锻压工艺学-锻造-自由锻造共75页
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第4章 自由锻造工艺
3.局部镦粗
图4-19
局部镦粗
图4-20
头大杆细类锻件的局部镦粗
4.3.2 拔长
1.拔长类型
2.拔长变形过程分析 3.坯料拔长时易产生的缺陷与防止措施 4.拔长操作方法 5.压痕与压肩
1.拔长类型
(1)平砧拔长 平砧拔长是生产中用得最多的一种拔长方法。
(2)型砧拔长 型砧拔长是指将坯料放在V型砧或圆弧型砧中进 行的拔长。 (3)芯轴拔长 芯轴拔长也称空心件拔长，空心件通常为管件， 这类坯料拔长时，在孔中穿一根芯轴。
图4-8
平砧镦粗
图4-9 平砧镦粗时变形分布与应力状态
图4-10
侧凹坯料镦粗时的受力情况
图4-11
铆镦与端面辗压
图4-12
软金属垫镦粗
图4-13
铆镦
图4-14 叠料镦粗过程
图4-15
套环内镦粗
图4-16
不同高径比坯料镦粗时
图4-17
不同高径比坯料镦粗过
2.垫环镦粗
图4-18
垫环镦粗
4.3.1 镦粗
使坯料高度减小而横截面增大的成形工序称为镦粗。
镦粗的目的在于：
1)由横截面积较小的坯料得到横截面积较大而高度较小的坯料或
锻件。 2)增大冲孔前坯料的横截面积以便于冲孔、平整端面。 3)反复镦粗、拔长，可提高下一步坯料拔长的锻造比。 4)反复镦粗和拔长可使合金钢中碳化物破碎，达到均匀分布。 5)提高锻件的力学性能和减小力学性能的异向性。
2.经验类比法
(1)镦粗时
(2)拔长时
表4-10 自由锻锤锻造能力
4.4.5 制订自由锻工艺规程举例
1.设计、绘制锻件图
2.确定变形工序及中间坯料尺寸
3.计算原坯料尺寸
锻造工艺学(完整版)
锻造工艺流程是指生产一个锻件所经过的 锻造生产过程。
以模锻为例，其锻造工艺流程是：
备料－－加热－－模锻－－切边、冲孔－ －热处理－－酸洗、清理－－校正。
一般来说，一种锻件选用哪一种锻造方法生产，与形状、尺 寸、技术要求和生产批量大小等很多因素有关。
通常，单件、小批量生产 自由锻方法
大批量 模锻方法 生产
锻造流线－－变形后杂质 的纤维分布，使组织、 性能呈 方向性
钢锭锻造过程中纤维组织形成的示意
2) 高产 指机械化生产，生产率高
二、三百件/小时，现在更高了，一百多件/分， 1.2万件/小时。据统计，每模锻100万吨钢，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。
锻件的重量小的不到1公斤
大的可达几百吨
单件小批量生产
大批量生产。
万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环
2．缺点：1)模具成本高，加工周期长。 2)受锻造设备吨位的限制。
（二）锻造业的地位
锻造在工业生产中占有举足轻重的地位。
锻造生产能力及其工艺水平，对一个国家的 工业、农业、国防和科学技术的影响，难以 估量。
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。
西航建成国内最大航空发动机叶片精锻生产线
3) 低消耗 指少、无切削，省工省料。
4) 灵活 指锻造可以锻制形状简单的锻件（如模块、齿轮坯 等），也可锻制形状复杂、不需或只需少量切削加工的精密 锻件（如曲轴、精锻齿轮等）
《锻造工艺学》是研究如何利用各种锻造方法有效地控制 锻件的成型和内部组织性能生产出高质量锻件的一门技术 学科。
锻造工艺学(完整版)
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。
手工锻造
Seite 23
自由锻还可以借助简单的模具进行锻造，称 胎模锻。
胎模锻造是把加热好的坯料用自由锻方法预 锻成近似锻件的形状，然后在自由锻设备上用胎 模终锻成形（形状简单的锻件可直接把坯料放入 胎模内成形），这种锻造方法称为胎模锻造。
Seite 24
2．模锻 把加热好的坯料放在固定于模锻设备上的 模具内进行锻造的方法称为模锻。
这些缺陷的形成与冶炼、浇注和结晶过 程紧密相关，并且不可避免。
Seite 48
⑴偏析 包括枝晶偏析（指钢锭在晶体范围内化学 成分的不均匀性）和区域偏析（钢锭在宏观范围 内的不均匀性）
造成力学性能不均匀和裂纹缺陷。枝晶偏析现
象可以通过锻造、再结晶、高温扩散和锻后热处
理得到消除。区域偏析只有通过反复镦—拔变形工
Seite 38
4) 提高锻件的内在质量。 5) 提高机械化、自动化水平。 6) 发展以煤气、油、电等为热源的先进加热 技术，改善劳动条件。
Seite 39
（三）目前，我国锻造业面临的问题可以归纳 为如下
装备水平低，其主要表现是设备老化、精确度低 管理体制亟待理顺，生产厂点过多，力量分散 厂家封闭式经营 研究和生产不平衡
2) 高产 指机械化生产，生产率高
二、三百件/小时，现在更高了，一百多件/分， 1.2万件/小时。据统计，每模锻100万吨钢，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。
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。
手工锻造
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自由锻还可以借助简单的模具进行锻造，称 胎模锻。
胎模锻造是把加热好的坯料用自由锻方法预 锻成近似锻件的形状，然后在自由锻设备上用胎 模终锻成形（形状简单的锻件可直接把坯料放入 胎模内成形），这种锻造方法称为胎模锻造。
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2．模锻 把加热好的坯料放在固定于模锻设备上的 模具内进行锻造的方法称为模锻。
这些缺陷的形成与冶炼、浇注和结晶过 程紧密相关，并且不可避免。
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⑴偏析 包括枝晶偏析（指钢锭在晶体范围内化学 成分的不均匀性）和区域偏析（钢锭在宏观范围 内的不均匀性）
造成力学性能不均匀和裂纹缺陷。枝晶偏析现
象可以通过锻造、再结晶、高温扩散和锻后热处
理得到消除。区域偏析只有通过反复镦—拔变形工
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4) 提高锻件的内在质量。 5) 提高机械化、自动化水平。 6) 发展以煤气、油、电等为热源的先进加热 技术，改善劳动条件。
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（三）目前，我国锻造业面临的问题可以归纳 为如下
装备水平低，其主要表现是设备老化、精确度低 管理体制亟待理顺，生产厂点过多，力量分散 厂家封闭式经营 研究和生产不平衡
2) 高产 指机械化生产，生产率高
二、三百件/小时，现在更高了，一百多件/分， 1.2万件/小时。据统计，每模锻100万吨钢，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。
第三章自由锻工艺87页PPT
第三章 自由锻工艺
本章内容： 1.自由锻工序及锻件分类 2.自由锻造基本工序分析 3.自由锻工艺规程的制订
本章内容重点：自由锻工序 难点：锻造基本工序分析 自由锻工艺规程的制订
3－1 概述
自由锻的定义及其分类
定义 直接利用工具或设备将热坯料进行塑性变形，形 成具有一定形状和尺寸锻件的工艺方法。
分类
2）型砧内拔长
型砧内拔长，解决了圆形坯料在平砧间拔长轴向缩小、 横向展宽大而采用的一种拔长方法。
型砧内拔长由于受到侧向压力，减少坯料的横向流动， 增加轴向流动，增加拔长效率。
型砧拔长对拔长效率。锻透深度合金属塑性的影响
3）空心件拔长的特点 （1）定义：减小空心坯料外径（壁厚）增加其长度的锻造工艺。 （2）变形特点：变形区分为直接受力A区和间接受力区B区。
3）分类：平砧镦粗；垫环镦粗；局部镦粗三大类。
平砧镦粗
垫环镦粗 局部镦粗
（一）平砧镦粗
1.平砧镦粗与镦粗比 平砧镦粗 坯料在上下平砧或平板之间的压制变形称为平砧镦粗。
镦粗比（K） K=坯料镦粗前高度Ho /坯料镦粗后的高度H
2.变形分析
即 K＝Ho/H
1）镦粗试验： 对称面网格法的镦粗试验，观察镦粗后 网格的变化情况。
液（水）压机 液(水）压机的吨位较大， （500～15000 t），最大可达 750000kN(75000t )。可以锻造 质量为1~300t的锻件。
缺点 锻件尺寸精度低，加工余量大生产率低，
自由锻的特点 劳动强度大等。
优点 所用工具简单，通用性强，灵活性大，适 用单间和小批量生产，特别是大型锻件的生产.
横表面裂纹形成原因与预防：轴心区变形过大，使上下表层金属沿 轴向受附加拉应力造成，对于塑性较差材料和砧面摩擦系数过大时 易形成。改善润滑条件、加大锤砧转角处的圆角可避免。
本章内容： 1.自由锻工序及锻件分类 2.自由锻造基本工序分析 3.自由锻工艺规程的制订
本章内容重点：自由锻工序 难点：锻造基本工序分析 自由锻工艺规程的制订
3－1 概述
自由锻的定义及其分类
定义 直接利用工具或设备将热坯料进行塑性变形，形 成具有一定形状和尺寸锻件的工艺方法。
分类
2）型砧内拔长
型砧内拔长，解决了圆形坯料在平砧间拔长轴向缩小、 横向展宽大而采用的一种拔长方法。
型砧内拔长由于受到侧向压力，减少坯料的横向流动， 增加轴向流动，增加拔长效率。
型砧拔长对拔长效率。锻透深度合金属塑性的影响
3）空心件拔长的特点 （1）定义：减小空心坯料外径（壁厚）增加其长度的锻造工艺。 （2）变形特点：变形区分为直接受力A区和间接受力区B区。
3）分类：平砧镦粗；垫环镦粗；局部镦粗三大类。
平砧镦粗
垫环镦粗 局部镦粗
（一）平砧镦粗
1.平砧镦粗与镦粗比 平砧镦粗 坯料在上下平砧或平板之间的压制变形称为平砧镦粗。
镦粗比（K） K=坯料镦粗前高度Ho /坯料镦粗后的高度H
2.变形分析
即 K＝Ho/H
1）镦粗试验： 对称面网格法的镦粗试验，观察镦粗后 网格的变化情况。
液（水）压机 液(水）压机的吨位较大， （500～15000 t），最大可达 750000kN(75000t )。可以锻造 质量为1~300t的锻件。
缺点 锻件尺寸精度低，加工余量大生产率低，
自由锻的特点 劳动强度大等。
优点 所用工具简单，通用性强，灵活性大，适 用单间和小批量生产，特别是大型锻件的生产.
横表面裂纹形成原因与预防：轴心区变形过大，使上下表层金属沿 轴向受附加拉应力造成，对于塑性较差材料和砧面摩擦系数过大时 易形成。改善润滑条件、加大锤砧转角处的圆角可避免。
2-2 自由锻造
第二章 锻压成形
§2.2 自由锻造
2.2.1 自由锻简介
自由锻是利用冲击力或 压力，使金属在上、下砧 铁之间，产生塑性变形而 获得所需形状、尺寸以及 内部质量锻件的一种加工 方法。
§2.2 自由锻造
1、 自由锻造的分类
自由锻分类：手工锻造和机器锻造两种。手工锻造只能生 产小型锻件，生产率也较低。机器锻造是自由锻的主要方法。
2.2.2自由锻造的工序
6）错移
错移是使坯料 的一部分相对于另 一部分平移错开， 但仍保持轴心平行 的工序。它是生产 曲拐或曲轴类锻件 所必须的工序。
2.2.2自由锻造的工序
7）切割和锻接
切割是分割坯料或切除锻 件余量的工序。
锻接是将两分离工件加热 到高温，在锻压设备产生的冲 击力或压力作用下，使两者在 固相状态下结合成一牢固整体 的工序。
2、自由锻造的特点和应用
①工具简单 ②周期短 ③适应性强 ④是大型锻件的唯一加工方法
自由锻件的质量范围可由不及一千克到二、三百吨，例 如水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆等。自由锻主要应用于 单件、小批量生产，修配以及大型锻件的生产和新产品的试 制等。
§2.2 自由锻造
2.2.2自由锻造的工序
自由锻 工序
在薄坯料上冲通孔时，可用冲头一次冲出。若坯料较厚 时，可先在坯料的一边冲到孔深的2／3深度后，拔出冲头， 翻转工件，从反面冲通，以避免在孔的周围冲出毛刺
2.2.2自由锻造的工序
4） 弯曲 使坯料轴线产生一定曲率的工序。
2.2.2自由锻造的工序
5）扭转 使坯料的一部分相对于另一部分旋转一定角度
的工序。
实际生产中最常用的是镦 粗、拔长、冲孔三个基本工序。
2.2.2自由锻造的工序
§2.2 自由锻造
2.2.1 自由锻简介
自由锻是利用冲击力或 压力，使金属在上、下砧 铁之间，产生塑性变形而 获得所需形状、尺寸以及 内部质量锻件的一种加工 方法。
§2.2 自由锻造
1、 自由锻造的分类
自由锻分类：手工锻造和机器锻造两种。手工锻造只能生 产小型锻件，生产率也较低。机器锻造是自由锻的主要方法。
2.2.2自由锻造的工序
6）错移
错移是使坯料 的一部分相对于另 一部分平移错开， 但仍保持轴心平行 的工序。它是生产 曲拐或曲轴类锻件 所必须的工序。
2.2.2自由锻造的工序
7）切割和锻接
切割是分割坯料或切除锻 件余量的工序。
锻接是将两分离工件加热 到高温，在锻压设备产生的冲 击力或压力作用下，使两者在 固相状态下结合成一牢固整体 的工序。
2、自由锻造的特点和应用
①工具简单 ②周期短 ③适应性强 ④是大型锻件的唯一加工方法
自由锻件的质量范围可由不及一千克到二、三百吨，例 如水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆等。自由锻主要应用于 单件、小批量生产，修配以及大型锻件的生产和新产品的试 制等。
§2.2 自由锻造
2.2.2自由锻造的工序
自由锻 工序
在薄坯料上冲通孔时，可用冲头一次冲出。若坯料较厚 时，可先在坯料的一边冲到孔深的2／3深度后，拔出冲头， 翻转工件，从反面冲通，以避免在孔的周围冲出毛刺
2.2.2自由锻造的工序
4） 弯曲 使坯料轴线产生一定曲率的工序。
2.2.2自由锻造的工序
5）扭转 使坯料的一部分相对于另一部分旋转一定角度
的工序。
实际生产中最常用的是镦 粗、拔长、冲孔三个基本工序。
2.2.2自由锻造的工序
锻造3-自由锻
3.3.2 坯料重量与尺寸
1 坯料重量 G坯=G锻+G损 实质上是V坯=V锻+V损 关于烧损率 与设备（燃料）、尺寸、加热时 间、气氛等有关 2 坯料尺寸 （1）体积不变，换算 （适当靠上差） （2）变形要求 镦粗：H0/D0（讨论p92公式）； 拔长：免先镦粗 （3）规格靠标准（查GB702）
冲孔后网格的变形
D0/d=2~3，
D0/d=3~5，
D0/d≥ 5
3.2.4.2 扩孔
1. 冲子扩孔（expending with a punch） 以胀形方式变形 内外径均扩大，上端面略有“拉缩”， 锻件易裂 避免方法：A变形不宜太大；B高温 （坯料应增加芯料损耗） 2. 芯轴扩孔（“马杠扩孔，saddle forging”） 以拔长方式变形（p83图4.23），（辗压扩孔类此）。切 向流动，内外径均增大，环高略增——展宽。 工具：马架mandrel supporter，间距不宜过大；芯轴 （mandrel），不宜过小（否则，工件内孔呈梅花状）， 推荐弓形断面
3.3 中小锻件工艺规程
3.3.1 锻件图 锻造技术文件之一
构成 用途 介绍“会签” 1）余量 影响因素 加工表面 根据零件要求 去缺陷深度概念 非加工表面 2）公差（forging tolerance） 工艺人员确保， 分配方向：对称（注意，模锻不同） 查表JB4249-86锤上钢质自由锻件机械加工余量与公 差（可能上升为行业标准）
第3章 自由锻造
自由锻（open die forging， free forging）定义（p71）、特点： 优点：工具简单、通用、灵活，可整体变形、可局部变形， 所需设备吨位小。 适用于 单件、小批量生产。是大型锻件成形的惟一手段。 缺点：锻件精度低，加工余量大，生产率低，劳动强度大， 对操作要求高。 成形问题——碳钢、低合金钢，中、小型件 改性问题——大型锻件，高合金钢锻件
自由锻工艺PPT课件
-
5.空心类锻件
17
图4-5 195型单拐曲轴的全纤维锻造过程
6.弯曲类锻件
-
图4-7 弯曲类锻件的锻造过程
18
a) 20t吊钩的锻造过程 b)卡瓦的锻造过程
7.复杂形状类锻件
-
吊环螺钉 羊角吊钩
19
羊角锤头
-
4.3 自由锻基本工序分析
自由锻基本工序？
了解和掌握自由锻每种基本工序金属的流动 规律和变形分布，对合理选择成形工序，准 确分析锻件质量和制定锻件自由锻工艺规程 非常重要
D0/d ≥5，H0=H
44
D0/d ＜5，H0=(1.1~1.2)H
实心冲孔的优点？
(3)冲孔时易产生的缺陷及防止措施 冲孔时如果操作不当、坯料尺寸不合适、坯料温度
不均匀等，可能会使锻件形状“走样”，产生孔冲偏、 斜孔、裂纹等缺陷
-
D0/d ＞ 3
H0/D0 ≤1.5
H0/D0 ≤1.5
图4-51 冲孔缺陷示意图
自由锻视频
适用范围：1、中小型锻件的单件小批量生产； 2、大型锻件生产
优点：工具简单、通用性强、灵活性大 缺点：锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率低 2
-
中小型锻件，大型锻件。为模锻完成制坯工序。
3
-
4
-
16000吨水压机上， 重260吨的巨型钢锭4570毫米、 长3450毫米的核电筒节B 中国第二重型机械集团公司（以 下简称中国二重或二重）
图4-57 辗压扩孔工作原理图 1—环形坯料 2—芯辊 3—辗压辊
4—导向辊 5—信号辊 53
-
4.3.5 弯曲
将坯料弯曲成规定外形的锻造工序称为弯曲，这种方法可用于 锻造各种弯曲类锻件，如起重吊钩、弯曲轴杆等。
2-自由锻模锻工艺 热加工工艺课件热加工工艺课件锻压课件
2 两部分连接处不用弧面（采用截柱体）；
3 锻件上不得有加强筋和小凸台； 4 形状复杂件可分几个部分锻出。
§2-4 模锻
将金属坯料放在锻模的模膛内，在锻压力的作用下，迫 使金属料依模膛的形状而变形的一种锻造方法。
一 锻模和模膛
1 锻模：采用高强度金属制成，如5CrNiMo等模具钢。 组成：上模和下模。 分类：单模膛锻模、多模膛锻模。
四 模锻件的结构工艺性
具有合理的分模面、斜度和圆角半径，以便于从模膛中取出锻件； 非配合表面设计成不加工表面； 使模锻成形容易，减少工序：
零件力求简单、平直、对称； 截面差不要过大，Fmax/Fmin≤2 不宜过于扁薄； 应避免高的凸起和深凹。 避免小孔、多孔结构，避免窄沟、深槽结构；
4 -φ20
2 模膛：上下模接触时，其接触面上所形成的空腔。 模膛分类：制坯模膛和模锻模膛。
二 各类模膛的作用和结构
1 终锻模膛：锻件的最终成形（达到锻件所要求的形状和尺寸）。 模膛的形状同于锻件； 模膛尺寸比锻件大一个收缩量，钢件取1.5%； 模膛四周开设飞边槽； 作用：容纳多余金属，迫使金属充填模膛。 结构形式：飞边槽由飞边桥和飞边仓所组成。 终锻件带有飞边和冲孔连皮。
复杂件可设计成锻—焊结构。
2 预锻模膛 作用：使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，提高终锻 模膛的寿命。
结构特点：形状近于锻件； 比终锻模膛略高、略窄、容积略大； 不带飞边槽； 比终锻模膛的圆角、斜度大。
3 制坯模膛： 作用：使坯料变形到基本接近于锻件的形状和尺寸，减轻模锻模膛的负荷。
种类：拔长模膛： 用来减少坯料的横截面积，以增加这部分的长度。 滚挤模膛： 减少某部分的横截面积，以增加另一部分的横截面积。 弯曲模膛： 使杆状坯料弯曲。 成形模膛： 局部转移金属，使坯料外形符合锻件水平投影的形状。
3 锻件上不得有加强筋和小凸台； 4 形状复杂件可分几个部分锻出。
§2-4 模锻
将金属坯料放在锻模的模膛内，在锻压力的作用下，迫 使金属料依模膛的形状而变形的一种锻造方法。
一 锻模和模膛
1 锻模：采用高强度金属制成，如5CrNiMo等模具钢。 组成：上模和下模。 分类：单模膛锻模、多模膛锻模。
四 模锻件的结构工艺性
具有合理的分模面、斜度和圆角半径，以便于从模膛中取出锻件； 非配合表面设计成不加工表面； 使模锻成形容易，减少工序：
零件力求简单、平直、对称； 截面差不要过大，Fmax/Fmin≤2 不宜过于扁薄； 应避免高的凸起和深凹。 避免小孔、多孔结构，避免窄沟、深槽结构；
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2 模膛：上下模接触时，其接触面上所形成的空腔。 模膛分类：制坯模膛和模锻模膛。
二 各类模膛的作用和结构
1 终锻模膛：锻件的最终成形（达到锻件所要求的形状和尺寸）。 模膛的形状同于锻件； 模膛尺寸比锻件大一个收缩量，钢件取1.5%； 模膛四周开设飞边槽； 作用：容纳多余金属，迫使金属充填模膛。 结构形式：飞边槽由飞边桥和飞边仓所组成。 终锻件带有飞边和冲孔连皮。
复杂件可设计成锻—焊结构。
2 预锻模膛 作用：使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，提高终锻 模膛的寿命。
结构特点：形状近于锻件； 比终锻模膛略高、略窄、容积略大； 不带飞边槽； 比终锻模膛的圆角、斜度大。
3 制坯模膛： 作用：使坯料变形到基本接近于锻件的形状和尺寸，减轻模锻模膛的负荷。
种类：拔长模膛： 用来减少坯料的横截面积，以增加这部分的长度。 滚挤模膛： 减少某部分的横截面积，以增加另一部分的横截面积。 弯曲模膛： 使杆状坯料弯曲。 成形模膛： 局部转移金属，使坯料外形符合锻件水平投影的形状。
自由锻造工艺课件.pptx
于冲孔)。 c “反复镦拔法”，镦粗与拔长相结合，可提高 锻造
比，同时击碎合金工具钢中的块状碳化物，并使 其分布均匀以提高锻件的使用性能。 d提高锻件的横向力学性能以减小力学性能的异向性。
2 镦粗主要方法 完全镦粗、局部镦粗和垫环镦粗
3 镦粗的变形流动特点（针对圆截面坯料平 砧镦粗讨论）
特点： 金属变形不均匀
生产中小型锻件 2 机器自由锻
包括锻锤自由锻和水压机自由锻， 用于大型或较大型的锻件生产。
三、自由锻用材
轧材（中小型锻件）或钢锭（大型锻件）。
四、自由锻特点
优点：工具简单、通用性强、工艺灵活、生产准备周期短。 缺点：锻件的精度较低，加工余量大，劳动强度大，生产
率低。
五、自由锻的应用 自由锻主要应用于单件、小批量生产，修配以
影响变形不均匀的因素：摩擦力、坯料尺寸
1)摩擦力的影响
根据镦粗后网格的变形程度分为三个变形区
区域Ⅰ：难变形区； 区域Ⅱ：大变形区； 区域Ⅲ：小变形区，变形程度介于Ⅰ与与应力状态分析
2) 坯料尺寸的影响
Ⅰ—难变形区 Ⅱ—大变形区 Ⅲ—小变形区 Ⅳ—均匀变形
不同高径比坯料镦粗时鼓型情况与变形分布
能生产最大锻件为600吨。主要用于核电筒体、反应器筒节、封 头板、大型轧辊等锻件。
高达25米、重4000多吨的“新一代钢铁巨人”、 “超级大力 士”。 全球只有3台。
晚香玉
第二节自由锻工序及锻件分类
一、自由锻工序 ★锻造工序
锻造过程中直接改变坯料形状和尺寸的工艺过程。 ★自由锻的工序分为：
基本工序、辅助工序、精整工序
4 曲轴类锻件
这类锻件为实心长轴，锻件不仅沿轴线 有截面形状和面积的变化，而且轴线有多 方向弯曲，包括各种形式的曲轴。
比，同时击碎合金工具钢中的块状碳化物，并使 其分布均匀以提高锻件的使用性能。 d提高锻件的横向力学性能以减小力学性能的异向性。
2 镦粗主要方法 完全镦粗、局部镦粗和垫环镦粗
3 镦粗的变形流动特点（针对圆截面坯料平 砧镦粗讨论）
特点： 金属变形不均匀
生产中小型锻件 2 机器自由锻
包括锻锤自由锻和水压机自由锻， 用于大型或较大型的锻件生产。
三、自由锻用材
轧材（中小型锻件）或钢锭（大型锻件）。
四、自由锻特点
优点：工具简单、通用性强、工艺灵活、生产准备周期短。 缺点：锻件的精度较低，加工余量大，劳动强度大，生产
率低。
五、自由锻的应用 自由锻主要应用于单件、小批量生产，修配以
影响变形不均匀的因素：摩擦力、坯料尺寸
1)摩擦力的影响
根据镦粗后网格的变形程度分为三个变形区
区域Ⅰ：难变形区； 区域Ⅱ：大变形区； 区域Ⅲ：小变形区，变形程度介于Ⅰ与与应力状态分析
2) 坯料尺寸的影响
Ⅰ—难变形区 Ⅱ—大变形区 Ⅲ—小变形区 Ⅳ—均匀变形
不同高径比坯料镦粗时鼓型情况与变形分布
能生产最大锻件为600吨。主要用于核电筒体、反应器筒节、封 头板、大型轧辊等锻件。
高达25米、重4000多吨的“新一代钢铁巨人”、 “超级大力 士”。 全球只有3台。
晚香玉
第二节自由锻工序及锻件分类
一、自由锻工序 ★锻造工序
锻造过程中直接改变坯料形状和尺寸的工艺过程。 ★自由锻的工序分为：
基本工序、辅助工序、精整工序
4 曲轴类锻件
这类锻件为实心长轴，锻件不仅沿轴线 有截面形状和面积的变化，而且轴线有多 方向弯曲，包括各种形式的曲轴。