1、 第三第三節(jié)節(jié) 鍛鍛造工造工藝過藝過程程 一、加熱一、加熱 (一) 鍛造溫度范圍的確定 鍛造溫度范圍是指鍛件由開始鍛造溫度 (稱始鍛溫度) 到停止鍛造溫度 (稱終鍛溫度) 的間隔。 (1) 始鍛溫度的確定。在不出現(xiàn)過熱、過燒等加 熱缺陷的前提下，應(yīng)盡量提高始鍛溫度，使金屬具有良好可鍛性。始鍛溫度一般控制在固相線以下150250。 機械制造基礎(chǔ) 第十一章 (2) 終鍛溫度的確定。 終鍛溫度過高，停止鍛造后金屬的晶粒還會繼續(xù)長大，鍛件的力學性能也隨之下降；終鍛溫度過低，金屬再結(jié)晶進行得不充分，加工硬化現(xiàn)象嚴重，內(nèi)應(yīng)力增大，甚至導(dǎo)致鍛件產(chǎn)生裂紋。(二)金屬在加熱時易產(chǎn)生的缺陷 1氧化、脫碳 鋼加熱到

2、一定溫度后，表層的鐵和爐氣中的氧化性氣體(02、C02、H20、SO2、)發(fā)生化學反應(yīng)，使鋼料表層形成氧化皮(鐵的氧化物FeO、Fe304、Fe203)，這種現(xiàn)象稱為氧化。大鍛件表層脫落下來的氧化鐵皮厚度可達78mm，鋼在加熱過程中因生成氧化皮而造成的損失，稱為燒損。鋼加熱到高溫時，表層中的碳被爐氣中的O2、C02等氧化或與氫產(chǎn)生化學作用，生成CO或甲烷而被燒掉。這種因鋼在加熱時表層碳量降低的現(xiàn)象稱為脫碳。 脫碳的鋼，使工件表面變軟，強度和耐磨性降低。鋼中碳的質(zhì)量分數(shù)越高，加熱時越易脫碳。減少脫碳的方法是：（1）采取快速加熱；（2）縮短高溫階段的加熱時間，對加熱好的坯料盡快出爐鍛造；（3）加熱

3、前在坯料表面涂上保護涂層。 2過熱、過燒 過熱是指金屬加熱溫度過高，加熱時間過長而引起晶粒粗大的現(xiàn)象。過熱使鋼坯的可鍛性和力學性能下降，必須通過退火處理來細化晶粒以消除過熱組織，不能進行退火處理的鋼坯可通過反復(fù)鍛打來改善晶粒度。 二、鍛造成形二、鍛造成形 金屬加熱后，就可鍛造成形，根據(jù)鍛造時所用的設(shè)備、工模具及成形方式的不同，可將鍛造成形分為自由鍛成形、模鍛成形和胎模鍛成形等。第四節(jié)第四節(jié) 自由鍛造自由鍛造一、自由鍛造的特點及設(shè)備一、自由鍛造的特點及設(shè)備(視頻視頻) (1) 改善組織結(jié)構(gòu)，提高力學性能。通過鍛打，金屬內(nèi)部粗晶結(jié)構(gòu)被打碎；氣孔、縮孔、裂紋等缺陷被壓合，提高了致密性，金屬的纖維流線

4、在鍛件截面上合理分布，提高了金屬的力學性能。 (2) 成本低，經(jīng)濟性合理。鍛壓設(shè)備、工具通用性好，生產(chǎn)準備周期短，便于更換產(chǎn)品。 (3) 工藝靈活，適用性強。鍛件質(zhì)量可以從1kg300t，是鍛造大型鍛件的唯一方法。 (4) 鍛件尺寸精度低。鍛件的形狀、尺寸精度取決于技術(shù)工人的水平。 自由鍛主要用于單件小批、形狀不太復(fù)雜、尺寸精度要求不高的鍛件及一些大型鍛件的生產(chǎn)。2自由鍛設(shè)備 自由鍛設(shè)備分兩類：一類是產(chǎn)生沖擊力的設(shè)備，如空氣錘和蒸汽一空氣錘；另一類是產(chǎn)生靜壓力的設(shè)備，如水壓機等。 (1) 空氣錘?？諝忮N的結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，維修方便。由于受壓縮缸和工作缸大小的限制，空氣錘噸位較小，錘擊能力也小

5、?？諝忮N噸位一般在40kg1000kg，常用噸位范圍為65kg750kg。鍛錘噸位是指落下部分(錘頭、錘桿、活塞和上抵鐵等)的質(zhì)量。 (2) 水壓機。水壓機是在靜壓力下使坯料產(chǎn)生塑性變形，工作平穩(wěn)，噪聲小，工作條件好；能產(chǎn)生數(shù)萬kN壓力，鍛透深度大；變形速度慢，有利于獲得金屬再結(jié)晶組織，改善了鍛件的內(nèi)部組織。 水壓機的缺點是設(shè)備龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴。 機械制造基礎(chǔ) 第十一章 二、自由鍛造的基本工序二、自由鍛造的基本工序 自由鍛造工序分三類，即輔助工序、基本工序和精整工序。 自由鍛工序簡圖見下表。工序說 明 示 意 圖 輔助工 序 輔助工序是為基本工序操作方便而進行的預(yù)先變形，如壓鉗口、壓鋼

6、錠棱邊、壓肩等 基本工 序 基本工序是改變坯料形狀、尺寸以獲得所需鍛件的工藝過程。如鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯移等 基本工 序 基本工序是改變坯料形狀、尺寸以獲得所需鍛件的：工藝過程。如鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯移等 修整工 序 修整工序是用來修整鍛件表面缺陷，使其符合圖樣要求。如校正、平整、滾圓等 3確定鍛造工序 根據(jù)自由鍛工藝特點及鍛件的結(jié)構(gòu)特征，確定采用一個或多個工序的最佳組合。 各類自由鍛件采用的鍛造工序見下表。類 別圖 例 鍛 造 用 工 序 實心圓截面光軸及階梯軸 拔長，壓肩，打圓 實心方截面光桿及階梯桿拔長，壓肩，整修，沖孔 單拐及多拐曲軸拔長，分段，錯移，打圓，扭轉(zhuǎn) 空心光環(huán)及階梯環(huán)鐓粗，沖孔，在心軸上擴孔，定徑V 空心筒鐓粗，沖孔，在心軸上拔長，打圓 彎曲件拔長，彎曲四、自由鍛造鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性四、自由鍛造鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性 自由鍛造鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則是：除滿足使用性能要求外，還要考慮自由鍛造的設(shè)備、工具及工藝特點，盡量使鍛件外形簡單，易于鍛造自由鍛造鍛件結(jié)構(gòu)工藝性見下表。工 藝 要