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第六章 常用金属塑性成型方法 金属塑性成型：对坯料施加外力，使其 产生塑性变形，改变尺寸、形状及 性能，以制造零件或毛坯 制造毛坯：改善性能 制造工件：效率高 §6-1 自由锻与胎模锻 一、自由锻造 坯料在铁砧间受力变形时，可朝各个方向自由流动，不受限制 用于制坯和形状简单的锻件 1. 特点和应用 通用性强，灵活性大，工具简单 适合于单件、小批量和大型锻件 2. 自由锻工序 锻造过程由一系列变形过程组成 根据变形性质和变形程度不同，工序分为： 基本工序 辅助工序 修整工序 基本工序：能够大幅度地改变坯料形状和 尺寸的工序 辅助工序：为了完成基本工序使坯料预先 变形的工序 修整工序：用来精整锻件尺寸和形状而 使其完全达到锻件图要求的 工序 基本工序 （1）拔长 横截面积减小，长度增加 芯轴拔长：减小空心坯料的外径，增 加其长度 （2）镦粗 使高度减小，横截面积增大的工序 （3）冲孔和扩孔 制造出通孔或不通孔的工序 扩孔： 有冲头扩孔和芯轴扩孔 3.自由锻工艺规程 锻造过程是按早一定的变形方案和工艺参数，将坯料逐步锻成符合技术要求的锻件 工艺规程是指导生产的依据，包括： 1）根据零件图绘制锻件图 2）确定坯料的重量和尺寸 3）指定变形工艺选用工具 4）选择锻造设备的吨位 5）确定锻造温度范围，制定坯料加热和锻后冷却规范 6）制定锻件热处理规范 7）提出锻件的技术条件和检验要求 8）填写工艺卡片等 （1） 绘制锻件图 根据零件图，考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等绘制而成 ①加工余量 锻件的尺寸精度和表面粗糙度不能达到零件图的要求，锻后需要机械加工 大小：取决于零件形状、尺寸、精度、生产条件等 ②锻造公差 由于过程中的测量误差、收缩、氧化、工人技术水平等，允许有一度限度的误差 ③工艺余块 为了简化锻件外形或根据锻造工艺需要，在零件的某些地方添加一部分大于余量的金属 往往是凸台、台阶、小孔、斜面、锥面等部分 （2） 块料质量及尺寸 G坯=G锻+G烧+G切 G锻—锻件质量；锻件体积×密度 G烧—烧损量；一般用烧损率表示 G切—切掉部分的质量 尺寸的确定：根据坯料质量和截面大小，可确定坯料长度 （3）选择锻造工序 自由锻规程最重要的工序 确定锻造所需的基本工序、辅助工序和修整工序；决定工序顺序；设计工序尺寸等 也包括：确定夹具、加热设备、加热规范、加热次数、冷却规范、锻造设备、后续处理等 二、胎模锻 在自由锻设备上使用可移动模具生产锻件 的一种锻造方法。 优点： （与自由锻相比） 1）对工人要求不高 2）尺寸精度高，加工余量小 3）锻件组织致密，纤维分布合理 优点： （与模锻相比） 1）设备投资少 2）工艺操作灵活 3）胎模结构简单 缺点： 精度比模锻低，工人劳动强度大，需要设备吨位大，只能生产小型锻件 胎模类型 1. 扣模 由上、下扣组成 生产长杆非回转体锻件，也可用于制坯 2. 筒模 呈圆筒形 主要用于锻造回转体类件，如齿轮，法兰盘等 有整体模、镶块模、带垫模等 3. 合模 通常由上、下模部分组成 为保证合模精度，一般用导柱定位 多用于生产形状较复杂的非回转体锻件， 如连杆 §6.2模锻 既模型锻造 利用模具使毛坯变形成型 金属在模膛内变形、流动、成型 模锻的优点： 1）生产率高 2）尺寸和形状精确，加工余量小，利用率高 3）可锻造比较复杂的锻件 4）流线分布更合理 缺点：①在模膛内受三向压力，其变形抗力 大，所需设备吨位大 ②模具制造费用昂贵 模锻:分为锤上模锻和压力机模锻 锤上模锻：施加力为冲击力 压力机模锻：施加力为静压力 一、锤上模锻 是在自由锻、胎模锻基础上发展起来的一种效率更高的锻造方法。 1. 锻模结构 由上模和下模组成。 上模紧固在锤头上，随锤头 一起在上下往复运动。 合模时形成完整的模膛。 模膛 模膛根据其作用分为模锻模膛和制坯模膛 （1）模锻模膛 又分为终锻模膛和预锻模膛 ①预锻模膛 使坯料