【正文】 小鍛件熱處理 二、大型鍛件熱處理 二、難點(diǎn) 少無(wú)氧化火焰加熱法的工作原理。 通常圓柱形坯料產(chǎn)生加熱裂紋的危險(xiǎn)位置在何處？原因何在？如何防止？ 鍛造溫度范圍的確定原則和基本方法是什么？ 怎樣確定碳鋼的始鍛和終鍛溫度？它們受到哪些因素的影響？ 為什么要制定合理的加熱規(guī)范？加熱規(guī)范包括哪些內(nèi)容？其核心問(wèn)題是什么？ 兩種不同概念的加熱速度實(shí)質(zhì)上反映了什么因素的影響？ 1選擇加熱速度的原則是什么？提高加熱速度的措施有哪些？ 1均熱保溫的目的是什么？ 1冷錠和熱錠的加熱規(guī)范各有什么特點(diǎn)？為什么？、 五、要求重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn) 鍛前加熱的目的和方法。 始鍛溫度和終鍛溫度正確選擇的必要性。 型材及其常見(jiàn)缺陷。 第二章 鍛造用原材料及下料方法 第一節(jié) 鍛造用鋼錠及型材 一、鋼錠及其冶煉 . 二、鋼錠的結(jié)構(gòu) 三、鋼錠的內(nèi)部缺陷 四、型材及其常見(jiàn)缺陷 第二節(jié) 下料方法 一、剪切法 二、鋸切法 三、砂輪片切割法 四、折斷法 五、氣割法 六、其它下料方法 二、難點(diǎn) 鋼錠和型材的缺陷產(chǎn)生原因及其危害。 各種下料方法的原理。 常用下料方法及其選擇原則。 加熱速度的影響因素及其影響規(guī)律。 加熱金屬的常見(jiàn)缺陷及其危害。 冷卻過(guò)程溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力和殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理及其應(yīng)力分析。 金屬 鍛后冷卻中缺陷的產(chǎn)生原因和防止措施。 2． 在幾種變形工序中金屬流動(dòng)規(guī)律的分析。 拔長(zhǎng)工序主要存在哪些質(zhì)量問(wèn)題？試分析它們產(chǎn)生的原因及其預(yù)防措施。 鐓粗、拔長(zhǎng)時(shí)常見(jiàn)金屬缺陷、產(chǎn)生機(jī)理及其預(yù)防措施。 三、基本概念 沖孔、走樣、擴(kuò)孔、彎曲 四、思考題 試闡述開(kāi)式?jīng)_孔時(shí)金屬變形和流動(dòng)特點(diǎn)并畫(huà)出相應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變圖。 沖孔、擴(kuò)孔、彎曲工序中常見(jiàn)的加工缺陷種類(lèi)、產(chǎn)生原因及其預(yù)防措施。 考慮機(jī)械加工余量、鍛造公差、鍛造余塊、試樣余塊等影響所繪制的鍛件圖。 六、 所需學(xué)時(shí) 1 學(xué)時(shí) 第七次講課與課堂練習(xí) 一、講授內(nèi)容 第五章 第三節(jié) 五、自由鍛工藝過(guò)程制定舉例 第六章 模鍛成形工序分析 第一節(jié) 概述 二、難點(diǎn) 如何掌握自由鍛工藝過(guò)程設(shè)計(jì)方法 所選擇的自由鍛過(guò)程中各工序尺寸的確定。 六、所需學(xué)時(shí) 2學(xué)時(shí) 第八次講課 一、講授內(nèi)容 第六章 模 鍛成形工序分析 第二節(jié) 開(kāi)式模鍛 一、開(kāi)式模鍛各階段的應(yīng)力應(yīng)變分析 二、開(kāi)式模鍛時(shí)影響金屬成形的主要因素 第三節(jié) 閉式模鍛 一、閉式模鍛的變形過(guò)程分析 二、坯料體積和模膛體積變化對(duì)鍛件尺寸的影響 三、打擊能量和模壓力對(duì)成形質(zhì)量的影響 四、各類(lèi)鍛壓設(shè)備閉式模鍛的特點(diǎn) 二、 難點(diǎn) 開(kāi)式模鍛的應(yīng)力應(yīng)變分析。 閉式模鍛模壁受力情況與鍛件尺寸關(guān)系有何關(guān)系？ 閉式模鍛時(shí)坯料和體積的變化反映在鍛件的哪些尺寸上？影響它們變化的因素有哪些？ 五、要求重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn) 開(kāi)式模鍛各階段的應(yīng)力應(yīng)變圖及其分析。 坯料自身性質(zhì)不均 對(duì)金屬成形的影響。 六、所需學(xué)時(shí) 2學(xué)時(shí) 第九次講課 一、講授內(nèi)容 第六章 模鍛成形工序分析 第四節(jié) 擠壓 一、擠壓的應(yīng)力應(yīng)變分析 二、擠壓時(shí)筒內(nèi)金屬的變形流動(dòng) 三、關(guān)于“死區(qū)”的應(yīng)力應(yīng)變分析 四、擠壓時(shí)常見(jiàn)缺陷的分析 五、徑向擠壓 第五節(jié) 頂鐓 一、頂鐓 二、電熱鐓粗 三、在帶有導(dǎo)向的模具中鐓粗 二、難點(diǎn) 擠壓的應(yīng)力應(yīng)變分析 擠壓筒內(nèi)金屬的變形流動(dòng)特點(diǎn)、規(guī)律及其影響因素。 兩種頂鐓情況模具設(shè)計(jì)原則。 “死區(qū)”產(chǎn) 生原因、應(yīng)力應(yīng)變分析及其對(duì)成形質(zhì)量的不良影響。 六、所需學(xué)時(shí) 2學(xué)時(shí) 第十次講課 一、講授內(nèi)容 第七章 模鍛工藝 第一節(jié) 常用模鍛設(shè)備及其工藝特點(diǎn)（自學(xué)） 一、模鍛錘 二、熱模鍛壓力機(jī) 三、螺旋壓力機(jī) 四、平鍛機(jī) 第二節(jié) 模鍛工藝及模鍛件分類(lèi) 一、長(zhǎng)軸類(lèi)鍛件 二、短軸類(lèi) (圓餅類(lèi) )鍛件 三、頂鐓類(lèi)鍛件 四、復(fù)合類(lèi)型鍛件 第三節(jié) 模鍛件圖設(shè)計(jì) 一、錘上模鍛鍛件圖設(shè)計(jì) 二、熱模鍛壓力機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn) 三、螺旋壓力機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn) 四、平鍛機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn) 二、難點(diǎn) 鑒于《塑性成形設(shè)備》課程的講授在本課程之后，因此，“ 常用模鍛設(shè)備及其工藝特點(diǎn)”的知識(shí)理解較為困難，建議作為一般了解的知識(shí)由學(xué)生自學(xué)。 三、基本概 念 分模面、鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)、模鍛斜度、沖孔連皮 四、思考題 簡(jiǎn)述各類(lèi)模鍛件所采用的主要變形工布。 各類(lèi)模鍛設(shè)備上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)，特別是分模面、機(jī)械加工和鍛造公差、模鍛斜度等的選擇原則。 金屬流動(dòng)繁重系 數(shù)及其在制坯工步選擇中的作用。 復(fù)雜計(jì)算毛坯的簡(jiǎn)化。 在聚集工步設(shè)計(jì)時(shí)有關(guān)注意事項(xiàng)。 短軸類(lèi)鍛件坯料鐓粗后的制坯尺寸確定原則。 沖孔芯料的設(shè)計(jì)原則、沖孔成形工步以及沖頭的選擇。 三、思考題 試比較模鍛坯料尺寸與自由鍛坯料尺寸確定的異同點(diǎn)。 帶孔鍛件坯料直徑確定的原則是什么？ 模鍛設(shè)備噸位有哪幾種方法？ 四、要求重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn) 長(zhǎng)軸類(lèi)、短軸類(lèi)和頂鐓類(lèi)模鍛件坯料尺寸確定的一般步驟。 五、所需學(xué)時(shí)： 2 學(xué)時(shí) 第十四次講課 一、講授內(nèi)容 第八章 鍛模設(shè)計(jì) 第 — 節(jié) 錘用鍛模 一、模鍛模膛設(shè)計(jì) 二、制坯模膛設(shè)計(jì) 三、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 二、難點(diǎn) 預(yù)鍛模膛、終鍛模膛的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)。 預(yù)鍛模膛的采用原因及其作用什么？它所引起的不利影響是什么？ 終鍛時(shí)產(chǎn)生折迭和充不滿的原因分別是什么？應(yīng)采取什么措施加以抑制？ 為什么錘上模鍛高肋件時(shí)要采用預(yù)鍛？設(shè)計(jì)該模膛的主要出發(fā)點(diǎn)是什么？通常在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取哪些方法？ 什么情況下終鍛和預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)基本相同？此時(shí)兩者之間還存在哪些差異？ 五、要求重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn) 鍛模設(shè)計(jì)的內(nèi)容和常用的模鍛工步。 終鍛時(shí)鍛件缺陷產(chǎn)生的原因和防止措施。 模膛的布排要點(diǎn)。 試述切斷模膛在模塊上的位置和設(shè)計(jì)方法。 各種制坯模膛的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)原則和相關(guān)公式。 鍛模中心和模膛中心的重合問(wèn)題。 1基于強(qiáng)度考慮的鍛模有關(guān)尺寸設(shè)計(jì)。 螺旋壓力機(jī) 鍛模 設(shè)計(jì)特點(diǎn)。 螺旋壓力機(jī)的鍛模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 固定胎模結(jié)構(gòu)及其安裝。 五、所需學(xué)時(shí) 2 學(xué)時(shí) 第十八次講課 一、講授內(nèi)容 第九章 模鍛的后續(xù)工序 第一節(jié) 切邊、沖孔及其模具設(shè)計(jì) 一、切邊和沖孔的基本方式及模具類(lèi)型 二、切邊模 三、沖孔模和切邊沖孔復(fù)合模 四，切邊力和沖孔力的計(jì)算 第二節(jié) 精壓和校正的應(yīng)用及模具設(shè)計(jì) 一、精壓 二、校正 第三節(jié) 模鍛件的 表面清理 二、難點(diǎn) 切邊模和沖孔模中凸凹模的作用特點(diǎn)。 試比較熱切（沖）和冷切（沖）兩種工作方式的特點(diǎn)。 五、要求重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn) 切邊模和沖孔模的組成部分及其作用和設(shè)計(jì)方法。 六、 所需學(xué)時(shí) 2學(xué)時(shí) 參考資料： 呂 炎 . 《鍛造工藝學(xué)》 . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1995年 張志文 . 《鍛造工藝學(xué)》 . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1983年 汪大年 .《塑性 成性原理》 . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1987年 李培武 , 楊文成 . 《塑性成形設(shè)備》 . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1994年 崔忠圻 . 《金屬學(xué)與熱處理》 . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1994年 所需總學(xué)時(shí)： 38學(xué)時(shí) 所授課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)、要點(diǎn)、基本概念、基本要求和有關(guān)教學(xué)參考資料、輔助資料，課程進(jìn)度和學(xué)時(shí)分配等等。手工鍛造只能生產(chǎn)小型鍛件，生產(chǎn)率也較低。 由于自由鍛件的形狀與尺寸主要靠人工操作來(lái)控制，所以鍛件的精度較低，加工余量大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低。它是鍛件成形過(guò)程中必需的變形工序，如 鐓粗、拔長(zhǎng)、彎曲、沖孔、切割、扭轉(zhuǎn)和錯(cuò)移等。 鐓粗可分為全鐓粗和局部鐓粗兩種形式，如圖 27所示。常用于鍛造軸類(lèi)和桿類(lèi)等零件。 在薄坯料上沖通孔時(shí)，可用沖頭一次沖出。 D0/d1愈小，畸變愈嚴(yán)重，另外沖孔高度過(guò)大時(shí)，易將孔沖偏，因此用于沖孔的坯料直徑 D0與孔徑 d1 之比（ D0/d1）應(yīng)大于 ，坯料高度應(yīng)小于坯料直徑。制訂工藝規(guī)程，必須結(jié)合生產(chǎn)條件、設(shè)備能力和技術(shù)水平等實(shí)際情況，力求技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、操作上安全，以達(dá)到正確指導(dǎo)生產(chǎn)的目的。 繪制時(shí)主要考慮以下幾個(gè) 因素： 1．敷料 對(duì)鍵槽、齒槽、退刀槽以及小孔、盲孔、臺(tái)階等難以用自由鍛方法鍛出的結(jié)構(gòu)，必須暫時(shí)添加一部分金屬以簡(jiǎn)化鍛件的形狀。零件越大，形狀越復(fù)雜，則余量越大。 表 21 鋼軸自由鍛件余量和鍛件公差 （雙邊） （ mm） 零件長(zhǎng)度 零件直徑 50 50~80 80~120 120~160 160~200 200~250 鍛件余量和鍛件公差 315 5177。 3 — — 315~630 6177。 3 10177。 3 9177。 4 1000~1600 8177。 4 12177。對(duì)于大型鍛 件，還必須在同一個(gè)坯料上鍛造出供性能檢驗(yàn)用的試樣來(lái)，該試樣的形狀與尺寸也在鍛件圖上表示。 典型鍛件的鍛造比見(jiàn) 表 22。 表 23 鍛件分類(lèi)及所需鍛造工序 鍛件類(lèi)別 圖 例 鍛造工序 盤(pán)類(lèi)零件 鐓粗（或拔長(zhǎng)－鐓粗），沖孔等 軸類(lèi)零件 拔長(zhǎng)（或鐓粗－拔長(zhǎng)），切肩，鍛臺(tái)階等 筒類(lèi)零件 鐓粗（或拔長(zhǎng)－鐓粗），沖孔，在芯軸上拔長(zhǎng)等 環(huán)類(lèi)零件 鐓粗（或拔長(zhǎng)－鐓粗），沖孔，在芯軸上擴(kuò)孔等 彎曲類(lèi)零件 拔長(zhǎng)，彎曲等 自由鍛 工序的選擇與整個(gè)鍛造工藝過(guò)程中的火次（即坯料加熱次數(shù)）和變形程度有關(guān)。鍛錘的噸位是以落下部分的質(zhì)量來(lái)表示的。蒸汽－ 空氣錘采用蒸汽和壓縮空氣作為動(dòng)力，其噸位稍大，可用來(lái)生產(chǎn)質(zhì)量小于 1500kg 的鍛件，如圖 213 所示。液壓機(jī)是大型鍛件的唯一成形設(shè)備，大型先進(jìn)液壓機(jī)的生產(chǎn)常標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)水平發(fā)達(dá)的程度。例如，用鑄錠或大截面毛坯作為大型鍛件的坯料，可能需要多次鐓、拔操作，在鍛錘上操作比較困難，并且心部不易鍛透，而在水壓機(jī)上因其行程較大，下砧可前后移動(dòng)，鐓粗時(shí)可換用鐓粗平臺(tái)，所以大多數(shù)大型鍛件都在水壓機(jī)上生產(chǎn)。終鍛溫度一般高于金屬的再結(jié)晶溫度 50~100℃，以保證鍛后再結(jié)晶完全，鍛件內(nèi)部得到細(xì)晶粒組織。此外，鍛件終鍛溫度還與變形程度有關(guān)，變形程度較小時(shí)，終鍛溫度可稍低于規(guī)定溫度。 圖 214 軸類(lèi)鍛件結(jié)構(gòu) a)工藝性差的結(jié)構(gòu) b)工藝性好的結(jié)構(gòu) 2．避免幾何體的交接處形成空間曲線 如圖 215a 所示的圓柱面與圓柱面相交，鍛件成形十分困難。 圖 216 盤(pán)類(lèi)鍛件結(jié)構(gòu) a)工藝性差的結(jié)構(gòu) b)工藝性好的結(jié)構(gòu) 4．合理采用組合結(jié)構(gòu) 鍛件的橫截面積有急劇變化或形狀較復(fù)雜時(shí)，可設(shè)計(jì)成由數(shù)個(gè)簡(jiǎn)單件構(gòu)成的組合體，如圖 217 所示。 與自由鍛相比， 模鍛具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1) 生產(chǎn)效率較高。 (4) 節(jié)省金屬材料，減少切削加工工作量。模鍛設(shè)備投資較大，模具費(fèi)用較昂貴，工藝靈活性較差，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)。 錘上模鍛的工藝特點(diǎn)是： （ 1） 金屬在模膛中是在一定速度下，經(jīng)過(guò)多次連續(xù)錘擊而逐步成形的。 由于錘上模鍛打擊速 度較快，對(duì)變形速度較敏感的低塑性材料（如鎂合金等），進(jìn)行錘上模鍛不如在壓力機(jī)上模鍛的效果好。制坯模膛有以下幾種： 1．拔 長(zhǎng)模膛 減小坯料某部分的橫截面積，以增加其長(zhǎng)度。滾擠模膛也分為開(kāi)式和閉式兩種，如圖 220 所示。 圖 222 切斷模膛 此外，還有成形模膛、鐓粗臺(tái)及擊扁面等制坯模膛。由于模鍛需要加熱后進(jìn)行，鍛件冷卻后尺寸會(huì)有所縮減，所以終鍛模膛的尺寸應(yīng)比實(shí)際鍛件尺寸放大一個(gè)收縮量，對(duì)于鋼鍛件收縮量可取 %。圖 223c 用于鍛件形狀復(fù)雜，坯料體積偏大的情況，圖 223d設(shè)有阻力溝，用于鍛件難以充滿的局部位置。終鍛時(shí)常見(jiàn)的缺陷有折迭和充不滿等，工字型截面鍛件的折迭如圖 225 所示。只有當(dāng)鍛件形狀復(fù)