锻造的基本知识

二、锻造的根本知识1精选课件〔一〕锻造的含义锻造就是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。2精选课件〔二〕锻造的分类〔1〕按照工具模具安置情况分类自由锻造〔固定的平砧或者型砧成型〕胎模锻〔锻造模具为可移动式〕模锻〔锻造模具为固定式〕〔2〕按照成型温度分类热锻〔终锻温度高于再结晶温度，特点是工件温度高于模具温度〕温锻〔介于热锻与冷锻间的加热锻造〕冷锻〔室温下或者低于工件再结晶温度〕保温锻〔模具带有加热和保温装置〕3精选课件〔三〕锻造的目的：锻造对金属材料的强度指标、塑性指标、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度和抗应力腐蚀性能等均有改善。主要表达在以下组织和性能：1〕打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在适宜的温度和应力条件下，焊合内部空隙，提高材料的致密度。2〕铸锭经过锻造形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模具锻造，使锻件得到合理的纤维方向分布。4精选课件3〕控制晶粒度的大小和均匀度。4〕使组织得到形变强化或形变---相变强化等。通过上述组织的改变，使锻件的塑性、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度、和持久强度也随之得到了改善。之后通过锻后热处理就可以得到零件所要求的硬度、强度、塑性等良好的综合性能。5精选课件〔四〕锻造工艺的制定(1)锻造用原材料估算的根本原理是“体积不变定律〞。即：去除气孔、缩孔、疏松等因素的影响，认为锻造变形前的坯料体积等于锻造变形后锻件的体积。V坯料=V锻件+V工艺+V烧损式中V坯料———坯料的体积；V锻件———锻件的体积；V工艺———因轴端切头、冲孔连皮、模锻毛边等形成的工艺废料的体积之和；V烧损———因加热时的氧化和烧损的体积。如果金属在锻造前后的密度不变，那么“体积不变定律〞可以看成是“质量不变定律〞。6精选课件〔2〕锻造比的计算锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。锻造比以金属变形前后的横断面积的比值来表示。不同的锻造工序，锻造比的计算方法各不相同。锻造比包含工序锻造比、每火次锻造比、总锻造比。①拔长时，锻造比为y=F0/F1或y=L1/L0式中F0,L0—拔长前钢锭或钢坯的横断面积和长度；

F1,L1—拔长后钢锭或钢坯的横截面积和长度。7精选课件②镦粗时的锻造比，也称镦粗比或压缩比，其值为y=F1/F0或y=H0/H1

F0,H0—镦粗前钢锭或钢坯的横截面积和高度；

F1,H1—镦粗后钢锭或钢坯的横截面积和高度。③连续拔长或镦粗时，总锻比为各分锻比之积。反复镦粗拔长结合时，总锻比为各分锻比之和。8精选课件〔五〕自由锻造的工序根据工序的变形性质和变形程度的不同，自由锻的工序可分为根本工序、辅助工序和修整工序三类。根本工序包括：镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、芯轴拔长、错移、扭转、剁切。辅助工序包括：压钳把、倒棱、压痕。修正工序包括：校正、滚圆、平整。9精选课件〔1〕拔长拔长是使毛坯长度增加、横截面面积减小的工序。它除了用于锻件成形外，还常用来改善锻件的内部组织、提高力学性能。拔长操作的根本方法有三种：10精选课件①沿螺旋线翻转90°拔长，常用于塑性较低的材料。②反复翻转90°拔长，常用于塑性较好的材料。③单向顺序拔长，常用于大型锻件。11精选课件〔2〕镦粗镦粗是将毛坯局部或全部横截面面积增大、高度减小的锻造工序。镦粗变形区:在平砧上镦粗圆柱形毛坯时，其变形分布如图12精选课件Ⅰ区：受摩擦和砧子激冷影响最大，该区变形十分困难，称为“难变形区〞。Ⅱ区：不但受摩擦的影响较小，应力状态也有利于变形，该区变形程度最大，称为“大变形区〞。Ⅲ区：其变形程度介于Ⅰ区和Ⅱ区之间，称为“小变形区〞。因鼓形局部存在切向拉应力，容易引起外表产生纵向裂纹。13精选课件〔3〕冲孔在坯料上锻出通孔或盲孔的锻造工序称为冲孔，用于锻造各种带孔件和空心锻件。常用的冲孔方法有三种，即在漏盘上冲孔，实心冲子冲孔和空心冲子冲孔。1