【正文】 擠壓筒內(nèi)金屬的變形流動特點、規(guī)律及其影響因素。 常見擠壓缺陷的形成原因及其預(yù)防措施。 頂鐓用途及其模具設(shè)計原則。 不同模鍛設(shè)備上模鍛件圖的設(shè)計特點比較。 頂鐓的三規(guī)則。 模鍛件的冷、熱鍛件圖的作用各是什么？其鍛件圖設(shè)計內(nèi)容與自由鍛件相比有何不同？ 錘上模鍛選擇分模位置的最基本原則是什么？ 為什么模鍛件的正偏差大于負(fù)偏差？它的機械加工余量和公差怎樣選擇和確定？ 模鍛斜度和圓角半徑的作用是什么？為什么它們應(yīng)選擇合適值？ 錘上模鍛時有幾種形式的沖孔連皮？為什么要選擇厚度合適的沖孔連皮？ 試比較各類模鍛設(shè)備上模鍛件圖設(shè)計特點。 模鍛件圖設(shè)計的主要內(nèi)容和方法。 沖孔連皮的作用、類型及其選擇。 六、所需學(xué)時 3 學(xué)時 第十一次講課 一、講授內(nèi)容 第七章 模鍛工藝 第四節(jié) 模鍛工藝過程制定的內(nèi)容和模鍛工藝方案選擇 一、模鍛工藝過程制定的內(nèi)容 二、模鍛工藝方案選擇 第五節(jié) 模鍛變形工步的確定 一、長軸類鍛件制坯工步選擇 二、難點 計算毛坯的設(shè)計、簡化和計算毛坯圖繪制。 三、基本概念 模鍛工藝過程、計算毛坯圖、金屬流動繁重系數(shù) 四、思考題 模鍛工藝過程主要有哪些工序組成？它的制定包括哪些內(nèi)容且較自由鍛工藝過程相比有什么變化？ 模鍛工藝方案選擇主要涉及哪些方面？基本原則是什么？ 試述計算毛坯圖的內(nèi)容及其在制坯工步中的作用。 計算毛坯的有關(guān)計算及其相應(yīng)圖的繪制。 應(yīng)用 金屬流動繁重系數(shù)選擇長軸類鍛件的制坯工步。 確定粗大部分桿類鍛件變形工步的有關(guān)計算和原則。 三、基本概念 成形鐓粗（預(yù)成性）、滾壓、局部鐓粗（聚集）、頂鐓規(guī)則 四、思考題 短軸類鍛件通常采用 的主要制坯工步有哪些？經(jīng)坯料鐓粗后的制坯尺寸確定原則是什么？ 在熱模鍛壓力機上可采用何種短軸類鍛件制坯工步？原因何在？ 頂鐓類鍛件通常采用的主要制坯工步有哪些？ 試比較分別在凸模內(nèi)或凹模內(nèi)聚集的優(yōu)缺點。 五、要求重點掌握的知識點 短軸類鍛件主要制坯工步。 在熱模鍛壓力機上和螺旋壓力機上短軸類鍛件制坯工步的特點 。 不同模式聚集工步的特點。 幾種不同情況的管類鍛件局部頂鐓變形。 頂鐓類鍛件計算毛坯圖及坯料直徑確定原則。 試闡述長軸類模鍛件坯料尺寸確定的一般步驟。 試闡述頂鐓類鍛件的坯料選擇原則及其機理。 頂鐓類鍛件計算毛坯圖。 各類模鍛設(shè)備噸位計算公式的正 確使用。 終鍛時鍛件缺陷產(chǎn)生原因的分析。 試述鉗口的作用及其 常見結(jié)構(gòu)型式。 終鍛模膛和預(yù)鍛模膛設(shè)計的內(nèi)容和方法。 飛邊槽和鉗口的選擇。 采用預(yù)鍛模膛的必要性及其設(shè)計原則 。 拔長模膛的設(shè)計原則和公式。 平衡鎖扣及其對應(yīng)的模膛中心位置確定。 三、基本概念 滾壓工步、成形工步、鎖扣、鍛模中心、模膛中心、模塊中心、錯移力 四、思考題 制坯工步主要采用哪幾種模膛？這些模膛的作用是什么？ 滾壓模膛有幾種結(jié)構(gòu)形式？它們的設(shè)計原則如何？ 拔 長模膛有幾種分類原則？其設(shè)計內(nèi)容及其相應(yīng)方法是什么？ 彎曲模膛和成形模膛的設(shè)計要點分別是什么？ 試述鐓粗臺和壓扁臺的作用、設(shè)計方法及其在模塊上的位置。 鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)著重解決哪些問題？什么情況下鍛模中心和模膛中心重合？ 終鍛和預(yù)鍛模膛布排設(shè)計的中心任務(wù)是什么？ 鍛模中心和模膛中心不重合時會產(chǎn)生哪些不良后果？ 為什么要確定帶平衡鎖扣模膛的中心位置？一般中心位置有幾種情況？ 1錯移力產(chǎn)生的原因是什么？應(yīng)從哪兩方面考慮減小它的不良影響？ 1欲減小錯移力的影響模 具結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要采用哪些方法？ 1模具的主要破壞形式有哪些？各自產(chǎn)生的原因是怎樣的？ 1試比較平衡鎖扣和導(dǎo)向鎖扣的異同點。 制坯工步采用的模膛及其作用。 鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的和任務(wù)。 各種制坯模膛在?？焐系奈恢眠x擇。 平衡鎖扣的類型及其在鍛模結(jié)構(gòu)中的作用。 1模具破壞的主要形式及其產(chǎn)生原因。 1模塊尺寸設(shè)計。 熱模鍛壓力機的 鍛模閉合高度。 三、基本概念 模具閉合高度、壓力機最小閉合高度 四、思考題 熱模鍛壓力機要采用哪些變形工步？其預(yù)鍛和終端模膛設(shè)計與錘上模鍛相比有哪些特點？ 熱模鍛壓力機的鍛模結(jié)構(gòu)有什么特點？ 螺旋壓力機的鍛模設(shè)計與錘上模鍛相比有哪些特點？其鍛模模塊有哪幾種緊固形式？ 螺旋壓力機鍛模的導(dǎo)向裝置有幾種類型？各自用途如何？ 平鍛機模具分為哪三個部分？它由幾個分模面？其結(jié)構(gòu)設(shè)計特點如何？ 平鍛機模具固定空間最重要的參數(shù)是什么？依據(jù)何在？ 五、要求重點掌握的知識點 熱模鍛壓力機采用的變形工步及其 鍛模設(shè)計特點。 螺旋壓力機采用的變形工步及其鍛模設(shè)計特點。 六、 所需學(xué)時 2 學(xué)時 第十七次講課 一、講授內(nèi)容 第八章 鍛模設(shè)計 第五節(jié) 自由鍛錘上模鍛與胎模鍛鍛模 一、胎模鍛鍛模 二、固定模模鍛鍛模 第六節(jié) 鍛模材料 一、錘鍛模用材料 二、摩擦壓力機鍛模用材料 三、熱模鍛壓力機鍛模用材料 四、平鍛機鍛模用材料 五，液壓機鍛模用材料 第七節(jié) 鍛模設(shè)計實例 一、鍛件圖設(shè)計 二、計算鍛件的主要參數(shù) 三、鍛錘噸位的確定 四、確定飛邊槽的 型式和尺寸 五，終鍛模膛設(shè)計 六、預(yù)鍛模膛設(shè)計 七、繪制計算毛坯圖 八、制坯工步選擇 九、確定坯料尺寸 十、制坯模膛設(shè)計 十一、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計 十二、連桿模鍛工藝流程 二、難點 熱鍛模具材料的基本性能。 三、思考題 胎模鍛與自由鐓相比有哪些優(yōu)點？其鍛模按用途分為哪三大類？ 固定胎模鍛在模鍛時上、下模塊為什么易錯移？應(yīng)采取哪些措施加以防止？ 熱鍛模具材料應(yīng)具備哪些基本性能？ 各類鍛壓設(shè)備可共同采用哪兩種熱鍛模 具材料？其道理是什么？ 四、要求重點掌握的知識點 胎模鍛特點、種類及其用途。 熱鍛模具材料的基本性能。 初步了解和掌握鍛模及其工藝設(shè)計的全過程。 切邊模模具閉合高度及其與凸模高度的關(guān)系。 三、基本概念 簡單模、連續(xù)模、復(fù)合模、精壓、切邊模具閉合高度、壓力機最大封閉高度、壓力機最小封閉高度 四、思考題 試比較切邊模和沖孔模中凸、凹模的作用。 切邊模有哪幾部分組成？它有幾種類型？ 切邊凹模有哪幾種刃口？它們各自用途是怎樣的？ 為什么要合理確定切邊模凸、凹模之間的間隙？ 切邊模具閉合高度及其凸模高度怎樣確定？ 精壓工序 的目的是什么？試闡述它的分類和變形特點。 試闡述表面清理工序的目的和方法。 精壓工序的目的、分類和變形特點。 表面清理工序的目的和方法。 第二節(jié) 自由鍛 自由鍛： 利用沖擊力或壓力，使金屬在上、下砧鐵之間，產(chǎn)生塑性變形而獲得所需形狀、尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的一種加工方法。 自由鍛分類： 手工鍛造和機器鍛造 兩種。機器鍛造是自由鍛的主要方法。自由鍛件的質(zhì)量范圍可由不及一千克到二、三百噸，對于大型鍛件，自由鍛是唯一的加工方法，這使得自由鍛在重型機械制造中具有特別重要的作用，例如水輪機主軸、多拐曲軸、大型連桿、重要的齒輪等零件在工作時都承受很大的載荷，要求具有較高的力學(xué)性能，常采用 自由鍛方法生產(chǎn)毛坯。自由鍛主要應(yīng)用于單件、小批量生產(chǎn)，修配以及大型鍛件的生產(chǎn)和新產(chǎn)品的試制等。 （一）基本工序 使金屬坯料產(chǎn)生一定程度的塑性變形，以得到所需形狀、尺寸或改善材質(zhì)性能的工藝過程。實際生產(chǎn)中最常用的是鐓粗、拔長和沖孔三個工序。常用來鍛造齒輪坯、凸緣、圓盤等零件，也可用來作為鍛造環(huán)、套筒等空心鍛件沖孔前的預(yù)備工序。鐓粗時，坯料不能過長，高度與直徑之比應(yīng)小于 ，以免鐓彎，或出現(xiàn)細(xì)腰、夾層等現(xiàn)象。 圖 27 鐓粗 a）全鐓粗 b）局部鐓粗 ２．拔長 拔長是沿垂直于工件的軸向進(jìn)行鍛打，以使其截面積減小，而長度增加的操作過程，如圖 28所示。 對于圓形坯料，一般先鍛打成方形后再進(jìn)行拔長，最后鍛成所需形狀，或使用 V型砧鐵進(jìn)行拔長，如圖 29所示，在鍛造 過程中要將坯料繞軸線不斷翻轉(zhuǎn)。常用于鍛造齒輪、套筒和圓環(huán)等空心鍛件，對于直徑小于 25mm的孔一般不鍛出，而是采用鉆削的方法進(jìn)行加工。若坯料較厚時，可先在坯料的一邊沖到孔深的 2／ 3深度后，拔出沖頭，翻轉(zhuǎn)工件，從反面沖通 ，以避免在孔的周圍沖出毛刺，如圖210所示?；兂潭扰c沖孔前坯料直徑 D0、高度H0和孔徑 d1等有關(guān)。 圖 210 沖孔 a）薄坯料沖孔 b）厚坯料沖孔 1－沖頭 2－坯料 3－墊環(huán) 4－芯料 沖孔 錯移 扭轉(zhuǎn) （二）輔助工序 為使基本工序操作方便而進(jìn)行的預(yù)變形工序稱為輔助工序（壓鉗口、切肩等）。 二、自由鍛工藝規(guī)程的制定 制訂工藝規(guī)程、編寫工藝卡片是進(jìn)行自由鍛生產(chǎn)必不可少的技術(shù)準(zhǔn)備工作，是組織生產(chǎn)、規(guī)范操作、控制和檢查產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù) 。 自由鍛工藝規(guī)程： 根據(jù)零件圖繪制鍛件圖、計算坯料的質(zhì)量與尺寸、確定鍛造工序、選擇鍛造設(shè)備、確定坯料加熱規(guī)范和填寫工藝卡片等。鍛件圖必須準(zhǔn)確而全面反映鍛件的特殊內(nèi)容，如圓角、斜度等，以及對產(chǎn)品的技術(shù)要求，如性能、組織等。為了簡化鍛件形狀以便于進(jìn)行自由鍛造而增加的這一部分金屬，稱為敷料，如圖 211所示。鍛件余量的大小與零件的材料、形狀、尺寸、批量大小、生產(chǎn)實際條件等因素有關(guān)。 3．鍛件公差 鍛件公差是鍛件名義尺寸的允許變動量，其值的大小與鍛件形 狀、尺寸有關(guān)，并受生產(chǎn)具體情況的影響。鋼軸自由鍛件的余量和鍛件公差，見表 21。2 6177。 2 8177。2 7177。 3 9177。 3 11177。2 8177。 3 10177。 4 12177。3 9177。 3 11177。 4 13177。為了使操作者了解零件的形狀和尺寸，在鍛件圖上用雙點劃線畫出零件的主要輪廓形狀，并在鍛件尺寸線的上方標(biāo)注鍛件尺寸與公差，尺寸線下方用圓括弧標(biāo)注出零件尺寸。 圖 212 典型鍛件圖 （二）計算坯料質(zhì)量與尺寸 1．確定坯料質(zhì)量 自由鍛所用坯料的質(zhì)量為鍛件的質(zhì)量與鍛造時各種金屬消耗的質(zhì)量之和，可由下式計算： G 坯料 = G 鍛件 +G 燒損 +G 料頭 式中 G 坯料 —— 坯料質(zhì)量，單位為 kg； G 鍛件 —— 鍛件質(zhì)量，單位為 kg； G 燒損 —— 加熱時坯料因表面氧化而燒損的質(zhì)量，單位為 kg；第一次加熱 取被加熱金 屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 2%~3%，以后各次加熱取 %~%； G 料頭 —— 鍛造過程中被沖掉或切掉的那部分金屬的質(zhì)量，單位為 kg；如沖孔時坯料 中部的料芯，修切端部產(chǎn)生的料頭等。 2．確定坯料尺寸 根據(jù)塑性加工過程中體積不變原則和采用的基本工序類型（如拔長、鐓粗等）的鍛造比、高度與直徑之比等計算出坯料橫截面積、直徑或邊長等尺寸。 表 22 典型鍛件的鍛造比 鍛件名稱 計算部位 鍛造比 鍛件名稱 計算部位 鍛造比 碳素鋼軸類鍛件 最大截面 ~ 錘 頭 最大截面 ≥ 合金鋼軸類鍛件 最大截面 ~ 水輪機主軸 軸 身 ≥ 熱軋輥 輥 身 ~ 水輪機立柱 最大截面 ≥ 冷軋輥 輥 身 ~ 模 塊 最大截面 ≥ 齒輪軸 最大截面 ~ 航空用大型鍛件 最大截面 ~ （三）選擇鍛造工序 自由鍛鍛造工序的選取應(yīng)根據(jù)工序特點和鍛件形狀來確定。一般鍛件的分類及采用的工序見表 23。所需火次與每一火次中坯料成形所經(jīng)歷的工序都應(yīng)明確規(guī)定出來，寫在工藝卡片上。 鍛錘產(chǎn)生沖擊力使金屬坯料變形。生產(chǎn)中常使用的鍛錘是空氣錘和蒸汽－空氣錘。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，維護容易，但噸位較小，只能用來鍛造 100kg 以下的小型鍛件。 圖 213 蒸汽－空氣錘示意圖 液壓機產(chǎn)生靜壓力使金屬坯料變形。由于靜壓力作用時間長，容易達(dá)到較大的鍛透深度，故液壓機鍛造可獲得整個斷面為細(xì)晶粒組織的鍛件。另外，液壓機工作平穩(wěn)，金屬變形過程中無振動，噪音小，勞 動條件較好。 自由鍛設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)鍛件大小、質(zhì)量、形狀以及鍛造基本工序等因素，并結(jié)合生產(chǎn)實際條件來確定。 （五）確定鍛造溫度范圍 鍛造溫度范圍是指 始鍛溫度 和 終