第二篇 锻造工艺与模具设计.
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。
锻造工艺与模具设计
2. 剪切过程
是通过上下两刀片作用给坯料以一定压力F，在坯料 内产生弯曲和拉伸变形，当应力超过材料的剪切强度时 发生断裂。
剪切三阶段：
一、刀刃压进棒料，塑性变形区不大， 由于加工硬化的作用，刃口 端处首先出现裂纹； 二、裂纹随刀刃的深入而继续扩展； 三、在刀刃的压力作用下，上下两裂纹间的金属被拉断，造成S形 断面。
这种下料方法的缺点是： 1）坯料局部被压扁。 2）断面不平整。 3）剪断面常有毛刺和裂纹。
3. 剪切下料可分为两种：
①专用剪床下料，即在专用剪床上进行；
②其它设备上剪切下料，即在压力机、 液压 机锻锤上用剪切模具进行下料。
4. 质量问题：
坯料局部被压扁、端面不平整、剪断面常有毛 刺和裂缝。
5. 剪床上的剪切装置
⑶气体
常见的残存气体是氧、氮、氢等。氢是钢中危害最大 的气体。
对于白点敏感钢，当氢含量达到一定数值后，冷却时易 产生白点缺陷。氢含量高还会引起氢脆现象，钢的塑性显 著下降。
只要气泡不是敞开的或气泡内壁没有被氧化，通过锻造 可以焊合，但皮下气泡常常容易引起裂纹。
⑷缩孔和疏松
缩孔在冒口区，由于冷却时钢液补充不足而形成， 含有大量杂质，必须将缩孔与冒口一起切除。
由金属学所学内容知，钢锭的内部缺陷主 要集中在冒口、底部和中心部分。其中冒口和 底部作为废料应予切除。但冒口有补缩和容纳 夹杂物、气体以纯净锭身的作用，因此应占钢 锭的一定比例。冒口切除15％～20％。
四、大型钢锭的主要缺陷
钢锭的常见缺陷有：偏析、夹杂、气体、气 泡、缩孔、疏松、裂纹和溅疤。
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。
棒料2送进剪床后，用压板3固紧，下料长度L0由 可调螺杆5定位，在上刀片4和下刀片1的作用下将 毛坯6剪断。
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。
锻造工艺过程及模具设计PPT课件
第3章 自由锻主要工序分析
3.1 自由锻工艺过程 ①什么是自由锻? ②自由锻分类? ③自由锻主要工序有哪些? ④自由锻工艺过程的特征?
三个方面:通用性;设备功率小;效率低 ⑤自由锻工序分类? （3个工序）见表3-1
74
75
76
77
78
自由锻件分类
79
80
81
82
83
84
第3章 自由锻主要工序分析
不完全退火(也称球化退火)：适用于过共析钢，如T8、T12、Gcrl5等。将钢 锻件加热到Ac，以上10～20℃，经过较长时间的保温，然后随炉缓冷至4００～ 500 ℃取出空冷，以获得珠光体组织。
72
等温退火：一般是用于亚共析钢、共析钢和过共析钢。将钢锻件加热到Ac３ (亚共析钢)或Ac１(过共析钢)以上20～30 ℃ ，保温一段时间后，快速冷却到 Ac．以下某一温度作较长时间的等温保温，使奥氏体较好地转变成珠光体，然 后炉冷或空冷。等温逞火可获得比完全退火更为均匀的组织，还可比完全退火缩 短退火时问，提高生产率。
117
3.2 自由锻基本工序分析 镦粗 ①镦粗的定义? ②镦粗的目的?
85
③平砧镦粗与镦粗比? ④平砧镦粗的变形分析?
86
87
减小镦粗鼓形的措施
88
89
垫环镦粗
90
局部镦粗
91
二、拔长 1.拔长定义与目的？ 2.拔长类型？ ①平砧拔长
92
93
3.拔长变形过程分析 ①拔长时的锻造比？ ②拔长时的变形特点？ ③拔长缺陷与防止措施？
预防白点退火：用于防止白点的专用热处理工艺。 2)正火将钢锻件加热到Ac3(亚共析钢)或Acm。(过共析钢)以上30～50℃，有些高 合金锻件加热到Ac3或Accm以上100～150℃，保温一段时间后空冷。对于亚共析 钢、共析钢和过共析钢，除了细化晶粒、消除内应力外，如还要求增加强度和韧 性，或要消除网状碳化物，便应采用正火。 (3)调质将钢锻件先淬火，然后进行高温回火的热处理工艺叫调质，常用于中碳 钢和合金结构钢，以获得蘸好的力学性能。
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。
锻造工艺过程及模具设计
锻造工艺过程及模具设计锻造是一种通过对金属材料进行加热和塑性变形来制造零件的工艺。
它广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
锻造工艺过程中，模具设计起着至关重要的作用。
本文将介绍锻造工艺的基本过程，并探讨模具设计的要点和技巧。
一、锻造工艺过程锻造工艺过程通常包括以下几个步骤：材料准备、加热、装料、锻造、冷却和后处理。
1. 材料准备：选择合适的金属材料是成功进行锻造的关键。
常用的锻造材料有碳钢、不锈钢、铜合金等。
在材料准备阶段，需要对材料进行清洁和切割，以便于后续的加工操作。
2. 加热：将金属材料加热至适当的温度，使其达到塑性变形的状态。
不同的金属材料需要加热到不同的温度范围，以确保其具有足够的可塑性。
3. 装料：将预热好的金属材料放入模具中。
模具是用来限制和塑性变形金属材料的工具，它的设计和制造直接影响着锻造零件的质量和形状。
4. 锻造：在加热和装料后，施加压力使金属材料发生塑性变形。
锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。
冷锻适用于低碳钢等硬度较低的金属材料，热锻适用于高碳钢等硬度较高的金属材料。
5. 冷却：锻造完成后，将锻造件从模具中取出，进行冷却。
冷却的目的是使锻造件快速降温，以增加其强度和硬度。
6. 后处理：锻造件经过冷却后，还需要进行后处理。
后处理可以包括修整、抛光、热处理等工序，以进一步提高锻造件的性能和表面质量。
二、模具设计要点和技巧模具是锻造工艺中不可或缺的工具，其设计和制造直接关系到锻造件的质量和形状。
以下是一些模具设计的要点和技巧：1. 合理选材：模具的材料应具有足够的硬度和耐磨性，以承受锻造过程中的高温和高压。
常用的模具材料有合金工具钢、合金铸钢等。
2. 结构简单：模具的结构应尽可能简单，便于制造和维修。
过于复杂的结构会增加制造难度，降低模具的使用寿命。
3. 合理布局：模具的布局应合理，使得锻造过程中的力分布均匀。
同时，还要考虑模具的强度和刚度，以避免变形和破坏。
4. 充分利用材料：在模具设计中，应尽量减少废料的产生，充分利用材料。
锻造工艺与模具设计(技术经验)
19
学习研究
20
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
14
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。
学习研究
15
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
学习研究
16
学习研究
17
学习研究
18
学习研究
学习研究
33
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
学习研究
34
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，
(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。
学习研究
10
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
锻造工艺过程及模具设计 ppt课件
17
2020/12/27
18
2.铸造
2020/12/27
19
2020/12/27
20
2020/12/27
21
2020/12/27
22
3.压铸
2020/12/27
23
2020/12/27
24
2020/12/27
25
4.注塑
2020/12/27
26
2020/12/27
27
2020/12/27
2020/12/27
8
2020/12/27
9
压铸和注塑的发展100多年的历史。
2020/12/27
10
从工艺的角度谈区别
1.锻造
2020/12/27
11
2020/12/27
12
2020/12/27
13
2020/12/27
14Biblioteka 2020/12/2715
2020/12/27
16
2020/12/27
除上述切割方法外，还有等离子切割法、电子束切割法、阳极切割法等。
2020/12/27
47
2.3 模锻时的润滑 ①锻造时为什么要润滑? ②润滑剂的分类? （传统的润滑剂、新型的
润滑剂）
2020/12/27
48
第二章 锻前加热
3.1 一般加热方法 金属材料锻前加热的目的：
是为了提高金属的塑性，降低变形抗力，以利于 锻造和获得良好的锻后组织。
2020/12/27
35
2020/12/27
36
2020/12/27
37
第一章 概述
1.2 锻造生产的发展过程 ① 模锻件的数量增加,自由锻造的数量减少; ② 材料利用率; ③ 模锻的流程; （备料………校正） ④ 20世纪锻造的基本发展情况?
模具概论第二节锻造工艺及模具结构
第四章 其他模具第二节 锻造工艺及模具结构中国古代锻造史一、锻造工艺（一）锻造工艺概述1.锻造概念对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方式，如图4-15所示图4-15锻造零件2.锻造成型分类：按所用的工具不同，锻造可分为自由锻和模锻两大类。
3.锻造生产的工艺进程为：下料—加热—锻造—热处置—查验。
（二）自由锻（open die forging ）自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而取得所需形状及尺寸和必然机械性能的锻件的一种加工方式，称为自由锻。
早在3000多年前，我国劳动人民就已熟练地应用锻造方法制造生产工具和各类兵器。
河北藁城出土商代遗址中有兵器、金丝、金箔。
1.自由锻分类手工锻造和机械锻造两种。
手工锻造只能生产小型锻件，生产率也较低。
机械锻造是自由锻的主要方式。
2.自由锻特点（1)金属坯料可朝各个方向自由流动，不受限制；（2)所用工具简单，设备和工具通用性强，本钱低；（3)锻件精度较低，生产率低；（4)其形状和尺寸主要由操作者的技术来控制。
自由锻主要用于品种多，产量不大的单件小批量生产，也可用于模锻前的制坯工序。
3.自由锻设备：锻锤（包括空气锤、蒸汽－空气锤），如图4-16(a)所示；液压机，如图4-15(b)所示。
图4-16（a）空气锤图4-16（b）液压机4.自由锻工序（1）大体工序：锻造进程中直接改变坯料形状和尺寸的工序。
如镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、锻接等，如图4-17所示。
图4-17大体工序（2）精整工序：修整锻件最终形状和尺寸、消除表面不平和歪斜的工序。
如修整鼓形、校平、校直等，如图4-18所示。
图4-18精整工序 （3）辅助工序：为方便大体工序的操作而预先进行局部小变形的工序。
如倒棱、压肩等，如图4-19所示。
图4-19辅助工序5.典型自由锻工序加工及应用压肩倒棱 预压钳把 修整鼓形 断面校平弯曲校正（1）镦粗：是使坯料的截面增大，高度减小的锻造工序。
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。
毕业设计锻造工艺分析与模具设计
毕业设计锻造工艺分析与模具设计引言：锻造是一种常用的金属成形工艺，通过将金属材料加热至一定温度后，施加压力使其发生塑性变形，从而得到有一定形状和性能要求的零件。
锻造工艺及其模具设计对于产品质量和生产效率具有重要影响。
本文将通过对锻造工艺的分析以及模具的设计，来提高锻造工艺的可靠性和效率。
一、锻造工艺分析：1.工件材料选择：锻造材料应具有良好的塑性和延展性，常用的锻造材料有钢、铝合金、铜等。
2.工件形状：锻造可以制造出各种形状的零件，包括轴类零件、板类零件、环件、齿轮等。
根据不同工件形状选择合适的锻造工艺和模具。
3.工艺流程：锻造的工艺流程主要包括预加工、加热、锻造和冷却四个步骤，其中加热和冷却步骤对于工件的质量和机械性能影响较大。
二、模具设计：1.模具材料选择：模具的材料应具有高强度、高硬度和耐磨性，一般选择优质的合金钢或高速钢。
2.模具结构设计：根据工件的形状和要求设计模具的结构，包括模座、上模板、下模板、合模机构等部分。
合理的模具结构能够提高锻造的生产效率和产品质量。
3.模具的制造与使用：模具的制造需要严格按照设计要求进行工艺加工，包括切割、铣削、磨削等工序。
在使用过程中，要注意模具的保养和维护，以延长模具的使用寿命。
三、锻造工艺改进：1.工艺参数调整：通过对锻造工艺参数的优化调整，可以改善工件的质量和机械性能，如锻造温度、锻造速度、锻造压力等。
2.工装夹具设计：合理设计工装夹具能够提高生产效率和工件的一致性，减少工人的劳动强度。
3.自动化生产：采用自动化设备进行锻造，可以减少人力投入，提高生产效率和产品质量。
结论：通过对锻造工艺的分析和模具的设计，可以提高锻造工艺的可靠性和效率，同时改善产品的质量和机械性能。
随着科技的不断进步，锻造工艺将更加高效、精确和自动化。
在实际应用中，我们应根据具体情况进行灵活运用，并不断探索新的锻造工艺和模具设计方法，以满足不断变化的市场需求。
锻造工艺与模具设计实验指导书
《锻造工艺与模具设计》实验指导书实验一、空气锤结构及工作原理一、实验目的（1）了解750kg空气锤的组成、各部分作用；（2）掌握750kg空气锤工作原理及操纵方法。
二、实验设备及厂房750kg空气锤，实训中心厂房三、实验内容（1）空气锤的组成部分如图2-4-10所示。
（2）对照示意图和实物，说出空气锤结构部分包括的内容及作用。
工作部分：包括落下部分（活塞、锤杆和上砧块）和锤砧（下砧、砧垫和砧座）传动部分：由电动机、带和带轮、齿轮、曲柄连杆及压缩活塞等组成操纵部分：由上下旋阀、旋阀套和操纵手柄等组成机身：由工作缸、压缩缸、立柱和底座组成。
（3）简述空气锤的工作原理四、实验总结整理每个同学按上述内容完成实验报告实验二、典型锻件的模锻工艺设计一、实验目的（１）学会分析模锻件的结构工艺性。
（２）学会用CAPP 软件进行模锻工艺设计。
（３）学会制定模锻工艺过程。
（４）学会分析模锻件锻后的质量。
二、实验设备及要求微型计算机、CAPP软件三、实验内容模锻的锻造工艺过程通常包括以下内容。
1、绘制模锻锻件图模锻锻件图是根据零件图及模锻工艺特点制定的，它是确定变形工序、设计和制造锻模、计算坯料和检验锻件的依据。
在确定模锻锻件图时需预先考虑锻件的分模面、加工余量、锻造公差、工艺余块、模锻斜度及圆角半径等因素。
（１）分模面分模面即锻模上、下模或凸、凹模的分界面。
分模面可以是平面，也可以是曲面。
锻件分模面的位置选择是否合理，关系到锻件成形、锻件出模、材料利用率等一系列问题。
其选择原则是：分模面应选在模锻件具有最大水平投影尺寸的位置上，最好为锻件中部的一个平面，并使锻件上加工余量最少，上、下模膛深度最浅且尽可能基本一致。
这样可使上、下模膛具有相同的轮廓，易于发现上、下模的错移，金属容易充满模膛，便于取出锻件，并利于锻模的锻造。
在保证上述基本原则的基础上，为提高锻件质量和生产过程的稳定性，还应考虑以下要求。
①饼块类锻件的高度小于或等于直径时，应取径向分模，而不能选轴向分模，以利于锻模、切边模的加工制造和减少余块等金属消耗。
锻造工艺学与模具设计(《锻造工艺学与模具设计》辅导教案)
《锻造工艺学与模具设计》辅导教案机电工程学院压力加工教研室第一次讲课一、讲授内容第一章绪论一、锻造工艺学及其性质二、锻造生产的特点及其在国民经济中的作用三、我国锻造生产的历史，现状及发展趋势四、锻造生产方法的分类及工艺流程五、课程的任务。
第二章锻造用原材料及下料方法第一节锻造用钢锭及型材一、钢锭及其冶炼.二、钢锭的结构三、钢锭的内部缺陷四、型材及其常见缺陷第二节下料方法一、剪切法二、锯切法三、砂轮片切割法四、折断法五、气割法六、其它下料方法二、难点1、钢锭和型材的缺陷产生原因及其危害。
2、各种下料方法的原理。
三、基本概念偏析、夹杂、缩孔、疏松、溅疤、划痕、折迭、粗晶环四、思考题1、试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。
2、钢锭常见缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？3、常见的型材缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？4、锻造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特点？5、铸锭作为锻造坯料时如何下料？五、要求重点掌握的知识点1、钢锭结构及其常见内部缺陷。
2、型材及其常见缺陷。
3、常用下料方法及其选择原则。
六、所需学时2小时第二次讲课一、讲授内容第三章锻造的热规范第—节金属的锻前加热一、加热的目的二、加热方法第二节金属加热时产生的缺陷及防止措施一、氧化二、脱碳三、过热四、过烧五、裂纹第三节锻造温度范围的确定一、始锻温度的确定二、终锻温度的确定第四节金属的加热规范一、加热规范制定的原则及方法二、钢锭的加热规范三、中、小型钢坯的加热规范二、难点1、氧化和脱碳的共性和异性。
2、过热和过烧的相关性及其区别3、加热过程温度应力、组织应力和残余应力的产生机理及其应力分析。
4、始锻温度和终锻温度正确选择的必要性。
5、加热速度的影响因素及其影响规律。
三、基本概念加热规范、氧化、脱碳、过热、过烧、过热温度、过烧温度、始锻温度、终锻温度、锻造温度范围、金属加热规范、最大可能的加热温度、允许的加热温度、温度头、均热保温、最小保温时间、最大保温时间四、思考题1、试说明锻前加热的目的和方法。
毕业设计锻造工艺分析与模具设计
锻造模具设计摘要模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。
随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车性能不断提高，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，锻造新工艺、省材、节能工艺等技术的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要。
我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。
本文主要是以轴类锻件的生产，加工工艺等，设计制造了，一些模具，包括，堕轮锻件的镦粗，终锻等后期加工模具。
首先介绍了，模具的一些简单情况，模具的分类，发展现状和趋势等，其次介绍了，零件的工艺性，毛坯的制定，镦粗，终锻模膛的设计，包括飞边槽的设计。
关键词：模具，终锻模膛，飞边槽，钳口，镦粗An inert wheel forging the design specificationAbstractMold is mechanical manufacturing technology advanced, profoundly important technical equipment，High production efficiency, material with high efficiency and good quality, technology parts good adaptability etc. Characteristics.Widely used in motor vehicles, machinery, aerospace, aviation, light industry, electronics, electric appliances, instruments and other industries.With the rapid development of China's automobile industry,The car's performance to improve, Auto parts of high precision, complicated shape of forging an increasing demand for,Forging new craft, material, energy saving technology province technology development for new type of car parts production is especially important.Our country stamping die in the number no matter, or in quality, technology and ability are already has great development,But with the national economy needs and the advanced world level, compared to a gap still, Some large, sophisticated, complex, the long life of high-grade die every year in the importation of large still, Especially in high-grade car covering mould, at present still mainly rely on imports.The paper is an inert round of forging production, Processing techniques, Design and manufacturing, some mould, including, fall round of forgings upsetting, eventually forging, and trimming punching production processing mould.Firstly introduces, die some simple case, the classification of mould, development situation and trends,Secondly introduces, the technology of parts, blank the formulation, the upsetting, and the design of the chamber forging die,Including flash slots of design, Introduced again, trimming punching the design of the composite film.Key words:Mould,Finally bore, Flash tank,Clamp mouth,Upsetting,Trimming, punching目录1．绪论 (1)1.1模具工业简介 (1)1.2模具分类 (1)1.3热锻的目的有三方面 (2)1.4我国锻造模具发展现状和趋势 (2)2.课题的分析拟定 (3)2.1零件的工艺性分析 (3)2．1.1制件的技术要求 (3)2．1.2确定工艺方案 (4)3.制定锻件图 (5)3.1确定分型面 (5)3.2确定加工余量和公差 (6)3.3估算锻件质量m (7)3.4计算加工余量公差 (7)3.5技术条件 (7)3.6模锻斜度 (8)4.设计终锻模膛 (8)4.1绘制齿轮热锻件图 (8)4.2确定飞边槽的尺寸 (9)4．2.1飞边槽形式 (9)4.2.2飞边槽的作用： (10)4.2.3飞边槽的尺寸确定方法： (10)4.3钳口的确定 (11)5.制坯模膛的设计 (13)5.1确定终锻模设备吨位 (13)5.2设计制坯模锻 (13)5.3制坯工步的确定 (15)5.4确定坯料长度 (15)6.锻模结构设计 (16)6.1模膛布置 (16)6.2镦粗台的设计 (16)6.3模块尺寸及要求 (17)6.4模块材料 (18)6.5燕尾槽尺寸 (18)7.模锻工艺流程 (18)8.锻模模具材料及其热处理的确定 (18)8.1锻锤模及切边模模具材料的确定 (18)8.2模具材料热处理的硬度要求 (18)9.热锻模的失效形式 (19)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1．绪论1.1模具工业简介模具工业是国民经济的重要基础工业之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4
d h
2
锻件的各种尺寸和余量公差
圆形锻件的外廓包容体重量：
Gb
4
d 2 h
，g/ cm
式中ρ—锻件材质密度
非圆形锻件的外廓包容体重量和体积
Gb lbh
Vb lbh
锻件形状复杂程度等级
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 代号 S1 S2 S3 S4 形状复杂系数值 0.63～1 0.32～ 0.63 0.16～0.32 ≤0.16 形状复杂程度 简单 一般 比较复杂 复杂
M 1级
5）加热条件 6）其它因素 主要影响收缩量和表层氧化。
为什么要全面综合考虑上述因素来确定加 工余量和锻件公差呢？ 因为：产品精度要求、材料消耗和加工成本。
三、模锻斜度（GB/T-12361-1990）
锻件上与分模面垂直的平面或曲面所附加的或 固有的斜度称为模锻斜度。 模锻斜度值依模膛深宽比选用3º 、5 º 、7º 等标准 值。上、下模模膛的模锻斜度应相互衔接和匹配， 如图所示。
一 锻造目的及分类 目的：成形和改性（力学性能，内部组织） 分类：（按成形工具分） 自由锻 模锻 胎模锻造 特种锻造 分类：（按成形温度分） 热锻 温锻 冷锻
自由锻造与模型锻造 自由锻造
在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属块 料锻成所需形状和尺寸。用于单件、小批量或大 锻件生产。
模型锻造
用专用模具来使金属成形，又分为开式模锻与 闭式模锻，模锻件外形尺寸精确，效率高，用于 大批量生产。
5.0 等．
模锻件的圆角半径
圆角半径过小，导致 转角处出现开裂
圆角半径与质量关系
圆角半径对金属纤维的影响
折迭与圆角半径的关系 a) 模锻前情况 b) 模锻中间情况 c) 模锻最后情况
五、冲孔连皮
对于d<25mm的加工孔，不予锻制。
对于d>25mm的加工孔，先锻制盲孔，用冲 孔连皮隔离上下凸头。
冲孔连皮形状分为平底连皮 、斜底连皮、 带仓连皮和拱底连皮四类。
常用于预锻模.
s s
1 2
1.35
s 0.65 s
d1 (0.25 ～ 0.3 ）d
预锻时斜底连皮的终锻模 3 、带仓连皮 膛中采用。 厚度s和宽度b，按飞边槽 桥口值h，b 确定。
4、拱底连皮
用于锻造内孔大，高度小 的锻件(d>15h)。 可考虑用连皮形成小件， 即采用合锻，一次得到大小 两件。
3） 锻件材质系数（可锻性） —材料锻造难易程度，分为两级：
碳的质量分数<0.65％的碳钢 或合金元素总量<3.0％ 的合金钢。 M2 M 级 碳的质量分数≥ 碳的质量分数≥0.65 0.65％的碳钢 ％的碳钢 2级 或合金元素总量≥3.0 3.0 ％ ％的合金钢。 的合金钢。
4）锻件精度等级 分为普通 , 精密两级。精密级公差适用于 精密锻件。
这一节是重点
模锻件图类似铸造中的铸造工艺图。属于 锻造基本技术文件。 内容包括： 1）选择分模面； 2）确定工艺参数：机械加工余量，余 块，模锻斜度，锻造圆角，锻件公差等； 3）冲孔连皮形式和尺寸； 4）制定锻件技术条件； 5）绘制模锻件图。
一
确定分模面
１基本原则：锻件形状尽可能与零件形状 相同，容易从模腔中取出；此外应争取获 得镦粗成形。 选择最大水平投影面；良好的充填成形效 果，金属流动阻力小； 上、下模膛内坯料力求对称分布；深度大 致相同，模膛最浅。
2实例讨论
红线为合理的分 模面。为什么？
对圆饼类锻件，当H≤2~3D时，宜取径向 分模，而不取轴向分模
使金属流线方向与工作中切应力方向相垂直
二、 加工余量和锻件公差
影响因素 ： 1）锻件重量和轮廓尺寸 ； 2）锻件形状复杂系数 S，即：
S G d Vd Gb Vb
圆形锻件的外廓包容体体积：
金属塑性成形概述
金属塑性成形的分类，特点
１.体积成形（金属块料） 锻造 挤压 拉拔
扎制
２.板料成形（冲压） 冲裁 弯曲 拉深 翻边 胀形
锻压工艺特点
材料的利用率高 成形件力学性能好 尺寸精度高（相对） 生产效率高 劳动条件差，强度高 投资成本高
第五章
模锻工艺
第一节 锻造工艺概述
热锻 温锻 冷锻 热锻：在再结晶温度以上进行的塑性变形
＊减少金属的变形抗力 ＊改变钢锭的铸态结构 ＊提高钢的塑性
温锻：室温～再结晶温度之间进行的塑性变形
＊减少锻造力 ＊精度较高
冷锻：在室温时进行塑性变形
＊没有温度波动和氧化作用，锻件精度高表面光洁 ＊提高锻件的强度和硬度 ＊用于较小的零件，低碳钢及有色金属
锻件出模受力分析 F取=－（FT cosα－Fsinα） = －F（μcosα－sinα）
四、锻模圆角半径（ GB/T-12361-1990 ）
锻模圆角半径与 B/H 有关。H大，圆角半径也应增大。 锻件凸角处的最小半径 r = 余量+零件的倒角值； 按 铣 刀 标 准 值 选 取 :1.0 、 1.5 、 2.0 、 2.5 、 3.0 、 4.0 、
钢的锻造加热温度范围
碳钢始锻温度在始熔温度下 150 ℃ ~250℃，终锻温度在Ar1上， 高于再结晶温度50~100 ℃
四
加热规范
加热规范就是要确定加热过程不同阶段的炉 温、升温速度和加热与均热时间。
第二节
模锻件图的设计
作用：工艺规程制订、锻模设计与加工、模锻生 产过程及锻件检验，都离不开锻件图。 锻件图分为冷锻件图和热锻件图，冷锻件图用于 最终锻件检验和热锻件图设计；热锻件图用于锻 模设计与加工制造。 冷锻件图常称为锻件图。
二
锻前加热
＊１加热目的 提高金属塑性，降低变形抗力，使金属易 于流动成形，是锻造生产过程中的一个极 其重要的环节。 ＊２加热方法 火焰加热，电加热 ＊３加热中的缺陷 氧化 脱碳 过热 过烧 裂纹
三
金属材料锻造温度范围的确定
锻造温度范围：始锻温度～终锻温度 原则： ＊保证金属在锻造温度范围内具有较高的 塑性和较小的变形抗力， ＊使锻件获得所希望的组织与性能， ＊锻造温度范围应尽可能取得宽一些。
连皮！
飞边
平底连皮
斜底连皮 带仓连皮
拱底连皮
1、平底连皮
适于d＜2.5 h 或 25mm＜d＜60 mm 的孔。 连皮厚度 s 按图确定或 计算，
s 0.45
d 0.25h 5 0.6 h
R1 R 0.1h 2mm
2、斜底连皮
斜底连皮 适用于 ：
d＞2.5 h 或 d＞60 mm