《机械制造基础》(上册)第13章 02 常用锻造方法
锻造的基本方法
冶金备件锻造的基本方法
A自由锻造
自由锻造的操作方法主要有：（1)镦粗。
它是使毛坯断面增大而高度减小的锻造工序。
常用这种工序制造齿轮，法兰盘等锻件。
（2)镦延。
指被锻工件断面减小，长度增加的一种工序，亦称拔长工序。
用于制造轴类等长件。
（3)冲孔。
冶金备件把坯料冲出透孔或不透孔的工序。
用于扩孔的准备工作。
（4)截断。
截断是在热状态下用凿子进行。
先从一面截，然后翻转工件再断，用尖头凿子除去端部形成的飞刺。
（5)弯曲。
弯曲通常在弯曲机上进行。
坯料弯曲处的加热温度应比其他部位高，以避免弯曲处的截面减小。
（6) 扭转。
冶金备件扭转工序用于锻造实心零件。
零件先在一个平面内锻打，然后旋转一定的角度锻打，例如锻造曲轴。
B模型锻造
模型锻造通常分开式模锻和闭式模锻。
(1)开式模锻。
这种方法在模膛周围的分模面处有多余的金属形成飞边。
也正由于飞边的作用，才促使金属充满整个模膛。
开式模锻应用很广，一般用于锻造较复杂的锻件。
(2)闭式模锻。
在整个锻造过程中模膛是封闭的，其分模面间隙在锻造过程中保持不变。
只要坯料选取得当，所获锻件就很少有飞边或根本无飞边，因而大大节约金属，减少设备能耗。
因制取坯料相当复杂，故闭式模锻一般多用在形状简单的锻件上，如旋转体等。
锻压以及锻压加工的基础方法[整理版]
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锻压以及锻压加工的基本方式锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。
在锻造加工中，坯料整体发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动；在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成形，其内部不出现较大距离的塑性流动。
锻压主要用于加工金属制件，也可用于加工某些非金属，如工程塑料、橡胶、陶瓷坯、砖坯以及复合材料的成形等。
锻压和冶金工业中的轧制、拔制等都属于塑性加工，或称压力加工，但锻压主要用于生产金属制件，而轧制、拔制等主要用于生产板材、带材、管材、型材和线材等通用性金属材料。
人类在新石器时代末期，已开始以锤击天然红铜来制造装饰品和小用品。
中国约在公元前2000多年已应用冷锻工艺制造工具，如甘肃武威皇娘娘台齐家文化遗址出土的红铜器物，就有明显的锤击痕迹。
商代中期用陨铁制造武器，采用了加热锻造工艺。
春秋后期出现的块炼熟铁，就是经过反复加热锻造以挤出氧化物夹杂并成形的。
最初，人们靠抡锤进行锻造，后来出现通过人拉绳索和滑车来提起重锤再自由落下的方法锻打坯料。
14世纪以后出现了畜力和水力落锤锻造。
1842年，英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤，使锻造进入应用动力的时代。
以后陆续出现锻造水压机、电机驱动的夹板锤、空气锻锤和机械压力机。
夹板锤最早应用于美国内战(1861～1865)期间，用以模锻武器的零件，随后在欧洲出现了蒸汽模锻锤，模锻工艺逐渐推广。
到19世纪末已形成近代锻压机械的基本门类。
20世纪初期，随着汽车开始大量生产，热模锻迅速发展，成为锻造的主要工艺。
20世纪中期，热模锻压力机、平锻机和无砧锻锤逐渐取代了普通锻锤，提高了生产率，减小了振动和噪声。
随着锻坯少无氧化加热技术、高精度和高寿命模具、热挤压，成形轧制等新锻造工艺和锻造操作机、机械手以及自动锻造生产线的发展，锻造生产的效率和经济效果不断提高。
冷锻的出现先于热锻。
机械制造基础(02-1毛坯的成形)
金属毛坯的成形（典型模锻件）
金属毛坯的成形（锤上锻模）
金属毛坯的成形（零件的模锻过程）
金属毛坯的成形（冲压）
冲压：使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。 特点： 1.操作简便，易于实现机械化和自动化，生产率高，成本 低。 2.冲压件精度高，表面质量好，互换性好，可直接使用。 3.冲压件质量轻，强度、刚度高，有利于减轻结构重量。 4.模具制造复杂，周期长、成本高。 5.对板材有要求，应具有良好的塑性，厚度小于8mm。
锻压加工：是利用金属的塑性变形以得到一定形状的制件 并可提高或改善制件力学性能或物理性能的加工方法，它 是锻造和冲压的总称。
金属毛坯的成形（锻造）
锻造：在加压设备及工（模）具的作用，使坯料或铸锭产 生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和 质量的锻件的加工方法。 锻造的特点： 1.锻造能提高材料的致密度，细化晶粒，改善偏析，流线 合理分布，因此锻件的力学性能较高。 2.锻造难于锻出形状复杂，尤其是复杂内腔的锻件。
锻造分类：自由锻、模锻、胎模锻。
金属毛坯的成形（自由锻）
自由锻：只用简单的通用性锻造工具，或在锻造设备的 上下砧之间直接使坯料变形而获得锻件的锻造方法。
特点： 1.可以加工各种大小的锻件，对于大型锻件，自由锻是 唯一的生产方法。 2.生产准备时间短。 3.生产率低，劳动强度大。 4.锻件形状简单，精度低，加工余量大，适用于单件小 批量生产。
金属毛坯的成形（冲模）
冲模的分类： 1.简单模 2.连续模
3.复合模
金属毛坯的成形（焊接）
焊接：通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充 材料，使焊件达到原子间结合的一种加工方法。
特点： 1.加工范围广，可加工大型构件和复杂构件，以及良好 的密封性构件。 2.经济性好。 3.加热冷却不均匀，造成焊件接头处的组织性能不均匀， 并且焊件易产生内应力和变形。
锻造知识ppt课件
§10.2 常用的锻造方法
2. 自由锻设备
设备
空气锤 蒸气-空气锤
水压机
吨位（T） 0.05~1 0.5~5
500~15000
锻件质量
100 kg 1500 kg 1~300T
作用力 冲击力 冲击力 静压力
动力 电动机 蒸气或压缩空气 高压水
变形大、锻透深度 大、内部质量好，没 有振动，噪音小。
20MPa (200个大气压)
0.4~0).9MPa (4~9个大气压）
16
§10.2 常用的锻造方法
空气锤
17
§10.2 常用的锻造方法
双柱拱 式蒸汽
锤
水压机
蒸汽或压 缩空气
18
§10.2 常用的锻造方法
水压机
19
§10.2 常用的锻造方法 3. 自由锻的工序
基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、错移、扭转; 辅助工序：倒棱、压肩等； 精整工序：修整鼓形、平整端面、校直弯曲。
滑移、孪生是最基本的金属中塑性变形方式； 位错在晶界堆积，晶界使金属塑性变形抗力提高； 冷变形后，晶粒沿变形方向被拉长，产生变形织构,
并形成残余内应力。
6
§10.1 压力加工理论基础
冷变形和热变形
冷变形 —— 在＜Tm的温度下进行的塑性变形。 热变形 ——在＞Tm的温度下进行的塑性变形。
冷变形
加工硬化 塑性材料
冲压、冷弯、冷挤、冷轧
热变形
加工硬化+再结晶 变形量大，易氧化
锻造、热挤、轧制
7
§10.1 压力加工理论基础
10.1.2 纤维组织和锻造比
y >1
锻造比 ——变形程度的大小
y 金属材料
机械制造技术基础 第二 锻造PPT学习教案
可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。塑性越大变形抗 力越小，则可认为金属的可段性好。反之则差。
金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件。
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1.金属的本质
1）化学成分的影响 不同化学成分的金属可锻性不同。 一般纯金属的可锻性比合金的好。 例如纯铁的塑性就比含碳量高的钢好，而变形抗力也较小。又如钢中含有形成 碳化物的元素(钨钼钒)时，则可锻性显著下降。 2）金属组织的影响 金属的组织结构不同。其可锻性有很大差别。纯金属及其固溶体(如奥氏体)可 锻性好。而碳化物(如渗碳体)可锻性差。铸态枝状组织和粗晶粒结构不如晶 粒细小又均匀组织的可锻性好。
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6 平锻机上模锻
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补充题： 2-5 金属的可锻性及其影响因素？ 2-6 自由锻，模锻及胎膜锻的区分?
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2)变形速度的影响 变形速度----即单位时间内的变形程度。
影响:是矛盾的。
一方面----变形速度的增大，回复和再结晶不能 即时克服硬化现象，金属表现出塑性下降，变形 抗力增加， 可段性变坏。 另一方面---金属在变形过程中，消耗于变形过程 中的能量有一部分转化为热能，使金属的温度升 高。这种使金属温度升高的现象称为热效应。变 形速度越大，热效应现象越明显。因而金属的塑 性上升，变变形抗力下降，可段性变好。
注意：但热效现象除高速锤锻造外，在一般压
力加工的变形过程中，速度小故不甚明显。
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3)应力状态的影响 金属在经受 不同方法进行变形阶段所产生的 应力大小和应力性质是不同的。
2021年国家开放大学电大《机械制造基础》章节测试题参考答案
2021年国家开放大学电大《机械制造基础》章节测试题参考答案第一章常用工程材料的基本知识边学边练1.金属材料在外力作用下，对变形和破裂的抵抗能力称为（）a.硬度b.韧性c.塑性d.强度2.适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（）。
a.洛氏硬度b.以上方法都可以c.维氏硬度d.布氏硬度3.材料的冲击韧度越大，其韧性就（）。
a.越差b.难以确定c.无影响d.越好4.金属材料在做疲劳试验时，试样所承受的载荷为（）。
a.冲击载荷b.交变载荷c.静载荷d.无规律载荷5.（）是α-Fe 中溶入一种或多种溶质元素构成的固溶体。
a.铁素体b.渗碳体c.奥氏体d.珠光体6.珠光体是一种（）。
a.机械混合物b.金属化合物c.固溶体d.单相组织金属7.自位支承（浮动支承）其作用增加与工件接触的支承点数目，但（）。
a. 0.25%b. 1.4%c. 0.6%d. 2.11%8.灰铸铁中的碳主要是以()形式存在。
a.团絮状石墨b.蠕虫状石墨c.球状石墨9.黄铜是由()合成。
a.铜和锌b.铜和镍c.铜和铝d.铜和硅本章测验一、单选题（每题10 分，共50 分）1.拉伸实验中，试样所受的力为（）。
A.冲击载荷B.循环载荷C.交变载荷D.静载荷2.常用的塑性判断依据是（）。
A.伸长率和断面收缩率B.断面收缩率和塑性C.塑性和韧性D.伸长率和塑性3.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（）。
A.维氏硬度B.洛氏硬度C.布氏硬度D.以上都可以4.金属疲劳的判断依据是（）。
A.抗拉强度B.塑性C.疲劳强度D.强度5.牌号为45 号钢属于（）。
A.普通碳素结构钢B.碳素工具钢C.铸造碳钢D.优质碳素结构钢二、判断题（每题10 分，共50 分）6.通常材料的力学性能是选材的主要指标。
（√）7.抗拉强度是表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。
（√）8.冲击韧性是指金属材料在静载荷作用下抵抗破坏的能力。
（×）9.碳钢的含碳量一般不超过1.5%。
锻造方法
如图3－22所示。扣模用来对坯料进行全部或局部扣形，以生产长杆非回转体锻 件。也可以为合模锻造进行制坯。用扣模锻造时，坯料不转动。
4．胎模锻
胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的工艺方法。 胎模锻一般采用自由锻方法制坯，然后在胎模中成形。 胎模的种类较多，主要有扣模、筒模及合模三种。
曲柄压力机的吨位一般是2 000～120 000 kN
曲柄压力机上模锻的特点：
(1)曲柄压力机作用于金属上的变形力是静压力，且变形抗力由机架本身 承受，不传给地基。因此曲柄压力机工作时无震动，噪声小。 (2)滑块行程固定，每个变形工步在滑块的一次行程中即可完成。
(3)曲柄压力机具有良好的导向装置和自动顶件机构，因此锻件的余量、公 差和模锻斜度都比锤上模锻的小。 (4)曲柄压力机上模锻所用锻模都设计成镶块式模 具(图3-20)。模膛由镶块4、5构成。镶块用螺栓8和压 板9固定在模板6、7上。导柱3用来保证上下模之间的最 大合模精度。顶杆1和2的端面形成模膛的一部分。 这种组合模制造简单，更换容易，节省贵重的模具
一般情况下，把它设置在锻模的边缘处。生产中进行拔长 操作时。坯料除向前送进外并需不断翻转。
2)滚压模膛
在坯料长度基本不变的前提下用它来减小坯料某部分的横截 面积，以增大另一部分的横截面积(图3-16)。 滚压模膛分为开式(图3-16a)和闭式(图3-16b)两种： 当模锻件沿轴线的横截面积相差不很大或对拔长后的毛 坯作修整时，采用开式滚压模膛。 当模锻件的截面相差较大时，则应采用闭式滚压模膛。
名称坯料变形适用范围坯料高度减小横截面积增大锻件的生产自由锻生产中最常用的工序坯料横截面积减小长度增大件的生产为达到规定的锻造比和改变金属内部组织结构拔长经常与镦粗交替反复使用冲孔使坯料具有通孔或盲孔环类件冲孔后还应进行扩孔工作弯曲使坯料轴线产生一定曲率扭转坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角坯料的一部分相对于另一部分平移错开生产曲拐或曲轴类锻件所必须的工序切割分割坯料或去除锻件余量2
机械制造基础13[1]
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机械制造基础13[1]
13.6 高压水射流切割 13.6.3 高压水射流切割的特点
（1）无切割方向的限制，可作全方位的切割；
（2）不会产生热变形，不需二次加工，可节省 时
间及制造成本。
（3）加工切割速度快，效率高，加工成本低。
（4）可以轻松地切割不锈钢板或坚硬的大理石、
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机械制造基础13[1]
13.7 粉末锻造成形工艺 13.7.2 粉末锻造的工艺特点与应用
常用的粉末锻造方法有粉末锻造、烧结锻 造、 锻造烧结和粉末冷锻。广泛应用于金属加工、 机 械制造、精密仪器、石油和钻探、家电、电 机及 电器制造业等领域。
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13.8 拓展训练
声振动。在工具1的超声振动和一定压力下，磨
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机械制造基础13[1]
13.4 超声波加工 13.4.1 超声波加工的基本原理
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机械制造基础13[1]
13.4 超声波加工 13.4.2 超声波加工的特点
（1）加工范围广。
（2）切削力小，功率消耗低。
（3）工件加工精度高、表面粗糙度低，被加工 表
可以加工它们难以加工的半导体和非金属的硬 脆
材料。其主要于如下方面：
（1）型孔和型腔的加工。 （2）切割加工。
（3）超声波清洗。
（4）超声波焊接。
（5）复合加工。
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机械制造基础13[1]
13.5 电解加工 13.5.1 电解加工原理
电解加工原理是利用金属 在电解液中的电化学阳极溶 解原理去除工件上多余材料 的，如图13-5所示。
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)
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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)
机械设计基础中的机械制造工艺了解常用的制造方法与工艺流程
机械设计基础中的机械制造工艺了解常用的制造方法与工艺流程在机械设计领域中，了解常用的机械制造方法与工艺流程，是一项重要的技能。
通过掌握这些知识，可以帮助工程师更好地设计和制造高质量的机械产品。
本文将介绍几种常用的机械制造方法和相应的工艺流程。
第一种常用的制造方法是铸造。
铸造是将熔化的金属或合金倒入模具中，等待其冷却凝固而形成的制造方法。
这种方法适用于形状复杂、尺寸较大的零件制造。
其具体工艺流程包括：制作模具、熔化金属、倒入模具、冷却、脱模、修整等步骤。
铸造具有成本低、生产效率高等优势，被广泛应用于各个领域。
第二种常用的制造方法是机械加工。
机械加工是通过机床等设备对工件进行切削、钻孔、铣削等加工过程，从而获得符合要求的零件。
这种方法适用于制造各种形状、尺寸的零件，加工精度高。
其工艺流程主要包括：工件定位、夹持、刀具路径规划、加工操作等步骤。
机械加工具有灵活性强、加工精度高的特点，在机械制造中占据重要地位。
第三种常用的制造方法是焊接。
焊接是将两个或多个工件通过加热或压力等方式连接在一起的方法。
这种方法适用于大型结构件组装、连接等操作。
焊接的工艺流程包括：准备工作、焊接设备设置、焊接工艺参数规定、焊接操作等步骤。
焊接是一种高效、经济、可靠的连接方法，在制造过程中被广泛采用。
第四种常用的制造方法是锻造。
锻造是通过对金属材料施加压力，使其在固态下发生塑性变形，从而获得所需形状的制造方法。
这种方法适用于制造强度要求高的零件。
其工艺流程主要包括：选材、预热、变形、修整等步骤。
锻造具有材料利用率高、力学性能优良的特点，被广泛应用于航空航天、汽车等行业。
除了以上提到的常用制造方法外，还有许多其他的制造方法和工艺流程，如冲压、注塑、剪切等。
这些方法和工艺流程各有适用的领域和特点，对于工程师来说，了解多种制造方法和工艺流程，可以灵活应用于各种机械设计和制造项目中，提高工作效率和产品质量。
综上所述，机械设计基础中的机械制造工艺涵盖了多种常用的制造方法和工艺流程。
机械制造基础(1)
《机械制造基础》作业答案及复习第1次作业第9章一、判断题1.在切削加工中，进给运动只能有一个。
（）2.在切削加工中，进给运动可以是连续的，也可以是间歇运动。
（）3.积屑瘤在加工中没有好处，应设法避免。
（）4.刀具的前角增大，切削温度降低。
（）5.切削温度高是刀具磨损的主要原因。
（）6.粗加工时，刀具应选用较小的前角。
（）7.在工艺系统刚性不足的情况下，应选取较小的主偏角。
（）8.主切削力Fc是计算机床功率及设计夹具、刀具的主要依据。
（）9.切削功率主要是主运动和主切削力所消耗的功率。
（）10.积屑瘤是在中等切速加工塑性材料条件下的一个重要物理现象。
（）二、选择题1.粗加工时，选择切削用量时首先要确定（）A.进给量fB.背吃刀量apC. 切削速度VcD.以上选项都不是2.切削钢件类等塑性材料时，应选择（）类硬质合金。
A.YGB.YTC. YWD.YN3.. 纵车外圆时，不消耗功率但影响工件精度的切削分力是（）。
A. 进给力B. 背向力C. 主切削力D. 总切削力4.影响切削温度的主要因素是（）A. 工件材料B. 切削用量C. 刀具几何参数D. 切削液5.刀具的前角增大，切削力（）。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定6.下列影响切削加工后表面粗糙度因素中，错误的说法是（）A、提高切削速度B、提高被加工材料的塑性C、加大刀具的前角D、抑制积屑瘤的产生7.起到冷却和润滑作用的切削液是（）A. 水溶液B. 乳化液C. 切削油D. 以上选项都不是8.关于刀具材料的选用，下列说法正确的是（）A.高速钢的热硬性好，适合制造用于高速切削的刀具B.YG类硬质合金比YT类硬质合金韧性好C.YG类硬质合金比YT类硬质合金硬度高D.高速钢的导热系数比硬质合金小9.机床的主运动是指（）A、刀具进给运动B、尾架运动C、车床主轴转动D、车床电机转动10.切削温度一般指切屑与刀具（）接触区域的平均温度。
A.前刀面B、后刀面C、水平面D、切削平面第2次作业第10章一、判断题1.传动装置把动力源的运动和动力传递给执行件。
《机械制造基础》试题库
《机械制造基础》试题库一、填空题1、设计给定的尺寸称为，孔用字母表示，轴用字母表示。
2、轴承内圈与轴采用配合，外圈采用配合。
3、允许零件几何参数的变动量称为。
4、按互换的程度不同，零部件的互换性可分为互换和互换。
5、公差类型有公差，公差，公差和。
6、配合是指相同的，相互结合的孔和轴的公差带的关系。
7、根据配合的性质不同，配合分为配合，配合，配合。
8、形状公差包括，，，圆柱度，线轮廓度，面轮廓度。
9、国际单位制中长度的基本单位为10、位置公差包括，，，同轴度，对称度，位置度，圆跳动，全跳动。
11、表面粗糙度Ra、Rz、Ry三个高度参数中，是主要参数12、已知某基准孔的公差为0．013，则它的下偏差为 mm，上偏差为 mm。
13、采用直线度来限制圆柱体的轴线时，其公差带形状是。
14、符号是指。
15、定位公差有、和位置度三个项目。
16、孔的公差带在轴的公差带之上为__ ____配合；•孔的公差带与轴的公差带相互交迭为____ __配合；孔的公差带在轴的公差带之下为 __ _配合。
17、孔的最大实体尺寸即孔的___ ____极限尺寸。
18、形位公差有、和位置度三个项目。
19、基本尺寸是指。
20、实际偏差是指，极限偏差是指。
21、孔和轴的公差带由决定大小，由决定位置。
22、已知某一基轴制的轴的公差为0、021mm，那么该轴的上偏差是。
下偏差是。
23、已知某基准孔的公差为0、013mm，则它的下偏差为 mm，上偏差为 mm。
24、021.040+Φ mm的孔与009.0025.040--Φmm的轴配合，属于制配合。
25、012.0009.050+-Φmm的孔00013.050-Φ的轴配合，属于制配合。
26、配合代号为Ф50H10/js10的孔轴，已知ITl0＝0、100mm，其ES＝ mm，EI= mm，es＝ mm，ei= mm27、巳知基本尺寸Φ25mm的轴，其最小极限尺为Φ24．98mm，公差为0、01mm，则它的上偏差是 mm，下偏差是 mm。
机械制造基础 第二篇 锻压成形 第二讲 模锻共38页文档
• 三、模锻与自由锻相比，有如下缺点 1. 模锻设备受吨位限制,锻件质量一般
在150kg以下 2. 制造锻模成本高,不适合小批量生产 锻模适合于小件大批量生产
• 四、 根据使用设备不同,可分为: 锤上模 锻、胎模锻、压力机上模锻等
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§2–3–1 锤上模锻
一、锤上模锻所用的锻模如图所示：
4
二、模膛按功用不同分类 1、 模锻模膛 ① 终锻模膛： 作用：使坯料最后 变形到锻件 所要求的形 状和尺寸
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三、为了使金属易充满模膛和减少工序，零件的外 形应力求简单、平直、对称，避免零件截面间差 别过大，或具有薄壁、高筋、凸起结构
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四、在零件结构允许的条件下，应尽量避免深孔或 多孔结构 当孔径<30mm；或孔深大于直径两倍时，锻造 困难，只能采用机加工方法成形，如：多孔齿轮
五、应考虑采用锻造—焊接或锻造—机械联接组合 工艺
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⑷ 润滑: 加润滑剂减少摩擦、磨损 * 拉深过程中的另一缺陷：起皱
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• 为防止起皱，可采用设置压边圈方法解决
• 也可通过增加毛坯的相对厚度（t/D)和拉深系数 (m)的途径来解决
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（二）弯曲 弯曲是将坯料弯成一定角度和曲率的变形工序
弯曲时的纤维方向
1. 坯料的受力状况是: 内侧受压,外侧受拉
间隙过大
23
⑴ 对冲裁件表面要求较高—选较小间隙值 ⑵ 对冲裁件表面要求不高—选较大间隙值 ⑶ 在冲压手册中可以查到凸凹模的间隙值,
• 对于冲裁件断面质量要求较高时,可以将表中 数值减小1／3 ⑷ 经验公式计算： c=mt 式中 c—凸凹模的单边间隙 t—板料厚度 m—与板料性能及厚度有关的系数
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机械制造基础 第二篇 锻压成形 第二 讲 模锻
常用锻造方法
常用锻造方法
1. 自由锻，这可是最基础的锻造方法啊！就好比搭积木，一块一块地把金属塑造出你想要的形状。
比如说锻造一个简单的铁铲，这就可以用自由锻呀，是不是很厉害？
2. 模锻也很了不起啊！就好像做蛋糕用模具一样，把金属放到特定的模具里，一下子就出来个成型的东西。
像那些精致的汽车零件，很多不就是通过模锻制造出来的嘛，神奇吧！
3. 还有胎膜锻呢，哎呀呀，这个就像是给金属穿了一件特别定制的衣服。
比如要做个特别形状的摆饰，胎膜锻就能发挥大作用啦，有意思吧？
4. 锻造中的辊锻也超棒的呀！就像是让金属在轮子上跳舞，从而变成我们需要的样子。
像一些长长的铁棍，不就是通过辊锻变得笔直又好用的嘛，多牛啊！
5. 径向锻造也不能小瞧呢！这简直就是给金属来一场精准的“手术”。
想象一下把一根粗棒逐渐锻造成细细的针，径向锻造就能做到，厉害不厉害？
6. 挤压锻造也很重要呀！可以把金属像挤牙膏一样挤出来。
比如制造无缝的金属管，挤压锻造就能大显身手啦，这多神奇啊！
总之，这些常用锻造方法各有各的厉害之处，都是制造各种好东西的妙招啊！。
常用锻造方法
其导轨较长； • 2）为使锤头运动准确，机架(frame)与砧座(anvil)相连接，且
最大锻件质量<1500Kg, 但需要一套辅助设备（蒸 气锅炉或空气压缩机）。 • 主要组成部分有工作气缸1、落下部分2、机架3、 砧座4和操作手柄5等。
常用锻造方法
常用锻造方法
• （3） Hydraulic press (液压机或水压机） • 利用高压水的压力代替锻锤的冲击力。其吨位用压
力表示，可锻造<300吨的铸锭，且锻透深度较大， 但设备投资较大。
• 包括确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序和精 整工序的工步，以及所需的工具，确定工步的顺序 及变形尺寸等。
• 各类自由锻件的基本变形工步方案见表2-4。
• 3、The calculation of blank`s quantity and size （计算坯料重量和尺寸）
• 锻造用的坯料有两类：钢材和钢坯，用于中、小型 锻件；另一类为铸锭，用于大、中型锻件。
常用锻造方法
4.Characteristics and Applications
• Advantages: • (1) 使用工具简单，不需昂贵的模具； • (2)可以锻造各种重量的锻件，大型锻件，它
几乎是唯一的方法； • (3)所需的设备吨位较低。 Disadvantages: • (1)锻件的尺寸精度较低，加工余量大； • (2)锻件的形状受到一定的限制（比较简单）； • (3)生产率较低，劳动强度大。 • 应用：单件小批量生产。
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02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—锻模模膛
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备
常用模锻方法
胎模锻造 锤上模锻 压力机上模锻
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—胎模锻 胎模锻造成形：在自由锻设备上，使用可移
动的胎模生产锻件的锻造方法。 胎模是不固定在自由锻锤上的，使用时放上
优点：工具简单，灵活性大，特别适用于单件、小 批生产，自由锻是大型件唯一的锻造方法。
缺点：生产效率低，对工人的技术要求高，劳动强 度大，锻件精度差。
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备 模锻：使加热到锻造温度的金属坯料在锻模模膛内一
次或多次承受冲击力或压力的作用，而被迫流动成形以获 得锻件的压力加工方法。
手工自由锻与百炼钢
第一节 金属塑性成形工艺概述
第一节 金属塑性成形工艺概述
第一节 金属塑性成形工艺概述
第一节 金属塑性成形工艺概述
第一节 金属塑性成形工艺概述
第一节 金属塑性成形工艺概述
第一节 金属塑性成形工艺概述
第一节 金属塑性成形工艺概述
第一节 金属塑性成形工艺概述
第一节 金属塑性成形工艺概述
去，不用时取下来。
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—胎模锻
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—胎模锻特点
1、与自由锻造相比，生产率高、锻件品质好、 节省金属材料、降低锻件成本。
2、不需要专用锻造设备，模具简单，容易制 造。但锻件品质不如固定模膛成形的锻件好。
3、胎模成形只适用于小批量生产。
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—锤上模锻 锤上模锻所用设备为模锻锤，由它产生的冲
击力使金属变形。模锻锤的吨位（落下部分的重 量）为 l～16 t。
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—锤上模锻
锻模如图所示。 上模和下模分别用楔 铁固定在锤头和模垫 上，模垫用楔铁固定 在砧座上。上模随锤 头作上下往复运动。
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—曲柄压力机上模锻 3、金属变形量过大，不易使金属填满终锻模膛。
曲柄压力机上模锻与锤上模锻比较、具有锻件精 度高、生产率高、劳动条件好和节省金属等优点。曲 柄压力机上模锻适合于成批、大量生产。
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—平锻机上模锻
二、自由锻及其常用工艺与设备 自由锻：用冲击力或压力使金属在锻造设备
的上下砧块间产生塑性变形，从而获得所需几何 形状及内部品质的锻件的压力加工方法。
02 锻造成形工艺与设备
二、自由锻及其常用工艺与设备
自由锻
手工自由锻 机器自由锻
02 锻造成形工艺与设备
百炼钢刀的历史
第一节 金属塑性成形工艺概述
平锻机的主要结构与 曲柄压力机相同，只不过 其滑块水平运动，故被称 为平锻机。
平锻机的吨位一般为 500～31500kN，可加工 直径为25～230 mm的棒 料。
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—平锻机上模锻
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—平锻机上模锻 工艺特点： 1、最适合锻造在相互垂直方向上有凹挡、凹孔的锻件，
三、模锻及其常用工艺与设备—摩擦压力机上模锻 特点： 1、适应性强，可实现轻打、重打、多次锻打。 2、适合于再结晶速度慢的低塑性合金钢和有色金
属的模锻。 3、摩擦压力机一般只能进行单膛锻模。对于形状
复杂的锻件，需要在自由锻设备或其他设备上制 坯。
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—曲柄压力机上模锻
第13章 02 常用锻造方法
02 锻造成形工艺与设备
主要内容 一、锻造成形的分类与特点 二、自由锻及其常用工艺与设备 三、模锻及其常用工艺与设备 四、锻造自动生产线
02 锻造成形工艺与设备
一、锻造成形的分类与特点
锻 自由锻
造
成 形 模膛锻造（模锻）
胎模锻造 固定模膛锻造
02 锻造成形工艺与设备
第一节 金属塑性成形工艺概述
02 锻造成形工艺与设备
二、自由锻及其常用工艺与设备—锻锤自由锻
常用设备：空气锤、蒸汽锤等
02 锻造成形工艺与设备
二、自由锻及其常用工艺与设备—锻锤自由锻
02 锻造成形工艺与设备
二、自由锻及其常用工艺与设备—压力机上自由锻
02 锻造成形工艺与设备
二、自由锻及其常用工艺与设备 自由锻造特点
曲柄压力机的传动系统 （如图）曲柄连杆机构的 运动由离合器控制。
曲柄压力机的吨位一般是 2000～120000kN
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—曲柄压力机上模锻
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—曲柄压力机上模锻
工艺特点： 1、锻件的尺寸公差、机械加工余量和模锻斜度都比 锤上模锻的小。 2、曲柄压力机的作用力是静压力，主要模膛都设计 成镶块式的。模制造简单，更换容易，节省贵重模具 材料。
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—锤上模锻
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—压力机上模锻 按所使用的模锻设备，压力机上模膛成形主
要可分为： 摩擦压力机上模锻 曲柄压力机上模锻 平锻机上模锻
02 锻造成形工艺与设备
三、模锻及其常用工艺与设备—摩擦压力机上模锻
02 锻造成形工艺与设备
可以锻出锤上和曲柄压力机上无法锻出的锻件。 2、平锻件的斜度小，余量、余块少，冲孔不留连皮，
材料利用率可达85％～95％。 3、对非回转体及中心不对称的锻件用平锻机较难锻造，
且平锻机造价较高。
02 锻造成形工艺与设备
四、锻造自动生产线