锻造工艺学及模具设计
锻造工艺过程及模具设计第3章锻造的加热
3.6.2 锻件的冷却规范
1．空冷 ：在空气中冷却，速度较快 。
2．坑（箱）冷：锻件锻后放到地坑 或铁箱中封闭冷却，或埋入坑中砂 子、石灰或炉渣内冷却。
3．炉冷：锻件锻后直接装入炉中按 一定的冷却规范缓慢冷却。
3.7 中小钢锻件的热处理
3.7.1 退火 退火是将钢加热到一定的温度，保温
1）反应是可逆反应，向右：氧化反应，向左：
还原反应。 2）加热时，与空气消耗系数有关。
空气消耗系数：又称空气过剩系数，是燃料燃 烧实际供给的空气量与理论计算空气量之比。 3）空气充足时，炉气呈氧化性，空气不足时， 炉 气呈还原性。 4）控制反应前后的生成物与反应物的浓度比。
炉气和被加热钢材的平衡图如下：
• 电热体材料：铁铬铝合金 镍铬合金 碳化硅元件 二硅化钼
图3.1 电阻炉原理图 1－电热体 2－坯料 3－变压器
●盐浴炉加热原理： 电流通过炉内电极产生
的热量把导电介质——盐熔 融，通过高温介质的对流与 传导将埋入介质中的金属加 热。 ●盐浴炉的分类：按照热源的 位置分外热式和内热式。 ●盐浴炉加热的优点：
、
辐射加热坯料。
燃料来源方便、加热炉修造容易、
加热费低、适应性强。
缺点：：劳动条件差，加热速度慢， 质量低、热效率低。
应用范围：大、中、小型坯料。
2 电加热 利用电能转换热能来加热坯料。
1）电阻加热 电阻加热与火焰加热原理相同，根据
发热元件的不同分为： 电阻炉加热、 盐浴炉加热、接触电
加热
• 电阻炉加热原理：利用电 流通过炉内的电热体产生 的能量，加热炉内的金属 坯料。原理如图3.1。
升温快、加热均匀，可 以实现 金属坯料整体或局 部的无氧化加热。 ●盐浴炉加热的缺点：
锻造工艺与模具设计-模锻成形工序分析
● 金属充满模膛后，多余金属由桥口流出，此 为第Ⅲ阶段。
13
一、开式模锻变形过程
●
第Ⅰ阶段：由开始模压到金属与模具侧壁接触为止
14
一、开式模锻变形过程
●
第Ⅱ阶段：第Ⅰ阶段结束到金属充满模膛为止
15
一、开式模锻变形过程
●
第Ⅲ阶段：金属充满模膛后，多余金属由桥口流出
16
二、开式模锻各阶段的应力应变分析
32
小飞边模锻
对某些形状的锻件，在模锻最后阶段，变形区集中 分布在分模面附近，远离分模面的部分不容易充满。
33
楔形飞边槽
主要依靠桥口斜面产生的水平分力阻止金属外 流，飞边部分金属消耗减少一倍；这种飞边与锻件 连接处较厚，切边较困难
34
扩张型飞边槽
在模锻的第一第二阶段，桥口部分对金属外流有一定阻力作用；而最 后阶段，对多余金属的外流无阻碍作用，可以较大程度的减小变形力，使 上下模压靠。
42
18
二、开式模锻各阶段的应力应变分析
●
第Ⅱ阶段
19
二、开式模锻各阶段的应力应变分析
第Ⅲ阶段： 主要是将多余金属排入飞边。此时流动界面已不存 在，变形仅发生在分模面附近的一个区域内，其它部位 则处于弹性状态；多于金属由桥口流出时阻力很大，使 变形抗力急剧增大
●
20
二、开式模锻各阶段的应力应变分析
6
控制金属的流动方向
各质点向着阻力最小方向移动， 因此依靠不同的工具，采取不同的加载方式在变形 体内建立不同的应力场实现对金属流动物体内方向的控 制
7
控制塑性变形区
主要靠利用不同工具在坯料内产生不同的应力状态， 使部分金属满足屈服准则，另一部分金属不满足屈服准 则，达到控制变形区的目的
锻造工艺学及模具设计复习思考题
锻造工艺学及模具设计复习思考题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？6)试说明锻前加热的目的和方法。
7)氧化和脱碳有哪些共性和异性？8)氧化和脱碳可产生哪些危害？如何防止？9)过烧和过热有哪些危害? 如何防止？10)导致裂纹产生的内应力有几种？清阐述它们相应的应力状态。
11)通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处？原因何在？如何防止？12)锻造温度范围的确定原则和基本方法是什么？13)怎样确定碳钢的始锻和终锻温度？它们受到哪些因素的影响？14)为什么要制定合理的加热规范？加热规范包括哪些内容？其核心问题是什么？15)两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响？16)选择加热速度的原则是什么？提高加热速度的措施有哪些？17)均热保温的目的是什么？18)冷锭和热锭的加热规范各有什么特点？为什么？、19)少无氧化加热主要有哪几种方法？其中火焰加热法的基本工作原理是什么？20)金属断后冷却常见缺陷有哪些？各自产生原因是什么？21)为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹？22)金属锻后冷却规范一般包括哪些内容？23)锻件热处理的目的是什么？24)中小锻件通常采用哪些热处理？各自作用是什么？25)通常大锻件采用哪些热处理？各自作用是什么？26)导致金属塑性变形不均匀性的原因是什么？27)镦粗和拔长各有哪些用途？28)镦粗工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。
29)拔长工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。
30)为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差？应怎样解决？31)空心件拔长时孔内壁和端面裂纹产生的原因是什么？应采取哪些措施加以解决？32)试阐述开式冲孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。
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。
锻造工艺及模具设计试卷及答案
《锻造工艺及模具设计》一、填空题1、锻造大型锻件时,__＿_____与＿__＿_＿＿＿_就是两个最基本也就是最重要得变形工步。
2、一张完整得计算毛坯图包含锻件图得一个_＿_____＿__、＿_＿___＿__与____＿＿___三部分。
３、热锻件图得尺寸标注,高度方向尺寸以____＿___＿__为基准,以便于锻模机械加工与准备检验样板、４、在精锻工艺中,常用得下料方法就是:_______＿_____;__＿＿_____＿_______。
5、实现少无氧化加热得方法很多,常用得方法有:＿_＿＿_______、与____＿＿__＿_＿_＿__＿_＿＿__＿＿等、６、自由锻工艺所研究得内容就是:＿＿＿______________＿__＿_与_____＿＿_＿__＿＿___＿＿___两个方面。
7、根据镦粗坯料得变形程度可分为三个变形区:_＿__＿__＿＿___＿＿、____＿＿_＿_____与＿＿__＿_＿____＿＿______。
8、设计顶件装置时,主要解决________＿_＿____＿_,__＿___＿＿____＿_____＿________以及＿__＿__________＿_＿__问题。
９、顶镦时得主要问题就是____＿＿＿＿与____＿_____,研究顶镦问题应首先_______＿____＿＿为主要出发点,其次就是＿__________＿___＿_＿_＿以提高生产率。
10、按照冷却速度得不同,锻件得冷却方法有三种:在空气中冷却,___＿_＿_____＿____;在灰沙中冷却,___＿_＿_______＿_;在炉内冷却,________＿______、１1、滚柱式旋转锻造机,锻模就是＿＿______＿__＿_＿而旋转,锻件得截面一定就是＿_______。
12、确定设备吨位得传统方法有＿____＿＿__＿_＿____与_＿__＿________＿_两种。
二、判断题(本大题共1０道小题,每小题１分,共1０分)1、空气锤得吨位用锤头得质量表示、( )2、自由锻只适用于单件生产。
锻造工艺与模具设计压力中心确定方法
锻造工艺与模具设计压力中心确定方法一、引言锻造工艺与模具设计中，压力中心的确定是非常重要的一个环节。
因为压力中心的位置决定了锻件的形状和尺寸，影响着锻件的质量和成本。
因此，本文将详细介绍锻造工艺与模具设计中压力中心的确定方法。
二、锻造工艺与模具设计基础知识1. 锻造工艺：指通过对金属材料进行塑性变形、加热等处理来改变其形状和尺寸的一种加工方法。
2. 模具设计：指根据零件图纸、材料性能、加工要求等条件，设计出适合生产该零件的模具。
三、压力中心概念及作用1. 压力中心：指在锤击或挤压过程中，金属材料受到最大应力作用点所在位置。
2. 作用：压力中心位置决定了锻件的形状和尺寸，影响着锻件的质量和成本。
四、压力中心确定方法1. 经验法：根据经验公式或实践经验来确定。
（1）公式法：通过理论公式计算得出。
如：a) 对于圆柱形锻件，压力中心位置为圆心。
b) 对于矩形锻件，压力中心位置为长边中点。
（2）经验法：通过实践经验来确定。
如：a) 观察锤击或挤压过程中金属材料的变形情况，找出最大应力作用点所在位置。
b) 根据以往生产经验，确定压力中心位置。
2. 数值模拟法：通过计算机数值模拟来确定。
（1）建立数学模型：根据锻造工艺和模具设计要求，建立数学模型。
（2）数值计算：利用有限元分析软件对建立的数学模型进行计算，并得出相应结果。
（3）结果分析：根据计算结果分析得出最大应力作用点所在位置，即压力中心位置。
3. 实验测定法：通过实验测定来确定。
（1）试锻法：将实际材料进行试锻，并观察变形情况，找出最大应力作用点所在位置，即压力中心位置。
（2）光栅位移法：利用激光干涉仪或光栅传感器等设备对试样进行位移测量，并通过数据处理得出最大应力作用点所在位置。
五、结论压力中心的确定是锻造工艺与模具设计中非常重要的一环，合理的压力中心位置可以提高锻件的质量和生产效率。
本文介绍了常用的压力中心确定方法，包括经验法、数值模拟法和实验测定法。
锻造工艺与模具设计课程设计
锻造工艺与模具设计课程设计一、课程背景锻造工艺是金属加工技术中的一种重要工艺，广泛应用于航空、航天、军工、汽车、机械等领域。
模具设计则是锻造工艺的关键技术之一，决定了锻件的成形质量和生产效率。
针对行业对锻造工艺及模具设计相关人才的需求，本课程将系统、全面地介绍锻造工艺和模具设计的基本概念、原理及应用，同时重点培养学生应用相关软件和设备进行模具设计和加工的能力。
二、课程目标1.掌握锻造工艺和模具设计的基本概念、原理2.熟练掌握常用的模具加工设备和软件的使用方法3.较好地运用理论知识进行锻造工艺和模具设计的实际应用4.能够完成简单锻造工艺和模具设计的任务三、课程大纲1. 锻造工艺概论1.1 锻造工艺的概念及分类 1.2 锻造工艺的基本原理 1.3 锻造材料的选用1.4 锻造工艺的设备和工具 1.5 锻造工艺中的技术问题及解决方法2. 模具设计基础2.1 模具设计的基本理论 2.2 模具的结构和分类 2.3 模具材料的选用 2.4 模具加工的基本原理 2.5 模具装配、调试和维修3. 模具设计软件应用3.1 常用模具设计软件介绍 3.2 模具设计软件的基本操作 3.3 模具组件的设计与装配 3.4 模具运动分析 3.5 模具加工工艺设计4. 模具加工设备使用4.1 模具加工设备的分类和特点 4.2 模具加工设备的结构和工作原理 4.3 模具加工设备的使用要点 4.4 模具设备维护及损坏处理5. 应用案例分析5.1 锻造工艺和模具设计在实际生产中的应用案例 5.2 分析案例中出现的问题及解决方法 5.3 基于案例进行模具设计和加工实践四、教学方法本课程注重理论与实践相结合，采取授课、演示、案例分析、实验等多种教学方法，提高学生的实际操作能力。
同时，还将组织实地参观和考察，让学生对锻造工艺和模具设计有更深入的了解。
五、教材1.《锻压技术基础》（原书第3版）耿永波、杨忠民编著，机械工业出版社，2012年；2.《模具设计基础》吴强、杨峰编著，中南大学出版社，2019年；3.《UG三维造型教程》（UG NX 10.0版）阎育钧主编，清华大学出版社，2018年。
锻造工艺与模具设计
1.自由锻工艺规程一般包括以下内容：(1)根据零件图绘制锻件图(2)确定坯料的质量和尺寸(3)制定变形工艺和确定锻造比(4)选择锻造设备(5)确定锻造温度范围，制定坯料加热和锻件冷却规范(6)制定锻件热处理规范(7)制定锻件的技术条件和检验要求(8)填写工艺规程卡片等。
2.冷锭加热规范：加热过程分为预热、加热、均热。
保温目的(1)低温装炉温度下保温目的是减小坯料断面温差，防止因温度应力而引起破裂(2)中温800~810°C 保温的目的是减小前段加热后坯料断面上的温差，减小温度应力，并缩短坯料在锻造温度下的保温时间，以减小氧化，脱碳，甚至过热过烧。
(3)锻造高温下的保温，是为了防止坯料中心温度过低，引起锻造变形不均，还可以通过高温扩散作用，使坯料组织均匀化，以提高塑性，减少变形不均。
3.确定锻造比：锻造比是表示锻件变形程度的指标，它是指在锻造过程中，锻件镦粗或拔长前后的截面积之比或高度之比，即(Ao,Do,Ho,和A,D,H,分别为锻件锻造前后的截面积，直径和高度)4.三拐曲轴的锻造过程：锻造曲轴类锻件的基本工序是拔长错移和扭转。
锻造曲轴时应尽可能采用那些不切断纤维和不使用钢材心部材料外露的工艺方案，当生产批量较大且条件允许时，应尽量采用全纤维锻造。
另外，扭转时，尽量采用小角度扭转。
过程：(1)下料(2)压槽<卡出II段>(3)错移<压出II拐扁方>(4)压槽<I，III分段>(5)压出<I,III扁方>(6)压槽<I,III与轴端分段>(7)摔出中间，两端轴颈(8)扭转I,III拐各扭30°5.弯曲类锻件的锻造过程：锻造该类锻件的基本工序是拔长和弯曲。
当锻件上有多处弯曲时，其弯曲的次序一般是先弯端部及弯曲部分与直线部分的交界处，然后再弯其余的圆弧部分。
对于形状复杂的弯曲件，弯曲时最好采用垫模或非标累工装等，以保证形状和尺寸的准确性并且提高生产效率。
锻造工艺及模具设计资料
锻造工艺及模具设计资料大家好，我是一名大学教授，今天我来给大家介绍关于锻造工艺及模具设计的资料，希望对大家有所帮助。
1.锻造工艺锻造是将金属材料在一定的温度下通过压力变形达到所需形状的一种工艺。
锻造的主要特点是它是以固态变形为主要手段，对金属材料进行加工，锻件具有纤维结构，具有高的强度、韧性和可靠性。
锻造过程中需要注意以下几点：（1）选材锻造工艺的原料材料主要是金属材料，因此需要选用具有一定延展性、塑性、韧性和可锻性的金属材料进行锻造。
（2）加热锻造过程中需要对金属材料进行加热处理，使其达到适宜的塑性状态。
（3）锻造在适宜的温度下，使用锻压机等设备对金属材料进行锻造，以达到所需形状和尺寸。
（4）退火锻造后的金属材料需要进行退火处理，以恢复其塑性和韧性，保证其使用性能。
2.模具设计模具是锻造工艺中非常重要的工具，其设计质量将直接影响到锻造件的质量和成本。
模具设计需要考虑以下几点：（1）选材模具材料需要具有高强度、高韧性、高耐磨性和高温稳定性。
常用的模具材料有合金钢、合金铸铁、电熔钢等。
（2）结构设计模具结构需要合理设计，以保证锻造件的精度和质量。
通常包括上下模、内芯、外壳、挡料等部分。
（3）冷却设计在锻造过程中，模具需要耐受高温和高压的腐蚀和磨损，因此需要合理设计冷却系统，以提高模具的使用寿命和稳定性。
（4）应力分析在模具设计过程中需要进行应力分析，以确保模具在使用中不会破裂或变形，同时需要加强模具的强度和稳定性。
以上就是关于锻造工艺及模具设计的简单介绍，感谢大家的阅读。
除了以上介绍的基本知识外，我们还可以探讨一些更深入的问题和技术。
1.锻造工艺的分类锻造工艺可以根据材料的状态和加工方式进行分类。
常见的分类有：（1）按材料状态分类：①冷锻：在材料不加热或温度较低时进行的锻造。
②热锻：在材料加热到适宜温度时进行的锻造。
热锻可以分为碳素钢热锻、合金钢热锻、铝合金热锻、镁合金热锻等。
（2）按加工方式分类：①自由锻造：将金属材料置于锻造机上，通过锤击、撞击等方式进行锻造。
锻造工艺及模具设计试卷及答案
《锻造工艺及模具设计》一、填空题1、锻造大型锻件时,________与_________就是两个最基本也就是最重要的变形工步。
2、一张完整的计算毛坯图包含锻件图的一个__________、_________与_________三部分。
3、热锻件图的尺寸标注,高度方向尺寸以___________为基准,以便于锻模机械加工与准备检验样板。
4、在精锻工艺中,常用的下料方法就是:_____________;_________________。
5、实现少无氧化加热的方法很多,常用的方法有:___________、与_______________________等。
6、自由锻工艺所研究的内容就是:______________________与_____________________两个方面。
7、根据镦粗坯料的变形程度可分为三个变形区:______________、_____________与___________________。
8、设计顶件装置时,主要解决_________________,___________________________以及___________________问题。
9、顶镦时的主要问题就是________ 与__________,研究顶镦问题应首先______________为主要出发点,其次就是____________________以提高生产率。
10、按照冷却速度的不同,锻件的冷却方法有三种:在空气中冷却,________________;在灰沙中冷却,_______________;在炉内冷却,_______________。
11、滚柱式旋转锻造机,锻模就是______________而旋转,锻件的截面一定就是________。
12、确定设备吨位的传统方法有________________与_______________两种。
二、判断题(本大题共10道小题,每小题1分,共10分)1、空气锤的吨位用锤头的质量表示。
锻造工艺及模具设计第一章
（二）锻造生产的发展趋势
1) 总趋势是使锻件形状、尺寸和表面质量 最大限度地与产品零件相接近，以达到少 、无切削加工的目的，为此应逐步发展和 完善精密成形新技术，发展高效精密的锻 压设备。
2) 为适应大批量生产的需要，应发展专业 化的连续生产线，建立地区性的专门化锻 造中心，如齿轮精锻中心、连杆锻造中心 、标准件锻造中心等，以利于进行技术改 造及采用最新设备和先进工艺。
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。
➢锻压经过100多年的发展，今天已成为一 门综合性学科。
➢它以塑性成形原理、金属学、摩擦学为 理论基础，同时涉及传热学、物理化学、 机械运动等相关学科，以锻造、冲压等为 技术，与其它学科一起支撑机器制造业。
我国的锻造生产与世界先进国家的水平相比
还有一定差距。
表现在：1) 工业发达国家的模锻件已占全部锻件的 70％以上，而我国尚不足30％。
2) 国外有成千条锻造自动生产线，大型自由锻 造水压机普遍配备了锻造操作机等。而我国在这些 方法还很薄弱。
3) 精锻技术和大型锻件的生产水平与一些工业发 展国家相比较低，一些航空产品上的精锻件和重 要的大型自由锻件还常常需从国外进口。
锻造工艺及模具设计第一章
第一章 绪 论
压力加工设备欣赏
什么是锻造？——金属塑性加工方法之一
锻造的定义：
利用锻压机械对金属坯料施 加压力，使其产生塑性变形以 获得具有一定机械性能、一定 形状和尺寸锻件的加工方法。
为了使金属材料在高塑性下成型，通常锻造是在热态下 进行，因此锻造也称为热锻。
今天，锻造生产率提高，其锻件精度也愈来愈高，可以达到 甚至超过机械加工的一般精度水平，如各种冷温挤压标准件 、精锻齿轮、精锻叶片、精锻轴类件等。
锻造工艺过程及模具的设计
火焰加热 电加热（电阻加热；感应加热） ②两种加热方法的加热原理和优缺点?
电加热（电阻加热；感应加热）
③什么是感应加热的趋 肤效应? ④感应加热时候的原则?
2.2 钢加热时的缺陷及防止措施? ①氧化、脱碳、增碳 产生的原因及防止措施? ②过热、过烧 产生的原因及防止措施? ③裂纹 产生的原因及防止措施?.冲孔的定义？ 2.冲孔的分类？
3.冲孔的缺陷与防止措施？
四、扩孔 1.扩孔的定义？ 2.扩孔的分类？
五、弯曲 1.弯曲的定义？ 2.错移的定义？
3.4 自由锻工艺规程的制定
一、自由锻锻件图的制定与绘制 1.加工余量 2.锻件公差 3.锻造余块 4.检验试样及工艺夹头 5.绘制锻件图
压铸和注塑的发展100多年的历史。
从工艺的角度谈区别
1.锻造
2.铸造
3.压铸
4.注塑
③ 锻造的分类? （自由锻,模锻,开式模锻,闭式模锻）
④ 我国锻造的基本情况? ⑤ 模锻的特点? ⑥ 通用的锻造设备有哪些? （油压机，模锻锤，曲柄压力机，摩擦 压力机等）
第一章 概述
1.4 学习本课程的任务: ① 设计能力； ② 分析能力； ③ 解决锻件缺陷问题的能力。
第二章 锻造用原材料及坯料准备
2.1 锻造用原材料 ①锻造用的原材料的对象? （棒料、板料、
管料）。 ②锻造用的原材料的材质?
（钢、有色金属） ③钢的分类? 含碳量；化学成分；碳的质量分数；加入合
1．锯切 锯切常在圆盘锯、弓形锯和带锯上进行。圆盘锯是由电动机带动带齿的锯盘 慢速旋转并移动，而将棒料切断。圆盘锯通用性强，锯盘的最大直径可达2m， 能够锯切的棒料直径在750ｍｍ以下。
锻造工艺及模具设计试卷及答案
锻造工艺及模具设计》一、填空题1、锻造大型锻件时，一拔长.和—鐓粗是两个最基本也是最重要的变形工步。
2、一张完整的计算毛坯图包含锻件图的一个主视图、截面图、直径图三部分。
3、热锻件图的尺寸标注，高度方向尺寸以分模面为基准,以便于锻模机械加工和准备检验样板。
4、在精锻工艺中，常用的下料方法是：一激光技术；高压水射切割。
5、实现少无氧化加热的方法很多，常用的方法有：快速加热、介质保护加热、少无氧化火焰加热等6、自由锻工艺所研究的内容是：锻件的成形规律、提高锻件质量的方法—两个方面。
7、根据镦粗坯料的变形程度可分为三个变形区:—难变形区、大变形区、小变形区。
8、设计顶件装置时，主要解决顶杆的位置，顶件装置的具体结构形式以及顶杆的可靠性问题。
9、顶镦时的主要问题是以防止弯曲、尽可能减少顶镦次数，研究顶镦问题应首先为主要出发点，其次是以提高生产率。
10、按照冷却速度的不同，锻件的冷却方法有三种：在空气中冷却，冷却速度较快;在灰沙中冷却，冷却速度较慢；在炉内冷却,冷却速度最慢。
11、滚柱式旋转锻造机，锻模是围绕主轴的中心而旋转,锻件的截面一定是圆形的。
12、确定设备吨位的传统方法有理论计算法、经验类比法两种。
二、判断题（本大题共10道小题，每小题1分，共10分）1、空气锤的吨位用锤头的质量表示。
（1）2、自由锻只适用于单件生产。
（0）3、坯料加热温度越高越便于锻造。
（0）4、一般情况下,锻造冲孔前应先将坯料镦粗，以减小冲孔深度。
（1）5、弯曲是自由锻的基本工序之一。
（1）6、过热的钢料是无可挽回的废品，锻打时必然开裂。
（0）7、闭式模锻时，当金属充满型槽各处，锻造结束。
（0）8、为了便于选择标准刀具，模锻斜度和模锻圆角半径应从标准系列数值中选择。
（1）9、预锻型槽周边不设毛边槽，而是在型槽分模面转角处用较大的圆弧。
（1）10、有连皮的锻件，冷锻件图上不要绘出连皮的形状和尺寸，而在热锻件图上要绘出连皮的形状和尺寸。
摇臂”锤模锻工艺及模具设计课程设计报告
摇臂”锤模锻工艺及模具设计课程设计报告前言本文主要介绍了锤上模锻锻件设计及工艺设计的相关内容。
通过零件分析、材料特性分析、尺寸精度及表面粗糙度分析等，确定了基本工艺方案。
在锤上模锻锻件设计中，确定了分模位置、锻件公差及加工余量等参数，并计算了锻件的主要参数。
最后，通过模锻件的技术条件确定了锤上模锻锻件的工艺设计。
1 零件分析及基本工艺方案确定1.1 零件分析首先对锤上模锻锻件进行了分析，确定了其结构特点、零件形状和尺寸等信息，为后续的工艺设计提供了基础。
1.2 零件材料特性分析在零件分析的基础上，对锻件所用的材料进行了特性分析，包括其化学成分、物理性质、力学性能等方面的特点，以便在后续的工艺设计中能够更好地选择合适的工艺参数。
1.3 零件尺寸精度及表面粗糙度分析为了确保锤上模锻锻件的质量，对其尺寸精度和表面粗糙度进行了分析，以便在后续的工艺设计中能够更好地控制这些参数。
1.4 零件基本工艺方案确定通过对零件的分析和材料特性分析，确定了锤上模锻锻件的基本工艺方案，包括锻造工艺、热处理工艺等方面的内容。
2 锤上模锻锻件设计2.1 确定分模位置在锤上模锻锻件设计中，首先需要确定分模位置，以便在后续的工艺设计中能够更好地控制锻件的形状和尺寸。
2.2 确定锻件公差及加工余量2.2.1 确定材质系数、复杂系数、零件的机械加工精度在确定锻件公差及加工余量时，需要考虑材质系数、复杂系数和零件的机械加工精度等因素，以便在后续的工艺设计中能够更好地控制这些参数。
2.2.2 确定锻件公差和余量通过对锻件的分析和材料特性分析，确定了锻件的公差和余量，以便在后续的工艺设计中能够更好地控制这些参数。
2.2.3 确定模锻斜度在锤上模锻锻件设计中，还需要考虑模锻斜度的问题，以便在后续的工艺设计中能够更好地控制锻件的形状和尺寸。
2.2.4 确定圆角半径在锤上模锻锻件设计中，还需要考虑圆角半径的问题，以便在后续的工艺设计中能够更好地控制锻件的形状和尺寸。
锻造工艺学与模具设计
2.优势： • 生产率高 • 锻件的形状、尺寸稳定性好 • 最佳的综合力学性能
锻造工艺学与模具设计
主要内容
一、锻造加工金属零件的优势 二、锻造方法分类、锻造工艺的 作用及锻件应用范围（重点） 三、锻造业的历史沿革及发展 四、锻压技术面临的任务与挑战
锻造工艺学与模具设计
锻造方法分类
• 自由锻 • 定义：一般是指借助简单工具，如锤、砧 、型砧、摔子、冲子、垫铁等对铸锭或棒 材进行镦粗、拔长、弯曲、冲孔、扩孔等 方式生产零件毛坯。 • 设备
锻造工艺学与模具设计
2）感应加热 a. 工作原理 b. 分类 c. 特点
锻造工艺学与模具设计
2.2 金属加热时产生的变化
• 金属在加热过程中由于原子在晶格中相对位置的 强烈变化，以及原子的振动速度和电子运动的自 由行程的改变，还有周期介质的影响等因素，金 属将产生以下的变化： • 组织结构方面 • 力学性能方面 • 物理性能方面 • 化学变化方面
锻造工艺学与模具设计
绪论
主要内容
一、锻造加工金属零件的优势 二、锻造方法分类、锻造工艺的 作用及锻件应用范围 三、锻造业的历史沿革及发展 四、锻压技术面临的任务与挑战
锻造工艺学与模具设计
绪论
一、锻造加工金属零件的优势
1.定义 锻造是一种借助工具或模具在冲击或压力 作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法。
锻造工艺学与模具设计
二、冷折法 三、锯切法 四、砂轮片切割法 五、气割法 六、其它下料方法 1.电机械锯割法 2.电火花切割
锻造工艺学与模具设计
第二章 锻前加热
主要内容： 2.1 锻前加热的目的及方法 2.2 金属加热时产生的变化 2.3 金属锻造温度范围的确定 2.4 金属的加热规范 2.5 金属的少无氧化加热
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《锻造工艺学及模具设计》
题目双联动齿轮自由锻工艺分析
专业班级材料11002班8号（序号）学生姓名董斌
指导教师杨雄
日期2013年12月28日
设计目录
一、概述………………………………………………………
二、锻件工艺性分析…………………………………………
三、制定锻件图………………………………………………
四、设计冲孔连皮……………………………………………五计算坯料质量及尺寸………………………………………
六、确定锻造工序……………………………………………
七、选择锻造设备及吨位……………………………………
八、锻造温度范围、加热冷却及热处理规范………………
九、工艺卡片…………………………………………………
十、总结………………………………………………………十一、主要参考文献…………………………………………
1概述
1.1研究目的和意义
制造技术是使原材料成为产品的一系列技术的总称。
自从人类社会进入工业化社会以后，制造业一直是国民经济的支柱产业，制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志之一。
本次设计是要求解决实际的机械工程问题，前提要求是我们掌握相当的专业知识，而通过本次设计提高自己综合运用所掌握知识，查阅相关设计资料的能力，熟悉相关的国家标准和国际标准，进一步熟练手工绘图和操作绘图软件绘制工程图，锻炼我们独立解决一定的实际工程问题的能力，使我们的设计更具实用性。
本次设计还能让我们更多的接触社会，了解社会的发展态势和国内外的现状，为将来走上工作岗位作一个铺垫，增加自己的就业信心，明确今后的发展方向。
1.2本课题研究的主要内容
所谓工艺，就是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程；机械制造工艺是各种机械的制造方法和过程的总称。
机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等。
但是研究的工艺问题则可归纳为质量、生产率和经济性三类。
1）保证和提高产品的质量：产品质量包括整台机械的装配精度、使用性能、使用寿命和可靠性，以及零件的加工精度和加工表面质量。
2）提高劳动生产率：提高劳动生产率的方法：一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削；二是改进工艺方法、创造新工艺；三是提高自动化程度，实现高度自动化。
3）降低成本：要节省和合理选择原材料，研究新材料；合理使用和改进现有装备，研制新的高效设备等。
对上述三类问题要辨证地全面地进行分析。
要在满足质量要求的前提下，不断提高劳动生产率和降低成本。
以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配，这样的工艺才是合理的和先进的工艺。
1.3齿轮的功用与结构特点
齿轮传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛，其功用是按规定的速比传递运动和动力。
齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的形状，但从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成。
按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等；按照轮体的结构特点，齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等，如图1.1所示
在上述各种齿轮中，以盘形齿轮应用最广。
盘形齿轮的内孔多为精度较高的圆柱孔和花键孔。
其轮缘具有一个或几个齿圈。
单齿圈齿轮的结构工艺性最好，可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿；双联或三联等多齿圈齿轮(图1b、c)。
当其轮缘间的轴向距离较小时，小齿圈齿形的加工方法的选择就受到限制，通常只能选用插齿。
如果小齿圈精度要求高，需要精滚或磨齿加工，而轴向距离在设计上又不允许加大时，可将此多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构，以改善加工的工艺性。
齿轮的结构形式好多在此我设计的是双联齿轮，双联齿轮就是两个齿轮连成一体.这种双联齿轮在轮系中(变速器)被称为滑移齿轮,它的作用就是改变输出轴的转速或速度.齿轮箱里,有滑移齿轮就可以有多种转速或速度,没有滑移齿轮就只有一种转速或速度。
2锻件工艺性分析
由图可知，该零件为锤上模锻件，中级精度，该零件材料为45钢，齿轮零件的最大厚度为40mm，最小厚度14mm，该零件属于圆盘类零件，锻锤打击时，金属沿长宽高方向同时流动。
由图可知，该齿轮零件中心有一个直径为35的花键通孔。
而模锻不能直接锻出通孔，只能锻出不通孔，对于内孔大于25mm的锻件模锻时，在分模面上留有一层金属连皮，在随后的冲孔工序中再将其冲掉，若连皮太薄，锻中容易出现锻不足，和要求过大的打击力，从而导致模膛内凹凸部分磨损加大。
制件的技术要求
1．未标注外圆角半径半径r=3，未标注内圆角半径R=5
2．未标注外模锻斜度α=5°，未注内模锻斜度β=7°
3．允许残留飞边公差为1
3制定锻件图
1、确定分型面
锻模的分模面是指上下锻模的分接面。
分模轮廓线是指模膛分模面与锻件轮廓交线，分模面的选择应按一下原则进行：要保证模锻件能从模膛中顺利取出，并保证金属容易充满膛模。
分模面应为一个平面，上下模膛轮廓相同。
按上述原则分析，选用如图分模面最合理
2、加工余量及公差
根据教材中锤上模锻件的余量和公差表格，可得到该加工余量为2mm，公差为±1.4
3 、模锻斜度
取外模锻斜度α=7°，内模锻斜度为10°
4、圆角半径
去外圆角半径r=3mm，内圆角半径R=5mm
4设计冲孔连皮
由于锤上模锻时不能靠上，下模的突起部分把金属完全排挤掉，因此不能锻出通孔，终锻后，孔内留有金属薄层，称为冲孔连皮，锻后利用压力机上的切边模将其去除。
孔径d<25mm或冲孔深度大于冲头直径的3倍时，只在冲孔处压出凹穴。
S=5mm
5计算坯料质量及尺寸
6确定锻造工序
模锻工艺流程：
1. 下料：3200KN型剪机热剪切下料；
2. 加热：始锻温度1150~1200℃，终锻温度750~800℃；
3. 模锻：1t模锻锤，镦粗--模锻--切断
4. 热切边：切边压力机；
5. 磨毛刺：砂轮机；
6. 热处理：正火
7. 酸洗：酸洗槽，去氧化皮。
8. 冷精压：精压机
9. 表面清理：抛丸
10. 锻件品质检验
工艺后续工序：
切边冲孔、校正、热处理、清理、精压
变形工步：
原始坯料-------墩粗----------终锻
7选择锻造设备及吨位
选定锻造设备的依据是锻件的材料，尺寸和质量。
该制造工艺选择水压机，吨位为0.56t
8锻造温度范围、加热冷却及热处理规范
1、加热温度查表3-1得
始锻温度：1200℃
终锻温度：800℃
9工艺卡片
10总结
双联齿轮就是两个齿轮连成一体.这种双联齿轮在轮系中(变速器)被称为滑移齿轮,双联齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。
根据其使用条件，双联齿轮传动应满足以下几个方面的要求。
传递运动准确性、传递运动平稳性、载荷分布均匀性，要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。
接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。
传动侧隙的合理性，要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。
它的作用就是改变输出轴的转速或速度.齿轮箱里,有滑移齿轮就可以有多种转速或速度,没有滑移齿轮就只有一种转速或速度.
这次的设计是在我们学完大学的全部基础课程及部分专业课后进行的，对我们踏入社会是一次很好的锻炼，使我们充分认识到了机械基础及机电一体化的重要性。
机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。
机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度，而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。
看往我们专业的前景，深刻的认识到了学好一门专业的重要性，激发了我们的斗志，用我们自己学到的知识为国家做贡献，使我们伟大的中华人民共和国更加繁荣昌盛。
双齿轮自由锻造工艺设计
11主要参考文献
1.《切削用量简明手册》,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年
2. 《机械制造工艺设计简明手册》，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年
3. 《机床夹具设计》，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年
4. 《机床夹具设计手册》，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年
5.《金属机械加工工艺人员手册》，上海科学技术出版社，1981年10月
6.《机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年
7.《金属工艺学》，邓文英、郭小鹏主编，高等教育出版社
8.《材料成型及控制》，刘立君主编，北京大学出版社
9.《互换性与质量控制基础》，林景凡、王世刚主编，哈尔滨工程大学出版社
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