第5章自由锻工艺过程
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第5章 自由锻工艺过程
2）锻比对锻件组织和性能的影响 一般规律是：锻造过程随锻比增大，由于内部孔隙焊合，
铸态组织打碎，锻件的纵向和横向机械性能均得列明显提 高．当锻比超过一定数值后形成纤维组织．横向机械性能 急剧下降导致锻件出现各向异性． 锻比是衡量锻件性能的一个重要指标。
出中间，两端轴颈 8 扭转，Ⅰ和Ⅲ拐各扭30°
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第5章 自由锻工艺过程
弯曲类锻件
工序： 基本工序： 拔长、弯曲工步
辅助和修整工序： 分段压痕、滚圆和平 整等工步
复杂形状类锻件：主 要有阀体、叉杆、吊 环体、十字轴等零件。 锻造难度较大。
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第5章 自由锻工艺过程
自由锻件的分类
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第5章 自由锻工艺过程
精品课件
第5章 自由锻工艺过程
4)检验试样 及操作夹头 对于有特殊要 求的锻件，需 要在试样特殊 位置添加热处 理或机械加工 用夹头。
图 夹头及余块
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第5章 自由锻工艺过程
5)绘制锻件图：锻件图用粗实线绘制，为了便于了解零件的 形状和检查锻后的实际余量，在锻件图内用假想线绘出零件 简单形状。锻件的尺寸和公差标注在尺寸线上面，零件的尺 寸加括号标注在尺寸线下面，如图上无法表示的某些条件， 可以技术条件的方式加以说明。
第5章 自由锻工艺过程
第5章 自由锻工艺过程
自由锻工艺过程的实质是利用简单的工 具逐步改变坯料的形状、尺寸和状态，以 获得所要求形状、尺寸和性能的锻件的加 工程序.
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第5章 自由锻工艺过程
自由锻研究的主要内容是：
对于碳钢和低合金钢的中小型锻件，在 锻造时主要是成形问题，要求掌握金属的 流动规律。
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第5章 自由锻工艺过程
1.绘制锻件图
作用：编制锻造工艺、设计工具．指导生产和 验收锻件的主要依据。它是根据零件图考虑了 加工余量．锻造公差、锻造余块、检验试样及 工艺卡头等绘制而成。
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第5章 自由锻工艺过程
自由锻 自由锻工艺规程
加工余量
1)加工余量：锻件表面留有 供机械加工的金属层。机械 加工余量的大小取决于零件 的形状和尺寸，精度和光洁 度要求，同时还考虑到生产 条件，如工具、设备精度和
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第5章 自由锻工艺过程
2.确定坯料重量和尺寸 （钢材和钢锭）
1）坯料重量G坯为锻件重量与锻造时各种
金属损耗重量之和。
G坯 = （G锻+ G芯+ G切）（1+δ%）
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第5章 自由锻工艺过程
2）坯料尺寸确定与所用工序有关。 V坯=G坯/б（计算出体积）
当头道工序用镦粗时，为避免弯曲，应使1.25≤H0/D0≤2.5
轴杆类锻件 主要有传动轴、轧辊、 立柱、拉杆等零件。 工序： 基本工序：拔长 或 墩粗+拔长工步
辅助和修整工序：倒 棱、滚圆工步
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第5章 自由锻工艺过程
曲轴类锻件
工序： 基本工序： 拔长、错移和扭转等 工步
辅助和修整工序： 分段压痕、局部倒棱、 滚圆和校正等工步
1 下料 2 压槽 3错移 4 压槽 5 压出Ⅰ和Ⅲ 6 压槽 7 摔
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3）钢锭的选择。
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3. 锻比（锻造比）的确定
锻比：锻比大小反映了锻造对锻件组织和力学性能的 影响，表示锻件在锻造成形时变形程度，是保证锻件 品质的一个重要指标。
其计算方法是按拔长或镦粗前后锻件的截面 比或高度比来计算。如有多次的镦粗、拔长，则总锻 造比等于分锻造比之和。 K总=K1+K2+-----
锻件公差
280±2 (240)
350±12 （310）
760±12 (680)
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第5章 自由锻工艺过程
锻件的余量和公差
具体数值可查阅有 关手册，或按照工 厂标准确定。
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第5章 自由锻工艺过程
锻造余块
敷料
3)锻造余块：为了 简化锻件外形，在 零件上较小的孔、 小台阶等难锻造的 的地方需要填满金 属，这部分附加的 金属叫锻造余块。
工人操作技术水平等。
锻件余量
绘制锻件图
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(2)锻造公差：实际锻造生产中，如锻时测量误 差．终锻温度的差异，工人技术水平等，锻 件实际尺寸不可能达到锻件的公称尺寸，允 许有一定的误差，叫做锻造公差。锻造公差 约为加工余量的1/4~1/3.
120± 3 ( 110) 142 +-34 ( 130) 230±4 ( 190)
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5.2 自由锻件变形工艺过程的确定
制定工艺过程规程是编制自由锻 规程最重要的一部分。
自由锻件变形工艺过程的确定就 是确定基本工序、辅助工序、修整工序， 以及确定各变形工序顺序和中间坯料尺寸 等。精品课件第5章 自由锻工艺过程
5.3 自由锻件工艺过程规程的制定
1．根据零件图绘制锻件图； 2．决定坯料的质量和尺寸； 3．制订变形工艺过程及选用工具； 4．选择锻压设备； 5．确定锻造温度范围、加热和冷却规范； 6．确定热处理规范； 7．提出锻件的技术条件和检验要求； 8．填写工艺过程卡片等。
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第5章 自由锻工艺过程
空心类锻件：它包括各种圆环、齿圈、轴承环和各种圆 筒、缸体、空心轴等，其特征是均带有内孔，并且内孔 直径较大，锻造的基本工序有镦粗、冲孔、芯轴扩孔、 芯轴拔长。
工序： 基本工序： 墩粗、冲孔、扩孔或 芯轴拔长
辅助和修整工序： 倒棱、滚圆、校正等 工步
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第5章 自由锻工艺过程
➢工序尺寸设计和工序选择同时进行的，确定工序尺 寸时应注意下列各点： ➢工序尺寸必须符合各工序的规则，如镦粗时坯料高 径比应小于2.5-3； ➢必须估计到各工序变形时坯料尺寸的变化，例如冲 孔时坯料高度有所减小，扩孔时坯料高度略有增加等； ➢应保证锻件各个部分有适当的体积，采用压痕或压 肩进行分段 ➢在锻造最后进行精整有一定的修整留量； ➢多火锻造大型锻件时，应注意中间各火次加热的可 能性。
对于大型锻件和高合金钢锻件，因为用 钢锭为原材料，锻造时的关键是质量问题， 除了提高原材料冶金质量外，还应从锻造 工艺方面采取措施。
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5.1 自由锻件的分类和锻造过程
饼块类锻件 主要有圆盘、叶轮等零件的毛坯。 其特征是横向尺寸大于高度尺寸， 或两者相近， 工序：墩粗（基本工序）；倒棱、 滚圆、平整（辅助和修整工序）等 工步。
第5章 自由锻工艺过程
2）锻比对锻件组织和性能的影响 一般规律是：锻造过程随锻比增大，由于内部孔隙焊合，
铸态组织打碎，锻件的纵向和横向机械性能均得列明显提 高．当锻比超过一定数值后形成纤维组织．横向机械性能 急剧下降导致锻件出现各向异性． 锻比是衡量锻件性能的一个重要指标。
出中间，两端轴颈 8 扭转，Ⅰ和Ⅲ拐各扭30°
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弯曲类锻件
工序： 基本工序： 拔长、弯曲工步
辅助和修整工序： 分段压痕、滚圆和平 整等工步
复杂形状类锻件：主 要有阀体、叉杆、吊 环体、十字轴等零件。 锻造难度较大。
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自由锻件的分类
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4)检验试样 及操作夹头 对于有特殊要 求的锻件，需 要在试样特殊 位置添加热处 理或机械加工 用夹头。
图 夹头及余块
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第5章 自由锻工艺过程
5)绘制锻件图：锻件图用粗实线绘制，为了便于了解零件的 形状和检查锻后的实际余量，在锻件图内用假想线绘出零件 简单形状。锻件的尺寸和公差标注在尺寸线上面，零件的尺 寸加括号标注在尺寸线下面，如图上无法表示的某些条件， 可以技术条件的方式加以说明。
第5章 自由锻工艺过程
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自由锻工艺过程的实质是利用简单的工 具逐步改变坯料的形状、尺寸和状态，以 获得所要求形状、尺寸和性能的锻件的加 工程序.
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第5章 自由锻工艺过程
自由锻研究的主要内容是：
对于碳钢和低合金钢的中小型锻件，在 锻造时主要是成形问题，要求掌握金属的 流动规律。
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第5章 自由锻工艺过程
1.绘制锻件图
作用：编制锻造工艺、设计工具．指导生产和 验收锻件的主要依据。它是根据零件图考虑了 加工余量．锻造公差、锻造余块、检验试样及 工艺卡头等绘制而成。
精品课件
第5章 自由锻工艺过程
自由锻 自由锻工艺规程
加工余量
1)加工余量：锻件表面留有 供机械加工的金属层。机械 加工余量的大小取决于零件 的形状和尺寸，精度和光洁 度要求，同时还考虑到生产 条件，如工具、设备精度和
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第5章 自由锻工艺过程
2.确定坯料重量和尺寸 （钢材和钢锭）
1）坯料重量G坯为锻件重量与锻造时各种
金属损耗重量之和。
G坯 = （G锻+ G芯+ G切）（1+δ%）
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2）坯料尺寸确定与所用工序有关。 V坯=G坯/б（计算出体积）
当头道工序用镦粗时，为避免弯曲，应使1.25≤H0/D0≤2.5
轴杆类锻件 主要有传动轴、轧辊、 立柱、拉杆等零件。 工序： 基本工序：拔长 或 墩粗+拔长工步
辅助和修整工序：倒 棱、滚圆工步
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曲轴类锻件
工序： 基本工序： 拔长、错移和扭转等 工步
辅助和修整工序： 分段压痕、局部倒棱、 滚圆和校正等工步
1 下料 2 压槽 3错移 4 压槽 5 压出Ⅰ和Ⅲ 6 压槽 7 摔
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3）钢锭的选择。
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3. 锻比（锻造比）的确定
锻比：锻比大小反映了锻造对锻件组织和力学性能的 影响，表示锻件在锻造成形时变形程度，是保证锻件 品质的一个重要指标。
其计算方法是按拔长或镦粗前后锻件的截面 比或高度比来计算。如有多次的镦粗、拔长，则总锻 造比等于分锻造比之和。 K总=K1+K2+-----
锻件公差
280±2 (240)
350±12 （310）
760±12 (680)
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锻件的余量和公差
具体数值可查阅有 关手册，或按照工 厂标准确定。
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锻造余块
敷料
3)锻造余块：为了 简化锻件外形，在 零件上较小的孔、 小台阶等难锻造的 的地方需要填满金 属，这部分附加的 金属叫锻造余块。
工人操作技术水平等。
锻件余量
绘制锻件图
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(2)锻造公差：实际锻造生产中，如锻时测量误 差．终锻温度的差异，工人技术水平等，锻 件实际尺寸不可能达到锻件的公称尺寸，允 许有一定的误差，叫做锻造公差。锻造公差 约为加工余量的1/4~1/3.
120± 3 ( 110) 142 +-34 ( 130) 230±4 ( 190)
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5.2 自由锻件变形工艺过程的确定
制定工艺过程规程是编制自由锻 规程最重要的一部分。
自由锻件变形工艺过程的确定就 是确定基本工序、辅助工序、修整工序， 以及确定各变形工序顺序和中间坯料尺寸 等。精品课件第5章 自由锻工艺过程
5.3 自由锻件工艺过程规程的制定
1．根据零件图绘制锻件图； 2．决定坯料的质量和尺寸； 3．制订变形工艺过程及选用工具； 4．选择锻压设备； 5．确定锻造温度范围、加热和冷却规范； 6．确定热处理规范； 7．提出锻件的技术条件和检验要求； 8．填写工艺过程卡片等。
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第5章 自由锻工艺过程
空心类锻件：它包括各种圆环、齿圈、轴承环和各种圆 筒、缸体、空心轴等，其特征是均带有内孔，并且内孔 直径较大，锻造的基本工序有镦粗、冲孔、芯轴扩孔、 芯轴拔长。
工序： 基本工序： 墩粗、冲孔、扩孔或 芯轴拔长
辅助和修整工序： 倒棱、滚圆、校正等 工步
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第5章 自由锻工艺过程
➢工序尺寸设计和工序选择同时进行的，确定工序尺 寸时应注意下列各点： ➢工序尺寸必须符合各工序的规则，如镦粗时坯料高 径比应小于2.5-3； ➢必须估计到各工序变形时坯料尺寸的变化，例如冲 孔时坯料高度有所减小，扩孔时坯料高度略有增加等； ➢应保证锻件各个部分有适当的体积，采用压痕或压 肩进行分段 ➢在锻造最后进行精整有一定的修整留量； ➢多火锻造大型锻件时，应注意中间各火次加热的可 能性。
对于大型锻件和高合金钢锻件，因为用 钢锭为原材料，锻造时的关键是质量问题， 除了提高原材料冶金质量外，还应从锻造 工艺方面采取措施。
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第5章 自由锻工艺过程
5.1 自由锻件的分类和锻造过程
饼块类锻件 主要有圆盘、叶轮等零件的毛坯。 其特征是横向尺寸大于高度尺寸， 或两者相近， 工序：墩粗（基本工序）；倒棱、 滚圆、平整（辅助和修整工序）等 工步。