6自由锻和模锻
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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
பைடு நூலகம்
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
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
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
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
（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。
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；
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？
（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
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。
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
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：
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
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
பைடு நூலகம்
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
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
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
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
（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。
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；
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？
（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
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。
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
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：
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