锻造工艺学1

Seite,*,锻,造,造,工,工,艺,艺,学,学,材,料,料,科,科,学,学,与,与,工,工,程,程,学,学,院,院,第,一,一,章,章,绪,绪,论,论,塑,性,性,成,成,型,型,生,生,产,产,过,过,程,程,简,简,述,述,什,么,么,是,是,锻,锻,造,造,？,？,金,金,属,属,塑,塑,性,性,加,加,工,工,方,方,法,法,之,之,一,一,锻,造,造,是,是,利,利,用,用,手,手,锤,锤,、,、,锻,锻,锤,锤,或,或,压,压,力,力,设,设,备,备,上,上,的,的,模,模,具,具,对,对,加,加,热,热,的,的,金,金,属,属,坯,坯,料,料,施,施,力,力,，,，,使,使,金,金,属,属,材,材,料,料,在,在,不,不,分,分,离,离,条,条,件,件,下,下,产,产,生,生,塑,塑,性,性,变,变,形,形,，,，,以,以,获,获,得,得,形,形,状,状,、,、,尺,尺,寸,寸,和,和,性,性,能,能,符,符,合,合,要,要,求,求,的,的,零,零,件,件,。,。,为,为,了,了,使,使,金,金,属,属,材,材,料,料,在,在,高,高,塑,塑,性,性,下,下,成,成,型,型,，,，,通,通,常,常,锻,锻,造,造,是,是,在,在,热,热,态,态,下,下,进,进,行,行,，,，,因,因,此,此,锻,锻,造,造,也,也,祢,祢,为,为,热,热,锻,锻,。,。,锻造是,一,一种通,过,过模具,和,和工具,利,利用压,力,力使工,件,件成型,的,的工艺,方,方法，,它,它是最,古,古老的,金,金属加,工,工方法,之,之一，,可,可以追,溯,溯到公,元,元前4000,年,年,甚,甚至8000,年,年。,锻造生,产,产广泛,应,应用于,机,机械、,冶,冶金、,造,造船、,航,航空、,航,航天、,兵,兵器以,及,及其它,许,许多工,业,业部门,。,。,航空航,天,天,武器装,备,备,交通运,输,输,中国动,车,车组列,车,车,全 铝,汽,汽,车,车,齿轮,曲,曲,轴,轴,连杆,1任,务,务：解,决,决锻件,的,的成形,及,及其内,部,部组织,性,性能的,控,控制，,以,以获得,所,所需形,状,状、尺,寸,寸和质,量,量的锻,件,件。,2目,的,的：锻,造,造的根本目,的,的是利用,外,外加载,荷,荷（冲,击,击载荷,或,或静载,荷,荷）通,过,过锻压,设,设备或,模,模具使,金,金属毛,坯,坯产生,塑,塑性变,形,形，从,而,而获得,所,所需形,状,状和尺,寸,寸的锻,件,件，同,时,时使锻,件,件机械,性,性能和,内,内部组,织,织符合,一,一定的,技,技术的,要,要求。,实质,：锻造,工,工艺的,实,实质是,如,如何利,用,用金属,的,的塑性,使,使金属,毛,毛坯改,变,变形状,和,和性能,而,而成为,合,合格锻,件,件的加,工,工过程,。,。,一、锻,造,造生产,的,的特点,及,及其在,国,国民经,济,济中的,作,作用,（一）,锻,锻造生,产,产的优,点,点和缺,点,点,1优,点,点：优质、,高,高产、,低,低消耗,、,、灵活,。,。,1),优,优质,指,指可,以,以改善,金,金属组,织,织性能,。,。,金属零,件,件的传,统,统生产,过,过程是,：,：,冶炼,制,制坯,切,切削加,工,工热,处,处理,制坯有,三,三条途,径,径：铸,造,造毛坯,、,、轧制,型,型材、,锻,锻造毛,坯,坯。,铸造毛,坯,坯,的组织,性,性能差,，,，只适,用,用于性,能,能要求,低,低的零,、,、部件,锻造：,纤维组,织,织,变,变形后,的,的杂质,仍,仍具有,方,方向性,，,，呈现,纤,纤维状,条,条纹,锻造流,线,线,变,变形后,杂,杂质的,纤,纤维分,布,布，使,组,组织、,性,性能,呈,呈方向,性,性,钢锭锻,造,造过程,中,中纤维,组,组织形,成,成的示,意,意,2)高产指机械,化,化生产,，,，生产,率,率高,二、三,百,百件/,小,小时，,现,现在更,高,高了，,一,一百多,件,件/分,，,，1.2万件/小时,。,。据统,计,计，每,模,模锻100万,吨,吨钢，,由,由于提,高,高了生,产,产率，,可,可比切,削,削加工,减,减少23万,工,工人，,少,少用15000台机,床,床。在,现,现今技,术,术水平,条,条件下,，,，几乎,任,任何一,种,种金属,材,材料都,可,可用锻,造,造方法,制,制成半,成,成品零,件,件，只,是,是难易,程,程度不,同,同而已,。,。,今天，,锻,锻造生,产,产率提,高,高，其,锻,锻件精,度,度也愈,来,来愈高,，,，可以,达,达到甚,至,至超过,机,机械加,工,工的一,般,般精度,水,水平，,如,如各种,冷,冷温挤,压,压标准,件,件、精,锻,锻齿轮,、,、精锻,叶,叶片、,精,精锻轴,类,类件等,。,。,西航建,成,成国内,最,最大航,空,空发动,机,机叶片,精,精锻生,产,产线,3)低消耗指少、,无,无切削,，,，省工,省,省料。,4)灵活指锻造,可,可以锻,制,制形状,简,简单的,锻,锻件（,如,如模块,、,、齿轮,坯,坯等）,，,，也可,锻,锻制形,状,状复杂,、,、不需,或,或只需,少,少量切,削,削加工,的,的精密,锻,锻件（,如,如曲轴,、,、精锻,齿,齿轮等,）,）,锻件的,重,重量小,的,的不到1公斤,大,大,的,的可达,几,几百吨,单件小,批,批量生,产,产,大,大批量,生,生产。,万吨级,水,水压机,模,模锻的,飞,飞机大,梁,梁、火,箭,箭捆挷,环,环,2缺,点,点：1)模具,成,成本高,，,，加工,周,周期长,。,。,2)受,锻,锻造设,备,备吨位,的,的限制,。,。,（二）,锻,锻造业,的,的地位,锻造在,工,工业生,产,产中占,有,有举足轻,重,重的地位,。,。,锻造生,产,产能力,及,及其工,艺,艺水平,，,，对一,个,个国家,的,的工业,、,、农业,、,、国防,和,和科学,技,技术的,影,影响，,难,难以估,量,量。,锻造生,产,产的能,力,力在一,定,定程度,上,上,标志,着一个,国,国家的工业水,平,平。,二、锻,件,件生产,的,的分类,及,及其工,艺,艺流程,根据所,用,用工具,和,和生产,工,工艺的,不,不同可,分,分为自,由,由锻造,、,、模锻,和,和特种,锻,锻造。,1自,由,由锻造,把,把加热,好,好的坯,料,料放在,自,自由锻,造,造设备,的,的平砧,之,之间或,简,简单的,工,工具中,进,进行锻,造,造的方,法,法称为,自,自由锻,。,。,一般由,锻,锻工控,制,制金属,的,的变形,方,方向和,形,形状尺,寸,寸。,手工锻,造,造,自由锻,机,机械（,锤,锤上自,由,由锻和,水,水压机,上,上自由,锻,锻）,自由,锻,锻造,主,主要,用,用于,锻,锻制,钢,钢锭,和,和形,状,状简,单,单、,粗,粗糙,度,度要,求,求较,低,低、,加,加工,余,余量,较,较大,的,的锻,件,件生,产,产。,使用,的,的是,形,形状,简,简单,的,的通,用,用工,具,具，,灵,灵活,性,性大,，,，生,产,产准,备,备周,期,期短,，,，所,以,以使,用,用范,围,围广,。,。,锻件,力,力学,性,性能,和,和表,面,面质,量,量受,操,操作,工,工人,的,的影,响,响较,大,大，,不,不易,保,保证,，,，生,产,产效,率,率低,。,。,自由,锻,锻还,可,可以,借,借助,简,简单,的,的模,具,具进,行,行锻,造,造，,称,称胎模,锻,锻。,胎模,锻,锻造,是,是把,加,加热,好,好的,坯,坯料,用,用自,由,由锻,方,方法,预,预锻,成,成近,似,似锻,件,件的,形,形状,，,，然,后,后在,自,自由,锻,锻设,备,备上,用,用胎,模,模终,锻,锻成,形,形（,形,形状,简,简单,的,的锻,件,件可,直,直接,把,把坯,料,料放,入,入胎,模,模内,成,成形,）,），,这,这种,锻,锻造,方,方法,称,称为,胎,胎模,锻,锻造,。,。,2,模,模锻,把,把加,热,热好,的,的坯,料,料放,在,在固,定,定于,模,模锻,设,设备,上,上的,模,模具,内,内进,行,行锻,造,造的,方,方法,称,称为,模,模锻,。,。,由于,模,模具,型,型槽,限,限制,金,金属,的,的变,形,形，,而,而获,得,得与,型,型槽,形,形状,一,一致,的,的锻,件,件。,根据变形,特,特点，分,为,为开,式,式模,锻,锻和,闭,闭式,模,模锻,。,。,根据设备,结,结构,特,特性,和,和工,艺,艺特,性,性的不,同,同，,分,分为,锤,锤上,模,模锻,（,（自,由,由锻,锤,锤上,模,模锻,、,、高,速,速锤,上,上模,锻,锻）,、,、摩,擦,擦压,力,力机,上,上模,锻,锻、,热,热模,锻,锻压,力,力机,上,上模,锻,锻、,液,液压,机,机上,模,模锻,、,、平,锻,锻机,上,上模,锻,锻、,专,专用,锻,锻压,机,机上,模,模锻,等,等。,模锻,适,适用,于,于形,状,状复,杂,杂，,尺,尺寸,精,精度,较,较高,，,，加,工,工余,量,量小,，,，批,量,量生,产,产的,中,中、,小,小型,锻,锻件,。,。,形状,和,和尺,寸,寸靠,模,模具,保,保证,，,，人,为,为影,响,响因,素,素小,。,。,精密,锻,锻件,的,的成,形,形也,要,要通,过,过模,锻,锻来,实,实现,。,。,3,特,特种,锻,锻造,即,即,在,在专,用,用锻,压,压设,备,备上,或,或在,特,特殊,模,模具,型,型槽,内,内使,坯,坯料,成,成形,的,的一,种,种特,殊,殊锻,造,造工,艺,艺。,一般,锻,锻造,方,方法,很,很难,达,达到,要,要求,时,时，,可,可用,特,特种,锻,锻造,工,工艺,。,。,如精,密,密模,锻,锻，,温,温热,挤,挤压,，,，辊,锻,锻，,电,电镦,，,，摆,动,动辗,压,压，,粉,粉末,锻,锻造,，,，液,态,态模,锻,锻，,等,等温,模,模锻,和,和超,塑,塑性,模,模锻,等,等。,锻造,工,工艺,流,流程,是指,生,生产,一,一个,锻,锻件,所,所经,过,过的,锻,锻造,生,生产,过,过程,。,。,以模,锻,锻为,例,例，,其,其锻,造,造工,艺,艺流,程,程是,：,：,备料,加,加热,模,模锻,切,切边,、,、冲,孔,孔,热,处,处理,酸,酸洗,、,、清,理,理,校,正,正。,一般,来,来说,，,，一,种,种锻,件,件选,用,用哪,一,一种,锻,锻造,方,方法,生,生产,，,，与,形,形状,、,、尺,寸,寸、,技,技术,要,要求,和,和生,产,产批,量,量大,小,小等,很,很多,因,因素,有,有关,。,。,通常,，,，单,件,件、,小,小批,量,量生,产,产,自,自,由,由锻,方,方法,大批量,模,模,锻,锻方法,生,生,产,产,但有些航空重要,产,产品上的锻件,，,，虽然批,量,量不大，,但,但由于流,线,线和性能,等,等方面的,要,要求，要,求,求工艺的,一,一致性等,，,，通常也,采,采用模锻,方,方法生产,。,。,三、锻造,工,工艺的发,展,展简史及,其,其发展趋,势,势,（一）锻,造,造技术的,发,发展简史,人类在新,石,石器时代,末,末期，已,开,开始以锤,击,击天然红,铜,铜来制造,装,装饰品和,小,小用品。,中,中国约在,公,公元前2000多,年,年已应用,冷,冷锻工艺,制,制造工具,，,，如甘肃,武,武威皇娘,娘,娘台齐家,文,文化遗址,出,出土的红,铜,铜器物，,就,就有明显,的,的锤击痕,迹,迹。,最初，人,们,们靠抡锤,进,进行锻造,，,，后来出,现,现通过人,拉,拉绳索和,滑,滑车来提,起,起重锤再,自,自由落下,的,的方法锻,打,打坯料。14世纪,以,以后出现,了,了畜力和,水,水力落锤,锻,锻。,为锻铜浮,雕,雕。是手,工,工锻造作,品,品。手工,锻,锻造是一,种,种古老的,金,金属加工,工,工艺，是,以,以手工锻,打,打的方式,，,，在金属,板,板上锻锤,出,出各种高,低,低凹凸不,平,平的浮雕