自由锻工艺资料课件

第四章第四章 自由锻工艺自由锻工艺4.1概述4.2自由锻工序及自由锻件分类4.3自由锻基本工序分析4.4自由锻工艺规程的制订4.5大型锻件自由锻造工艺特点4.1概述自由锻是利用简单的通用性工具，或在锻压设备的上下砧块之间使被加热的金属产生塑性变形，从而获得所需形状、尺寸和性能的锻件的一种加工方法。根据锻造设备的类型及作用力性质的不同，自由锻可分为手工自由锻和机器自由锻。自由锻视频自由锻视频适用范围：1、中小型锻件的单件小批量生产；2、大型锻件生产优点：工具简单、通用性强、灵活性大缺点：锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率低中小型锻件，大型锻件。为模锻完成制坯工序。16000吨水压机上，重260吨的巨型钢锭4570毫米、长3450毫米的核电筒节B中国第二重型机械集团公司（以下简称中国二重或二重）4.2.1自由锻工序组成(1)基本工序较大幅度地改变坯料形状和尺寸的工序，是锻件变形与变性的核心工序，也是自由锻的主要变形工序，如镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转等。表表41 自由锻工序自由锻工序1 表表41 自由锻工序自由锻工序1 表表41 自由锻工序自由锻工序1 预压钳把钢锭倒棱分段压痕 表表41 自由锻工序自由锻工序2(2)辅助工序为了配合完成基本变形工序而做的工序(3)修整工序当锻件在基本工序完成后，需要对其形状和尺寸作进一步精整，使其达所要求的形状和尺寸的工序。鼓形滚圆端面平整弯曲校正 表表41 自由锻工序自由锻工序3表4-2自由锻件分类1.实心圆柱体轴杆类锻件、2.实心矩形断面类锻件、3.盘饼类锻件、4.曲轴类锻件5.空心类锻件、6.弯曲类锻件、7.复杂形状类锻件4.2.2自由锻件分类表4-2自由锻件分类图4-1传动轴的锻造过程1.实心圆柱体轴杆类锻件图4-2摇杆传动轴的锻造过程2.实心矩形断面类锻件图4-3盘饼类锻件的锻造过程a)齿轮的锻造过程b)锤头的锻造过程3.盘饼类锻件图4-4三拐曲轴的锻造过程4.曲轴类锻件图4-5195型单拐曲轴的全纤维锻造过程5.空心类锻件6.弯曲类锻件图4-7弯曲类锻件的锻造过程a)20t吊钩的锻造过程b)卡瓦的锻造过程7.复杂形状类锻件吊环螺钉羊角吊钩羊角锤头4.3自由锻基本工序分析自由锻基本工序？了解和掌握自由锻每种基本工序金属的流动规律和变形分布，对合理选择成形工序，准确分析锻件质量和制定锻件自由锻工艺规程非常重要4.3.1镦粗镦粗：使坯料高度减小而横截面增大的成形工序。镦粗的目的镦粗的目的在于：1)由横截面积较小的坯料得到横截面积较大而高度较小的坯料或锻件。2)增大冲孔前坯料的横截面积以便于冲孔、平整端面。3)反复镦粗、拔长，可提高下一步坯料拔长的锻造比。4)反复镦粗和拔长可使合金钢中碳化物破碎，达到均匀分布。5)提高锻件的力学性能和减小力学性能的异向性。墩粗的分类墩粗的分类按原材料的形状分类：1、圆形截面墩粗2、方形截面墩粗3、矩形截面墩粗按镦粗方式分类：1.平砧镦粗2.垫环镦粗3.局部镦粗图4-8圆形截面平砧镦粗1.平砧镦粗(1)平砧镦粗与镦粗比坯料完全在上下平砧间或镦粗平板间进行的压制称为平砧镦粗。(2)平砧间镦粗的变形分析圆柱坯料在平砧间镦粗，随着压下量(轴向)的增加，径向尺寸不断增大。(3)减小镦粗时产生鼓肚和裂纹的措施(4)镦粗与高径比的关系(5)镦粗时应注意的事项图4-8平砧镦粗1.平砧镦粗1)平砧镦粗平砧镦粗：坯料完全在上下平砧间或镦粗平板间进行压制。镦粗的变形程度可以用：相对变形e，对数变形eH；镦粗比KH来表示图4-9平砧镦粗时变形分布与应力状态2)平砧间鐓粗的变形分析鐓粗时，坯料的变形不均匀，变形后呈鼓形。由网格法和有限元法模拟可知，在变形过程中，其应力和应变沿径向和轴向都分布不均。区域区域：难难变形区变形区；区域区域：大大变形区变形区；区域区域：小小变形区，变形程度变形区，变形程度介于区域介于区域与区域与区域之间之间。根据镦粗后网格根据镦粗后网格的变形程度分为的变形程度分为三个变形区三个变形区：（)坯料侧面出现鼓形，可能引起表面纵裂；()坯料上下两端出现粗大的铸造组织；()坯料内部变形不均匀，晶粒大小不均匀，锻件性能也不 均匀；（)高径比较大的坯料，易产生纵向弯曲,变形失稳。镦粗变形不均匀，变形不均匀，坯料容易出现的缺陷：3 3）为减少缺陷采取的措施为减少缺陷采取的措施.预热模具，使用润滑剂：如玻璃粉、石墨粉等预热模具，使用润滑剂：如玻璃粉、石墨粉等；.凹形毛坯镦粗凹形毛坯镦粗 ；图4-10侧凹坯料镦粗时的受力情况图4-11铆镦与端面辗压.软金属垫镦粗软金属垫镦粗；图4-12软金属垫镦粗图4-13铆镦4、铆鐓、叠料鐓粗图4-14叠料镦粗过程图4-15套环内镦粗5、套环内鐓粗 适于低塑性高合金钢图4-16不同高径比坯料镦粗时（4）鐓粗与高径比的关系图4-17不同高径比坯料镦粗过（5）鐓粗时应注意事项 教材P482.垫环镦粗图4-18垫环镦粗坯料在单个垫环镦粗或两个垫环镦粗间进行的鐓粗，又称鐓挤使金属分流的界面坯料高度与直径之比（H0/D0）、环孔与坯料直径之比(d/D0)、变形程度（H）、环孔斜度（）及摩擦条件等。分流面的位置与下列因素有关：分流面的位置与下列因素有关：单单垫环镦粗垫环镦粗3.局部镦粗图4-19局部镦粗坯料只在局部长度上产生鐓粗变形。刚端刚端1、坯料局部鐓粗时，按杆部选择坯料直径2、H头/D03图4-20头大杆细类锻件的局部镦粗对于头部大杆部细小的杆件，选大于杆部直径的坯料4.3.3冲孔在坯料上用冲子冲出通孔或不通孔（盲孔）的锻造工序。冲孔的 作用：冲出直径30mm的孔，或为扩孔等冲出预制孔。分类：1.实心冲头冲孔2.空心冲头冲孔3.垫环上冲孔1.实心冲头冲孔双面冲孔图4-48实心冲头冲孔1坯料2冲垫3冲子4芯料图4-49冲孔时的应力应变简图(1)实心冲头冲孔时坯料变形特点由于实心冲头冲孔时，坯料处于局部加载，整体受力和整体发生变形的状态。图4-50冲孔时坯料形状变化的情况冲孔坯料的形状与坯料直径D0与孔径d之比有关:当D0/d23时：拉缩严重，外径明显增大；当D0/d35时：几乎无拉缩，外径有所增大；当D0/d5时：多余金属挤向端面形成凸台。(2)冲孔坯料尺寸计算a:冲孔后坯料直径b:坯料高度的计算D0/d 5，H0=HD0/d 5，H0=(1.11.2)H图4-51冲孔缺陷示意图(3)冲孔时易产生的缺陷及防止措施 冲孔时如果操作不当、坯料尺寸不合适、坯料温度不均匀等，可能会使锻件形状“走样”，产生孔冲偏、斜孔、裂纹等缺陷实心冲孔的优点？D0/d 3H0/D0 1.5增大D0/d;小锥度冲子；多次加热H0/D0 1.5图4-52空心冲头冲孔2.空心冲头冲孔冲直径大于400mm的孔，芯料损失大1坯料2冲垫3冲子4芯料图4-53在垫环上冲孔1冲子2坯料3垫环4芯料3.垫环上冲孔芯料损失大，芯料高度h=（0.70.75）H，适用于H/D0.125的薄饼类锻件4.3.4扩孔分类：1.冲子扩孔（胀形扩孔）2.芯轴扩孔（拔长扩孔）3.辗压扩孔（拔长扩孔）扩孔扩孔：减小空心坯料壁厚而增加其内外径的锻造工序，用以锻造各种圆环锻件。图4-54冲子扩孔1.冲子扩孔表4-4冲子扩孔每次允许的扩孔量坯料坯料预冲孔直径冲孔直径mm每次允每次允许扩孔量孔量mm301152512027030一般用于D0/d 1.7,H 0.125D0且薄厚不太薄的锻件锻件质量小于30kg，冲孔后直接扩孔12次，再加热一火，允许扩孔23次；锻件质量大于30kg，冲孔后直接扩孔1次，再加热一火，允许扩孔23次；利用直径比坯料内孔大的锥度冲子扩大坯料内孔的直径径向受压，切向受拉。径向受压，切向受拉。轴向压应力很小轴向压应力很小2.芯轴扩孔（马架扩孔）图4-55芯轴扩孔1扩孔型砧2锻件3芯轴(杠)4支架(架)局部加载，整体受力，局部变形，环形坯料沿圆周方向拔长金属向切向和宽度方向流动。切向阻力小，宽度方向阻力大，t/d越大，阻力越大。壁厚减薄，内外径扩大，宽度略有增加。芯轴扩孔前坯料尺寸的计算方法：(1)预冲孔直径d0 D:锻件直径(2)坯料外径D0 (3)坯料高度H0因扩孔后坯料高度略有增加，则坯料高度H0应比锻件高度略小。K:展宽系数锻锤吨吨位位t0.30.50.751.02.03.05.0芯轴最小直径mm406080100120160表4-5 锤上芯轴扩孔用最小芯轴直径一次芯轴扩孔，一般可以换三次芯轴一次芯轴扩孔，一般可以换三次芯轴3.辗压扩孔（2）辗压扩孔的优点1)锻件精度比其他自由锻方法高，金属流线分布均匀，零件的使用寿命较长。2)材料利用率比其他自由锻方法可提高10%20%，切削加工时间可减少15%25%。3)劳动条件好。图4-57辗压扩孔工作原理图1环形坯料2芯辊3辗压辊4导向辊5信号辊（1）如图4-57辗压扩孔的工作原理4.3.5弯曲将坯料弯曲成规定外形的锻造工序称为弯曲，这种方法可用于锻造各种弯曲类锻件，如起重吊钩、弯曲轴杆等。图4-58弯曲坯料截面变化情况4.3.6错移1)在一个平面内错移，如图4-59a所示。2)在两个平面内错移，如图4-59b所示。图4-59错移a)在一个平面内错移b)在两个平面内错移4.4自由锻工艺规程的制订4.4.1锻件图的制订与绘制4.4.2坯料质量和尺寸的确定4.4.3制订变形工艺和确定锻造比4.4.4选择锻造设备4.4.5制订自由锻工艺规程举例4.4.1锻件图的制订与绘制1.加工余量2.锻造公差图4-60锻件的各种尺寸、余量和公差的关系图4-61锻件的各种余块3.锻造余块4.检验试样及工艺夹头图4-64齿轮零件图5.绘制锻件图图4-65齿轮锻件图4.4.2坯料质量和尺寸的确定1.坯料质量的计算2.坯料尺寸的确定3.钢锭规格的选择1)首先确定钢锭的各种损耗，求出钢锭的利用率为2)根据锻件类型，参照经验资料先定出概略的钢锭利用率，然后求得钢锭的计算质量G锭G锻，再从有关钢锭规格表中，选取所需的钢锭规格。表4-6不同加热炉中加热钢的一次火耗率4.4.3制订变形工艺和确定锻造比1.制订变形工艺 主要内容：1、确定变形工序及其顺序 2、计算坯料工序尺寸图4-62锤上锻造空心锻件的工艺方案选择图线图4-63水压机锻造空心锻件制订制订变形变形工艺应注意的问题工艺应注意的问题1)坯料各工序的变形尺寸必须符合变形工艺规则。2)必须保持锻件各部分有足够的体积，锻件最后需要精整时，应留有充足的修整量。3)在多火次锻打较大锻件时，应考虑中间各火次加热的可能性。4)有些长轴类锻件的轴向尺寸要求精确，且因锻件太长不能镦粗(例如曲轴等)，必须预计到锻件在精修时轴向会略有伸长。2.确定锻造比锻造比：表示锻件在锻造成形时变形程度，锻造比以金属变形前后的横断面积的比值或高度的比值来表示锻比大小。锻造比反映了锻造对锻件组织和力学性能的影响，是保证锻件品质的一个重要指标。锻造比大：力学性能好；太大会造成力学性能各向异性表4-8典型锻件的锻造比表4-7锻造工序锻造比和变形过程总锻造比的计算方法重要锻件：采用镦粗拔长联合工艺，锻比要求重要锻件：采用镦粗拔长联合工艺，锻比要求高达高达6 68 8。4.4.4选择锻造设备常用设备：锻锤和水压机常用设备：锻锤和水压机1.理论计算法根据塑性成形原理建立的公式算出锻件成形所需的最大变形力（或变形功），选取设备吨位。(1)在水压机上锻造(2)在锻锤上锻造在锻锤上自由锻时，由于其打击力是不定的，所以应根据锻件成形所需变形功来计算设备的打击能量或吨位。2.经验类比法(1)镦粗时(2)拔长时表4-10自由锻锤锻造能力复习1、自由锻的基本工序有哪些？镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转等。2、按工艺特点（形状特征相同、变形过程相似）分，自由锻件分哪些种类？1.实心圆柱体轴杆类锻件、2.实心矩形断面类锻件、3.盘饼类锻件、4.曲轴类锻件5.空心类锻件、6.弯曲类锻件、7.复杂形状类锻件 3、自由锻工艺规程包含哪些内容？1）锻件图的制订与绘制2）制订变形工艺和确定锻造比3）坯料质量和尺寸的确定.4）选择锻造设备5）确定锻造温度范围，制定坯料加热和锻件冷却规范6）制定锻件的热处理规范7）制定技术条件和检验要求8）填写工艺规程卡片第五次课 表表41 自由锻工序自由锻工序11、自由锻的基本工序有哪些？、自由锻的基本工序有哪些？2、按工艺特点（形状特征相同、变形过程相似）分，自由锻件分哪些种类？1.实心圆柱体轴杆类锻件3.盘饼类锻件4.曲轴类锻件2.实心矩形断面类锻件5.空心类锻件、5.空心类锻件、6.弯曲类锻件、3、自由锻工艺规程包含哪些内容？1）锻件图的制订与绘制 2）制订变形工艺和确定锻造比 3）坯料质量和尺寸的确定.4）选择锻造设备 5）确定锻造温度范围，制定坯料加热和锻件冷却规范 6）制定锻件的热处理规范 7）制定技术条件和检验要求 8）填写工艺规程卡片 4.4.5 4.4.5制定自由锻工艺规程举例制定自由锻工艺规程举例第五次课材料：45钢，生产数量：20件。小批量生产，采用自由锻锻制毛坯1、设计、绘制齿轮锻件图、设计、绘制齿轮锻件图锻件图锻件图是在零件图的基础上考虑锻造余块、加工余量、锻造公差、检验试样及工艺夹头等因素绘制而成的。它是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。齿轮零件图齿轮锻件图1）锻造余块）锻造余块齿形、狭窄环槽、30小孔难于锻造，加上余块，简化锻件外形便于锻造2）加工余量和锻造公差）加工余量和锻造公差加工余量加工余量：由于锻件的尺寸精度和表面粗糙度达不到零件图要求，在零件的机械加工表面必须留有一定的金属层以待机械加工去除，该层金属称为机械加工余量。零件的公称尺寸+加工余量=锻件公称尺寸锻造公差锻造公差：由于各种因素的影响，锻件的实际尺寸所允许的变动量。根据GB/T21470-2008中“圆环类自由锻件机械加工余量和公差”查得：1）锻件外圆的双边余量和公差为a=125（mm)2)锻高度方向的的双边余量和公差为b=72（mm)3）锻件内孔的双边余量和公差为a=167（mm)零件的公称尺寸+加工余量=锻件公称尺寸3）绘制锻件图）绘制锻件图齿轮锻件图（1）锻件形状用粗实线绘制；（2）零件形状用双点画线绘制；（3）锻件尺寸及公差标注在尺寸线上方；（4）零件公称尺寸加括号后标注在尺寸线下方；2、确定变形工艺、确定变形工艺1）确定变形工序）确定变形工序用哪些用哪些 基本变形工序呢？基本变形工序呢？采用哪种的毛坯呢？采用哪种的毛坯呢？盘饼类自由锻主要成形工序有哪些？自由自由锻孔成形的主要成孔成形的主要成形工序有哪些形工序有哪些？怎样选择孔加工方案呢？教材 图4-62齿轮的自由锻工艺过程2）各工序坯料尺寸的具体计算）各工序坯料尺寸的具体计算（1）鐓粗）鐓粗A、确定垫环尺寸取垫环高度取垫环高度H垫垫=40mm根据体积不变原理求垫环内径:因为垫环内壁有因为垫环内壁有7斜度，上面斜度，上面直径大，下面直径小，所以取直径大，下面直径小，所以取上端孔径为上端孔径为164mm,下端为下端为154mm。因为自由墩粗的坯料要进行垫环局部鐓粗，所以自由鐓粗后的直径要小于垫环下端内径154mm,取153mm（2）鐓粗（3）垫环局部鐓粗（2）冲孔）冲孔冲孔拉缩走样A、为了防止冲孔拉缩走样，B、为了节省材料，冲孔芯料的损失要小，冲孔直径越小越好；C、应考虑扩孔次数不能太多；所以选用所以选用d冲冲=60mm（2）扩孔）扩孔选用d冲=60mm扩孔量=129-60=69mm坯料坯料预冲孔直径冲孔直径mm每次允每次允许扩孔量孔量mm301152512027030表4-4冲子扩孔每次允许的扩孔量所以分三次扩孔，扩孔量分别为：19、25、253、计算坯料尺寸、计算坯料尺寸1）计算求）计算求V锻锻2）计算）计算V芯芯V0为毛坯体积，为烧损率，取3.5%（按锻件公称尺寸计算）齿轮毛坯体积V0为2332122mm33）计算）计算V04）计算毛坯尺寸）计算毛坯尺寸为了防止坯料鐓粗弯曲、下料方便为了防止坯料鐓粗弯曲、下料方便取D0=120mm取H0=206mmD0=120mmH0=206mmV0=2332122mm3毛坯质量G:齿轮的自由锻工艺过程1、下料2、鐓粗3、垫环局部鐓粗4、双面冲孔5、冲子扩孔（3次）6、整形4、选择设备吨位、选择设备吨位表4-10自由锻锤锻造能力教材P74选0.5T锻锤选0.5T锻锤5、确定锻造温度范围、确定锻造温度范围始锻温度1200，终锻温度8006、填写自由锻、填写自由锻工艺卡片工艺卡片4.3.2拔长1.拔长类型2.拔长变形过程分析3.坯料拔长时易产生的缺陷与防止措施4.拔长操作方法5.压痕与压肩图4-21方截面坯料拔长图4-22圆截面坯料拔长1.拔长类型(1)平砧拔长平砧拔长是生产中用得最多的一种拔长方法。图4-23平砧拔长圆截面坯料时的截面变化过程图4-24在型砧中拔长a)圆弧型砧b)上平砧下V型砧c)上下V型砧(2)型砧拔长型砧拔长是指将坯料放在V型砧或圆弧型砧中进行的拔长。图4-25芯轴拔长1上砧2V型砧3芯轴4坯(3)芯轴拔长芯轴拔长也称空心件拔长，空心件通常为管件，这类坯料拔长时，在孔中穿一根芯轴。2.拔长变形过程分析(1)拔长时的变形参数拔长是在长坯料上局部进行压缩(图4-26)，属于局部加载、局部受力、局部变形的情况。图4-26拔长变形前后尺寸关系a.a.变形参数：设拔长前变形区的长、宽、高变形参数：设拔长前变形区的长、宽、高分别为分别为l l0 0、b b0 0、h h0 0，拔长后变形区的长、宽、，拔长后变形区的长、宽、高分别为高分别为l l、b b、h h，送送进量进量l l0 0 ，相对相对送进量送进量l l0 0/b/b0 0 ，压下量压下量hhh h0 0h h，展宽展宽量量bbb bb b0 0,拔长拔长量量lll ll l0 0。图4-26拔长变形前后尺寸关系图4-26拔长变形前后尺寸关系b.b.变形程度表示变形程度表示：以以坯料拔长前后截面积之比坯料拔长前后截面积之比锻造比锻造比K KL L表示，表示，KL=A0A=h0b0/hb (2)拔长时的变形分析图4-26拔长变形前后尺寸关系拔长变形实质：拔长变形实质：一系列镦粗工序的叠加组合一系列镦粗工序的叠加组合。拔长效率拔长效率：平砧拔长时，金属的流动受工具的影响，还受两端不变形金属的约束，其轴向变形和横向变形受送尽量l0影响图4-27轴向与横向变形程度随相对送变化情况图4-27轴向与横向变形程度随相对送变化情况、当l0/b0 1时，l b,轴向变形量大于横向变形量。、当l0/b0 1时，l b,轴向变形量逐渐增大，大于横向变形量。采用小送进量，有利于拔长，但压下次数增加，拔长效率低相对送进量:l0/b00.50.8，绝对送进量:l(0.40.8)B；B为平砧宽度、相对压缩程度h大时，压缩次数可以减小，可以提高生产率，但对于塑性差的材料，h要控制。对于塑性好的材料，防止翻转拔长时发生弯曲和折叠.相对压缩比：bi/hi2.5图4-28拔长时坯料截面的变化a)拔长时坯料纵向剖面的网格变化b)拔长时坯料横向剖面的网格变化拔长的变形与应力分布拔长的变形与应力分布图4-29送进量对变形和应力的影响a)l0/h0 11轴向应力2轴向变形A、当每次送进量 小，l0/h0 0.5时，拔长变形区为双鼓形，变形集中在上下表面，中心基本不变形因而锻不透，中心受轴向拉应力。B、当每次送进量 大，l0/h0 1时，拔长变形区为单鼓形，心部变形大，能锻透，中心受轴向压应力。但鼓形侧表面和棱角受拉应力图4-30拔长时压下量对变形分布的影响相对压下量C、压下量对变形分布的影响。压下量大，变形大，有利于锻合心部缺陷 图4-31拔长型砧形状及其对变形区分布的影响a)上下V型砧b)上平下V型砧c)上下平砧难变形区大变形区小变形区2）型砧拔长的变形特点用于圆形截面坯料拔长。可以减小坯料横向流动，迫使金属轴向流动，提高拔长效率。表4-3常用的型砧形状对拔长效率、变形程度和金属塑性等的影响表4-3常用的型砧形状对拔长效率、变形程度和金属塑性等的影响图4-32芯轴拔长时金属的变形流动情况3）芯轴拔长的特点）芯轴拔长的特点两个变形区：A区（直接受力区）和B区（间接变形区）A区金属作轴向和径向流动外端金属对A区金属的切向流动的限制越强，越有利于轴向伸长。t/d越大，限制能力越强。t/d较小时，可采用V型砧。图4-33芯轴拔长时内壁金属的受力情况芯轴拔长过程中的质量问题：1、孔内壁裂纹；2、壁厚不均孔内壁裂纹产生的原因：1）孔径扩大，内壁金属受力弯曲3后受切向拉应力；2）与芯棒长时间接触后温度降低，塑性差；图4-34芯轴拔长防止裂纹产生的措施：1）预热芯棒250250度；2）提高终端温度3.坯料拔长时易产生的缺陷与防止措施(1)表面横向裂纹与角部裂纹在平砧上拔长低弹塑性材料和锭料时，在坯料外部常常引起表面横向裂纹和角部裂纹，如图4-35所示，其开裂部位主要是受拉应力作用，而造成这种拉应力的原因是压缩量过大和送进量过大(出现单鼓形)。(2)表面折叠表面折叠分为横向折叠与纵向折叠。(3)内部纵向裂纹内部纵向裂纹也称为中心开裂。(4)内部横向裂纹图4-40所示为拔长时锻件内部产生的横向裂纹，主要是由于相对压下量太小(l0h00.5)、拔长变形区出现双鼓形，而中心部位受到轴向拉应力的作用,如图4-29a所示,从而产生中心横向裂纹。(5)对角线裂纹在拔长高合金工具钢时，当送进量较大，并且在坯料同一部位反复重击时，常易产生对角线裂纹。(6)端面缩口端面缩口也叫“端面窝心”，它属于表面缺陷。(7)孔壁端部裂纹孔壁端部裂纹指在芯轴上拔长时，由于受到芯轴表面的摩擦影响，以及内表面由于与芯轴接触温度比外表面低，变形抗力较大，使空心件外表面金属比内表面流动快而造成的裂纹。图4-35表面裂纹与角部裂纹(1)表面横向裂纹与角部裂纹在平砧上拔长低弹塑性材料和锭料时，在坯料外部常常引起表面横向裂纹和角部裂纹，如图4-35所示，其开裂部位主要是受拉应力作用，而造成这种拉应力的原因是压缩量过大和送进量过大(出现单鼓形)。3.坯料拔长时易产生的缺陷与防止措施图4-36拔长横向折叠形成过程示意图(h2时)(2)表面折叠表面折叠分为横向折叠与纵向折叠。图4-37纵向折叠形成过程示意图原因：送尽量过小，压下量过大图4-38截面校正时折叠形成过程示意图图4-39拔长时内部纵向裂纹与坯料受力情况a)锻件内部裂纹b)方截面坯料倒角c)圆截面坯料压扁(3)内部纵向裂纹（中心开裂）送尽量大，压下量相对下，中心锻不透，金属轴向流动小，横向流动大，中心受拉应力。图4-40拔长时锻件的内部横向裂纹(4)内部横向裂纹图4-40所示为拔长时锻件内部产生的横向裂纹，主要是由于相对压下量太小(l0h00.5)、拔长变形区出现双鼓形，而中心部位受到轴向拉应力的作用,如图4-29a所示,从而产生中心横向裂纹。图4-41对角线裂纹与坯料变形情况(5)对角线裂纹 在拔长高合金工具钢时，当送进量较大，并且在坯料同一部位反复重击时，常易产生对角线裂纹。控制锻造温度、进给量大小，一次变形量不能太大，控制锻造温度、进给量大小，一次变形量不能太大，不能再一个位置反复翻打。不能再一个位置反复翻打。图4-42拔长和侧面修直时坯料端面缩口a)拔长b)侧面修直后镦粗(6)端面缩口端面缩口也叫“端面窝心”，它属于表面缺陷。原因：首次送尽量太小，中心金属未变形或变形量太小防止措施：图4-43端部拔长时的坯料长度端部拔长的长度应满足的规定：1）矩形坯料：当B/H 1.5，A 0.4B;当B/H 1.5，A 0.5B;2）圆形坯料：A0.3D;图4-44芯轴拔长时端部金属受力情况(7)(7)孔壁端部裂纹孔壁端部裂纹孔壁端部裂纹指在芯轴上拔长时，由于受到芯轴表面的摩擦影响，以及内表面由于与芯轴接触温度比外表面低，变形抗力较大，使空心件外表面金属比内表面流动快而造成的裂纹。图4-44芯轴拔长时端部金属受力情况防止孔壁裂纹，提高拔长效率的措施：1）当t/d 0.5，采用上平砧、下V砧拔长；2）当t/d 0.5，采用上下均采用V砧拔长；3）平砧拔长，先锻成六边形，再倒角修圆；4）按顺序拔长，避免两端 温度降低过快；5)芯轴预热150250度；4.拔长操作方法(1)螺旋式翻转送进法每压下一次，坯料翻转90，每次翻转为同一个方向，连续翻转，如图4-45a所示。(2)往复翻转送进法每次往复翻转90，如图4-45b所示。(3)单面压缩法即沿整个坯料长度方向压缩一面后，翻转90再压缩另一面，如图4-45c所示。图4-45拔长操作方法图4-46拔长送进位置图4-47分段拔长时压痕与压肩5、压肩与压痕、压肩与压痕锻台阶轴，为了锻出台阶和凹挡，先压痕，切准长度再拔长；H20，用圆压棍压痕；H20，用圆压棍压痕，再用三角压棍压肩，压肩深度h=（1/22/3)H