集美大学锻造知识点整理

名词解释：

氧化*：钢料加热到高温时，表层中的铁与炉内的氧化性气体发生化学反应，在钢料表面形成氧化铁即氧化皮。

脱碳：钢料表层的碳和炉气中的某些气体发生化学反应，使钢料表层的碳含量降低，这种现象称为脱碳。

过热：由于加热温度过高，加热时间过长而引起晶粒过分长大的现象称为过热。

过烧：金属加热到接近其熔化温度，在此温度下停留时间过长，显微组织除晶粒粗大外，晶界发生氧化、熔化，有时出现裂纹，金属表面粗糙，甚至呈橘皮状，称为过烧。

加热规范：是指金属坯料从装炉开始到加热完了整个过程，对炉子温度和坯料温度随时间变化的规定。加热速度：金属表面温度升高的速度。

温度头：当坯料表面加热到始锻温度时，炉温和坯料表面的温差称为温度头。

锻造比：即KL是表示锻件变形程度的指标，它是指在锻造过程中，锻件镦粗或拔长前后的截面积之比或高度之比。

锤锻模中心：锤锻模中心指锤锻模燕尾中心线与燕尾上键槽中心线的交点，它位于锤杆轴心线上，应是锻锤打击力的作用中心。

冲孔走样及其原因：走样：开式冲孔时，坯料高度减小，外径上小下大，上端面中心下凹，下端面中心凸起的现象。

原因：环壁厚度D0/d太小，D0/d越小，冲孔件走样越严重。

聚集规则：

聚集第一规则：当长径比ψ≤3,且端部较平整时,可在平锻机一次行程中自由镦粗到任意大直径而不产生弯曲, ψ允=3。

聚集第二规则：当长径比ψ＞ψ允,在凹模圆柱形模膛内聚集时，可进行正常局部镦粗而不产生折叠所允许外露的坯料长度f的条件：

①Dm≤1.5d0时，f ≤d0

②Dm≤1.25d0时，f ≤1.5d0

聚集第三规则：当长径比ψ＞ψ允,在凸模锥形模膛内聚集时，可进行正常局部镦粗而不产生折叠所允许外露的坯料长度f的条件：

①Dm≤1.5d0时，f ≤2d0

②Dm≤1.25d0时，f ≤3d0

螺旋压力机力能关系：指一次打击后毛坯消耗的变形功、机械损耗的摩擦功与打击力之间的关系。锻造余块：为了简化锻件外形或根据锻造工艺需要，零件上较小的孔、狭窄的凹槽、直径差较小而长度不大的台阶等难于锻造的地方，通常需要填满金属，这部分附加的金属叫做锻造余块。

知识点梳理：

1.自由锻工序的分类：

基本工序：镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转

辅助工序：压钳把、倒棱、压痕

修正工序：校正、滚圆、平整

2.自由锻工艺规程内容：

根据零件图绘制锻件图；

确定坯料的质量和尺寸；

制定变形工艺和确定锻造比；

选择锻造设备；

确定锻造温度范围，制定坯料加热和锻件冷却规范；

制定锻件的技术条件和检验要求；

填写工艺规程卡片。

3.钢锭缺陷的位置：

钢锭的内部缺陷主要集中在冒口、底部及中心部分，其中冒口和底部作为废料应予切除。

4.白点：

白点是隐藏在钢坯内部的一种缺陷，会显著降低钢的韧性。白点是由于钢中存在一定量的氢和各种内应力共同作用下产生的，当钢中含氢量较多和热压力加工后冷却太快时容易产生白点。

为避免产生白点，首先应提高钢的冶炼质量，尽可能降低氢的含量；其次在热加工后采用缓慢冷却的方法，让氢充分逸出和减小各种内应力。

氢在650℃及350℃时，在钢中扩散速度很大，在此温度附近保温停留，便可使氢大量扩散出去。

钢中组织应力是由奥氏体转变引起的。因此，要求奥氏体转变迅速、均匀、完全，则组织应力可减小。珠光体钢在620-660℃，马氏体钢在580-660℃及280-320℃时奥氏体转变最快，故当锻件冷却到上述温度进行等温转变时，可以大大减小组织应力。

5.锻造温度范围：

锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度区间

确定原则：金属在锻造温度范围内应具有较高的塑性和较小的变形抗力，使锻件获得良好的内部组织和力学性能。在此前提下，为了减少锻造火次，降低消耗，提高生产效率并方便现场操作，应力求扩大锻造温度范围。

基本方法：运用合金相图、塑性图、抗力图及再结晶图等，从塑性、变形抗力和锻件的组织性能三个方面进行综合分析，确定出合理的锻造温度范围，并在生产实践中检验和修订。

6.粗镦的分类及缺陷：

分类：①平砧镦粗②垫环镦粗③局部镦粗

镦粗时容易出现鼓肚、侧表面裂纹和内部组织不均匀等缺陷。

7.拔长方法的分类

分类：①平砧拔长②型砧拔长③芯轴拔长

8.芯轴拔长的缺陷：

缺陷：芯轴拔长过程中的主要质量问题是孔内壁裂纹（尤其是端部孔壁）和壁厚不均。

原因：内壁金属由于弯曲作用受切向拉应力；内孔壁长时间与芯轴接触，温度较低，塑性较差。

措施：锻件两端部锻造终了的温度比一般的终锻温度高100~150 ℃；锻造前芯轴应预热到150~250 ℃

9.拔长方法：

（1）螺旋式翻转送进法

（2）往复翻转送进法

（3）单面压缩法

10.扩孔方法的分类：

分类：①冲子扩孔②芯轴扩孔③辗压扩孔

11.自由锻设备吨位确定方法：

①理论计算法②经验类比法

12．开式、闭式模锻三阶段及其特点：

开式模锻的三个阶段：

（1）开始模压到金属与模具侧壁接触为止；

（2）金属充满模膛；

（3）金属充满模膛后，多余金属由飞边流出。

第Ⅰ阶段由开始模压到金属与模具侧壁接触为止，这个阶段的变形犹如孔板间镦粗(在没有孔腔时犹如自由镦粗)。第Ⅱ阶段在第Ⅱ阶段，金属也有两个流动方向：一部分金属充填模膛；另一部分金属由桥口处流出形成飞边，并逐渐减薄。由于模壁阻力，特别是飞边桥口部分的阻力作用，迫使金属充满模膛。此阶段金属在两个方向流动阻力明显增大，处于三向压应力的状态，此阶段是锻件的成形的关键阶段。

第Ⅲ阶段第Ⅲ阶段主要是将多余的金属排入飞边槽。此时流动分界面已不存在，变形仅发生在分模面附近的区域内，其他部位则处于弹性状态。变形区的应力应变状态与薄件镦粗相同，如图5-4所示。此阶段是模锻变形抗力最大的阶段。

闭式模锻的三个阶段：

（1）第Ⅰ阶段——基本成形阶段

（2）第Ⅱ阶段——充满阶段

（3）第Ⅲ阶段——形成纵向飞边阶段

第Ⅰ阶段基本成形阶段

此阶段由开始变形至金属基本充满模膛。此阶段变形力的增加相对较慢。

第Ⅱ阶段充满阶段

第Ⅱ阶段是由第1阶段结束到金属完全充满模膛为止。此阶段变形力将急剧增加，但变形量却很小。

此阶段开始时，坯料端部的锥形区和坯料中心区都处于三向（或接近等）压应力状态。