设计模具的结构，包括模座、上模板、下模板、合模机构等部分。
合理的模具结构能够提高锻造的生产效率和产品质量。
3.模具的制造与使用：模具的制造需要严格按照设计要求进行工艺加工，包括切割、铣削、磨削等工序。
在使用过程中，要注意模具的保养和维护，以延长模具的使用寿命。
三、锻造工艺改进：1.工艺参数调整：通过对锻造工艺参数的优化调整，可以改善工件的质量和机械性能，如锻造温度、锻造速度、锻造压力等。
2.工装夹具设计：合理设计工装夹具能够提高生产效率和工件的一致性，减少工人的劳动强度。
3.自动化生产：采用自动化设备进行锻造，可以减少人力投入，提高生产效率和产品质量。
结论：通过对锻造工艺的分析和模具的设计，可以提高锻造工艺的可靠性和效率，同时改善产品的质量和机械性能。
随着科技的不断进步，锻造工艺将更加高效、精确和自动化。
在实际应用中，我们应根据具体情况进行灵活运用，并不断探索新的锻造工艺和模具设计方法，以满足不断变化的市场需求。
锻造工艺及模具设计第一章
（二）锻造生产的发展趋势
1) 总趋势是使锻件形状、尺寸和表面质量 最大限度地与产品零件相接近，以达到少 、无切削加工的目的，为此应逐步发展和 完善精密成形新技术，发展高效精密的锻 压设备。
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。
20世纪初期，随着汽车开始大量生产，热模锻迅 速发展，成为锻造的主要工艺。
➢锻压经过100多年的发展，今天已成为一 门综合性学科。
➢它以塑性成形原理、金属学、摩擦学为 理论基础，同时涉及传热学、物理化学、 机械运动等相关学科，以锻造、冲压等为 技术，与其它学科一起支撑机器制造业。
我国的锻造生产与世界先进国家的水平相比
还有一定差距。
表现在：1) 工业发达国家的模锻件已占全部锻件的 70％以上，而我国尚不足30％。
2) 国外有成千条锻造自动生产线，大型自由锻 造水压机普遍配备了锻造操作机等。而我国在这些 方法还很薄弱。
3) 精锻技术和大型锻件的生产水平与一些工业发 展国家相比较低，一些航空产品上的精锻件和重 要的大型自由锻件还常常需从国外进口。
锻造工艺及模具设计第一章
第一章 绪 论
压力加工设备欣赏
什么是锻造？——金属塑性加工方法之一
锻造的定义：
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。
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。
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。
锻造工艺及模具设计试卷及答案
锻造工艺及模具设计》一、填空题1、锻造大型锻件时，一拔长.和—鐓粗是两个最基本也是最重要的变形工步。
2、一张完整的计算毛坯图包含锻件图的一个主视图、截面图、直径图三部分。
3、热锻件图的尺寸标注，高度方向尺寸以分模面为基准,以便于锻模机械加工和准备检验样板。
4、在精锻工艺中，常用的下料方法是：一激光技术；高压水射切割。
5、实现少无氧化加热的方法很多，常用的方法有：快速加热、介质保护加热、少无氧化火焰加热等6、自由锻工艺所研究的内容是：锻件的成形规律、提高锻件质量的方法—两个方面。
7、根据镦粗坯料的变形程度可分为三个变形区:—难变形区、大变形区、小变形区。
8、设计顶件装置时，主要解决顶杆的位置，顶件装置的具体结构形式以及顶杆的可靠性问题。
9、顶镦时的主要问题是以防止弯曲、尽可能减少顶镦次数，研究顶镦问题应首先为主要出发点，其次是以提高生产率。
10、按照冷却速度的不同，锻件的冷却方法有三种：在空气中冷却，冷却速度较快;在灰沙中冷却，冷却速度较慢；在炉内冷却,冷却速度最慢。
11、滚柱式旋转锻造机，锻模是围绕主轴的中心而旋转,锻件的截面一定是圆形的。
12、确定设备吨位的传统方法有理论计算法、经验类比法两种。
二、判断题（本大题共10道小题，每小题1分，共10分）1、空气锤的吨位用锤头的质量表示。
（1）2、自由锻只适用于单件生产。
（0）3、坯料加热温度越高越便于锻造。
（0）4、一般情况下,锻造冲孔前应先将坯料镦粗，以减小冲孔深度。
（1）5、弯曲是自由锻的基本工序之一。
（1）6、过热的钢料是无可挽回的废品，锻打时必然开裂。
（0）7、闭式模锻时，当金属充满型槽各处，锻造结束。
（0）8、为了便于选择标准刀具，模锻斜度和模锻圆角半径应从标准系列数值中选择。
（1）9、预锻型槽周边不设毛边槽，而是在型槽分模面转角处用较大的圆弧。
（1）10、有连皮的锻件，冷锻件图上不要绘出连皮的形状和尺寸，而在热锻件图上要绘出连皮的形状和尺寸。
锻造工艺过程及模具设计第7章模锻工艺
锻造工艺过程及模具设计第7章模锻 工艺
（3）对头部尺寸较大的长轴类锻件可以折线 分模，使上下模膛深度大致相等，使尖角处易于 充满，如7.9所示。
图7.9 上下模膛深度大致相等易充满
锻造工艺过程及模具设计第7章模锻 工艺
（4）当圆饼类锻件H≤D时，应采取径向分
模，不宜采用轴向分模（图7.10）。
四、和垂直分模平锻机相比，水 平分模平锻机在操作上的优点：
1．夹紧力大，可利用夹紧滑块作为模锻变 形机构，扩大了应用范围，提高了锻件 精度。
2．模锻时坯料沿水平方向传送，易于实现 机械化和自动化。
锻造工艺过程及模具设计第7章模锻 工艺
五、和垂直分模平锻机相比，水平分模平 锻机有如下缺点：
1．曲柄连杆式的夹紧机构，夹紧保持时间 有限，不宜进行深冲孔和管坯端部镦锻成形。
模锻件图是根据产品图设计的，分为 冷锻件图和热锻件图两种。
锻造工艺过程及模具设计第7章模锻 工艺
冷锻件图即为锻件图。 冷锻件图用于最终锻件的检验和校正 模的设计，也是机械加工部门制定加工 工艺过程，设计加工夹具的依据。 热锻件图用于锻模设计和加工制造。 热锻件图是对冷锻件图上各尺寸相应地 加上热胀量而绘制的。
锻造工艺过程及模具设计第7章模锻 工艺
采用带导柱的组合模，能锻出精度较 高的锻件。
采用带镶块的组合模具，可节约大量 模具钢。
切边模也可以装在同一副模架上。
锻造工艺过程及模具设计第7章模锻 工艺
7.1.3 螺旋压力机及其工艺过程特征
目前 国内用得 较多的螺 旋压力机 是摩擦压 力机。图 7-4为摩擦 压力机的 传动系统
3、摩擦压力机设备制造成本低，劳动条件好。 4、摩擦压力机的缺点是生产率低、传动效率 低、抗偏载能力差。
锻造工艺过程及模具设计 第6章模锻工艺
3、模具预热温度愈低，变形金属性能愈不 均匀，变形不均匀愈严重。
4、“死区”形成的原因 主要是凹模模膛底部 摩擦的影响，愈靠近 凹模模膛侧壁处摩擦 阻力愈大，而孔口部 分阻力较小。“死区” 一般呈三角形（见右 图）
图6.22 正挤压时的“死区”
• ——“死区”金属在挤压过程中可能发生 的变形情况：
阶段的变形力比第1阶段增大2~3倍，但
△H2很小。 第3阶段上模的压下量为△H3。此时，
坯料基本上已成为不变形的刚体，只有
在极大的模锻力作用下才能使端部的金
属产生变形，形成纵向飞刺。飞刺越薄、
越高，模锻力F越大，模膛侧壁所受的压
力也越大。
图6.17表示了充满阶段作用于上 模和下模模膛侧壁正应力和的分布 情况。
图 6.10模具圆角半径对金属流动 的影响
2.飞边槽的影响
常见飞边槽型式如图6.11。它包括飞边槽桥部和 仓部。桥部的主要作用是阻止金属外流，迫使金属 充满模膛。较薄的飞边槽桥部，也有利于飞边在后 续工序中切除。飞边槽仓部的作用主要是容纳多余 金属，以免金属流到分模面上，影响上下模具打靠。
图 6.11飞边槽型式
确定位； 3.设备的打击能量或打击力可以控制； 4.设备上有顶出装置。
6.3.1闭式模锻的变形过程分析
闭式模锻过程可分三个阶段（见图6.16） 第1阶段上模的压下量为△H1，由上模与坯 料接触，坯料开始变形到坯料与模膛侧壁接 触为止，此阶段变形力增加相对较慢。
图6.16 闭式模锻变形过程简图
第2阶段上模的压下量为△H2，由第 1阶段结束到金属基本充满模膛为止，此
因此，对一个待加工的锻件，通过设计不 同的制坯工步如拔长、滚挤、弯曲、预锻等 （参见图6.2），可控制金属的变形方向，完 成对坯料的塑性加工。
精密模锻工艺及模具设计
第二节 闭式精密模锻工艺 一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择 二、闭式镦粗模锻过程及成形力的计算
一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
• 第五类（枝芽类）锻件 包括单枝芽、多枝芽的实心和空心类锻件。这类锻件 多采用可分凹模闭式模锻或多向闭式模锻。
• 第六类（叉形类）锻件 包括带有空心或实心杆部、带有圆形或非圆形法兰等 多种结构形式。这类锻件常常需要两个工步以上的可分凹模模锻，即预成形 和终锻。
无论采用开式或闭式精密模锻，
均能直接终锻出齿形。
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第二节 闭式精密模锻工艺 一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择 二、闭式镦粗模锻过程及成形力的计算
一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
• 第二类（法兰突缘类）锻件。其外形为回转体，带有圆形或长宽尺寸相差不大的法兰 或突缘。闭式模锻时，一般只需一个终锻工步。
– 一是由通用模架和可更换的凸、凹模镶块构成可分凹 模组合结构，安装在通用锻压设备如热模锻压力机或 普通曲柄压力机、液压机和螺旋压力机上使用，实现 一些小型锻件的可分凹模精密模锻；
– 二是采用专用设备，如机械式、液压式或机械—液压 联合式的单动、双动、三动和多向模锻压力机，实现 各种复杂锻件的闭式精密模锻。
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第一节 精密模锻工艺的特点及应用 一、精密模锻工艺的特点
二、精密模锻的应用
二、精密模锻的应用
• 目前，精密模锻主要应用在两个方面：
– 一是精化毛坯，即利用精锻工艺取代粗切削加工工序，将精密 模锻件直接进行精加工而得到成品零件，如齿轮坯、叶片、小 型连杆、管接头、中小型阀体、中小型万向节叉、十字轴、轿 车等速万向节等锻件。是目前的主要应用方面。
• 第三类（轴杆类）锻件 其杆部为圆形，带有圆形或非圆形头部，或中间局部粗大的直 长杆类。这类锻件中，对于编号为313所示的杯杆形阶梯轴可采用闭式镦粗与反挤复 合成形工艺；其余的轴杆类锻件一般都采用闭式局部镦粗成形。
锻造工艺及模具设计资料
锻造工艺及模具设计资料1. 引言锻造工艺及模具设计在制造业中起着重要的作用。
锻造是一种通过将金属材料加热到可塑性状态并施加压力来改变其形状的金属加工方法，而模具是锻造工艺中的重要工具。
本文将全面、详细地探讨锻造工艺及模具设计，以提供有效的资料和指导。
2. 锻造工艺2.1 锻造的分类根据锻造过程中金属加工状态的不同，锻造可以分为以下几种分类：1.自由锻造：也称为自由落锻，金属材料在锻造过程中在模具中自由地变形。
适用于简单的锻件制造。
2.模具锻造：又称闭口锻造，金属材料在锻造过程中被模具部分包围，形成所需的形状。
适用于复杂的锻件制造。
3.模锻：将已锻造好的零件放入模具中，再施加压力进行二次锻造，用于提高锻件的精度和表面质量。
2.2 锻造工艺的步骤锻造工艺通常包括以下几个步骤：1.材料的准备：选择合适的金属材料，并进行预处理，如清洗、切割等。
2.加热：将金属材料加热到适当的温度，以使其具有足够的塑性。
3.锻造：将加热后的金属材料放入模具中，并施加一定的压力，使其变形成所需的形状。
4.冷却和退火：锻造完成后，对锻件进行冷却和退火处理，以消除应力和提高材料的性能。
5.后续处理：根据需要，对锻件进行表面处理、加工和装配等。
3. 模具设计3.1 模具结构模具是锻造工艺中用于成型金属材料的工具，其设计应满足以下要求：1.结构合理：模具结构应合理设计，以保证锻件的形状、尺寸和性能。
2.耐用性：模具应具有足够的强度和硬度，以保证长时间使用而不产生损坏。
3.操作性：模具的拆装、调整和维护应方便、简单。
4.生产效率：模具应具备高效生产的能力，降低生产成本。
3.2 模具材料选择模具的材料选择要根据锻造材料的特性和锻造工艺的要求来确定。
常用的模具材料包括：1.铸铁：具有良好的切削性和耐磨性，适用于生产批量较大的模具。
2.铸钢：具有较高的强度和硬度，适用于生产要求较高的模具。
3.合金钢：具有优良的耐磨性和热强度，适用于特殊要求的模具。
(数控模具设计)锻压工艺与模具设计大纲精编
（数控模具设计）锻压工艺与模具设计大纲课程教学大纲编号：南京理工大学泰州科技学院课程教学大纲课程名称：锻压工艺和模具设计课程学分： 3.0执笔人：曲波审订人：龚光容修（制）订日期：2010年6月一、课程的性质、地位和任务《锻压工艺和模具设计》是机械工程及自动化专业模具设计和制造方向的壹门主干专业课。
它是壹门将锻压成形加工原理、锻压设备、锻压工艺、锻压模具设计和锻压模具制造有机融合，综合性和实践性较强的课程。
在本课程讲授之前，学生应已修完如下课程：《工程图形学》（含计算机绘图）、《机械设计基础》、《工程材料及成型工艺》、《机械制造基础》、《数控技术》以及金工实习等。
本课程的主要任务是分析各类锻压成形的变形规律，认识典型锻压成形工艺方法、模具结构和模具制造方法和手段，掌握锻压工艺和模具设计方法、锻压模具制造工艺编制方法。
二、课程的教学目标和基本要求通过本课程学习，要求学生获得下列方面的能力：1．了解锻压变形理论，分析中等复杂锻压件变形特点，制定合理锻压工艺规程的能力。
2．了解锻压设备和模具的关系，选择锻压设备的能力。
3．掌握锻压模具设计计算方法，具备中等复杂锻压模具结构选择和设计的能力，所设计的锻压模具应工作可靠、操作方便、便于加工和装配，技术经济性好。
4．掌握正确选择锻压模具加工方法，制定中等复杂锻压模具制造工艺和装配工艺的能力。
5．初步达到进行分析和处理试模过程中产生的有关技术问题的能力。
三、课程内容1冲压加工概述1.1冷冲压加工及冲压分类1.1.1了解冲压和冲模概念；了解冲压工序的分类；了解冷冲模的分类；常识性了解冷冲压现状和发展方向。
1.2冲压设备及技术参数1.2.1了解常见冲压设备；冲压设备的选用及压力机的主要技术参数。
1.3模具材料选用1.3.1了解冷冲压对模具材料的要求；了解冲模材料的选用原则；了解冲模常见材料及热处理要求。
了解冲压成型时金属材料的性能及力学特点。
2冲裁工艺和冲裁模设计2.1冲裁变形过程分析2.1.1了解冲裁变形时板材变形区受力情况；冲裁变形过程；冲裁件质量及其影响因素。
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– 二是精锻成品零件，不机加工，完全经过精锻而得到成品零件 的实例尚小。但对于一些关键零件，将其形状复杂难于切削加 工的部分进行精密模锻成形，而其余部分仍采用切削加工。如 齿轮的齿形、叶片的叶身等直接精锻成形或仅留抛光余量，而 花键槽、叶根等仍采用切削加工。这种精锻与切削加工相结合 的方法，其应用越来越广泛。精密模锻工艺的发展趋势是，由 接近形向净形发展。
第一节
精密模锻工艺的特点及应用
一、精密模锻工艺的特点
二、精密模锻的应用
一、精密模锻工艺的特点
• 与普通模锻相比，精密模锻的主要优点是：机械加工余量少甚至为零；尺寸 精度较高，即精密模锻件的尺寸公差比普通模锻件的尺寸公差小，一般仅为 普通模锻件公差的一半，甚至更小；表面质量好，即精密模锻件的表面粗糙 度较低，表面凹坑等缺陷和切边后留下的残余飞边宽度限制更严等。 • 与切削加工相比，精密模锻的主要优点：因锻件毛坯的形状和尺寸与成品零 件接近甚至完全一致，因而材料利用率高；因精密塑性成形，金属纤维的分 布与零件形状一致，因而使零件的力学性能有较大的提高等。所以，精密模 锻也称少无切屑工艺。 精密模锻与普通模锻一 样，同样分为开式精密 模锻和闭式精密模锻。 开式精密模锻（图7-1a） 时锻件沿分模面周围形 成横向小飞边，闭式精 密模锻（图7-1b）时不 形成横向飞边而仅形成 极小的纵向飞边。
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第二节 闭式精密模锻工艺 一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
二、闭式镦粗模锻过程及成形力的计算
一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
•
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第二类（法兰突缘类）锻件。其外形为回转体，带有圆形或长宽尺寸相差不大的法兰 或突缘。闭式模锻时，一般只需一个终锻工步。
第三类（轴杆类）锻件 其杆部为圆形，带有圆形或非圆形头部，或中间局部粗大的直 长杆类。这类锻件中，对于编号为313所示的杯杆形阶梯轴可采用闭式镦粗与反挤复 合成形工艺；其余的轴杆类锻件一般都采用闭式局部镦粗成形。
• 第六类（叉形类）锻件 包括带有空心或实心杆部、带有圆形或非圆形法兰等 多种结构形式。这类锻件常常需要两个工步以上的可分凹模模锻，即预成形 和终锻。
• 表7-1所示六种类型锻件的外形特点可以看出，前四类，即饼盘类、法兰突缘 类、轴杆类和杯筒类属于旋转体；后两类，即枝芽类和叉形类属于非旋转体。
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第二节 闭式精密模锻工艺 一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
二、闭式镦粗模锻过程及成形力的计算
二、闭式镦粗模锻过程及成形力的计算
• • • •
1. 闭式模锻的变形过程 闭式模锻按变形金属充满模膛的方式可分为镦粗式和挤压式两类。 （1）镦粗式闭式模锻的变形过程 镦粗式闭式模锻也称闭式镦粗，其变形过程可以分为三个阶段（图7-2）： – 镦粗阶段（图7-2a） – 充满角隙阶段（图7-2b） – 挤出端部飞边阶段（图7-2c），
•
第四类（杯筒类）锻件 这类锻件多采用闭式反挤、正反复合挤压或镦粗冲孔复合成形。 10
第二节 闭式精密模锻工艺 一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
二、闭式镦粗模锻过程及成形力的计算
一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
• 第五类（枝芽类）锻件 包括单枝芽、多枝芽的实心和空心类锻件。这类锻件 多采用可分凹模闭式模锻或多向闭式模锻。
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第一节
精密模锻工艺的特点及应用
一、精密模锻工艺的特点
二、精密模锻的应用
一、精密模锻工艺的特点
• 闭式精密模锻比开式精密模锻具有更多的优点： – 锻件不产生飞边，模锻斜度更小甚至为零，可分凹模 闭式模锻还可锻出垂直于锻击方向的孔或凹坑，材料 利用率平均提高20%左右； – 坯料在封闭的模膛内成时，变形金属处于更加强大的 三向压力状态，有利于提高金属材料的塑性和产品的 机械性能；可分凹模闭式精锻常常可减少甚至取消制 坯工步，省去切边和辅助工序，平均提高生产率 25%~50%。 • 闭式模锻的主要问题是，对于一些大中型锻件，模具寿命 低，需采取多种措施逐步解决。国内外总的趋势是，闭式 精密模锻发展快，应用广。
– 二是采用专用设备，如机械式、液压式或机械—液压 联合式的单动、双动、三动和多向模锻压力机，实现 各种复杂锻件的闭式精密模锻。
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双动液压机
第二节 闭式精密模锻工艺 一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
二、闭式镦粗模锻过程及成形力的计算
一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
• 常见的闭式精密模锻件，并按照锻件形状且参考精密模锻时毛坯的轴线方向 进行分类，如表7-1所示。
第一类（饼盘类）锻件 其外 形为圆形而高度较小。 闭式精密模锻时毛坯轴线方向 与模锻设备的作用力方向相同， 金属沿高度和径向同时流动。 对于结构简单的饼盘类锻件， 一般只需一个终锻工步即可； 对于结构复杂的，如编号为 135、144和145所示齿轮坯锻 件，若在热模锻压力机上闭式 模锻，在终锻工步前通常还需 镦粗制坯和预锻工步，编号为 154、155所示圆锥齿轮锻件， 无论采用开式或闭式精密模锻， 均能直接终锻出齿形。
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第二节 闭式精密模锻工艺 一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
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第一节
精密模锻工艺的特点及应用
一、精密模锻工艺的特点
二、精密模锻的应用
二、精密模锻的应用
• 目前，精密模锻主要应用在两个方面： – 一是精化毛坯，即利用精锻工艺取代粗切削加工工序，将精密 模锻件直接进行精加工而得到成品零件，如齿轮坯、叶片、小 型连杆、管接头、中小型阀体、中小型万向节叉、十字轴、轿 车等速万向节等锻件。是目前的主要应用方面。
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典型的冷锻件实物图
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应用实例：
轿 车安 全 气囊气体 发生器压 盖与壳体 （图片）
第二节 闭式精密模锻工艺 一、常见闭式精密模锻锻件及成形工步选择
二、闭式镦粗模锻过程及成形力的计算
第二节 闭式精密模锻工艺
• 闭式精密模锻分为整体凹模和可分凹模精密模锻。 • 当前，可分凹模精密模锻主要沿两条技术路线发展。 – 一是由通用模架和可更换的凸、凹模镶块构成可分凹 模组合结构，安装在通用锻压设备如热模锻压力机或 普通曲柄压力机、液压机和螺旋压力机上使用，实现 一些小型锻件的可分凹模精密模锻；