锻造工艺与模具设计
锻造工艺过程及模具设计资料
第一章 概述
1.3 锻造技术发展的未来趋势 ① 数字化塑性成形技术;
锻造技术发展的未来是锻造技术数字化。 数字化的体现是什么? （CAD/CAM/CAE） ② 锻造设备和工艺技术发展趋势? 三个方面:设备大型化;自动化、精密化； 绿色化。
第一章 概述
1.4 学习本课程的任务: ① 设计能力； ② 分析能力； ③ 解决锻件缺陷问题的能力。
2.3 锻造温度范围的确定?
2.4加热规范
(二)锻造温度范围的确定 锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度间的～段温度间隔。钢料在高温单相区具 有良好的塑性，所以锻造温度范围最好在这个区间，图4－2是在铁碳合金相图 基础上制定的碳钢锻造温度范围。 开始锻造的温度称为始锻温度。它应低于固相线AE约150～200℃，以防止过热 和过烧。
④ 我国锻造的基本情况? ⑤ 模锻的特点? ⑥ 通用的锻造设备有哪些? （油压机，模锻锤，曲柄压力机，摩擦 压力机等）
第一章 概述
锻造工艺与模具设计-锤上模锻
锻造工艺与模具设计-锤上模锻引言锤上模锻是一种传统的金属锻造工艺，它使用锤子和模具将金属加热至一定温度后进行锤击，使其塑性发生变化，并通过模具的形状来塑造金属的最终形态。
本文将介绍锤上模锻的工艺流程以及模具设计的要点和注意事项。
锤上模锻的工艺流程锤上模锻的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.材料准备：选择适当的金属材料，并对其进行预处理，如去除表面氧化物、清除杂质等。
2.加热：将金属材料加热至适当的温度，以增加其塑性。
加热温度通常根据材料的种类和要求的锻造效果来确定。
3.锤击：在金属材料达到适当温度后，使用锤子对其进行锤击。
锤击力度和频率需根据材料的塑性和形状来调整，以达到锻造工件的要求。
4.模具设计：根据锻造工件的形状和尺寸要求，设计制作适用的模具。
模具应具有足够的强度和刚度，以承受锤击的力量，并能形成金属的预期形状。
5.成品处理：锻造完成后，对锻造工件进行必要的处理，如退火、淬火、表面处理等，以提高其性能和外观质量。
模具设计的要点和注意事项1. 模具材料的选择模具材料应具有足够的硬度和强度，以抵抗锤击力量的作用。
常用的模具材料有合金工具钢、高速钢等。
在选择模具材料时，还需要考虑其热膨胀系数和导热性能，以确保模具在高温条件下能保持形状稳定性。
2. 模具结构设计模具的结构设计应考虑到工件的形状和尺寸要求，以及锤击的力量和频率。
模具应具有足够的强度和刚度，以承受锤击的力量，并能准确地形成金属的预期形状。
同时，模具的结构应合理，方便装卸和调整，以提高生产效率。
3. 模具表面处理模具的表面处理对于形成工件的表面质量和精度非常重要。
常用的表面处理方法包括电火花加工、抛光、渗碳等。
表面处理可以改善模具的耐磨性和抗粘附性，以减少模具的磨损和延长使用寿命。
4. 模具的维护与保养模具在锤上模锻过程中会受到较大的冲击和热应力，因此需要定期进行维护和保养，以确保其性能和使用寿命。
维护和保养包括清洁、修复损坏、润滑等工作。
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
34
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
18
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
锻造工艺过程及模具设计
锻造工艺过程及模具设计
锻造工艺是一种通过加热金属材料并施加压力来改变其形状的制造过程。
锻造工艺可以用于制造各种金属制品，包括汽车零件、航空零件、建筑材料等。
在锻造工艺中，模具设计是非常重要的一环，因为模具
的设计直接影响到锻造工艺的效率和质量。
锻造工艺的过程通常分为以下几个步骤：首先，将金属材料加热到一
定温度，使其变得柔软并易于加工。
然后，将金属材料放入模具中，
并施加压力，使其变形。
最后，将金属材料冷却，使其保持所需的形状。
在锻造工艺中，模具的设计是非常重要的。
模具的设计应该考虑到以
下几个方面：首先，模具应该具有足够的强度和硬度，以承受高压和
高温的影响。
其次，模具应该具有良好的导热性能，以便快速传递热量。
最后，模具应该具有良好的耐磨性能，以便长时间使用。
在模具的设计中，还需要考虑到以下几个因素：首先，模具的形状应
该与所需的产品形状相匹配。
其次，模具的尺寸应该与所需的产品尺
寸相匹配。
最后，模具的表面应该光滑，以便制造出光滑的产品表面。
总之，锻造工艺是一种非常重要的制造工艺，可以用于制造各种金属
制品。
在锻造工艺中，模具的设计是非常重要的，因为模具的设计直
接影响到锻造工艺的效率和质量。
模具的设计应该考虑到强度、硬度、导热性能和耐磨性能等因素，并且应该与所需的产品形状、尺寸和表
面光滑度相匹配。
锻造工艺过程及模具设计
锻造工艺过程及模具设计1. 引言锻造是一种通过对金属材料施加压力，使其产生塑性变形，从而得到所需形状和性能的工艺方法。
锻造工艺及模具设计在制造业中具有广泛的应用。
本文将介绍锻造的工艺过程和模具设计的基本原理和方法。
2. 锻造工艺过程2.1 热锻工艺热锻是指在高温下进行的锻造工艺。
其基本过程包括预热、装料、锻造和冷却四个步骤。
2.1.1 预热预热是将锻造原料加热至一定温度，以提高其塑性和降低锻造压力。
预热温度的选择取决于材料的类型和要求。
2.1.2 装料装料是将预热好的原料放置在锻造模具上，以准备进行下一步的锻造操作。
装料时需要考虑材料的定位和固定，确保锻造过程中的准确性和一致性。
2.1.3 锻造锻造是通过对装料施加压力，使其发生塑性变形，从而得到所需形状和性能的过程。
在锻造过程中，需要控制加压力、防止材料裂纹和变形等问题。
2.1.4 冷却冷却是将锻件从锻造中取出后，使其慢慢冷却，以缓解残余应力和提高材料的硬度和强度。
2.2 冷锻工艺冷锻是指在室温下进行的锻造工艺。
与热锻相比，冷锻可以更好地控制材料的性能和形状，并且不需要进行预热和冷却，节约能源。
2.2.1 材料的选择冷锻对材料的要求较高，一般选用具有良好塑性和变形能力的材料，如铝、铜等。
2.2.2 模具的设计冷锻模具的设计需要考虑以下几个方面：模具材料的选择、模具结构的设计、模具的可制造性和可维修性等。
3. 模具设计3.1 模具的分类模具按照其所用材料的不同可以分为金属模具、木模具和塑料模具等。
其中金属模具是最常用的一种，具有强度高、耐磨性好的特点。
3.2 模具结构的设计模具的结构设计包括上模、下模和侧模的设计。
上模是与锻件上表面接触的模具，下模是与锻件下表面接触的模具，侧模用于锻造中需要有孔的部位。
3.3 模具材料的选择模具材料的选择需要考虑模具的使用寿命、成本和性能要求等。
常用的模具材料有工具钢、合金钢和铸铁等。
3.4 模具的制造工艺模具制造工艺包括模具的加工和装配过程。
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。
锻造工艺与模具设计
锻造工艺与模具设计一、锻造工艺概述锻造是指通过施加压力将金属材料变形成所需形状的一种加工方法。
锻造工艺包括预制备、加热、锤击、冷却等多个环节。
通过不同的锻造工艺，可以生产出各种形状和尺寸的零件。
二、模具设计概述模具是指用于制造产品的专用工具，通常由上下两个部分组成。
模具设计需要考虑到产品的尺寸、形状等因素，以及生产效率和成本等因素。
合理的模具设计可以提高生产效率和产品质量。
三、锻造前准备1. 材料选择：根据零件要求选择适当的材料。
2. 钢坯切割：根据零件图纸进行钢坯切割，并进行初步加工。
3. 热处理：对钢坯进行热处理，使其达到适当的温度。
4. 模具准备：根据零件要求设计并制作合适的模具。
四、加热将钢坯放入电阻炉中进行加热，使其达到适当温度。
加热温度应该控制在合适范围内，以免影响零件质量。
五、锤击将加热后的钢坯放入模具中，进行锤击。
锤击力度应该适当，以免过度变形或破裂。
在锤击过程中要注意调整温度和压力，以保证零件的质量。
六、冷却在锻造完成后，需要对零件进行冷却。
冷却速度应该适当，以避免产生裂纹或变形。
七、模具设计要点1. 模具结构：模具应该采用合理的结构设计，以便于生产操作和维护。
2. 材料选择：选择合适的材料可以提高模具的使用寿命和生产效率。
3. 模具加工精度：模具加工精度应该达到要求，以保证产品质量。
4. 模具调试：在使用前需要对模具进行调试，并根据实际情况进行调整。
5. 模具维护：定期对模具进行维护和保养，可以延长其使用寿命和提高生产效率。
八、总结通过合理的锻造工艺和模具设计，可以生产出高质量的零件，并提高生产效率和降低成本。
在实际生产中，需要根据具体情况进行调整和改进，以达到最佳效果。
齿轮的锻造工艺与模具设计
齿轮的锻造工艺与模具设计1. 引言齿轮是一种常用的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中。
齿轮的制造过程中，锻造工艺和模具设计起着至关重要的作用。
本文将介绍齿轮的锻造工艺和模具设计，以提供相关行业从业人员的参考。
2. 齿轮的锻造工艺2.1 锻造工艺概述齿轮的锻造是通过对金属材料进行加热、变形和冷却等工艺过程，使金属材料在模具中得到所需形状的一种制造方法。
常用的齿轮锻造工艺包括拉锻、横轴滚锻和模锻等。
2.2 拉锻工艺拉锻是将金属材料通过拉伸力和模具的作用，使材料在模具中得到所需形状的一种锻造工艺。
拉锻过程中，材料会产生变形和流动，从而使齿轮的形状得以实现。
在拉锻工艺中，需要考虑锻件的形状、温度、拉伸速度等因素。
2.3 横轴滚锻工艺横轴滚锻是通过滚轮对金属材料进行滚动压制，使材料在模具中得到所需形状的一种锻造工艺。
横轴滚锻具有加工效率高、成形精度高的特点。
在横轴滚锻工艺中，需要考虑滚动压力、滚动速度、模具形状等因素。
2.4 模锻工艺模锻是通过将金属材料放入模具中，在高温高压下使材料在模具中得到所需形状的一种锻造工艺。
模锻具有成形精度高、材料利用率高的特点。
在模锻工艺中，需要考虑材料的温度、压力、模具的形状等因素。
3. 齿轮模具的设计3.1 模具设计概述齿轮模具是用于制造齿轮的工具，其设计要素包括模具结构、模具材料、模具加工精度等。
合理的模具设计能够提高齿轮的制造效率和质量。
3.2 模具结构设计齿轮模具的结构设计需要考虑齿轮的尺寸、齿数、齿轮毛坯形状等因素。
常用的齿轮模具结构包括开放式模具、闭合式模具、半开式模具等。
3.3 模具材料选择齿轮模具的材料选择需要考虑模具的工作条件、耐磨性、热传导性等因素。
常用的齿轮模具材料包括工具钢、硬质合金等。
3.4 模具加工精度齿轮模具的加工精度对于齿轮的制造精度有着重要影响。
模具的加工精度包括尺寸精度、形位精度等。
4. 结论本文介绍了齿轮的锻造工艺与模具设计。
齿轮的锻造工艺包括拉锻、横轴滚锻和模锻等，这些工艺能够满足不同形状的齿轮需求。
锻造工艺与模具设计-锻前加热、锻后冷却与热处理
第二篇锻造工艺与模具设计锻造：以锭料或棒料为原材料时，称为锻造，在锻造加工中，坯料发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动。
自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量锻件的方法。
模锻：利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。
锻压生产过程•锻压的生产过程包括成形前的锻坯下料、锻坯加热；成形；成形后工件的热处理、清理、校正和检验。
法兰生产工艺流程主导产品——大型铸锻件：电站锻件、船用锻件等亚临界汽轮机缸体、超临界缸体、亚临界汽轮机（600MW及600MW以下）高中压转子、中压主轴、超纯转子、高低压联合转子、低压转子、叶轮等火力发电机组（300MW及300MW以下）铸锻件；大型船用铸锻件等。
300MW发电机转子300MW缸体1-1 锻前加热的目的及方法1 目的：提高金属塑性，降低变形抗力，即增加金属的可锻性，从而使金属易于流动成形，并使锻件获得良好的锻后组织和力学性能。
1-1 锻前加热的目的及方法2 方法：金属坯料的加热方法，按所采用的热源不同，可分为：¾燃料加热：¾电加热：[1] 燃料(火焰)加热燃料加热是利用固体(煤、焦炭等)、液体(重油、柴油等)或气体(煤气、天然气等)燃料燃烧时所产生的热量对坯料进行加热。
燃料在燃料炉内燃烧产生高温炉气(火焰)，通过炉气对流、炉围(炉墙和炉顶)辐射和炉底传导等传热方式，使金属坯料得到热量而被加热。
在低温(650℃以下)炉中，金属加热主要依靠对流传热，在中温(650~1000℃)和高温(1000℃以上)炉中，金属加热则以辐射方式为主。
在普通高温锻造炉中，辐射传热量可占到总传热量的90%以上。
[1] 燃料(火焰)加热优点：燃料来源广泛，炉子建造容易，加热费用低，对坯料适应范围广等。
缺点：劳动条件差，金属氧化烧损严重，加热质量难以控制等。
目前，该方法仍是锻造加热的主要方法，广泛用于自由锻、模锻时的对各种大、中、小型坯料的加热。
锻造工艺与模具设计
1.自由锻工艺规程一般包括以下内容：(1)根据零件图绘制锻件图(2)确定坯料的质量和尺寸(3)制定变形工艺和确定锻造比(4)选择锻造设备(5)确定锻造温度范围，制定坯料加热和锻件冷却规范(6)制定锻件热处理规范(7)制定锻件的技术条件和检验要求(8)填写工艺规程卡片等。
2.冷锭加热规范：加热过程分为预热、加热、均热。
保温目的(1)低温装炉温度下保温目的是减小坯料断面温差，防止因温度应力而引起破裂(2)中温800~810°C 保温的目的是减小前段加热后坯料断面上的温差，减小温度应力，并缩短坯料在锻造温度下的保温时间，以减小氧化，脱碳，甚至过热过烧。
(3)锻造高温下的保温，是为了防止坯料中心温度过低，引起锻造变形不均，还可以通过高温扩散作用，使坯料组织均匀化，以提高塑性，减少变形不均。
3.确定锻造比：锻造比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，即(Ao,Do,Ho,和A,D,H,分别为锻件锻造前后的截面积，直径和高度)4.三拐曲轴的锻造过程：锻造曲轴类锻件的基本工序是拔长错移和扭转。
锻造曲轴时应尽可能采用那些不切断纤维和不使用钢材心部材料外露的工艺方案，当生产批量较大且条件允许时，应尽量采用全纤维锻造。
另外，扭转时，尽量采用小角度扭转。
过程：(1)下料(2)压槽<卡出II段>(3)错移<压出II拐扁方>(4)压槽<I，III分段>(5)压出<I,III扁方>(6)压槽<I,III与轴端分段>(7)摔出中间，两端轴颈(8)扭转I,III拐各扭30°5.弯曲类锻件的锻造过程：锻造该类锻件的基本工序是拔长和弯曲。
当锻件上有多处弯曲时，其弯曲的次序一般是先弯端部及弯曲部分与直线部分的交界处，然后再弯其余的圆弧部分。
对于形状复杂的弯曲件，弯曲时最好采用垫模或非标累工装等，以保证形状和尺寸的准确性并且提高生产效率。
锻造工艺与模具设计
1.自由锻工艺规程一般包括以下内容：（1)根据零件图绘制锻件图（2）确定坯料的质量和尺寸(3)制定变形工艺和确定锻造比（4)选择锻造设备(5)确定锻造温度范围，制定坯料加热和锻件冷却规范(6）制定锻件热处理规范（7）制定锻件的技术条件和检验要求(8）填写工艺规程卡片等。
2。
冷锭加热规范：加热过程分为预热、加热、均热。
保温目的(1)低温装炉温度下保温目的是减小坯料断面温差，防止因温度应力而引起破裂（2）中温800～810°C保温的目的是减小前段加热后坯料断面上的温差，减小温度应力,并缩短坯料在锻造温度下的保温时间，以减小氧化，脱碳，甚至过热过烧.（3）锻造高温下的保温，是为了防止坯料中心温度过低,引起锻造变形不均，还可以通过高温扩散作用，使坯料组织均匀化，以提高塑性,减少变形不均.3。
确定锻造比:锻造比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，即（Ao，Do，Ho，和A，D，H，分别为锻件锻造前后的截面积，直径和高度）4.三拐曲轴的锻造过程：锻造曲轴类锻件的基本工序是拔长错移和扭转。
锻造曲轴时应尽可能采用那些不切断纤维和不使用钢材心部材料外露的工艺方案，当生产批量较大且条件允许时，应尽量采用全纤维锻造。
另外，扭转时，尽量采用小角度扭转。
过程：（1)下料(2)压槽<卡出II段>(3）错移<压出II拐扁方>（4）压槽〈I，III 分段〉(5）压出<I，III扁方>（6）压槽〈I，III与轴端分段>（7)摔出中间，两端轴颈（8)扭转I，III拐各扭30°5。
弯曲类锻件的锻造过程:锻造该类锻件的基本工序是拔长和弯曲.当锻件上有多处弯曲时，其弯曲的次序一般是先弯端部及弯曲部分与直线部分的交界处,然后再弯其余的圆弧部分。
对于形状复杂的弯曲件，弯曲时最好采用垫模或非标累工装等，以保证形状和尺寸的准确性并且提高生产效率.过程〈a〉20t吊钩的锻造过程：1）下料2）拔杆部及两端头部3)弯头部4）弯曲根部5）旋转180°弯根部6)弯曲端部7）弯曲中部8）直立墩弯9)锻出斜面〈b>卡瓦的锻造过程：1）下料2）压槽卡出粮囤3)拔出中间部分4）弯曲左端圆弧5）弯曲右端圆弧6）弯曲中间圆弧.6。
齿轮的锻造工艺与模具设计
齿轮的锻造工艺与模具设计引言齿轮是机械传动中常用的元件之一，其起着传动力和转速的作用。
在齿轮的制造过程中，锻造工艺是常用的一种方法。
本文将介绍齿轮的锻造工艺和模具设计，包括锻造工艺的流程和模具的设计要点，旨在帮助读者了解齿轮的锻造过程以及如何设计齿轮锻造模具。
齿轮的锻造工艺1.锻造工艺的流程齿轮的锻造工艺主要包括以下几个步骤：步骤一：材料准备首先要准备好锻造齿轮所需要的材料，通常使用的材料有碳钢、合金钢等。
步骤二：预热将锻造材料进行预热，以提高其可塑性和锻造性能。
步骤三：模具设计设计合适的模具，用于锻造齿轮的形状。
步骤四：锻造操作将预热后的锻件放入模具中，进行锻造操作。
锻造操作主要是利用外力使锻件发生形状改变，以获得所需的齿轮形状。
步骤五：调质处理锻造完成后，需要进行调质处理，以提高齿轮的强度和硬度。
步骤六：机械加工最后对锻造好的齿轮进行机械加工，包括修整外形、切割齿槽等。
2.锻造工艺的优点齿轮的锻造工艺相比其他加工方法具有以下优点：•锻造工艺可以提高齿轮的强度和硬度，使其具有更好的耐久性。
•锻造工艺可以实现齿轮的批量生产，提高生产效率。
•锻造工艺可以节约材料，减少浪费。
•锻造工艺可以制造出形状复杂的齿轮，满足不同的工程需求。
3.锻造工艺的注意事项在进行齿轮的锻造工艺过程中，需要注意以下几个事项：•需要根据不同的齿轮材料选择合适的锻造温度和锻造力度，以确保锻造过程的安全性和质量。
•在设计模具时，需要考虑齿轮的形状和尺寸，以确保锻造出符合要求的齿轮。
•在锻造过程中要监控锻件的温度，避免过热或过冷导致不良的锻造质量。
•锻造完成后，需要及时进行调质处理，以提高齿轮的性能和使用寿命。
齿轮锻造模具的设计要点齿轮锻造模具的设计是齿轮锻造工艺中的重要环节，以下是齿轮锻造模具设计的要点：1.模具的材料选择齿轮锻造模具需要选择具有高温强度和耐磨性的材料，常用的材料有合金工具钢、高速钢等。
2.模具的结构设计模具的结构设计应考虑以下几个因素：•模具的开口方向要与锻造工艺相适应，以便于锻造操作的顺利进行。
锻造工艺学与模具设计
2.优势： • 生产率高 • 锻件的形状、尺寸稳定性好 • 最佳的综合力学性能
锻造工艺学与模具设计
主要内容
一、锻造加工金属零件的优势 二、锻造方法分类、锻造工艺的 作用及锻件应用范围（重点） 三、锻造业的历史沿革及发展 四、锻压技术面临的任务与挑战
锻造工艺学与模具设计
锻造方法分类
• 自由锻 • 定义：一般是指借助简单工具，如锤、砧 、型砧、摔子、冲子、垫铁等对铸锭或棒 材进行镦粗、拔长、弯曲、冲孔、扩孔等 方式生产零件毛坯。 • 设备
锻造工艺学与模具设计
2）感应加热 a. 工作原理 b. 分类 c. 特点
锻造工艺学与模具设计
2.2 金属加热时产生的变化
• 金属在加热过程中由于原子在晶格中相对位置的 强烈变化，以及原子的振动速度和电子运动的自 由行程的改变，还有周期介质的影响等因素，金 属将产生以下的变化： • 组织结构方面 • 力学性能方面 • 物理性能方面 • 化学变化方面
锻造工艺学与模具设计
绪论
主要内容
一、锻造加工金属零件的优势 二、锻造方法分类、锻造工艺的 作用及锻件应用范围 三、锻造业的历史沿革及发展 四、锻压技术面临的任务与挑战
锻造工艺学与模具设计
绪论
一、锻造加工金属零件的优势
1.定义 锻造是一种借助工具或模具在冲击或压力 作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法。
锻造工艺学与模具设计
二、冷折法 三、锯切法 四、砂轮片切割法 五、气割法 六、其它下料方法 1.电机械锯割法 2.电火花切割
锻造工艺学与模具设计
第二章 锻前加热
主要内容： 2.1 锻前加热的目的及方法 2.2 金属加热时产生的变化 2.3 金属锻造温度范围的确定 2.4 金属的加热规范 2.5 金属的少无氧化加热
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。
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圆饼类锻件制坯工步的选择
长轴类锻件制坯工步选择
计算毛坯
计算毛坯： 计算毛坯截面图 计算毛坯直径图表示。
计算繁重系数
长轴类锻件终锻前，需要将等截面的 原材料预制成计算毛坯的形状，因而要采 用合适的制坯工步，如拔长、滚挤、卡压 等，以便将杆部多余金属转移到头部，转 移金属量的多少与下列繁重系数有关。
分类：
按金属在锻模型槽内变形的特征，以及 变形金属所处应力和塑性状态的不同， 可分为开式模锻与闭式模锻; 如按型槽数分： 有单型槽模锻和多型槽模锻; 如按成形锻件数分: 则分为单件模锻和多件模锻。
开式模锻
毛边槽的作用： （1）造成足够大的水平方向的阻力，迫 使金属充满型槽，保证锻件尺寸准确。 (2)缓冲锤击。 (3)容纳多余金属。
二、金属加热时产生的变化
在组织结构方面，发生组织转变，其晶 粒长大，严重时会造成过热、过烧。 力学性能：塑性提高，变形抗力降低，残余 应力逐步消失，但也可能产生新的内应力。 过大的内应力会引起金属开裂。 物理性能：导热系数、导温系数、膨胀系数、 密度、颜色。 化学性能：氧化、脱碳、吸氢等化学反映。
自由锻工序：
尺寸的工序，也是自由锻造过程中主要变形工序。 镦粗、拔长、冲孔、弯曲、剁切、错移、扭转等工 步。 (2)辅助工序： 指在坯料进入基本工序前预先变形 的工序。 如钢锭倒棱和缩颈倒棱、预压夹钳把、阶 梯轴分锻压痕等。 (3)修整工序 ： 指用来精整锻件尺寸和形状便其完 全达到锻件图要求的工序。 如镦粗后的鼓形滚圆和截面滚圆、凸起、凹下及不 平和有压痕面的平整、端面平整、拔长后的弯曲校直 和锻斜后的校正等工步。
4、模锻变形工步的确定
锤上模锻工序包括三类工步。 (1)模锻工步 包括预锻和终锻工步，其作用是使 经制坯的坯料得到冷锻件图所要求的形状和尺寸。 预锻。 (2)制坯工步 包括镦粗、拔长、滚挤、卡压、成 形、弯曲等工步。制坯工步的作用是改变毛坯的 形状，合理分配坯料体积，以适应锻件横截面形 状和尺寸的要求，使金属较好地充满型槽。 (3)切断工步 切断工步的作用主要是当采用一料 多件模锻时，切断已锻好的锻件，以便能继续锻 造下一个;或是用来切断钳口。
= dmax/d均 = L计/d均 K = (d拐-dmin)/L
[例] 有一质量为0· 8kg的锤上模锻件，作出计算毛坯图 后，经计算工艺繁重系数 =1.37 =3.2 k=0.05
六、坯料尺寸的确定 七、模锻锤吨位计算
第八章 锻模设计
一 模锻工步型槽设计 （一）终锻型槽设计 终锻型槽是各种型槽中最重要的型槽，用 来完成锻件最终成形。终锻型槽按热锻件图 加工制造和检验，所以设计终锻型槽，须先 设计热锻件图。 1、热锻件图设计 热锻件图与冷锻件图差异 2、毛边槽设计 3、钳口 （二）、预锻型槽设计
2、模锻件分类
第一类、圆饼类锻件 第二类 长轴类锻件 第三类、顶镦类锻件 第四类、复合类锻件
3、模锻件图设计
锻件图：根据零件图设计，分为冷锻件图和热锻件图两种。 热锻件图：热锻件图用于锻模设计和加工制造。 冷锻件图：冷锻件图用于最终锻件检验和热锻件图设计； 一般将冷锻件图称为锻件图。 设计锻件图应考虑： 1）确定分模面 2）确定锻件的机械加工余量和公差 3）模锻斜度 4）圆角直径 5）冲孔连皮 模锻锻件图及锻件技术条件
第二章 锻造用原材料及坯料准备
常用的下料方法有 剪切法、锯切法、冷折法、 砂轮切割法、气割法和车削法等。
第三章 锻造加热规范
一、锻前加热的目的及方法
目的: 1、提高金属塑性； 2、降低变形抗力，即增加金属的可 锻性，从而使金属易于流动成形，并使 锻件获得良好的锻后组织和力学性能。 加热方法： 按所采用的热源不同，可分为燃料加 热和电加热两大类。
三、 金属锻造温度范围的确定 四、 金属的加热规范 五、金属的少无氧化加热
第四章 自由锻主要工序分析
自由锻的优点： 所用工具简单，通用性强、灵活性大， 因此适合单件和小批锻件; 特别是特大型锻件的生产，这对于新 产品的试制、非标准的工装夹具和模锻、 模锻件的制坯、 自由锻的缺点: 锻件精度低，加工余量大、生产率低、 劳动强度大等。
第九章 模锻后续工序
1、开式模锻件均带有毛边，某些带孔锻件还有 连皮，通常采用冲切法去除毛边和连皮； 2、为了消除模锻件的残余应力，改善其组织和 性能，须要进行热处理； 3、为了清除锻件表面氧化皮，便于检验表面缺 陷和切削加工，要进行表面清理； 4、锻件在切边、冲连皮、热处理和清理过程中 若有较大变形，应进行校正；对于精度要求较高 的锻件，则应进行精压； 5、最终，锻件的质量要进行检验。
锻造工艺与模具设计
复 习
第一章 概述
一、锻造加工金属零件的优势 二、锻造方法分类、锻造生产过程 三、锻造业的历史沿革及发展 四、锻压技术面临的任务与挑战 五、学
1 材料成形加工技术的作用及地位 2 材料成形加工技术的发展趋势 批量小、质量高、成本低、交货期短、 生产柔性、环境友好; 更轻、更薄、更精、更强、更韧及成本 低、周期短、质量高的方向发展。 3 新材料成形加工技术 4 材料成形加工过程的建模与仿真 (Modeling and Simulation) 5 快速产品/工艺开发系统、虚拟制造及 绿色制造
(1)基本工序 ： 指能够较大幅度地改变坯料形状和
第五章 自由锻工艺过程
一、自由锻工艺过程制定内容包括:
一、自由锻锻件图的制订与绘制 二、变形工艺过程的制订 三、坯料质量和尺寸的确定 四、自由锻设备吨位计算与选择 五、锻造温度的确定、加热、冷却热 处理规范
第六章模锻成形工步分析
1、锤上模锻方式与变形特征
二 制坯工步型槽设计
（1）拔长型槽设计 （2）滚挤型槽设计 （3）卡压型槽设计 （4）弯曲型槽设计 （5）成形型槽设计 （6）镦粗台和压扁台型槽设计
切断型槽设计
锤锻模结构设计
锤锻模结构设计任务： 1、各工步型槽在模块上的合理布排； 2、型槽之间和型槽至模块边缘的壁厚， 模块尺寸、质量、纤维方向要求； 3、平衡错移力的锁扣形式
1、型槽布排 2、型槽壁厚 3、错移力的平衡和锁扣的设计 4、模块尺寸及要求
（1）承击面（2）打击中心与模块中心的 偏移值（3）模块宽度（4）模块高度（5）模 块长度（6）模块质量（7）锻模检验角（8） 模块的技术要求
5、锤锻模加工精度和表面质量 6、锤锻模的紧固方式
热模锻曲柄压力机上模锻 平锻机上模锻