热加工-锻造教材

第二章金属压力加工金属压力加工是利用外力。使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的加工方法。各类钢和大多数非铁合金及其合金都具有较好的塑性，因此，它们均可在热态和冷态下进行压力加工。压力加工的主要生产方式有以下几种：⒈轧制轧制是借助于摩擦力和压力使金属坯料通过两个旋转的轧辊间的空隙而变形的压力加工方法。在轧制过程中，金属坯料的截面减小，长度增加。

第二章金属压力加工⒉挤压挤压是利用压力，将金属坯料从挤压模的模孔中挤出而成形的压力加工方法。挤压按金属流动方向与凸模运动方向的不同，可分为三种：①正挤压：金属流动方向与凸模运动方向相同；②反挤压：金属流动方向与凸模运动方向相反；③复合挤压：坯料上一部分金属的流动方向与凸模运动方向相同，而另一部分金属的流动方向与凸模运动方向相反。在挤压过程中，金属坯料的截面依照模孔的形状减小，长度增加，从而得到各种复杂截面形状的型材、管材、毛坯或零件，挤压适合于加工非铁金属及其合金、碳钢和合金钢。

第二章金属压力加工⒊拉拔拉拔是利用拉力，将金属坯料拉过拉拔模的模孔而成形的压力加工方法。拉拔是在室温下进行的，故又称冷拉拔。拉拔时坯料截面减小，长度增加，但每一道拉拔工序的变形程度不能太大，因此常需经多次拉拔，依次通过形状和尺寸逐渐变化的模孔，才能得到所需截面的产品。拉拔主要用于生产各种细线材、薄壁管和特殊几何形状截面的型材。⒋自由锻自由锻是利用冲击力或压力，使放在上下砧之间的金属坯料变形，从而得到所需锻件的压力加工方法。⒌模锻模锻是利用冲击力或压力，使放在锻模模膛内的金属坯料变形，最后充满模膛而成型的压力加工方法。⒍板料冲压板料冲压是利用压力，使放在冲模间的金属板料产生分离或变形的压力加工方法。一般常用的金属型材、板材、管材和线材等原材料，大都是在冶金企业中通过轧制、挤压和拉拔等方法制成的。机器制造工业中常用自由锻、模锻和板料冲压等方法制造毛坯或零件。由于金属压力加工能获得组织致密、力学性能好的零件，而且具有生产率高、材料消耗少等优点，所以在应用十分广泛。

第二章金属压力加工压力加工的特点：（与铸造比）

1优点：（1）结构致密、组织改善、性能提高强度、硬硬、韧性。（2）少无切削加工，材料利用率高。（3）可以获得合理的流线分布（金属塑变是固体体积转移过程）。（4）生产效率高。（如：曲轴、螺钉）

2缺点：（1）一般工艺表面质量差（氧化）。（2）不能成型形状复杂件（相对）（3）设备庞大、价格昂贵。（4）劳动条件差（强度↑、噪音↑）

第一节金属的塑性成形工艺基础一、金属塑性变形的实质金属材料在外力作用下会产生变形。当外力所引起的金属内应力小于材料的屈服极限时，产生的变形是弹性的，此时去除外力，变形将消失；当外力所引起的金属内应力大于材料的屈服极限时，就会产生塑性变形，此时去除外力，变形并不能完全消失，这部分保留下来的残余变形就是塑性变形。⒈单晶体的塑性变形单晶体塑性变形的主要方式是滑移。滑移是在切应力作用下，晶体的一部分原子相对另一部分原子，沿着一定晶面（滑移面）和一定方向（滑移方向）产生的移动。

第一节金属的塑性成形工艺基础作用在单晶体上的外力所引起的应力，都可沿某晶面分解为正应力和切应力，如图3-8所示。正应力只能使晶面A-A两侧的原子沿垂直于该晶面的方向拉开。当正应力增大时，原子间距离增大到一定程度，原子间结合力遭到破坏，晶体就会断裂。切应力能使A-A两侧原子沿平行于该晶面方向滑动。当切应力达到临界切应力值后，原子便在滑移面上产生滑移。图3-7所描述的是上下两部分晶体沿滑移面产生的增体相对滑移，是理想晶体的滑移。实际上，晶体不像理想晶体那样完整，内部存在着一系列原子排错的缺陷，称为位错，如图3-9所示。晶体中因位错处于高位能状态的那部分原子，在比理论值低得多的切应力作用下，易于从一个平衡位置移动到另一个位置，形成位错运动。因此，实际晶体的滑移不像理想晶体那样，而是通过位错运动实现的。

第一节金属的塑性成形工艺基础⒉多单晶体的塑性变形多晶体塑性变形时，各个晶粒的晶内滑移不是同时进行的。首先在滑移面与外力成45°角的晶粒开始，如图3-10中的A晶粒。A晶粒的晶内滑移，必然遭到邻近位向不同晶粒（如B、C晶粒）的阻碍，也要受到晶界的影响。随着晶内滑移的进行，滑移面在转动，滑移阻力不断增大。此外，晶粒间也产生滑动和转动。与此同时，另一批晶粒转到有利于滑移的位向，开始滑移。

第一节金属的塑性成形工艺基础二、金属塑性变形的基本定律⒈金属塑性变形的规律⑴体积不变定律金属塑性变形后的体积等于其塑性变形前的体积，这个规律称为体积不变定律。铸锭经锻造后其致密度增加，体积略有减少，但因相对数量很少，可以忽略不计。计算坯料尺寸和工序间尺寸时，都必须应用体积不变定律。⑵最小阻力定律塑性变形时，变形体内质点间或局部区域间的相对位移，以及变形工具与坯料间的相对位移均称为金属流动。

第一节金属的塑性成形工艺基础⑶摩擦对金属流动的影响和金属塑性变形的不均匀性金属塑性变形时，锻件与工具接触面之间存在着摩擦作用，变形中由于摩擦的存在使金属产生内应力和不均匀变形。在变形过程中，由于金属组织、成分和温度不均匀、坯料各部分的形状尺寸和应力的不同，也使坯料产生不均匀变形。变形不均匀在锻压加工中难以完全避免，这会影响锻件内部及表面质量，甚至造成内部或外部裂纹使锻件报废。

第一节金属的塑性成形工艺基础⒉控制金属流动的方法影响金属流动的因素：变形金属与工具接触面上的摩擦、工具与坯料间的相互作用、坯料的化学成分、组织和温度的不均匀等。改变工具与接触面的形状和尺寸，可以减少在某一方向的流动，增大在另一方向上的流动。在V形砧间拔长时，V形砧侧表面限制了展宽变形，强化了伸长变形。锤上锻造时，锻锤吨位必须足够，否则变形局限于表层，中心部位不能锻透。改变坯料与工具接触面的状态，也可以降低变形抗力，如使工具表面光滑，减少锻件表面氧化皮，以及使用润滑剂等。

第一节金属的塑性成形工艺基础三、塑性变形后金属的组织和性能⒈加工硬化多数金属在室温下进行塑性变形时，随着变形程度的增加，强度和硬度不断提高，塑性和冲击韧性不断降低，这种现象称为加工硬化。加工硬化是由塑性变形时金属内部组织变化引起的。各晶粒沿变形最大的方向伸长，且其位向逐渐趋于一致；位错密度增加，晶格严重扭曲，产生内应力；滑移面和晶粒间产生碎晶。这样，就增加了进一步滑移的阻力，使金属继续塑性变形越来越困难，即产生加工硬化。

第一节金属的塑性成形工艺基础⒉回复和再结晶加工硬化使金属的内能升高处于不稳定状态，具有自发地恢复到稳定状态的趋向，但在室温下不易实现。如将塑性变形后的金属加热到一定温度，使原子热运动加剧，就会产生回复和再结晶。图3-15为塑性变形后的金属加热时组织和性能的变化。⑴回复当加热温度不高时，晶格扭曲被消除，内应力明显降低，但力学性能变化不大，部分地消除了加工硬化，这一过程称为回复。这时的温度称为回复温度。一般纯金属的回复温度为：Ｔ回复=（0.25~0.3）Ｔ熔点（Ｋ）式中Ｔ回复为金属回复的绝对温度；Ｔ熔点为金属溶化的绝对温度。生产中对塑性变形后的工件进行低温退火，如碳钢弹簧在冷卷后加热到２５０~3００°C，再缓慢冷却，以消除内应力，就是通过回复实现的。⑵再结晶进一步升高温度，原子具有较大的活动能力，能以某些碎晶或杂质为晶核，成长为新的等轴晶粒，从而消除了全部加工硬化，使金属的强度和硬度明显下降，塑性和韧度显著提高，这一过程称为再结晶。开始产生再结晶的温度称为再结晶温度。一般纯金属的再结晶温度为：Ｔ再结晶=0.4Ｔ熔点（Ｋ）式中Ｔ再结晶为金属再结晶的绝对温度。

第一节金属的塑性成形工艺基础合金中的杂质和合金元素会阻碍原子的扩散，使再结晶温度提高。例如纯铁的再结晶温度为450°C，而低碳钢则为540°C左右。生产中，消除金属加工硬化的热处理方法叫再结晶退火，再结晶退火时应正确掌握加热温度和保温时间。再结晶完成后，若再继续升高温度，或过分地延长加热时间，则晶粒还会不断长大，使金属力学性能下降。⒊冷变形、热变形和温变形⑴冷变形金属在回复温度以下的变形称为冷变形。冷变形过程中只产生加工硬化，而无回复和再结晶。冷变形后的金属具有加工硬化组织。冷变形可以使金属获得较高的精度和表面质量。但变形抗力大，塑性差，需要较大吨位的设备，同时变形程度不宜过大，以免破裂。若变形程度很大时则需多次变形，并要根据加工硬化程度，进行再结晶退火（也称为中间退火），使材料恢复塑性。冷变形广泛用于经过了热变形（如热轧）的金属的再加工，如冷轧、冷拔、冷挤压和冷冲压等。冷变形也是强化金属的一种重要手段。一些用热处理难以强化的金属材料，如纯铜、纯铝、低碳钢和部分不锈钢等，常用冷变形来提高它们的强度和硬度。⑵热变形金属在再结晶温度以上的变形称为热变形。金属在热变形过程中，既产生加工硬化，又有再结晶，而且加工硬化随时被再结晶所消除。热变形后的金属为再结晶组织，而无加工硬化现象。热变形时，变形抗力小，塑性好，能以较小的功获得较大的变形量。所以，金属压力加工大多采用热变形方式来进行，如热锻、热轧和热挤压等。在实际热变形过程中，变形速度往往较大。为使再结晶能及时消除加工硬化，必须用提高加热温度的办法来加速再结晶过程。所以，热变形温度一般比再结晶温度高的多。例如低碳钢的再结晶温度为540°C，而热变形温度为800~1２５０°C。金属压力加工最原始的坯料是铸锭。其内部组织很不均匀，晶粒较粗大，并具有气孔、缩松，非金属夹杂物等缺陷。这种铸锭经过热变形后，内部组织和性能将发生显著变化。①某些铸造缺陷被消除，如气孔、缩松等被压合，金属更加致密。铸造组织（枝晶，柱晶和粗大晶粒）被破碎，获得细化的再结晶组织。因此，金属的机械性能得到很大提高。②在热变形过程中，晶界上的夹杂物随晶粒沿变形最大方向被拉长，但在再结晶时只有晶粒形状的改变，而夹杂物被拉长的形状依然被保留下来，形成纤维组织，或流线组织。纤维组织的明显程度与金属的变形程度有关。变形程度越大，纤维组织越明显。常用锻造比y表示坯料拔长时的变形程度，即y=F0/F式中F0——坯料拔长前的横截面积

F——坯料拔长后的横截面积。一般地说，y>2时，在变形金属中开始形成纤维组织。y>5时，纤维组织已非常明显，纤维组织使金属在性能上具有方向性。纵向（平行于纤维方向）上的塑性、韧性提高，而横向（垂直于纤维方向）上的则降低。第一节金属的塑性成形工艺基础纤维组织的稳定性很高，不能用热处理或其他方法加以消除，只有经过锻压使金属变形，才能改变其方向和形状。因此，为了获得具有最好机械性能的零件，在设计和制造零件时，都应使零件在工作中产生的最大正应力方向与纤维方向重合，最大切应力方向与纤维方向垂直，并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量不被切断。例如，用棒料直接切削加工制造螺钉时，其头部与杆部的纤维被切断，受力时产生的切应力顺着纤维方向，故螺钉的承载能力较弱。采用棒料经局部镦粗制造螺钉时，螺钉头部和杆部的纤维是连续的，纤维方向也较为有利，螺钉质量较好。

第一节金属的塑性成形工艺基础⑶温变形金属在高于回复温度，并低于或略高于再结晶温度时的变形，称为温变形。温变形过程中，既有加工硬化，又有回复，有时也产生部分再结晶。温变形后的金属具有部分加工硬化组织。温变形的特点是：与冷变形相比，金属的塑性好，变形抗力小，能产生较大的变形量。与热变形相比，坯料表面氧化较少，有利于提高工件的精度和表面质量，而且也能起到强化金属的作用。所以，近年来温变形工艺在工业生产中得到一定的应用，如温挤压、温锻等。

第二节常用合金的锻造性能温度/°C208001200σb/MPa6005020δ/%206080一、金属的锻造性能及其影响因素⒈可锻性的概念金属的可锻性是指金属材料在压力加工时获得优质产品难易程度的工艺性能，它常用金属的塑性和变形抗力来综合评定。塑性越高，变形抗力越小，则金属的可锻性越好。从压力加工的角度出发，希望金属具有高的塑性和低的变形抗力。金属的可锻性不是固定不变的，它与金属的本质和加工条件有关。⒉影响可锻性的因素⑴金属的成分和组织①化学成分不同化学成分的金属有不同的可锻性。一般纯金属的可锻性比合金好。而钢的可锻性随着碳和合金元素含量而变化。例如，低碳钢的可锻性比高碳钢好，碳素钢的可锻性比合金钢好。②组织结构金属内部组织结构不同，其可锻性有很大差别。固溶体（如奥氏体）的可锻性好，而碳化物（如渗碳体）的可锻性差。金属在单相状态下的可锻性比在多相状态下的好。细晶粒金属的塑性较粗晶粒的好，但变形抗力也较大。

第二节常用合金的锻造性能⑵加工条件①变形温度的影响提高变形温度是改善金属可锻性的有效措施。如下表中，随温度升高，４５钢的强度下降，塑性上升，既可锻性变好。碳钢的热锻必须严格控制在锻造温度范围内，锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度间的温度范围，锻造温度范围主要依据Fe—Fe3C相图来确定。当加热温度超过状态图的GS线以上时，金属的组织已经转变成为奥氏体，而单一的奥氏体具有较高的塑性，适宜进行压力加工。始锻温度（开始锻造的温度）指金属在锻造前加热允许的最高温度。始锻温度过高会产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷，甚至使坯料报废。终锻温度（停止锻造的温度）指金属热变形允许的最低温度。碳钢的终锻温度约为800°C左右，终锻温度过低，金属的加工硬化严重，变形抗力急剧增加，使加工难于进行。强行锻造将导致锻件破裂而报废。第二节常用合金的锻造性能②变形速度的影响变形速度即单位时间内的变形速度。热变形时，随变形速度的增大，会出现回复和再结晶来不及消除的加工硬化，从而使金属塑性下降，变形抗力增大，可锻性变坏。另一方面，在变形过程中，消耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温度升高（称为热效应现象）。当变形速度超过临界变形速度ωκ速度后，热效应现象使金属的塑性提高，变形抗力减小，可锻性变好。但是，除了高速锤以外，在普通锻压设备都不可能超过临界变形速度。所以，一般塑性较差的金属，应以较小的变形速度，在压力机上进行锻造。第二节常用合金的锻造性能③应力状态的影响用不同的方法变形时，在金属中产生的应力大小和性质（压应力或拉应力）是不同的。因而可锻性也不同。例如，挤压时为三向受压，而拉拔时则为两向受压，一向受拉。实践证明，三个方向中压应力的数目越多，则金属的塑性越好。拉应力的数目越多，则金属的塑性越差。同号应力状态下的变形抗力大于异号应力状态下的变形抗力。金属内部的气孔、微裂纹等缺陷，在拉应力作用下，极易扩展，甚至破坏，使金属失去塑性。压应力使金属内部磨擦增大，变形抗力也随之增大。但压应力使各种缺陷受到抑制，不易扩展，故可提高金属的塑性。

第三节锻造方法一、自由锻自由锻是利用锻锤产生的冲击力或压力压力机产生的静压力，使金属坯料在上下砧面间受压变形，得到所需要锻件的压力加工方法。锻造时，由于在垂直于压力方向没有约束，金属沿此方向可自由伸展变形，这样自由锻造锻件的形状和尺寸主要靠工人的操作技术来控制。自由锻分为手工锻造和机器锻造，目前都采用机器锻造。自由锻造所用的设备和工具都是通用的，能生产各种大小锻件。但自由锻造的生产效率低，只能锻造一些形状简单的锻件，而且精度差，加工余量大，消耗材料多。⒈自由锻设备自由锻设备按其对坯料作用力的性质分为自由锻锤和水压机两大类。⑴自由锻锤生产中使用的自由锻锤是空气锤和蒸汽—空气自由锻锤。自由锻锤的吨位是用落下部分（包括上砧、锤头和工作活塞）的质量来表示，空气锤的吨位一般为50～1000kg。蒸汽—空气自由锻锤吨位较大一般为1～5t。空气锤一般用于生产100kg以下的中小型锻件的生产。蒸汽—空气自由锻锤常用于100kg至2t的中型和较大型锻件的生产。尽管自由锻存在一些缺点，目前自由锻造还广泛的用于品种多、产量小的单件小批生产中；特别适用于生产大型锻件，所以自由锻造在重型机器制造中占有很重要的地位。

第三节锻造方法⑵水压机水压机是以静压力使金属变形的。水压机的吨位用所能产生的最大压力来表示，一般为5～150MN。水压机利用高压水（２0～４0MＰａ）推动工作柱塞并带动活动横梁与上抵铁一起向下运动，形成巨大静压力使抵铁间金属坯料产生变形。水压机工作时无振动，变形速度低（水压机上砧速度约为0.1～0.3m/s；锻锤锤头速度可达7～8m/s）有利于改善材料的可锻性，并容易达到较大的锻透深度。常用于大型锻件的生产，所锻钢锭质量可达300t。

第三节锻造方法⒉自由锻的基本工序各种类型的锻件都是采用不同的锻造工序使坯料逐步变形锻造出来的。根据变形性质和变形程度的不同，自由锻工序可分为辅助工序、基本工序及修整工序。辅助工序是为基本工序操作方便而进行的预先变形工序。如钢锭预压钳把、钢锭到棱、分段压痕等。修整工序是用来精整锻件尺寸和形状，使其完全达到要求的工序，如弯曲校直、鼓形滚圆、端面平整等。此工序变形量很小，常在终锻温度以下进行。基本工序是使坯料产生较大的塑性变形，以达到所需形状及尺寸的工艺过程，如镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移等。实际生产中最常用的是镦粗、拔长和冲孔等三种基本工序。

第三节锻造方法

第三节锻造方法

第三节锻造方法二、胎模锻胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的压力加工方法。胎模锻一般采用自由锻方法制坯，然后在胎模中最后成形。胎模一般不固定在锤头和砧座上。胎模锻可采用几副胎模，每副胎模都能完成模锻工艺的一个工步，而且可以有几个分模面，可以局部成形。因此胎模锻能锻出形状较复杂的模锻件。与自由锻相比，由于胎模锻件的形状和尺寸是靠胎模保证的，所以胎模锻操作简便，生产率和锻件精度都较高。与模锻相比，它不需要昂贵的模锻设备，工艺灵活，适应性强，能用较小设备锻制出较大的模锻件，而且胎模结构简单，制造容易，成本低。但胎模锻的精度不如锤上模锻件的精度高，工人的劳动强度大。胎模锻适用于小型锻件的中小批生产，在没有模锻设备的中小型工厂应用较为广泛。胎模的种类较多，主要有扣模、筒模及合模三种。⒈扣模扣模主要用于为合模制坯，也可锻造侧面平直的非回转体锻件。⒉筒模可分为开式筒模和闭式筒模。开式筒模主要用于锻造齿轮、法兰盘等回转体盘类锻件。闭式筒模主要用于端面有凸台或凹坑的回转体锻件。⒊合模合模由上下模组成。为了使上下模吻合且不使锻件产生错移，经常用导柱或导锁定位。合模模膛四周设有非边槽，以增加金属流出的阻力并容纳多余的金属，锻后需将非边槽切除。合模一般用于生产形状复杂的非回转体锻件。

第三节锻造方法三、锤上模锻模锻是利用冲击力或压力，使放在锻模模膛内的金属坯料受压变形，最后充满模膛而成形的压力加工方法。与自由锻相比，模锻生产率较高，可以锻造出形状比较复杂的锻件，而且敷料较少。模锻件尺寸精度和表面质量较高，加工余量小，可以节省金属材料，减少机械加工工作量。模锻时坯料是整体变形，三向受压，变形抗力较大，因此，模锻件的质量受模锻设备吨位的限制，一般在150Kg以下。模锻适合于中小型锻件的大批大量生产。

第三节锻造方法⒈模锻设备锤上模锻所用设备蒸汽-空气模锻锤、无砧座锤和高速锤等。一般工厂中主要使用蒸汽-空气模锻锤，其吨位用落下部分的质量（活塞、锤杆、锤头和上模的质量）表示，一般为1~16t，可用于质量为0.5~150kg模锻件的生产。⒉锻模锤上模锻的锻模是由上模和下模两部分组成。根据锻件形状和模锻过程的需要，上、下模设有一定形状的凹腔，称为模膛。根据模膛功能的不同可分为模锻模膛、制坯模膛和切断模膛三大类。⑴模锻模膛模锻模膛分为终锻模膛和预锻模膛两种。①终锻模膛终锻模膛的作用是使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸。设计终锻模膛时，要考虑锻件的收缩、模锻斜度、模膛转角处的圆角和模膛四周的非边槽。具有通孔的锻件，不能靠上、下模模膛直接锻出，因此需留有冲孔连皮。非边和冲孔连皮要在下一工序中予以清除。②预锻模膛预锻模膛的作用是使坯料变形到接近锻件的形状和尺寸，以便终锻时容易充满模膛，减少终锻模膛的磨损。预锻模膛不设飞边槽,模膛容积应略大于终锻模膛,模膛圆角也较大,而模膛斜度与终锻模膛相同,以便于锻模制造,对于形状简单或批量不大的模锻件可不设置预锻模膛.⑵制坯模膛对于形状复杂的模锻件，为了使坯料形状基本接近模锻件的形状，使金属能合理分布和很好地充满模膛，就必须先在制坯模膛内制坯。①拔长模膛用来减少坯料某部分的横截面积，以增加该部分的长度。当模锻件沿轴向横截面积相差较大时，采用这种模膛进行拔长。②滚压模膛用来减少坯料某部分的横截面积，以增大另一部分的横截面积，使金属按模锻件的形状分布。③弯曲模膛用来弯曲杆类模锻件的坯料。

第三节锻造方法④镦粗台模锻盘类锻件，一般先将坯料放在锻模左前角平台上进行镦粗，此平台称为镦粗台。镦粗过程还兼有去氧化皮的作用。此外还有成形模膛和压扁台等制坯模膛。⑶切断模膛它是上模与下模的角部组成的一对刀口，用来切断金属，单件锻造时，用它从坯料上切下锻件或从锻件上切下钳口。多件锻造时，用它切成单个锻件。根据锻件形状复杂程度不同，所需模膛数量也不同，因此锻模可以分为单膛锻模和多膛锻模。单膛锻模膛是在一副锻模上只有一个终锻模膛的锻模。多膛锻模是在一副锻模上具有两个以上的模膛的锻模。(4)模锻工艺过程锤上模锻的一般工艺过程为:①下料将方形截面或圆形截面的轧材切成所需的长度的坯料。一般钢材的下料主要采用剪床。②加热将坯料在加热炉（油炉、煤气炉、感应加热炉、电阻炉）加热到规定的始锻温度，而且要均匀热透。③模锻坯料从开始变形到最后成形。④切边和冲孔终锻后切非边和去冲孔连皮.。⑤校正将弯曲、扭转等变形矫正过来。⑥热处理常用的有退火、正火、和调质处理。⑦表面清理⑧精压⑨检验检验内容包括：几何形状和尺寸检验、表面质量检验、内部缺陷检验、显微组织检验、力学性能检验和化学成分检验等方面。尺寸精度和表面质量要求高的模锻件，需在精压机上进行精压。通过精压，可使锻件尺寸公差达到0.1~0.25mm，表面粗糙度降到Ra0.8~Ra0.4。表面清理即去除锻件在生产过程中形成的氧化皮、所沾油污和其它表面缺陷（裂纹、折纹和残余毛刺等）以提高锻件质量，并防止表面缺陷扩大到内层。锻件表面清理干净之后，也容易显露表面缺陷，便于检验。表面清理的方法有滚筒清理、喷丸处理、酸洗和砂轮打磨等⒉锻模曲柄压力机上模锻一般都采用通用模架和镶块组成的组合式锻模。⒊曲柄压力机上模锻的特点⑴曲柄压力机滑块下行到最低点时的速度很慢，所以作用在金属上的是静压力，因此工作时无震动、噪音小。⑶曲柄压力机的传动是机械传动，滑块行程不变。因此，在曲柄压力机上模锻时，每一个模膛都是一次成形，生产率较高，模锻操作简单，容易实现机械化和自动化，且锻件的高度尺寸精度高。⑸曲柄压力机滑块的行程和压力不能随意调节，不宜进行拔长和滚压工步。而是在其它设备上进行。⑵曲柄压力机机身的刚度大，导轨与滑块之间的间隙小，曲柄压力机和锻模上有良好的导向装置，能保证上下模膛准确对合在一起。因此能锻出精度较高的模锻件，锻件的公差、余量比锤上模锻的小。模锻结束后，模膛中的顶杆自动把锻件从模膛中顶出，所以模锻斜度比锤上模锻的小。⑷由于滑块行程速度慢，每一个模膛又都是一次成形，因此打击惯性力小，金属沿模膛高度方向充填能力较差，沿水平方向的流动较强烈，这样容易形成较大的飞边，而模膛深处较难充满。所以对于形状较复杂的锻件，终锻前应采用预锻成形和预锻工步。⑹曲柄压力机上模锻坯料表面的氧化皮不易清除，尤其是坯料上下表面的氧化皮容易嵌入锻件。因此，最好使用电加热及其它少或无氧化的加热方法，或者在热坯料送进压力机之前用有效的方法把氧化皮清除掉。五、平锻机上模锻⒈平锻机及其工作原理⒉平锻机上模锻的模锻过程⒊平锻机上模锻的工艺特点由于平锻机是曲柄压力机类的模锻设备，所以，平锻机上模锻具有很多曲柄压力机的特点。模锻件精度高，锻造时无震动，噪音小，劳动条件好，可以采用镶块式组合锻模，但氧化皮不易清除。此外，由于平锻机结构的特殊性，平锻机上模锻还具有如下特点：模锻时，长杆棒料被活动凹模与固定凹模牢牢卡住，并由主滑块端部的凸模进行锻压。平锻机的吨位是以凸模所产生的最大压力来表示，一般为0.5~31.5MN。可加工φ25~230mm的棒料。⑴平锻机上模锻时,由于棒料是水平放置,其长度不受设备工作空间的限制,可锻出带实心或空心头部的长杆类锻件和带头部的长管类锻件,也可用长棒料逐件连续模锻带孔或不通孔的锻件。⑵平锻模具有两个互相垂直的分模面，因而可锻出在两个方向上带有凹挡或内孔的锻件，如图3-39所示为汽车倒车齿轮锻件平锻工步。⑶平锻机上模锻的锻件敷料少、模锻斜度小、飞边也小，而且经常是没有飞边。所以比其它设备上模锻节省金属，材料利用率可达85~95%。⑷由于平锻时靠两半凹模夹紧棒料进行锻造，所以一般要用精度较高的棒料。否则，棒料直径偏小，凹模夹不紧，就无法锻造。凹模合不拢而形成间隙，锻造时会产生纵向毛刺，难以去除。

第三节锻造方法六、摩擦压力机上模锻摩擦压力机的吨位用滑块到工作行程终点时所产生的压力来表示。一般为0.63~10MN，生产中3.5MN以下的压力机使用较多，主要用于生产小型锻件，特别是带头部的杆类锻件，如铆钉、螺钉、气阀等。七、其它压力加工方法随着工业的不断发展，对压力加工提出了越来越多的要求，不仅要求生产各种精度的毛坯，而且要求直接生产更多的零件。所以，近年来，在压力加工生产方面出现了许多其它工艺方法。例如精密模锻，超塑性成形、液态模锻以及特种轧制等。这些压力加工的特点是：⑴尽量使锻压件的形状接近零件的形状，以便达到少、无机械加工的目的，同时得到合理的纤维组织，提高零件的力学性能和使用性能。⑵减小变形力，可以在较小设备上制造出较大锻件。⑶广泛采用电加热和少氧化、无氧化加热，提高锻件表面质量，改善劳动条件。

第三节锻造方法⒈精密模锻精密模锻是在模锻设备上锻造出形状复杂、精度高的锻件的模锻工艺。如精密模锻直齿圆锥齿轮，其齿形部分可直接锻出而不必再机械加工。⒉超塑性成形超塑性是指金属在特定的条件下，即超细的等轴晶粒（晶粒平均直径为0.2~5μm）、恒定的变形温度（一般在绝对熔点的0.5~0.7倍左右）和极低的变形速度（应变速率=0.00001~0.01/s）其相对伸长率δ超过100%以上的特性。超塑性状态下的金属在拉伸变形过程中不产生缩颈现象，变形抗力可比常态下金属的变形抗力降低几倍到十几倍。因此该种金属极易成形，可采用多种工艺制出形状复杂、精度高、性能好的工件。

第三节锻造方法⒊液态模锻液态模锻是将定量的液态金属或半液态金属直接浇入锻模模膛内，并在压力作用下使之结晶和发生轻微的塑性变形，从而形成锻件的方法。液态模锻实质上是铸造和锻造工艺的结合，因而既有铸造工艺简单、成本低，又有锻造产品性能良好的优点。⒋特种轧制⑴横轧⑵斜轧⑶楔横轧

第四节零件的锻造结构工艺性和锻造工艺的制订一、零件的锻造结构工艺性⒈零件的自由锻结构工艺性。设计用自由锻件作为毛坯的零件时，除满足使用要求外，还必须考虑自由锻设备和工具的特点，使零件结构合理，符合自由锻的工艺要求，达到锻造方便、节约金属、容易保证锻件质量和提高生产率的目的，因此，必须注意：⑴零件的全部表面都应为加工面，一般不允许有不加工黑皮面。⑵零件的结构应尽量采用最简单的、对称的、由平面和园柱面组成形状。⒉零件的模锻结构工艺性设计采用模锻件