锻造工艺学培训课件.pptx
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《锻造技术培训》课件
锻造现场应保持整洁，避免杂乱无章的工 作环境导致意外事故的发生。
锻造过程中的环境保护措施
控制烟尘排放
采用高效除尘设备，对锻造过程中产生的烟尘进行收集和处理，减少 对环境的污染。
降低噪音污染
合理设计锻造设备，采用消音技术，降低锻造过程中产生的噪音对周 围环境的影响。
节约能源和资源
优化锻造工艺，减少能源消耗和资源浪费，提高锻造生产的环保性。
锻造设备与工具
锻锤
常用的锻造设备，通过锤 击使金属塑性变形。
压力机
可实现静压力或动压力锻 造，适用于大批量生产。
模具
用于成型和制坯的金属模 具，需根据锻件形状设计 制造。
锻造工艺流程
加热
将坯料加热至锻造温度。
冷却与矫直
锻件冷却后进行矫直和清理。
制坯
根据锻件形状和尺寸，制备坯 料。
变形
通过锻锤或压力机对坯料施加 外力，使其发生塑性变形。
冷锻技术
在室温下进行金属塑性加工，具有高效、节 能、环保等优点。
温锻技术
介于热锻和冷锻之间，通过控制温度和压力 ，实现金属的塑性和成型。
精密锻造技术
利用高精度模具和加工设备，实现金属的精 确塑性和成型，提高产品精度和性能。
锻造技术的未来发展方向
智能化
利用信息技术和自动化技术，实现锻造 过程的智能化控制和管理，提高生产效
锻造技术培训
目录
• 锻造技术简介 • 锻造技术基础知识 • 锻造技术实践操作 • 锻造技术安全与环保 • 锻造技术发展趋势与展望
01 锻造技术简介
锻造技术的定义
锻造技术
通过施加外力，使金属坯料在高温或室温下发生塑性变形，从而获得所需形状 和性能的金属制品的一种加工方法。
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。
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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。
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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。
•
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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。
锻造培训教程课件
★工艺培训教程 ★
方式
表1-3 锻件常用的冷却方式
特
点
适用场合
空冷
锻后置空气中散放，冷速快， 低碳、低合金中小件或锻后不直接
晶粒细化
切削加工件
坑冷（堆冷）
锻后置干沙坑内或箱内堆在 一起，冷速稍慢
一般锻件，锻后可直接切削
炉冷
锻后置原加热炉中，随炉冷 含碳或含合金成分较高的中、大件，
却，冷速极慢
锻后可切削
1-2 锻造温度范围 坯料开始锻造的温度（始锻温度）和终止锻造的温度（终锻温度）之间的温 度间隔，称为锻造温度范围（见表2-1）。在保证不出现加热缺陷的前提下， 始锻温度应取得高一些，以便有较充裕的时间锻造成形，减少加热次数。在 保证坯料还有足够塑性的前提下，终锻温度应定得低一些，以便获得内部组 织细密、力学性能较好的锻件，同时也可延长锻造时间，减少加热火次。但 终锻温度过低会使金属难以继续变形，易出现锻裂现象和损伤锻造设备。
电加热又分为电阻加热和感应加热。电阻加热有电阻炉加热、接触电加热、 盐浴炉加热等。
感应加热是在感应器通入交变电流产生的交变磁场作用下，坯料内部产生 交变电势并形成交变涡流，由于毛坯电阻引起的涡流发热和磁滞损失发热，使坯 料得到加热。
★工艺培训教程 ★
根据电流频率不同，感应加热通常分为：工频加热（f=50Hz）， 中频加热（f=50-1000Hz），高频加热（f＞1000Hz）， 锻造加热多采用中频加热。
表1-2碳钢温度与火色的关系
火色 黄白 淡黄 黄 淡红 樱红 暗红 赤褐
温度 1300 1200 1100 900 800 700 600 /℃
★工艺培训教程 ★
1-4 碳钢常见的加热缺陷 由于加热不当，碳钢在加热时可出现多种缺陷，碳钢常见的加热缺陷见表1-3。
方式
表1-3 锻件常用的冷却方式
特
点
适用场合
空冷
锻后置空气中散放，冷速快， 低碳、低合金中小件或锻后不直接
晶粒细化
切削加工件
坑冷（堆冷）
锻后置干沙坑内或箱内堆在 一起，冷速稍慢
一般锻件，锻后可直接切削
炉冷
锻后置原加热炉中，随炉冷 含碳或含合金成分较高的中、大件，
却，冷速极慢
锻后可切削
1-2 锻造温度范围 坯料开始锻造的温度（始锻温度）和终止锻造的温度（终锻温度）之间的温 度间隔，称为锻造温度范围（见表2-1）。在保证不出现加热缺陷的前提下， 始锻温度应取得高一些，以便有较充裕的时间锻造成形，减少加热次数。在 保证坯料还有足够塑性的前提下，终锻温度应定得低一些，以便获得内部组 织细密、力学性能较好的锻件，同时也可延长锻造时间，减少加热火次。但 终锻温度过低会使金属难以继续变形，易出现锻裂现象和损伤锻造设备。
电加热又分为电阻加热和感应加热。电阻加热有电阻炉加热、接触电加热、 盐浴炉加热等。
感应加热是在感应器通入交变电流产生的交变磁场作用下，坯料内部产生 交变电势并形成交变涡流，由于毛坯电阻引起的涡流发热和磁滞损失发热，使坯 料得到加热。
★工艺培训教程 ★
根据电流频率不同，感应加热通常分为：工频加热（f=50Hz）， 中频加热（f=50-1000Hz），高频加热（f＞1000Hz）， 锻造加热多采用中频加热。
表1-2碳钢温度与火色的关系
火色 黄白 淡黄 黄 淡红 樱红 暗红 赤褐
温度 1300 1200 1100 900 800 700 600 /℃
★工艺培训教程 ★
1-4 碳钢常见的加热缺陷 由于加热不当，碳钢在加热时可出现多种缺陷，碳钢常见的加热缺陷见表1-3。
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。
模具锻造工必备技术知识培训PPT课件.pptx
模锻工应知知识
1
锻造材料及其加热知识
• 1. 钢的分类和牌号 • （1）钢的分类 钢可按化学成分、品质、用途和
其他等四种方法分类。 • 1）按化学成分，可分为碳素钢和合金钢两类。 • ① 碳素钢：碳素钢的成分除铁外，还有碳和一定
数量的硅、锰、硫、磷等元素。碳素钢按其含碳 量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 • ② 合金钢：在碳素钢中加入一定数量的合金元素 的钢称为合金钢。钢中加入的合金元素有铬 （Cr）、镍（Ni）、硅（Si）、硼（B）、铌 （Nb）等。按合金元素含量的多少，合金钢又 分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。
• 火焰加热炉用的燃料有煤、焦炭、重油、柴油、 各种煤气和天然气等。火焰加热法就是在火焰加 热炉内加热金属的方法。它的优点是燃料来源方 便，各种规格和形状的钢锭和坯料均可加热，因 此在生产中被广泛地采用。其缺点是加热质量难 以控制，劳动条件差及加热速度慢等。
10
• （2）电加热法 利用电能转变为热能来加热金属 的方法称为电加热法。电加热包括电阻炉加热、 接触电加热和感应加热等。它的优点是加热速度 快，炉温易控制，氧化和脱碳少，便于实现机械 化和自动化，劳动条件好。主要缺点是结构复杂， 投资费用大等。
• 7）高速工具钢有W18Cr4V、W12Cr4V4Mo、 W6Mo5Cr4V2Al等。高速工具钢的牌号中不标 出含碳量，把钨元素写在前面，合金元素的平均 含量表示方法与合金结构钢相同。
8
• 8）不锈钢、耐热钢和高电阻电热合金，这几种钢 的牌号表示方法与合金工具钢相同，但含碳量一 般不予标出。
• 不锈钢如0Cr13、1Cr13、2 Cr13、3 Cr13、4 Cr13、9 Cr18、0Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等。
1
锻造材料及其加热知识
• 1. 钢的分类和牌号 • （1）钢的分类 钢可按化学成分、品质、用途和
其他等四种方法分类。 • 1）按化学成分，可分为碳素钢和合金钢两类。 • ① 碳素钢：碳素钢的成分除铁外，还有碳和一定
数量的硅、锰、硫、磷等元素。碳素钢按其含碳 量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 • ② 合金钢：在碳素钢中加入一定数量的合金元素 的钢称为合金钢。钢中加入的合金元素有铬 （Cr）、镍（Ni）、硅（Si）、硼（B）、铌 （Nb）等。按合金元素含量的多少，合金钢又 分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。
• 火焰加热炉用的燃料有煤、焦炭、重油、柴油、 各种煤气和天然气等。火焰加热法就是在火焰加 热炉内加热金属的方法。它的优点是燃料来源方 便，各种规格和形状的钢锭和坯料均可加热，因 此在生产中被广泛地采用。其缺点是加热质量难 以控制，劳动条件差及加热速度慢等。
10
• （2）电加热法 利用电能转变为热能来加热金属 的方法称为电加热法。电加热包括电阻炉加热、 接触电加热和感应加热等。它的优点是加热速度 快，炉温易控制，氧化和脱碳少，便于实现机械 化和自动化，劳动条件好。主要缺点是结构复杂， 投资费用大等。
• 7）高速工具钢有W18Cr4V、W12Cr4V4Mo、 W6Mo5Cr4V2Al等。高速工具钢的牌号中不标 出含碳量，把钨元素写在前面，合金元素的平均 含量表示方法与合金结构钢相同。
8
• 8）不锈钢、耐热钢和高电阻电热合金，这几种钢 的牌号表示方法与合金工具钢相同，但含碳量一 般不予标出。
• 不锈钢如0Cr13、1Cr13、2 Cr13、3 Cr13、4 Cr13、9 Cr18、0Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等。
锻造成形学习.pptx
第4页/共54页
●塑性变形 内应力超过金属的屈服点后，外力停止作用后，金属的 变形并不完全消失。
●滑移面 在切向应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分，沿 着一定的晶面产生相对滑移，该面称为滑移面。
●位错运动引起塑性变形 近代物理学证明，晶体不是在滑移面上，原子并不是整体 的刚性运动而是以位错引起金属塑性变形。 位错：沿滑移面旧原子对破坏，新原子对形成，图3-2
第29页/共54页
⒊模锻斜度 ＊ 模锻件上平行于锤击方向（垂直于分模面）的表
面必须有斜度，以便取出锻件。 模锻斜度与模镗深度和宽度有关。 内侧斜度比外侧稍大些。图3-27 模锻斜度 ⒋模锻圆角半径 ＊ 所有交角均做成圆角，可以易于充满模膛，避免 尖角处产生裂纹，减缓锻件外尖角处的磨损。 ＊ 锻件内圆角R，锻件外圆角r见图。图3-28 圆角半径 ＊ 圆角半径为1，1.5，2，3，4，5，6，8，10，12，15，20等标准 值。 ⒌冲孔连皮 ＊ 孔径大于25mm,该孔应锻出；孔径为25~80时,冲孔连皮厚度取 4~8mm。 ＊ 孔径小于25mm或孔深大于冲头直径3倍时,只压出凹穴。图3-29
一般采用自由锻方法制坯，然后在胎模中成型。 ⑴扣模 图3-22 ⑵筒模 图3-23 ⑶合膜 图3-24
第28页/共54页
锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图 绘制锻件图是以零件图为量及公差 ＊ 敷料：为简化零件的形状和结构，便于
锻造而增加的一部分金属为敷料。 ＊ 余量：零件表面为切削加工而增加的尺
寸称余量。 ＊ 锻件公差：是锻件名义尺寸的允许变动
量。查表而定。 ＊ 自由锻锻件图：图2-25 ⒉分模面 ＊ 分模面：上下模锻在模锻件上的分界面，关
系到锻件成型，锻件出模，材料利 用率，锻模加工等一系列问题。 ＊ 选分模面原则： 1)应保证模锻件能从模腔中取出来。图3-26a-a 2)应使上、下两模沿分模面的模腔轮廓一致。
●塑性变形 内应力超过金属的屈服点后，外力停止作用后，金属的 变形并不完全消失。
●滑移面 在切向应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分，沿 着一定的晶面产生相对滑移，该面称为滑移面。
●位错运动引起塑性变形 近代物理学证明，晶体不是在滑移面上，原子并不是整体 的刚性运动而是以位错引起金属塑性变形。 位错：沿滑移面旧原子对破坏，新原子对形成，图3-2
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⒊模锻斜度 ＊ 模锻件上平行于锤击方向（垂直于分模面）的表
面必须有斜度，以便取出锻件。 模锻斜度与模镗深度和宽度有关。 内侧斜度比外侧稍大些。图3-27 模锻斜度 ⒋模锻圆角半径 ＊ 所有交角均做成圆角，可以易于充满模膛，避免 尖角处产生裂纹，减缓锻件外尖角处的磨损。 ＊ 锻件内圆角R，锻件外圆角r见图。图3-28 圆角半径 ＊ 圆角半径为1，1.5，2，3，4，5，6，8，10，12，15，20等标准 值。 ⒌冲孔连皮 ＊ 孔径大于25mm,该孔应锻出；孔径为25~80时,冲孔连皮厚度取 4~8mm。 ＊ 孔径小于25mm或孔深大于冲头直径3倍时,只压出凹穴。图3-29
一般采用自由锻方法制坯，然后在胎模中成型。 ⑴扣模 图3-22 ⑵筒模 图3-23 ⑶合膜 图3-24
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锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图 绘制锻件图是以零件图为量及公差 ＊ 敷料：为简化零件的形状和结构，便于
锻造而增加的一部分金属为敷料。 ＊ 余量：零件表面为切削加工而增加的尺
寸称余量。 ＊ 锻件公差：是锻件名义尺寸的允许变动
量。查表而定。 ＊ 自由锻锻件图：图2-25 ⒉分模面 ＊ 分模面：上下模锻在模锻件上的分界面，关
系到锻件成型，锻件出模，材料利 用率，锻模加工等一系列问题。 ＊ 选分模面原则： 1)应保证模锻件能从模腔中取出来。图3-26a-a 2)应使上、下两模沿分模面的模腔轮廓一致。
锻造专业知识培训一锻造过程质量控制.ppt
加热工艺不当常产生的缺陷
1.脱碳 脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化，使得表 层的含碳量较内部有明显降低的现象。 脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和 在此温度下的保温时间有关。采用氧化性气氛加 热易发生脱碳，高碳钢易脱碳，含硅量多的钢也 易脱碳。 脱碳使零件的强度和疲劳性能下降，磨损抗力减 弱。
3.结疤 结疤是在轧材表面局部区域的一层可剥落的 薄膜。 结疤的形成是由于浇铸时钢液飞溅而凝结在 钢锭表面，轧制时被压成薄膜，贴附在轧材 的表面，即为结疤。锻后锻件经酸洗清理， 薄膜将会剥落而成为锻件表面缺陷。
由于原材料的缺陷造成的锻件缺陷 通常有：
4.层状断口 层状断口的特征是其断口或断面与折断了的石板、 树皮很相似。 层状断口多发生在合金钢（铬镍钢、铬镍钨钢 等），碳钢中也有发现。这种缺陷的产生是由于 钢中存在的非金属夹杂物、枝晶偏析以及气孔疏 松等缺陷，在锻、轧过程中沿轧制方向被拉长， 使钢材呈片层状。如果杂质过多，锻造就有分层 破裂的危险。层状断口越严重，钢的塑性、韧性 越差，尤其是横向力学性能很低，所以钢材如具 有明显的层片状缺陷是不合格的。
镦粗：使毛坯高度减小，横断面积增大的 锻造工序.
局部镦粗：在坯料上某一部分进行的镦粗.
锻造
镦粗的过程控制: 1.为了防止镦粗时产生纵向弯曲,圆柱体坯料
的高度与直径之比不应超过2.5-3,且镦粗前 坯料端面应平整,并与轴心线垂直. 镦粗时要 把坯料围绕着轴心线不断转动坯料发生弯曲 时必须立即矫正。
锻造
锻造
拔长：使毛坯横断面积减小，长度增加的 锻造工序.
拔长锻造工艺参数的选择就是要在保证质量的前 提下提高效率 1. 每次锤击的压下量应小于坯料塑性所允许的数 值，并避免产生折叠，因此每次压缩后的锻件宽 度与高度之比应小于2~2.5，b/h＜2~2.5，否则翻 转90°再锻造时容易产生弯曲和折叠。
锻造锻造方法与工艺课件
(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；
第3页，此课件共43页哦
2.辅助工序 为方便基本工序的操作，先对坯料进 行少量的变形，如压肩、压钳口、倒棱等；
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1)终锻模膛 由它可得锻件最终形状和尺寸，其结构特点 是： 沿模膛四周有飞边槽； 对通孔锻件锻后留有冲孔连皮。 2)预锻模膛 使坯料变形到接近锻件的形状和尺寸。 特点：无飞边槽。 (2)制坯模膛 此外还有：成形模膛；镦粗台及击扁面等。
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对复杂件预先的部分变形加工。有： 1）拔长模膛； 2）滚压模膛； 3）弯曲模膛； 4）切断模膛； 2.曲柄压力机上模锻 曲柄压力机传动示意 曲柄压力机上模锻特点： (1)产生静压力；
3.精整工序 为使锻件尺寸、表面合格，基本工序后 应用的工序,如校正、滚圆、表面平整等。
锻件分类及基本工序方案:
见下表自由锻常用设备按施力的性质分为：
锻锤(产生冲击力)和压力机(产生压力,详见下页 简介)
第4页，此课件共43页哦
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。
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(2)压力机行程固定； (3)导向严细，自动顶件；
(4)锻模镶块组合简又省；
(5)清除氧化皮困难；
(6)效率高，锻件精，设备贵，宜大量生产。
3.摩擦压力机上模锻 看传动图
特点：参见教材P103自行总结(课后作业)
锻造铸造焊接工艺学课件
续发展。
定制化
根据客户需求定制化 生产，满足个性化需
求。
新材料与新工艺的结合
01 高强度轻质材料
采用高强度轻质材料，如钛合金、铝合金和复合 材料，提高产品性能。
02 非晶合金
非晶合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，可 用于制造关键零部件。
03 增材制造
增材制造技术可用于制造复杂形状的零部件，提 高设计自由度。
有色金属如铜、铝等具有良好的导电 性、导热性和延展性，适用于制造要 求轻量化、美观和耐腐蚀的零件。
03
焊接工艺学
焊接工艺简介
焊接工艺是一种通过熔融或加 压连接金属部件的方法，广泛 应用于制造业和维修领域。
焊接工艺的优点包括强度高、 连接可靠、成本低等，缺点包 括易产生变形、裂纹等缺陷。
焊接工艺的应用范围广泛，包 括建筑、船舶、汽车、航空航 天等领域。
2
铸造工艺具有适应性广、生产成本低、可以制造 复杂结构件等优点，广泛应用于机械、汽车、航 空、船舶等领域。
3
铸造工艺的发展趋势泛的铸造方 法之一，其工艺过程包括造型、 制芯、合型、浇注、冷却和落砂
等步骤。
砂型铸造所用的材料主要是砂型 、砂芯和涂料，其中砂型是形成
锻造铸造焊接工艺的应用与
05
发展
锻造铸造焊接工艺的应用领域
汽车制造
锻造和铸造工艺用于制造汽车零部件 ，如发动机缸体、变速器壳体等。焊
接工艺用于车身结构的拼接。
船舶制造
锻造和铸造工艺用于制造船舶发动机 和关键零部件。焊接工艺用于船体结
构的拼接。
航空航天
锻造和铸造工艺用于制造飞机和火箭 发动机零部件，如涡轮叶片、燃烧室 等。焊接工艺用于机身和机翼的拼接 。
模锻工艺
定制化
根据客户需求定制化 生产，满足个性化需
求。
新材料与新工艺的结合
01 高强度轻质材料
采用高强度轻质材料，如钛合金、铝合金和复合 材料，提高产品性能。
02 非晶合金
非晶合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，可 用于制造关键零部件。
03 增材制造
增材制造技术可用于制造复杂形状的零部件，提 高设计自由度。
有色金属如铜、铝等具有良好的导电 性、导热性和延展性，适用于制造要 求轻量化、美观和耐腐蚀的零件。
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焊接工艺学
焊接工艺简介
焊接工艺是一种通过熔融或加 压连接金属部件的方法，广泛 应用于制造业和维修领域。
焊接工艺的优点包括强度高、 连接可靠、成本低等，缺点包 括易产生变形、裂纹等缺陷。
焊接工艺的应用范围广泛，包 括建筑、船舶、汽车、航空航 天等领域。
2
铸造工艺具有适应性广、生产成本低、可以制造 复杂结构件等优点，广泛应用于机械、汽车、航 空、船舶等领域。
3
铸造工艺的发展趋势泛的铸造方 法之一，其工艺过程包括造型、 制芯、合型、浇注、冷却和落砂
等步骤。
砂型铸造所用的材料主要是砂型 、砂芯和涂料，其中砂型是形成
锻造铸造焊接工艺的应用与
05
发展
锻造铸造焊接工艺的应用领域
汽车制造
锻造和铸造工艺用于制造汽车零部件 ，如发动机缸体、变速器壳体等。焊
接工艺用于车身结构的拼接。
船舶制造
锻造和铸造工艺用于制造船舶发动机 和关键零部件。焊接工艺用于船体结
构的拼接。
航空航天
锻造和铸造工艺用于制造飞机和火箭 发动机零部件，如涡轮叶片、燃烧室 等。焊接工艺用于机身和机翼的拼接 。
模锻工艺
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(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。
(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
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。
第1章 绪论
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。
《锻造工艺学》
材料成型与控制系：张建飞
教材： 吕炎．锻造工艺学．机械工业出版社，1995
参考书： [1] 高锦张．塑性成形工艺与模具设计．机 械工业出版社，2001 [2] 姚泽坤．锻造工艺学．西北工业大学出 版社，1998
考试方面：
1、考试方式：待定 2、考试时间：课程结束即考试。
课程内容：
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。
第1章 绪论
锻造工艺概述
四、锻造设备
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
第1章 绪论
模锻设备 模锻设备 锻造力性质 锻件精度
第1章 绪论
➢复合技术：所谓复合技术就是借鉴其它成型工艺的 特点来完善和提高本工艺。如， 先铸后锻工艺为铸锻 复合工艺；先冲后锻工艺为冲锻复合工艺；先热锻后 冷锻工艺为冷热复合锻造工艺还有先轧后锻轧锻复合 工艺等。这些工艺的发展必将产生新的工艺和新的设 备与技术。
➢液压成型技术：利用流体介质来代替模具传递力以 实现金属塑性加工称为液压成型。 液压成型不光是简 化了模具结构， 缩短了产品的生产周期， 而且可以制 造出其它方法所不能制造的复杂工件。这对提高汽车 性能，减少零件数量和减少汽车自重有十分重要的意 义。
➢新材料精密成型工艺：为了减轻机械设备和汽车的 重量， 轻合金（铝、镁、钛等）新材料的应用越来越 多， 这些新材料的精密成型技术是中国急需发展的重 要技术方向，必须研究具有自主知识产权的串行工艺 和装备，进入世界竞争的行列。
第1章 绪论
（2）冲压技术方面 目前， 随着汽车、 飞机的发展和环保要求的不断提高，
第1章 绪论
➢激光成型技术：激光由于其功率强、 可控性好， 在 制造业得到越来越广泛的应用，如激光切割、 焊接、 快速原型制造等。激光成型是依靠激光使板材局部快 速加热及冷却， 在热应力作用下， 金属产生微小变形； 反复加热选择的部位，就可获得所需的形状。这种技 术的关键所在是其精度与形状的控制， 包括几何形状 的三维检测计算机模拟及生成数控指令力机 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
第1章 绪论
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
分为手工自由锻和机器自由锻。
第1章 绪论
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,中、小批量生产。
第1章 绪论
锻造工艺概述
三、锻造加工特点
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。
第1章 绪论
七、中国锻压技术发展趋势
（1）锻造技术方面
➢突出发展精密净形成型：发展少无切削技术金属材料的净形 和近净形成型是一种先进的制造技术， 它具有节省材料、 节省 工时、 提高生产率、 降低成本、 提高零件性能和质量的优点， 在制造业尤其是汽车制造中得到广泛应用。
➢塑性加工的智能化：塑性加工技术与现代信息技术全方位地 密切结合， 以实现塑性加工的智能化， 这是当今塑性技术发展 的一个最为明显的趋势。 计算机模拟则是目前塑性加工中一个 最为活跃的领域。采用这一技术来进行塑性加工工艺过程的模 拟， 可使人们预知金属的流动、 应变、应力、 温度分布、 模 具受力、 可能的缺陷及失效形式。
第1章 绪论
锻造工艺概述
二、锻造分类 按加工方式分： 自由锻、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
第1章 绪论
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。
绪论 锻造用原材料的下料方法 锻造的热规范 自由锻主要工序分析及工艺 模锻形成工序分析及工艺 精密模锻
第1章 绪论
第1节 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。锻压又称作锻造或冲压。
第1章 绪论
锻造工艺概述
一、锻造生产的重要性
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
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。
第1章 绪论
锻造工艺概述
第1章 绪论
锻造工艺概述
第1章 绪论
锻造工艺概述
第1章 绪论
锻造工艺概述
(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
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。
第1章 绪论
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。
《锻造工艺学》
材料成型与控制系：张建飞
教材： 吕炎．锻造工艺学．机械工业出版社，1995
参考书： [1] 高锦张．塑性成形工艺与模具设计．机 械工业出版社，2001 [2] 姚泽坤．锻造工艺学．西北工业大学出 版社，1998
考试方面：
1、考试方式：待定 2、考试时间：课程结束即考试。
课程内容：
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。
第1章 绪论
锻造工艺概述
四、锻造设备
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
第1章 绪论
模锻设备 模锻设备 锻造力性质 锻件精度
第1章 绪论
➢复合技术：所谓复合技术就是借鉴其它成型工艺的 特点来完善和提高本工艺。如， 先铸后锻工艺为铸锻 复合工艺；先冲后锻工艺为冲锻复合工艺；先热锻后 冷锻工艺为冷热复合锻造工艺还有先轧后锻轧锻复合 工艺等。这些工艺的发展必将产生新的工艺和新的设 备与技术。
➢液压成型技术：利用流体介质来代替模具传递力以 实现金属塑性加工称为液压成型。 液压成型不光是简 化了模具结构， 缩短了产品的生产周期， 而且可以制 造出其它方法所不能制造的复杂工件。这对提高汽车 性能，减少零件数量和减少汽车自重有十分重要的意 义。
➢新材料精密成型工艺：为了减轻机械设备和汽车的 重量， 轻合金（铝、镁、钛等）新材料的应用越来越 多， 这些新材料的精密成型技术是中国急需发展的重 要技术方向，必须研究具有自主知识产权的串行工艺 和装备，进入世界竞争的行列。
第1章 绪论
（2）冲压技术方面 目前， 随着汽车、 飞机的发展和环保要求的不断提高，
第1章 绪论
➢激光成型技术：激光由于其功率强、 可控性好， 在 制造业得到越来越广泛的应用，如激光切割、 焊接、 快速原型制造等。激光成型是依靠激光使板材局部快 速加热及冷却， 在热应力作用下， 金属产生微小变形； 反复加热选择的部位，就可获得所需的形状。这种技 术的关键所在是其精度与形状的控制， 包括几何形状 的三维检测计算机模拟及生成数控指令力机 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
第1章 绪论
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
分为手工自由锻和机器自由锻。
第1章 绪论
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,中、小批量生产。
第1章 绪论
锻造工艺概述
三、锻造加工特点
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。
第1章 绪论
七、中国锻压技术发展趋势
（1）锻造技术方面
➢突出发展精密净形成型：发展少无切削技术金属材料的净形 和近净形成型是一种先进的制造技术， 它具有节省材料、 节省 工时、 提高生产率、 降低成本、 提高零件性能和质量的优点， 在制造业尤其是汽车制造中得到广泛应用。
➢塑性加工的智能化：塑性加工技术与现代信息技术全方位地 密切结合， 以实现塑性加工的智能化， 这是当今塑性技术发展 的一个最为明显的趋势。 计算机模拟则是目前塑性加工中一个 最为活跃的领域。采用这一技术来进行塑性加工工艺过程的模 拟， 可使人们预知金属的流动、 应变、应力、 温度分布、 模 具受力、 可能的缺陷及失效形式。
第1章 绪论
锻造工艺概述
二、锻造分类 按加工方式分： 自由锻、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
第1章 绪论
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。
绪论 锻造用原材料的下料方法 锻造的热规范 自由锻主要工序分析及工艺 模锻形成工序分析及工艺 精密模锻
第1章 绪论
第1节 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。锻压又称作锻造或冲压。
第1章 绪论
锻造工艺概述
一、锻造生产的重要性
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
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。
第1章 绪论
锻造工艺概述
第1章 绪论
锻造工艺概述
第1章 绪论
锻造工艺概述
第1章 绪论
锻造工艺概述