锻造工艺学复习知识点讲解学习

锻造工艺学复习知识

点

1.体积成形（锻造、热锻）：利用外力，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，发生金属材料的转移和分配，从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量的毛坯或零件的一种加工方法。

2.自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻压设备的上、下砧间直接使坯料成形而获得所需锻件的方法。特点： 1、工具简单，通用性强，操作灵活性大，适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产。 2、工具与毛坯部分接触，所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备小得多，适应与锻造大型锻件。 3、锻件精度低，加工余量大，生产效率低，劳动强度大

3.模锻：利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。通过冲击力或压力使毛坯在一定形状和尺寸的锻模模腔内产生塑性模锻特点： (1)锻件形状较复杂，尺寸精度高; (2)切削余量小，材料利用率高，模锻件成本较低； (3)与自由锻相比，操作简单，生产率高；

(4) 设备投资大，锻模成本高，生产准备周期长，且模锻件受到模锻设备吨位的限制，适于小型锻件的成批和大量生产。变形获得锻件

4.锻造工艺流程：备料---加热---模锻---切边、冲孔—热处理—酸洗、清理---校正

5.锻造用料：碳素钢和合金钢、铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态：棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。

6.一般加热方法：可分为燃料（火焰）加热和电加热两大类。

7.钢在加热时的常见缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹

8.自由锻主要工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔

9.使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。镦粗分类：完全镦粗、端部镦粗、中间镦粗

10.镦粗的变形分析：难变形区、大变形区、小变形区

11.镦粗工序主要质量问题：①锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织

②侧表面易产生纵向或呈45度方向的裂纹③高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。

防止措施: 1、使用润滑剂和预热工具 2、采用凹形毛坯3、采用软金属垫 4、采用叠镦和套环内镦粗 5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺

12.使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长

13.在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔

14.冲孔的质量分析：走样、裂纹、孔冲偏

15.减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序叫扩孔

16.采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序称为弯曲

17.扭转是将坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序

18.按成形方法的不同，模锻工艺可分为开式模锻、闭式模锻、挤压和顶镦四类

19.模具形状对金属变形流动的影响：⑴控制锻件的最终形状和尺寸⑵控制金属的流动方向⑶控制塑性变形区⑷提高金属的塑性⑸控制坯料失稳提高成形极限

20.开式模锻变形过程：第Ⅰ阶段是由开始模压到金属与模具侧壁接触为止；第Ⅰ阶段结束到金属充满模膛为止是第Ⅱ阶段；金属充满模膛后，多余金属由桥口流出，此为第Ⅲ阶段。

21.开式模锻时影响金属成形的主要因素：⑴模膛（模锻件）的具体尺寸和形状：①模壁与变形金属的摩擦系数②模壁斜度③孔口圆角半径④模膛的宽度与深度⑤模具温度⑵飞边槽桥口部分的尺寸和飞边槽的位置；⑶终锻前坯料的具体形状和尺寸；⑷坯料本身性质的不均匀情况，⑸设备工作速度。

22.飞边槽发展的过程：1、一般的飞边槽 2、小飞边模锻 3、楔形飞边槽 4、扩张形飞边槽 5、无飞边模锻

23.闭式模锻（无飞边模锻）的特点：⑴减少飞边材料损耗⑵节省切边设备⑶有利于金属充满模膛，有利于进行精密模锻⑷闭式模锻时金属处于明显的三向压应力状态，有利于低塑性材料的成形

24.闭式模锻进行的必要条件：⑴坯料体积准确；⑵坯料形状合理并能在模膛内准确定位；⑶能够较准确地控制打击能量或模压力；⑷有简便的取件措施或顶料机构。

25.闭式模锻分为三个变形阶段：第Ⅰ阶段是基本成形阶段第Ⅱ阶段是充满阶段第Ⅲ阶段是形成纵向飞边阶段

26.挤压是金属在三个方向的不均匀压应力的作用下，从模孔中挤出或流入模膛内以获得所需尺寸、形状的制品或零件的锻造工序27.挤压工艺特点：⑴提高金属的变形能力⑵生产制品综合质量高⑶节约原材料⑷产品范围广

28.挤压按照坯料温度分：冷挤压、温挤压和热挤压按照金属流动方向和加压方向的关系分：正挤压、反挤压、复合挤压

径向挤压、减径挤压

29.挤压的变形分析：Ⅰ区为弹性变形区；Ⅱ区为塑性变形区；也是正挤压的主要变形区；Ⅲ区被称作“死区”，该区变形阻力较大，不参与塑性变形；Ⅳ区被称作已变形区。

30.挤压时常见的缺陷：⑴“死角区”剪裂和折迭解决措施：⑴改善润滑条件⑵采用带锥角的凹模⑵挤压“缩孔”⑶裂纹

31.坯料端部的局部镦粗称为顶镦或称聚料。主要质量问题是折迭

32.按所用设备不同，模锻工艺可分为锤上模锻、热模锻压力机上模锻、螺旋压力机上模锻、平锻机上模锻等；按终锻模膛的结构不同，模锻工艺可分为开式模锻和闭式模锻

33.模锻件分类：长轴类锻件、短轴类（圆饼类）锻件、顶镦类锻件、复合类型锻件

34.锤上模锻的工艺特点：（1）由于靠冲击力使金属变形，因此可以利用金属的流动惯性来充填型腔；上模模膛较下模模膛具有更好的充填性，锻件上难充满的部分应尽量放在上模。

（2）锤头行程不固定，金属在各模膛中的变形是在锤头多次打击下完成的，因此可在锤上可以实现拔长、滚挤等多种模锤工步，具有广泛的适应性和通用性。（3）由于可以实现多种模锻工步和单位时间内打击次数多，生产率高。（4）模锻锤的导向精度差，工作时的冲击和锤头行程不固定等，模锤件的尺寸精度不太高。（5）由于无顶出装置，锻件出模困难，模锻斜度较大。（6）模锻锤冲击震动大，噪声大，工人劳动条件差，对厂房地基要求高

35.热模锻压力机的工作特性： 1）工作时，滑块的压力基本属于静压，工作时无震动和噪音。 2）滑块行程一定，每一模锻工步只需一次行程完成。 3）滑块具有附加导向的象鼻形结构，从而增加了导向长度，提高了导向精度和承受偏载能力。 4）具有上、下顶杆装置，便于锻后工件脱模。

36.热模锻压力机上模锻与锤上模锻变形比较：（1）金属在模膛中的流动特点及充填能力不同：锤上模锻，由于变形时金属的流动惯性所致，金属在高度方向的流动和充填能力较强；而压力机上在水平方向的流动较强烈，以致形成较大的飞边而在模膛深处仍未充满。锤上模锻时金属充填上模的能力比下模强的多，而在锻压机上并无明显差别。（2）在热模锻压力机上，对于主要靠压入方式成形的锻件，应采用多模膛模锻使坯料逐步成形。（3）热模锻压力机上模锻时，金属变形在滑块一次行程中完成，坯料内外层同时发生变形，变形深透均匀，流线分布均匀，有利于提高锻件内部质量。（4）热模锻压力机上模锻具有静压力的特点，合金流动缓