锻造工艺学实验指导书

一． 实验目的
1. 研究开式模锻时各工艺参数（模锻斜度α，圆角半径 R，飞边槽的形式与
参数等）对充填性能的影响。
2. 了解开式模锻时，模锻力的变化情况以及飞边尺寸对其影响。
二． 实验设备，仪器，模具
60T 万能材料试验机，电测仪器一套，不同参数组合模具一套，各工艺参数
分组尺寸如下：
α=0°， 5°，10°
实验一 模拟自由锻镦粗变形流动规律
一． 实验目的 1. 观察和分析尺寸因素（H0/D0）及外摩擦条件μ对鼓形形成规律的影响。 2. 用网格法观察和分析镦粗时金属的流动规律。 3. 了解镦粗过程中力的变化规律。 4. 观察和分析叠镦时金属的流动规律。 二． 实验设备及工具 60T 万能材料试验机，不同表面粗糙度的平砧模，卡尺，钢板尺。 三． 实验分组明细（见表） 四． 实验步骤：
实验数据
送进 量 L0
原始高 度 H0
原始宽 度 B0
相对送进 量 L0/H0
变形后 长度 l
变形后 高度 h
变形后 宽度 b
相对伸 长εl
相对展 宽εb
实验三 开式模锻变形特征分析实验
开式模锻是变形金属的流动不完全受模腔限制的一种锻造方式。开式模锻
时，多余金属沿垂直于作用力方向流动形成毛边。随着作用力的增大，毛边减
ε
Dmax/D
1
2
3
4
5
6
试样直径 D0=40mm 试样高度 H0=
mm ，摩擦条件：粗糙砧面
试样高度 端面直径 端面直径 端面平均直径 鼓形直径 变形程度 鼓形程度
H
D1
D2
D=（D1+D2）/2 Dmax
ε
Dmax/D
1
2
3
4
5
6
三.实验结果分析： 1. 分析镦粗时不同高径比（H0/D0）试样的变形情况。 2. 根据实验数据作出不同摩擦条件下变形程度和鼓形程度的关系曲线。f (ε)=
4. 上模压到一定位置（预定的飞边桥高）时，停机，卸载，调整电测仪器。 5. 卸下模具，准备下一个试样的实验。 五． 实验报告 1. 绘出模锻过程中压力变化曲线，并结合充填曲线分析说明。 2. 分析各类参数对充填性能的影响。
实验原理图
班级：
开式模锻的变形特征
实验报告
姓名：
日期：
1. 绘出模锻过程中压力变化曲线，并结合充填曲线分析说明。 2. 分析各类参数对充填性能的影响。
薄，温度降低，金属由毛边向外流动受阻，最终迫使金属充满型槽。
开式模锻变形过程分为四个阶段：
第Ⅰ阶段----自由变形或称镦粗变形阶段；
第Ⅱ阶段----形成毛边阶段；
第Ⅲ阶段----充满型槽阶段；
第Ⅳ阶段-----锻足或称打靠阶段。
由于变形状态与力的大小密切相关，从实验所记录的变形力曲线，可以明
显看出模锻变形过程的几个阶段。
表中。 5. 数据处理：将表中数据导入 Microcal Origin 软件相对应的列中，定
义 x-y 轴，自动生成曲线，根据曲线分析误差，调节数据，得出最终 曲线，观察分析曲线交点所在位置。
四． 实验报告 1. 作εl=f（L0/h0），εb= f（L0/h0）曲线。 2. 分析εl 和εb 两曲线之交点为什么不在 L0/h0 =1 上。 3. 分析拔长过程中产生缺陷的原因。
R=1,
3, 5mm
b=5,
8, 12mm
三． 实验方法及原理图 实验采用电测方法动态测量金属变形过程中的充填性能及变形力的变化情
况。（见原理图） 四． 实验步骤： 1. 选择有关参数的模具组件，组装成锻模。 2. 装正坯料，将上模压住坯料，并将位移传感器的活动芯轴装入模具中。 3. 开机，调整记录仪器，待压力传感器与上模接触时，开始记录压力曲线 和充填曲线，同时通过模具上的观察窗口，观察金属的变形过程。
实验报告
班级：
姓名：
日期：
一．实验目的
1.观察分析尺寸因素和外摩擦条件对鼓形形成规律的影响。
2.分析镦粗时金属的流动规律。
二.实验数据 试样直径 D0=40mm 试样高度 H0=
mmBiblioteka Baidu，摩擦条件：光滑砧面
试样高度 端面直径 端面直径 端面平均直径 鼓形直径 变形程度 鼓形程度
H
D1
D2
D=（D1+D2）/2 Dmax
1. 试验前，测量试样原始尺寸列入表中并将砧面擦净。 2. 按表逐个进行镦粗实验，并将测量的试样变形后的尺寸列入表中，同时观察
其外形变化。 3. 将变形后的试样分开，观察每片试样的变形情况，分析变形区的分布。 4. 用不同粗糙度的砧面镦粗试样，记录变形后的数据，比较镦粗后外形变化情
况。
变形前试样
变形后试样
?? ??
B 10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
??
B 10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
??
Dmax/D 3. 根据实验结果作出镦粗不均匀变形图。
实验二 拔长工步的变形流动特点实验
一． 实验目的 1. 研究矩形截面毛坯在平砧上拔长时金属的流动规律。
2. 研究压缩量为常数时（Δh=C），相对送进量 L0/h0 与相对伸长量ΔL/L0 和相对展宽量Δb/b0 的关系。
3. 观察分析拔长过程中产生的部分缺陷（折叠，端面凹心，表面裂纹等） 的条件与原因。
二． 实验设备及工具 100 吨油压机， 平砧拔长模具，高度调整垫块，角尺，划针，卡尺
三． 实验步骤：
拔长试样示意图
1. 测量试样尺寸并记入表中。 2. 在试样上以不同的相对送进量划线，为操作和测量方便，在三面上划
线。取 L0/h0 =0.5，075, 0.25, 1, 1.5 3. 确定压下量，按不同的送进量进行拔长。 4. 测量变形后的试样高度 h1 ，平均长度 L1 ， 计算平均宽度 b1 ，记入