內(nèi)科大鍛造工藝設計復習資料

1、名詞解釋鍛壓：借助外力的作用，使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能的鍛壓件。鍛壓屬于體積成型。鍛壓又稱作鍛造或沖壓。自由鍛：利用沖擊力或壓力使加熱好的金屬在上、下抵鐵之間產(chǎn)生變形。胎模鍛：在自由鍛設備上采用活動模具成型鍛件的方法稱為胎模鍛。.偏析:鋼錠部化學成分和雜質(zhì)分布的不均勻性稱為偏析。.夾雜:鋼錠部不溶解于基體金屬的非金屬化合物，經(jīng)過加熱與冷卻熱處理仍不能消失，稱為非金屬夾雜物，通稱夾雜。.縮孔是在冒口區(qū)形成的，此區(qū)凝固最遲，由于沒有鋼液補充而造成不可防止缺陷。.疏松是由于晶間鋼液最后凝固收縮造成的晶間空隙和鋼液凝固過程中析出氣體構(gòu)成的顯微孔隙。.劃痕（劃傷）：金屬在

2、軋制過程中，由于各種意外原因在其外表劃出傷痕.折疊：軋制時，軋材外表金屬被翻入層并被拉長，折逢由于有氧化物而不能被焊合，結(jié)果形成折疊。.結(jié)疤：澆注時，鋼液飛濺而凝固在鋼錠外表，在軋制過程中被輾軋成薄膜而附于軋材外表.粗晶環(huán)：鋁合金、鎂合金擠壓棒材，在其橫斷面的外層環(huán)形區(qū)域，常出現(xiàn)粗大晶粒故稱為粗晶環(huán)。.加熱規(guī)：指金屬坯料從裝爐開場到加熱完整個過程，對爐子溫度和坯料溫度隨時間變化的規(guī)定。白點：白點是在鋼的縱向呈圓形或橢形的銀白色斑點，合金鋼白點的色澤光亮，碳素鋼白點較暗。白點橫向呈細小的裂紋。網(wǎng)狀碳化物：過共析鋼、軸承鋼、奧氏體不銹鋼在鍛后冷卻時易產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物。.鐓粗：使坯料高度減小而橫截面積

3、增大的成形工序。鐓粗比：坯料鐓粗前后的高度之比。.平砧鐓粗：坯料完全在上下平砧間或鐓粗平板間進展的壓制.拔長：使坯料橫截面減小而長度增加的鍛造工序。.沖孔：在坯料上鍛制出透孔或不透孔的工序。擴孔：減小空心坯料壁厚而增加其外徑的鍛造工序，用以鍛造各種圓環(huán)鍛件。.鍛造比：鍛比大小反映了鍛造對鍛件組織和力學性能的影響，表示鍛件在鍛造成形時變形程度，是保證鍛件品質(zhì)的一個重要指標。.加工余量：鍛件外表留有供機械加工的金屬層。.鍛造公差：實際鍛造生產(chǎn)中，如鍛時測量誤差終鍛溫度的差異，工人技術(shù)水平等，鍛件實際尺寸不可能到達鍛件的公稱尺寸，允許有一定的誤差，叫做鍛造公差。.鍛造余塊：為了簡化鍛件外形，在零件上

4、較小的孔、小臺階等難鍛造的的地方需要填滿金屬，這局部附加的金屬叫鍛造余塊。.模鍛:是將加熱好的坯料放在鍛模模膛，在鍛壓力的作用下迫使坯料變形而獲得鍛件的一種加工方法。.開式模鍛:是變形金屬的流動不完全受模腔限制的一種鍛造方式。.閉式模鍛：即無飛邊模鍛。在變形過程中，金屬始終被封閉在型腔不能排出，迫使金屬充滿型腔而不形成毛邊。.擠壓：是金屬在三個方向不同壓應力作用下，從?？字袛D出或流入模腔以獲得所需尺寸、形狀制品或零件的鍛造工藝。.模鍛斜度:為了便于將成形后的鍛件從模膛中取出，在鍛件上與分模面相垂直的平面或曲面上必須加上一定斜度的余料，這個斜度就稱為。.沖孔連皮：模鍛時不能直接鍛出零件上的通孔。

5、所鍛成的盲孔留有一定厚度的金屬層，稱為。.熱鍛件圖：用于模鍛設計和加工制造.冷鍛件圖：用于最終檢驗熱鍛件圖設計的。.溫度頭：當坯料外表加熱到始鍛溫度時，爐溫和坯料外表的溫差.鉗口:模鍛模膛前面所做的空腔，一般由夾鉗口和鉗口頸組成.自由鍛：利用沖擊力或壓力使加熱好的金屬在上下抵鐵之間產(chǎn)生變形。35彎曲：將坯料彎成所規(guī)定外形的鍛造工序，用以鍛造各種彎曲類鍛件。36頂鐓：指桿件的局部鐓粗工藝過程。因為頂鐓工藝過程常常在平鍛機上完成，有時也稱為平鍛工藝。問答題.鍛造分類：1按加工方式分：自由鍛、模鍛、特種鍛造2按變形溫度分：熱鍛溫鍛冷鍛鍛造加工特點：優(yōu)點：1、能改善金屬的組織，提高金屬的機械性能；2、

6、具有較高生產(chǎn)率。缺點：投資高，現(xiàn)場勞動條件差。工藝的主要生產(chǎn)工序：1下料2加熱3模鍛4切邊或沖孔5熱校正或熱精壓6在砂輪上磨毛刺7熱處理8去除氧化皮9冷校正和冷精壓10檢查鍛件.鍛壓技術(shù)開展趨勢答：1鍛造技術(shù)方面：a突出開展精細凈形成型b.塑性加工的智能化c.復合技術(shù)d.液壓成型技術(shù)e.激光成型技術(shù)2沖壓技術(shù)方面：突出“精、凈、省3鍛造設備方面：a熱模鍛壓力機b多工位冷溫鍛壓力機c高速溫鍛機.試闡述鎮(zhèn)靜鋼錠的構(gòu)造及其主要缺陷產(chǎn)生的部位？答：1鋼錠構(gòu)造：冒口、錠身和底部組成。2鋼錠的部缺陷主要集中在冒口，底部，及中心局部。.鋼錠常見缺陷有哪些？它們產(chǎn)生的原因和危害性是什么？1偏析：原因：選擇性結(jié)

7、晶、比重差異或流速不同造成的；危害：造成力學性能不均勻和裂紋缺陷2夾雜：原因：在冶煉過程中，有不溶解在基體金屬的非金屬化合物，經(jīng)過加熱與冷卻熱處理仍不消失。危害：夾雜破壞金屬的連續(xù)性，容易發(fā)生顯微裂紋，會降低鍛件的機械性能。3氣體：原因：指有害氣體危害：使鋼的塑性顯著下降4縮孔和疏松原因：由于金屬的流出速度大于金屬的產(chǎn)生速度危害：降低金屬致密度7.常見的型材缺陷有哪些？它們產(chǎn)生的原因和危害性是什么？（1）劃痕（劃傷）：原因：由于意外在其外表劃出傷痕。危害：會影響鍛件質(zhì)量。2折疊：原因：表層由于氧化物造成的危害：形成應力集中，影響鍛件的質(zhì)量。（3）發(fā)裂：鋼錠皮下氣泡被軋扁拉長破裂形成發(fā)狀裂紋4結(jié)

8、疤:原因：是鋼中的菜氏體共晶碳化物和二次網(wǎng)狀碳化物在開坯和軋制時未被打碎和不均勻分布所造成。危害：降低鋼的鍛造性能，引起鍛件開裂，熱處理淬火時容易局部過熱、過燒和淬裂，刀具刃口易崩裂。5白點：原因：是由于H2和應力共同作用下產(chǎn)生的。危害：降低鋼的韌性6非金屬夾雜危害：夾雜物破壞基體金屬的連續(xù)性，嚴重時會引起鍛造開裂。?7粗晶環(huán)：原因：由于擠壓過程中金屬與擠壓筒之間的摩擦過大外表溫降過快，破碎的晶粒未能再結(jié)晶，在其后淬火加熱時再結(jié)晶合并長大所致。危害：鍛造時容易開裂.鍛造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特點？1鋸切下料：斷面平整，尺寸準確；但生產(chǎn)效率低，鋸口損失大。2剪切法：效率高，操作簡單，

9、斷口無金屬損托、模具費用低；坯料局部被壓扁；端面不平整；剪斷面有毛刺和裂逢。3折斷下料：折斷法生產(chǎn)率高，斷口金屬損牦小，工具簡單。.鑄錠作為鍛造坯料時如何下料？答：當原材料為鋼錠時，由于其部組織、成分不均勻，通常用自由鍛方法進展開坯，然后將坯料兩端切除，并按一定尺寸將坯料分割開來。.少無氧化加熱主要有哪幾種方法？其中火焰加熱法的根本工作原理是什么？答：火焰加熱和電加熱?；鹧婕訜岣驹恚豪萌剂先紵龝r所產(chǎn)生的熱量，通過對流、輻射加熱坯料。.金屬斷后冷卻缺陷有哪些？各自產(chǎn)生原因是什么？答:1裂紋：鍛件在冷卻過程中，由于溫度應力、組織應力以及剩余應力之和超過材料的強度極限而形成裂紋。2網(wǎng)狀碳化物:

10、過共析鋼、軸承鋼、奧氏體不銹鋼在鍛后冷卻時易產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物。3白點:鋼中的氫和和組織應力共同作用的結(jié)果。13.金屬鍛后冷卻規(guī)一般包括哪些容？答：般來講，化學成分越單純，鍛后冷卻速度越大；反之那么慢。對于沒有相變的鋼種，由于鍛后冷卻過程無相變，可快速冷卻。通常采用空冷。對于空冷自淬的鋼種，因空冷會發(fā)生馬氏體相變，由此引起較大的組織應力，容易產(chǎn)生冷卻裂紋。這類鍛件鍛后必須緩慢冷卻。對于白點敏感的鋼種，為了防止冷卻過程產(chǎn)生白點，應按一定冷卻規(guī)進展爐冷。.鍛件熱處理的目的是什么？答：1調(diào)整鍛件的硬度，以利鍛件進展切削加工。2消除鍛件的應力，以免在機械加工時變形3改善鍛件部組織，細化晶粒，為最終熱處理做

11、好組織準備。4對于不再進展最終熱處理的鍛件，應保證到達規(guī)定的力學性能要求。.中小鍛件通常采用哪些熱處理？各自作用是什么？答：1退火：1降低硬度，改善切削加工性。2細化晶粒，改善力學性能。3消除應力4提高塑性、便于冷加工2正火：1可細化晶粒、提高力學性能。2獲得適宜的硬度，有利于切削加工。3可以抑制或消除過共析鋼網(wǎng)狀二次滲碳體的形成。3調(diào)質(zhì):為了獲得良好的綜合力學性能16通常大鍛件采用哪些熱處理？各自作用是什么？防止白點處理：對于白點敏感的大型鍛件，假設能將氫大量擴散出去，就可防止產(chǎn)生白點。（2）正火回火處理：使鍛件細化晶粒，均勻組織。.鍛粗的分類：平砧鍛粗、墊環(huán)鍛粗和局部鍛粗。.以平砧鍛粗為例

12、，簡述變形流動特點，產(chǎn)生的缺陷，原因，控制措施？答：1特點：區(qū)域I:難變形區(qū)。主要是工具與坯料端面摩擦力的影響，其次：溫度的不均勻也導致變形困難。區(qū)域H:大變形區(qū)。受兩端摩擦的影響較?。恢胁繙囟纫草^高；并且應力狀態(tài)也有利于塑性變形。區(qū)域田：小變形區(qū)。由于區(qū)域I的牽制作用和區(qū)域R的擠壓作用的共同作用下變形。鼓形局部存在切向拉應力，易引起外表縱向裂紋。2缺陷：a坯料側(cè)面出現(xiàn)鼓形，可能引起外表縱紋b.坯料上下端出現(xiàn)粗大的鑄造組織c.坯料部變形不均勻，晶粒大小不均勻，鍛件性能不均勻d.高徑比擬大的坯料，已產(chǎn)生縱向彎曲3措施：a.使用潤滑劑和預熱工具；如玻璃粉、石墨粉等b.采用軟金屬墊鍛粗c.采用凹形毛

13、坯鍛粗d.疊料鍛粗e.套環(huán)鍛粗f.反復鍛粗與側(cè)面修直4原因：一是工具與坯料接觸面的摩擦影響，二是與工具接觸的局部金屬由于溫度將低快。19自由鍛的工序分類：根本工序、輔助工序、修整工序2Q墊環(huán)鍛粗變形特點：鍛擠變形，存在分流面。21.局部鍛粗變形特點：與平砧鍛粗類似，但存在分流面。作用：鍛造凸肩直徑和高度較大的餅塊鍛件，或端部帶有較大法蘭的軸桿鍛件。22影響拔長質(zhì)量的因素1送進量：當送進量較小時M/h0V0.5，引起部橫向裂紋，折疊。當送進量過大時l0/h01，引起外表橫向裂紋和角裂。2壓下量：壓下量大，強化心部變形，有利于鍛合部裂紋，質(zhì)量越好。3砧子形狀的影響：上下V型砧最好，上平下V型砧最差

14、，上下平行砧居中23端部更易產(chǎn)生裂紋的原因：1由于芯軸的摩擦作用，端部變薄。2端部外側(cè)沒有外端，切向拉應力很大；3端部金屬與冷空氣長時間接觸，降溫較大，塑性較低。24芯軸拔長與芯軸擴孔變形流動特點的區(qū)別？答：芯軸拔長特點：減小空心坯料外徑而增加長度的鍛造工序。芯軸擴孔特點：是環(huán)形坯料沿圓周方向的拔長。是局部加載，整體受力，局部變形。壁厚減薄，、外徑增大，金屬主要沿切向流動，高度稍有增加。.芯軸擴孔時金屬主要沿切向流動的原因是什么？此時鍛件尺寸變化特點是什么？原因：1）變形區(qū)沿切向的長度遠小于寬度2鍛件一般壁較薄，故外端對變形區(qū)金屬切向流動的阻力遠比寬度方向的小3）接觸面呈弧形，有利于金屬沿切向

15、運動。特點：壁厚減薄，外徑擴大，寬度、高度稍有增加。.鍛造比對組織性能的影響？一般規(guī)律是：鍛造過程隨鍛比增大，由于部孔隙焊合，鑄態(tài)組織打碎，鍛件的縱向和橫向機械性能均得列明顯提高當鍛比超過一定數(shù)值后形成纖維組織橫向機械性能急劇下降導致鍛件出現(xiàn)各向異性.如何由零件圖得到鍛件圖？鍛件圖是根據(jù)零件圖考慮了加工余量鍛造公差、鍛造余塊、檢驗試樣及工藝卡頭等繪制而成的。.自由鍛件工藝過程規(guī)程的制定？1）根據(jù)零件圖繪制鍛件圖2）決定坯料的質(zhì)量和尺寸3）制訂變形工藝過程及選用工具4）選擇鍛壓設備5）確定鍛造溫度圍、加熱和冷卻規(guī)6）確定熱處理規(guī)7）提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗要求8）填寫工藝過程卡片.大型自由鍛件的

16、鍛造特點?鍛造對組織性能的影響？提高質(zhì)量工藝措施？答：特點：1采用鋼錠鍛造，固有缺陷較為嚴重2尺寸大3鍛后熱處理工藝復雜；4有較全面的質(zhì)量檢查工程。影響：1鍛造對金屬組織的影響：細化晶粒；改善夾雜物分布；形成纖維組織；鍛合孔隙。2先期隨鍛造比增大而增大，增加到一定程度，出現(xiàn)了異向性。措施：1FM鍛造法2JTS鍛造法3WHF鍛造法 TOC o 1-5 h z .模鍛的優(yōu)點是：1有模膛引導金屬的流動，鍛件的形狀可以比擬復雜；2鍛件部的鍛造流線比擬完整3鍛件外表光潔，尺寸精度高4生產(chǎn)率較高；5操作簡單，易于實現(xiàn)機械化；6生產(chǎn)批量越大本錢越低。缺點：1設備噸位大，費用高；2加工工藝復雜，制造周期長，費

17、用高。.飛邊槽的作用：1）造成足夠大的水平方向的阻力，迫使金屬充滿型腔，保證鍛件尺寸準確。2）、緩沖錘擊。3）、容納多余金屬。32.開式模鍛的成形過程三個階段的變形流動特點？第一階段一鍛粗階段。壓下量H1最大，模鍛力為P1逐漸增大。此時整個坯料都產(chǎn)生變形，在坯料部近似存在分流面。分流面外的坯料金屬流向法蘭局部，分流面的金屬流向凸臺局部。局部加載，整體受力，整體變形第二階段一充滿模膛階段。壓下量H2比第一階段小，模鍛力為P2增加。金屬開場流入飛邊槽，飛邊阻力增大。第三階段一打靠階段。壓下量H3最小，模鍛力為P3最大。此時金屬已完全充滿模膛，但上、下模面尚未打靠，多余金屬擠入飛邊槽，鍛造變形力急劇

18、上升，變形區(qū)縮小為模鍛件中心局部區(qū)域。33開式模鍛時影響金屬成形的主要因素1模膛尺寸和形狀的影響：1變形金屬與模壁間的摩擦系數(shù)；2模壁斜度；斜度Tf擠壓力T3圓角半徑R;RJf不易充滿4模膛的寬度和深度；越窄越深，不易充滿5模具溫度T不易充滿。一般預熱模具到200-300C。2飛邊槽的影響：它包括飛邊槽橋部和倉部。橋部的主要作用是阻止金屬外流，迫使金屬充滿模膛。倉部的作用主要是容納多余金屬，以免金屬流到分模面上，影響上下模具打靠。設計飛邊槽，主要是合理確定飛邊槽橋部寬度b和高度ho可以改變分模面的位置，把飛邊設計在變形較困難的端部。3設備工作速度的影響：速度增加，有利于變形。.閉式模鍛分為那幾

19、個階段，各階段變形及模鍛力有何特點？第1階段一根本成型階段。上模的壓下量H1最大，變形力增加相對較慢。整體加載，整體受力，整體變形。第2階段一充滿階段。壓下量H2居中，變形力比第1階段增大23倍。整體加載，整體受力，整體變形。第3階段一形成縱向飛邊階段。壓下量H3最小。變形力到達最高。整體加載，整體受力，局部變形。.擠壓時的死區(qū)是如何形成的？擠壓的缺陷有哪些，控制措施？1原因：“死區(qū)形成的原因主要是凹模模膛底部摩擦的影響，愈靠近凹模模膛側(cè)壁處摩擦阻力愈大，而孔口局部阻力較小。所以“死區(qū)一般呈三角形。2缺陷：擠壓縮孔和裂紋3措施：1減少摩擦阻力。2在鍛件圖允許的圍，在凹模模膛孔口作出適當?shù)腻F角或

20、圓角。3用加反向力的方法進展擠壓。.擠壓的變形流動特點？答：擠壓是局部加載，整體受力，整體變形。擠壓時金屬變形不均勻。影響金屬變形流動的因素有模具的形狀、預熱溫度、坯料性能等。錐角越小越好。模具預熱溫度愈低，變形金屬性能愈不均勻，變形不均勻愈嚴重。37.圓角半徑的作用？1凸圓角的作用是使金屬易于充滿，防止鍛模在熱處理和模鍛過程中開裂。r稱為外圓角半徑；2凹圓角的作用也是使金屬易于流動，防止模鍛件產(chǎn)生折疊，還防止模膛過早磨損和被壓塌。凹圓角半徑R稱為圓角半徑。38.沖孔連皮d2.5h或25mmd2.5d1或d60mm3帶倉連皮4拱底連皮5壓凹39.冷熱鍛件圖的區(qū)別？1熱鍛件圖要求標出分模面、沖孔連皮的位置和尺寸、未注圓角、模鍛斜度、收縮率；冷