6自由锻和模锻
自由锻造和模型锻造的工艺过程
自由锻造和模型锻造的工艺过程自由锻造和模型锻造的工艺过程2009-06-28 20:50第6章自由锻造和模型锻造的工艺过程采用通用工具或直接在锻造设备的上下砧之间进行的锻造，称为自由锻造，简称自由锻。
自由锻的工艺灵活，锻造时金屑坯料只有部分表面与工具或上下砧面接触，其余为自由表面，坯料在水平方向进行塑性变形时流动自由，因而要求设备功率比模锻小；锻件形状和尺寸全凭锻工掌握和控制，因此生产效率低，锻件复杂程度和精度较低。
随着锻造生产的发展，批量的增加，自由锻件必然被生产效率高、精度高、锻件形状复杂的模锻件所代替，但特大型锻件还必须靠自由锻生产，而且随着科学技术的发展，自由锻造的现代化，锻件的内部质量、精度与生产效率都将有很大的提高。
采用模具在锻造设备上进行的锻造称为模型锻造，简称模锻。
模锻时金属坯料表面与模具全面接触，坯料在进行塑性变形时流动不自由，受到模壁限制，因而要求设备功率大；锻件的尺寸和形状由终锻模膛控制，余量小，精度与效率都高，而且便于实现机械化和自动化。
自由锻造适合于单件、小批生产，模型锻造则适合于大批量的生产。
6．1 自由锻造6．1．1 自由锻造基本工序自由锻造的基本工序有拔长、镦粗、冲孔、扩孔、切断、弯第97页形、扭转和错移等。
(1)拔长是使锻件长度增长、横截面积减小的操作工序，主要用于锻造轴类锻件，如台阶轴、拉杆和连杆等。
①拔长的基本方法拔长时沿坯料的一面顺次锻打一遍后，坯料一般会发生翘曲，应将坯料翻转180°后轻击拉直，然后再翻转90°顺次锻打。
对塑性较差的高合金钢等锻件，应采用沿螺旋方向翻转90°的方法锻造，以保证锻造时变形均匀和温度均匀。
翻转方法如图6—1所示。
②拔长的操作要点a．拔长时坯料每次进给量不得小于单面压下量，否则容易产生折叠。
b．直径较大的坯料拔成较小的圆截面时，应先锻成方形截面，当拔长到接近锻件直径时，再倒棱滚圆。
如果用圆钢拔成方钢，圆钢的最小直径应在方钢边长的1．4倍以上，才能保证锻得出。
锻造工艺设计学复习知识点
1.体积成形〔锻造、热锻〕：利用外力，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，发生金属材料的转移和分配，从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量的毛坯或零件的一种加工方法。
2.自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻压设备的上、下砧间直接使坯料成形而获得所需锻件的方法。
特点： 1、工具简单，通用性强，操作灵活性大，适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产。
2、工具与毛坯局部接触，所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备小得多，适应与锻造大型锻件。
3、锻件精度低，加工余量大，生产效率低，劳动强度大3.模锻：利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。
通过冲击力或压力使毛坯在一定形状和尺寸的锻模模腔内产生塑性模锻特点： (1)锻件形状较复杂，尺寸精度高; (2)切削余量小，材料利用率高，模锻件本钱较低； (3)与自由锻相比，操作简单，生产率高；(4) 设备投资大，锻模本钱高，生产准备周期长，且模锻件受到模锻设备吨位的限制，适于小型锻件的成批和大量生产。
变形获得锻件4.锻造工艺流程：备料---加热---模锻---切边、冲孔—热处理—酸洗、清理---校正5.锻造用料：碳素钢和合金钢、铝、镁、铜、钛等及其合金。
材料的原始状态：棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。
6.一般加热方法：可分为燃料〔火焰〕加热和电加热两大类。
7.钢在加热时的常见缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹8.自由锻主要工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔9.使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。
镦粗分类：完全镦粗、端部镦粗、中间镦粗10.镦粗的变形分析：难变形区、大变形区、小变形区11.镦粗工序主要质量问题：①锭料镦粗后上、下端常保存铸态组织②侧外表易产生纵向或呈45度方向的裂纹③高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。
防止措施: 1、使用润滑剂和预热工具 2、采用凹形毛坯 3、采用软金属垫 4、采用叠镦和套环内镦粗 5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺12.使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长13.在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔14.冲孔的质量分析：走样、裂纹、孔冲偏15.减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序叫扩孔16.采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序称为弯曲17.扭转是将坯料的一局部相对于另一局部绕其轴线旋转一定角度的锻造工序18.按成形方法的不同，模锻工艺可分为开式模锻、闭式模锻、挤压和顶镦四类19.模具形状对金属变形流动的影响：⑴控制锻件的最终形状和尺寸⑵控制金属的流动方向⑶控制塑性变形区⑷提高金属的塑性⑸控制坯料失稳提高成形极限20.开式模锻变形过程：第Ⅰ阶段是由开场模压到金属与模具侧壁接触为止；第Ⅰ阶段完毕到金属充满模膛为止是第Ⅱ阶段；金属充满模膛后，多余金属由桥口流出，此为第Ⅲ阶段。
锻造比自由锻模锻
2. 自由锻工序简介
扭转：
将毛坯一部分相对于另一 部分绕其轴线旋转一定角 度的工序。
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2. 自由锻工序简介
错移：
使坯料的一部分相对于另 一部分平移错开的工序。
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2. 自由锻工序简介
辅助工序
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2. 自由锻工序简介
修整工序
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3. 自由锻工艺规程制定
绘制自由锻件图 确定变形工艺 计算坯料质量及尺寸 选择锻造设备 确定锻造温度范围 填写工艺卡等
确定锻造温度范围
z指始锻温度和终锻温度之间的温度范围。
始锻温度在固相线下100~200℃(过热和过烧问题） 终锻温度要高于金属的再结晶温度50~100℃
z确定锻造温度范围的原则
• 具有良好塑性和较低的变形抗力； • 锻件机械性能及微观组织良好； • 温度范围尽可能宽，加热次数少，提高生产效率。——火次
利用冲击力或压力使金属在砧铁间产生变形，从而 获得所需形状及尺寸的锻件的工艺方法。
金属在上下砧之间受压（冲击力或静压力）后，在 非受力方向自由流动塑性变形，获得锻件。
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优点
1. 自由锻简介
6
缺点
1. 自由锻简介
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1. 自由锻简介
应用
z适于多品种、单件、 小批生产
z自由锻是大型锻件的 唯一锻造方法，如水 轮机主轴、多拐曲轴、 大型连杆、大型重要 齿轮等
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3. 自由锻工艺规程制定
绘制自由锻件图
z敷料 z锻件余量及公差
零件的公称尺寸＋余量的尺寸＝锻件公称尺寸
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3. 自由锻工艺规程制定
绘制自由锻件图
z锻件余量及公差
• GB/T 21469-2008 锤上钢质自由锻件机械加工余量与公差 一般要求 • GB/T 21471-2008 锤上钢质自由锻件机械加工余量与公差 轴类
常用的锻造方法
2武20汉20理/1工0/1大6学金工学部
2武30汉20理/1工0/1大6学金工学部 确定模锻件的机械加工余量及公差 机械加工余量一般为1～4 mm， 锻造公差一般取在±0.3～3 mm之间。
标注模锻斜度 当模膛宽度b小而深度h大时，
模锻斜度要取大些。内壁斜度要略大 于外壁斜度(a 2> a 1)。
2武0汉20理/1工0/1大6学金工学部
3.3.3.1 模锻件图的制定
选择模锻件的分模面
分模面即是上下锻模在模锻件上的分界面。 制订模锻锻件图时，必须按以下原则确定分模面位置： ➢要保证模锻件能从模膛中取出，分模面应选在模锻件最大 尺寸的截面上。 ➢按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模 膛轮廓一致，以便在安装锻模和生产中容易发现错模现象， 及时调整锻模位置。 ➢最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处。这样可使金属 很容易充满模膛，便于取出锻件，并有利于锻模的制造。 ➢选定的分模面应使零件上所加的敷料最少。 ➢最好使分模面为一个平面，使上下锻模的模膛深度基本一 致，差别不宜过大，以便于制造锻模。
当镦粗的高径比 H / D ＞ 2.5～3 时:
拔长：使坯料横截面面积减小，长度增加的锻造工序。适用于锻制长
轴类工件。拔长时将坯料沿轴向送进连续锻压，一次变形量为： 3/4方坯边长或0.4－0.8砧宽
规则：拔长矩形坯料时，要不断将坯料翻转90°，以免偏心与弯曲；
拔长园形坯料时，最好使用V形垫铁。
2武60汉20理/1工0/1大6学金工学部
弯曲模结构示意图
2武160汉20理/1工0/1大6学金工学部
3.3.2.2 固定模膛成型工艺的分类及设备
固定模膛成型工艺主要分为 锤上模膛成型工艺和压力机上模 膛成型工艺。
自由锻和模锻的工艺流程区别及优缺点
自由锻和模锻的工艺流程区别及优缺点【自由锻】自由锻是指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。
采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。
自由锻都是以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工，获得合格锻件。
自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。
自由锻采取的都是热锻方式。
自由锻造工序包括基本工序、辅助工序、精整工序。
自由锻造的基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转、错移及锻接等，而实际生产中最常用的是镦粗、拔长、冲孔这三种工序。
辅助工序：预先变形工序，如压钳口、压钢锭棱边、切肩等。
精整工序：减少锻件表面缺陷的工序，如清除锻件表面凹凸不平及整形等。
自由锻造的优点：锻造灵活性大，可以生产不足100kg的小件，也可以生产大至300t 以上的重型件；所用工具为简单的通用工具；锻件成形是使坯料分区域逐步变形，因而，锻造同样锻件所需锻造设备的吨位比模型锻造要小得多；对设备的精度要求低；生产周期短。
自由锻造的缺点及局限性：生产效率比模型锻造低得多；锻件形状简单、尺寸精度低、表面粗糙；工人劳动强度高，而且要求技术水平也高；不易实现机械化和自动化。
自由锻设备主要有空气锤，自由锻电液锤，自由锻液压机，锻造操作机，锻造装取料机，碾环机等。
【模锻】模锻是指在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。
此方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂生产率。
按所用设备的不同分类：锤上模锻、曲柄压力机模锻、平锻机上模锻及摩擦压力机上模锻等。
锤上模锻最常用的设备是蒸汽-空气模锻锤、无砧座锤和高速锤等。
根据其功用不同可分为模锻模膛和制坯模膛两大类。
1）模锻模膛。
(1) 预锻模膛。
预锻模膛的作用是使毛坯变形到接近于锻件的形状和尺寸，这样在进行终锻时，金属容易填满模膛而获得锻件所需要的尺寸。
第五章 自由锻和模锻
三 . 锻造特点
1. 控制变形量----两头变形小，中间变形大。 2.增大锻造比----高合金钢内部缺陷多，只有通 过反复镦粗、拔长才能消除缺陷、细化晶粒 提高性能。 3. 变形要均匀----防止由于变形不均匀发生断裂。 4.避免出现拉应力----对于塑性差的合金，受拉 应力时易出现裂纹（高温条件下其强度低）。 四 . 锻后冷却 锻后避免快速冷却，出现裂纹。
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二 . 加热特点和锻造温度范围 1. 低温装炉，缓慢升温---减小热应力，防止产生裂纹。
2. 锻造温度范围窄---合金因素多成分复杂，加热温度高极易产生合金 因素烧损以及产生过热和过烧等缺陷。 当合金温度较低时，变形抗力增加及塑性下降极快。 若强行锻造，很容易锻裂。
锻造温度范围一般只有100—200℃。
允许锻件 尺寸的变化 范围。
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8
二. 坯料质量及尺寸计算
质量：
GP GD GS GT
尺寸：按锻造比、坯料截面形状及尺寸确定 锻件截面及尺寸。 三 . 选择锻造工序： 一般是根据锻件及坯料的形状特点来确定 锻造工序。如表所示。
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半轴自由锻工艺卡
Hale Waihona Puke 锻件图1213
§2
自由锻锻件结构工艺性
第五章 第二章 自由锻和模锻 自由锻
b ---利用冲击力或压力使金属在 •自由锻
上下两个抵铁之间产生变形，从而得到 所需形状及尺寸的锻件的锻造方法。
设备 锻锤
空气锤 蒸汽--空气锤 油压机
液压机
水压机
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空气锤工作原理
滑阀机构
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自由锻的工序
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第十一章自由锻和模锻
第十一章自由锻和模锻第一节自由锻自由锻是利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁之间产生变形，从而获得所需形状及尺寸的锻件。
1.自由锻的优缺点2.自由锻的设备一、自由锻工序自由锻的工序可分为基本工序、辅助工序和精整工序三大类。
1．基本工序它是使金属坯料实现主要的变形要求，达到或基本达到锻件所需形状和尺寸的工艺过程。
如镦粗、拔长、弯曲、冲孔、切割、扭转和错移等。
实际生产中常采用的是镦粗、拔长和冲孔三个工序。
2．辅助工序是指进行基本工序之前的预变形工序。
如压钳口、倒棱、压肩等． 3．整理工序它是在完成基本工序之后，用以提高锻件尺寸及位置精度的工序。
二、自由锻工艺规程的制订制订自由锻的工艺规程包括绘制锻件图，确定变形工步，计算坯料的重量和尺寸，选定设备和工具，确定锻造温度范围和加热、冷却及热处理的方法和规范等。
1．绘制锻件图绘制锻件图应考虑以下几个因素．(1)(1)敷料如图1l—1(a)所示(2)加工余量(3)锻件公差锻件图的画法如图11—1(b)所示，2．坯料质量及尺寸计算坯料质量可按下式计算；G坯料=G锻件+G烧损+ G烧损式中 G坯料——坯料质量；G锻件——锻件质量；G烧损——加热时坯料表面氧化而烧损的质量．第一次加热取被加热金属的2～3％，以后各次加热取1.5～2.0％，G烧损——在锻造过程中冲掉或被切掉的那部分金属的质量．如冲孔时坯料中部的料芯．修切端部产生的料头等．当锻造大型锻件采用钢锭作坯料时，还要考虑切掉的钢锭头部和钢锭尾部的质量。
3．选择锻造工序选择自由锻造工序，主要是根据工序特点和锻件形状来确定，对一般锻件的大致分类及所采用的工序如表11-1所示。
三，自由锻锻件结构工艺性1．1．锻件上具有锥体或斜面的结构，从工艺角度衡量是不合理的如图11—2(a)。
因为锻造这种结构，必须制造专用工具，锻件成形也比较困难，使工艺过程复杂化，操作很不方便，影响设备的使用效率，所以要尽量避免。
应改进设汁，如图ll--2(b)。
在自由锻锤上模锻的几个问
模具优化设计
总结词
优化模具设计是解决自由锻锤模锻问题的重 要环节。
详细描述
根据产品形状、尺寸和工艺要求，对模具进 行优化设计。合理选择模具材料，如高强度 、高耐磨性和良好的热稳定性的材料，如硬 质合金和钢结硬质合金。同时，要注重模具 的冷却和润滑系统设计，提高模具的冷却效 果和润滑性能，以降低模具温度、减小摩擦 和磨损。
锻件组织结构不均匀可能是由于加热温度和时间控制不当、锤击速度过快或模具设计不合理等原因引起的。为了 改善锻件组织结构不均匀，需要优化加热温度和时间的控制、适当调整锤击速度，并改进模具设计。
03
自由锻锤模锻问题的原因分析
材料因素
材料硬度不均
如果原材料的硬度不均匀，会导 致在锻造过程中出现开裂、变形 等问题。
04
解决自由锻锤模锻问题的方法
材料选择与处理
总结词
选择合适的材料是解决自由锻锤模锻问题的关键。
详细描述
根据产品要求和工艺特点，选择具有良好塑性、韧性和抗热疲劳性能的材料，如优质碳素结构钢和合 金钢。在材料处理方面，应进行有效的除锈、除油和脱碳处理，确保材料表面质量良好，以提高模锻 质量和模具寿命。
操作规范与技巧
要点一
总结词
制定严格的操作规范和掌握熟练的操作技巧是解决自由锻 锤模锻问题的必要条件。
要点二
详细描述
制定详细的操作规范，包括锻前准备、模具安装、锻件放 置、打击方式和力度、冷却方式等。操作人员需经过专业 培训，掌握正确的操作技巧，如准确控制打击力度和角度 ，避免模具损坏和锻件开裂等问题。同时，要密切关注模 具和锻件的温升变化，及时调整操作参数，防止因过热而 导致的模具损坏和锻件质量下降。
在自由锻锤上模锻的几个问
锻造工艺的流程和注意事项
一、变形温度钢的开端再结晶温度约为727℃，但普遍选用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。
二、坯料根据坯料的移动办法，锻造可分为自由锻、镦粗、揉捏、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。
1、自由锻。
运用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以取得所需锻件，首要有手工锻造和机械锻造两种。
2、模锻。
模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有必定形揉捏等等。
3、闭式模锻和闭式镦锻因为没有飞边，材料的运用率就高。
用一道工序或几道工序就可能完结复杂锻件的精加工。
因为没有飞边，锻件的受力面积就削减，所需求的荷载也削减。
可是，应留意不能使坯料完全遭到约束，为此要严厉操控坯料的体积，操控锻模的相对方位和对锻件进行丈量，努力削减锻模的磨损。
三、锻模根据锻模的运动办法，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等办法。
摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。
为了进步锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺度比较，锻造力较小情况下也可完结形成。
包含自由锻在内的这种锻造办法，加工时资料从模具面邻近向自由外表扩展，因此，很难确保精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机操控，就可用较低的锻造力取得形状复杂、精度高的产品,例如出产品种多、尺度大的汽轮机叶片等锻件。
锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形约束特点，锻造设备可分为下述四种办法：1、约束锻造力办法：油压直接驱动滑块的油压机。
2、准冲程约束办法：油压驱动曲柄连杆安排的油压机。
3、冲程约束办法：曲柄、连杆和楔安排驱动滑块的机械式压力机。
4、能量约束办法：运用螺旋安排的螺旋和磨擦压力机。
重型航空模锻液压机进行热试为了取得高的精度应留意防止下死点处过载，操控速度和模具方位。
因为这些都会对锻件公役、形状精度和锻模寿数有影响。
别的，为了保持精度，还应留意调整滑块导轨间隙、确保刚度，调整下死点和运用补助传动设备等措施。
锻造 流线
查看金属流线方法“使用1：1盐酸水溶液加热到60~80度之间煮15分钟分钟”是热酸蚀，还可以用冷酸蚀的办法硝酸1份，盐酸3份或硫酸铜100g，盐酸和水各500ml想取得明显的金属流线一般主要在锻造过程中取得，让金属沿着一个方向变形就是了，跟锻造温度，含碳量，杂质量的关系不大．不过锻造温度，含碳量，杂质量对产品的最终产品性能影响较大．一般就是看锻造零件的金属流线，把零件切开后进行腐蚀，然后看纹路是否有金属流线了。
没有相应的国家标准，因为流线与锻件的外形有关，只要和外形一致就好了。
锻件一般不检查流线，模锻件才检查。
一般用热酸洗，就能观察到金属的流线金属的流线是金属在变形加工中较软的杂质被拉长形成的线，可已经热酸洗后观察。
流线是金属中的低熔点成分和带状组织偏析在轧制或挤压时伸展而形成的。
同时，铸锭的晶粒在轧制过程中也被拉长成条状。
经过再结晶加热过程能使长条形晶粒恢复成等轴晶粒，但是由于低熔点成分和带状组织伸长所形成的条纹分布仍然存在。
在钢材的纵向截面上经抛光和酸浸后，用肉眼可以看到这种条纹状的线条。
这种宏观组织称为纤维组织，又称为流线。
不能认为合理分布的流线是一种缺陷。
因为几乎所有经过轧制、挤压或锻造的金属型材、制件中都存在着流线。
但是应认识到由于这种流线的分布，会引起在性能上各向异性反映。
试验也表明：在钢中顺纤维方向切取的试样机械性能要比横纤维方向试样的高。
因此，控制流线的合理分布；了解应力与流线分布及机械性能间的关系是至为重要的。
金属流线又叫——锻造流线。
是热模锻件在型腔中流动情况的一种检查方法，如果流线是不正常的、乱流、回流、窝流等未按设计者的要求进行流动，就属于不正常。
4.1 金属塑性成型基础4.1.3 塑性成形金属在加热时组织和性能的变化1.加热时的组织和性能变化要消除形变强化而产生的残余应力，必须对冷态下的塑性变形金属加热，因为金属塑性变形后晶体的晶格畸变，处于不稳定状态，它虽有自发地恢复到原来稳定状态的趋势，但在室温下，原子活动能量小，不可能自行恢复到未变形前的稳定状态。
锻造成形-自由锻(32)
坯料质量及尺寸的计算 坯料质量可按下式计算： G坯料=G锻件+G烧损+G料头
在坯料质量求出后，则需计算坯料的尺寸。
选择锻造工序
四、自由锻件结构Байду номын сангаас工艺性
设计锻造成形的零件时，除应满足使用性能要 求外，还必须考虑锻造工艺的特点，即锻造成形的 零件结构要具有良好的工艺性。这样可使锻造成形 方便，节约金属，保证质量和提高生产率。
(1)自由锻件应避免锥体、曲线或曲面交接以及 椭圆形、工字形截面等结构。因为锻造这些结构 须制备专用工具，锻件成形也比较困难，使锻造 过程复杂，操作极不方便。
(2)自由锻件应避免加强筋、凸台等结构。因为这些 结构难以用自由锻获得。若采用特殊工具或技术措施来生 产，必将增加成本，降低生产率。
(3)当锻件的横截面有急剧变化或形状较复杂时，可 采用特别的技术措施或工具；或者将其设计成几个简单件 构成的组合件，锻造后再用焊接或机械连接方法将其连成 整体件。
特点： 工具简单；锻件质量范围广：自由锻是大型锻
件唯一的加工方法。
锻件力学性能好； 锻件精度低 加工余量大； 劳动强度大 生产率低
一、自由锻设备
锻锤
压力机
锻锤
锻锤是利用锤击的动能转化为金属的变形功 进行锻造的，其吨位以落下部分的重量来表示。 砧座的重量为落下部分的10－15倍。生产中常用 的锻锤有空气锤和蒸汽－空气锤。 空气锤的吨位小，一般为40kg一750kg。故只 用来锻造小型件。 蒸汽—空气锤的吨位稍大,一般为0. 5t一10t。 需用一套蒸汽锅炉或空气压缩机等辅助设备，较 空气锤复杂，适合于锻造重量小于1500kR的中型 或较大型的锻件。
锻造比
锻造比(简称锻比)是表示锻件变形程度的一种方法， 也是保证锻件质量的一个重要指标。
锻造工艺的流程和注意事项
变形温度钢的开端再结晶温度约为727℃，但普遍选用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。
二、坯料根据坯料的移动办法，锻造可分为自由锻、镦粗、揉捏、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。
1、自由锻。
运用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以取得所需锻件，首要有手工锻造和机械锻造两种。
2、模锻。
模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有必定形状的锻模膛内受压变形而取得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向造和揉捏等等。
3、闭式模锻和闭式镦锻因为没有飞边，材料的运用率就高。
用一道工序或几道工序就可能完结复杂锻件的精加工。
因为没有飞边，锻件的受力面积就削减，所需求的荷载也削减。
可是，应留意不能使坯料完全遭到约束，为此要严厉操控坯料的体积，操控锻模的相对方位和对锻件进行丈量，努力削减锻模的磨损。
三、锻模根据锻模的运动办法，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等办法。
摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。
为了进步资料的运用率，辊锻和横轧可用作细长资料的前道工序加工。
与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺度比较，锻造力较小情况下也可完结形成。
包含自由锻在内的这种锻造办法，加工时资料从模具面邻近向自由外表扩展，因此，很难确保精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机操控，就可用较低的锻造力取得形状复杂、精度高的产品,例如出产品种多、尺度大的汽轮机叶片等锻件。
锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形约束特点，锻造设备可分为下述四种办法：1、约束锻造力办法：油压直接驱动滑块的油压机。
2、准冲程约束办法：油压驱动曲柄连杆安排的油压机。
3、冲程约束办法：曲柄、连杆和楔安排驱动滑块的机械式压力机。
4、能量约束办法：运用螺旋安排的螺旋和磨擦压力机。
重型航空模锻液压机进行热试为了取得高的精度应留意防止下死点处过载，操控速度和模具方位。
因为这些都会对锻件公役、形状精度和锻模寿数有影响。
自由锻锻件和模具锻件的区别
自由锻锻件和模具锻件的区别在工业制造领域中，锻造是常用的一种工艺，其中包括自由锻和模具锻两种不同的方法。
虽然它们都是用来加工金属材料，但它们存在着一些不同之处。
下面我们将详细介绍自由锻锻件和模具锻件的区别。
自由锻锻件自由锻锻件是指在没有任何限制条件下进行锻造的一种方法。
它是通过将金属材料加热到高温使其变得易于塑性变形，然后在锻造机械的帮助下对金属进行锤击和压制，从而获得所需形状和尺寸的金属结构件。
在这种锻造过程中，金属材料不受限制，可以沿着任何方向进行形变。
这种自由锻造方法的特点是，可以生产出各种形状的锻件，包括复杂的形状，但是生产速度相对较慢。
同时，由于缺乏模具约束，自由锻的材料通常会产生以下缺陷：1.内部夹杂：材料内部出现气孔、夹杂物等缺陷。
2.结晶过大：材料因冷却不够均匀或加热过度而晶粒过大。
3.机械性能差：自由锻因材料形变不完全，可能会造成材料强度、硬度等机械性能差。
模具锻件模具锻件是指在模具的限制下对金属材料进行塑性变形的方法。
模具锻件使用模具将精确的几何形状压制在金属上，从而生产出一系列具有相同或相似形状的锻件。
模具锻件的优点是生产效率高，可以大量生产单一形状的零件。
同时，由于锻造时使用的模具，金属材料受到约束，因此生产出的锻件质量更高。
模具锻件常用于生产各种轴承、销轴、减速机零部件、汽车发动机部件等。
模具锻造方法的缺点是成本较高，制造模具需要一定的时间和成本，此外模具锻件通常只能生产固定的几何形状。
自由锻锻件和模具锻件的区别通过以上内容的介绍，我们可以发现，自由锻锻件和模具锻件存在以下主要区别：1.生产效率不同：模具锻件的生产效率更高，可以大量生产单一形状的零件，而自由锻则生产速度相对较慢。
2.生产成本不同：模具锻件的制造成本较高，需要投入一定的时间和成本制作模具，而自由锻不需要模具，成本相对较低。
3.生产范围不同：自由锻锻件可以生产各种形状的锻件，包括复杂的形状，而模具锻件生产的锻件形状相对固定，只适用于制作相同或相似形状的零件。
6自由锻和模锻
使锻件最终成形 ，它的形状应和 锻件的形状相同 飞边槽的作用是 促使金属充满模 膛及容纳多余金 属
2、曲柄压力机上模锻
3、摩擦压力机上模锻
4、胎膜锻
常用锻造方法的比较
锻造方法 使用设备 适用范围
生 产 率 低 锻件精 度及表 面质量 低
模具特点
自由锻
蒸汽锤 蒸汽－空气锤 水压机
小型锻件，单件 小批 中型锻件，单件 小批 大型锻件，单件 小批
模锻模膛终锻模膛获得接近锻件的形状和尺寸提的充填能力使锻件最终成形它的形状应和锻件的形状相同飞边槽的作用是促使金属充满模膛及容纳多余金3摩擦压力机上模锻4胎膜锻常用锻造方法的比较锻造方法使用设备适用范围面质量模具特点自由锻蒸汽锤小型锻件单件小批采用通用工具无专用模具蒸汽空气锤中型锻件单件小批水压机大型锻件单件小批锤上模锻蒸汽空气模锻中小型锻件大批量生产复杂造价高曲柄压力机上模锻热模锻曲柄压力中小型锻件大批量生产
高
高
较 高 较 高
较高 中
一般为单膛锻模 模具简单
第二节 锻造工艺规程的制定
一、绘制锻件图 1、敷料、余量及公差 余块（敷料）：为了简化零件的形状和结构、便于锻造而增 加的一部分金属。 机械加工余量：成形时 为了保证机械加工最终 获得所需的尺寸而允许 保留的多余金属。 锻造公差是锻件名义 尺寸的允许变动量。
1、锤上模锻
锤头
楔铁
上模
模膛 下模 楔铁 模座 坯料
锤上模锻 用锻模
砧座
制坯模膛
模 膛
坯料预变形， 使形状基本接 近锻件形状
预锻模膛 模锻模膛 终锻模膛
使坯料最后变形 到锻件所要求的 形状和尺寸
制坯模膛
减少坯 料高度 ，增大 横截面 积，兼 有去除 氧化皮 的作用 ，用于 盘类锻 件制坯
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（3）精整工序：完成基本工序后，用以提高锻件尺寸 及位置精度的工序。
1、镦粗
2、拔长
3、冲孔
2、锻件分类及基本工序方案
螺钉锻造过程
二、模锻
模锻是利用锻模使坯料变形获得锻件的锻造 方法。 优点：锻件尺寸精确、加工余量较小、结构 可以较复杂，生产率高。
按使用的设备不同分为：
锤上模锻 曲柄压力机上模锻 摩擦压力机上模锻 胎膜锻
1、自由锻工序 （1）辅助工序：进行基本工序之前的预变形工序：压 钳口、压肩。 （2）基本工序：使金属坯料实现主要的变形要求，达 到或基本达到锻件所需形状和尺寸的工序。
墩粗：使坯料高度减小、横截面积增大的工序； 拔长：使横截面积减小、坯料高度增大的工序； 冲孔：使坯料具有通孔或盲孔的工序； 弯曲：使坯料轴线产生一定曲率的工序； 扭转：使坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度 的工序； 错移：使坯料的一部分相对于另一部分平移错开的工序； 切割：分割坯料或去除锻件余量的工序
（5）分模面最好是一个平面，以便于锻模的制造，并防止锻造过 程中上下锻模错动。
3、模锻斜度
为了使锻件易于从模膛中取出，锻件与模膛侧壁接触 部分需带一定斜度，锻件上这个斜度叫模锻斜度。 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，以便于从 模膛中取出锻件。
4、模锻圆角半径
在模锻件上所有两平面的交角处均需做成圆角。 圆角结构可使金属易于充满模膛，避免锻模的尖角处 产生裂纹，减缓锻件外尖角处的磨损，从而提高锻模 的使用寿命。
5、连皮厚度
二、坯料重量及尺寸的确定
G坯料 = G锻件+ G烧损 + G料头
三、锻造工序（工步）的确定
四、锻造工艺规程中的其它内容
1、采用热变形进行锻造时，必须按锻件材 质及其合金状态图确定始锻温度和终锻温 度。 2、确定加热规范（如加热速度、保温温度 和时间等）和冷却规范（如冷却方式等）
作业：
第二章 锻造
使坯料、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。（利用冲击
锻造：在加压设备及工（模）具作用下，
力或压力使金属在抵铁间或锻模中变
形，从而获得所需形状和尺寸的锻
件。）
第一节
一、自由锻
锻造方法
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几何形状及内部质量锻件 的方法。 特点： – 金属坯料在抵铁间受压变形时，可朝各个方向自由流 动，不受限制。工艺灵活，所用工具简单，设备和工 具的通用性强，成本低。 – 自由锻锻件精度较低，加工余量较大，生产率低 应用 – 一般只适合于单件、小批量生产。 – 自由锻也是锻制大型锻件的唯一方法。 设备：锻锤、液压机
采用通用工具， 无专用模具
锤上模锻
模 锻
蒸汽－空气模锻 锤 无砧座锤
中小型锻件，大 批量生产
中小型锻件，大 批量生产。不易 进行拔长和滚压 小型锻件，中批 量生产 中小型锻件，中 小批量生产
高
中
锻模固定在锤头 和砧座上，模膛 复杂，造价高
组合模
曲柄压力机 热模锻曲柄压力 上模锻 机 摩擦压力机 摩擦压力机 上模锻 胎膜锻 空气锤 蒸汽－空气锤
使锻件最终成形 ，它的形状应和 锻件的形状相同 飞边槽的作用是 促使金属充满模 膛及容纳多余金 属
பைடு நூலகம்
2、曲柄压力机上模锻
3、摩擦压力机上模锻
4、胎膜锻
常用锻造方法的比较
锻造方法 使用设备 适用范围
生 产 率 低 锻件精 度及表 面质量 低
模具特点
自由锻
蒸汽锤 蒸汽－空气锤 水压机
小型锻件，单件 小批 中型锻件，单件 小批 大型锻件，单件 小批
1、自由锻的工序包括哪些内 容？其中基本工序有哪些？ 2、绘制自由锻锻件图要考虑 哪些因素？
高
高
较 高 较 高
较高 中
一般为单膛锻模 模具简单
第二节 锻造工艺规程的制定
一、绘制锻件图 1、敷料、余量及公差 余块（敷料）：为了简化零件的形状和结构、便于锻造而增 加的一部分金属。 机械加工余量：成形时 为了保证机械加工最终 获得所需的尺寸而允许 保留的多余金属。 锻造公差是锻件名义 尺寸的允许变动量。
1、锤上模锻
锤头
楔铁
上模
模膛 下模 楔铁 模座 坯料
锤上模锻 用锻模
砧座
制坯模膛
模 膛
坯料预变形， 使形状基本接 近锻件形状
预锻模膛 模锻模膛 终锻模膛
使坯料最后变形 到锻件所要求的 形状和尺寸
制坯模膛
减少坯 料高度 ，增大 横截面 积，兼 有去除 氧化皮 的作用 ，用于 盘类锻 件制坯
制坯模膛 减小坯 料某处 横截面 积而增 加该部 分的长 度，用 于长轴 类锻件 的制坯
拔长模膛
制坯模膛 减小坯料 某部分的 横截面积 以增大另 一部分的 横截面。 用于变截 面长轴类 锻件的制 坯
滚压模膛
弯曲模膛——对于弯曲的杆类模锻件， 需用弯曲模膛来弯曲坯料。 切断模膛——上模与下模的角部组成的一对刀口， 用来切断金属。
模锻模膛
预缎模膛 终锻模膛
获得接近锻件的 形状和尺寸，提 高金属在终锻时 的充填能力
2、分模面:上下锻模或凸凹模的分界面。
（1）应保证模锻件能从模膛中取出来； （2）按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模膛 轮廓一致，以便于在安装锻件和生产中容易发现错模现象，及时而 方便地调整锻模位置； （3）分模面应选在能使
模膛深度最浅的位置上，
以利于金属充满模膛、 取件和锻模的制造； （4）选定的分模面应 使零件上所加的余块最少；