锻造知识点总结，锻造知识汇总

来源：网络浏览：44 2022-11-10 09:37:01

锻造工艺( Forging Process )是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其塑性变形获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法，是锻压(锻造和冲压)的两个主要组成部分之一。

变形温度

钢的再结晶开始温度约为727，但分隔线一般采用800，高于800的是热锻，300至800之间称为热锻或半热锻。

锻造知识点总结，锻造知识汇总

衣料

根据坯料移动方式的不同，锻造可分为自由锻造、镦锻、挤压、模锻、闭模锻造、闭模镦锻。

1、自由锻炼。利用冲击力和压力使金属在上下两个垫铁(砧)之间变形，得到所需的锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。

2、模锻。模锻分为开式模锻和闭式模锻，金属坯料在具有一定形状的压铸模腔内压缩变形得到的锻件有冷镦、轧辊锻造、径向锻造和挤压等。

3、闭式模锻和闭式镦锻无毛刺，材料利用率高。有可能在一个工序或几个工序中进行复杂锻件的精加工。由于没有毛刺，锻件的受力面积减少，所需的载荷也减少。但要注意毛坯不能完全受约束，为此要严格控制毛坯体积，控制压铸模相对位置，测量锻件，努力减少压铸模磨损。

锻模

根据锻模运动方式的不同，锻造可分为辗压、滚压锻造、轧辊锻造、楔横轧、辗环和斜轧等方式。辗压、回转锻造、辗压环也可精锻加工。为了提高材料的利用率，轧辊锻造和轧制可以作为细长材料的前期加工。与自由锻造相同的回转锻造也部分成形，具有即使锻造力比锻造品的尺寸小也可以形成的优点。在包括自由锻造在内该锻造方式中，由于加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此难以确保精度，因此通过用计算机控制模具的运动方向和旋转锻造工序，来生产品种多、尺寸大的涡轮叶片等锻造品等复杂且精度高的产品锻造设备的模具运动和自由度不一致，根据下止点变形限制的特点，锻造设备可分为以下四种形式。

1、限制锻造力形式：液压直接驱动滑块的液压机。

2、准行程限制方式：液压驱动曲柄连杆机构的液压机。

3、行程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械压力机。

4、能量限制方式：利用螺旋机构螺旋和摩擦压力机。

重型锻造液压机热试验要注意防止下止点过载，控制速度和模具位置，以获得高精度。因为这些会影响锻件的公差、形状精度和锻造模具的寿命。另外，为了保证精度，还应注意滑轨间隙的调整、刚性的确保、下止点的调整、辅助执行机构的使用等措施。

滑块

滑块的垂直运动和水平运动(长尺寸件的锻造、润滑冷却和用于高速生产的零件锻造)方式也有区别，通过补偿装置

顺利锻造第一个大圆盘产品，增加其他方向的运动。上述方式不同，所需的锻造力、工序、材料利用率、产量、尺寸公差和润滑冷却方式也不同，这些因素也是影响自动化水平的因素。

重要性

锻造生产是机械制造工业中提供机械零件毛坯的主要加工方法之一。通过锻造，不仅可以得到机械零件的形状，而且可以改善金属内部组织，提高金属的机械性能和物理性能。一般强力大、要求高的重要机械零件多采用锻造生产方法制造。如汽轮发电机轴、转子、叶轮、叶片、簧环、大型压柱、高压缸、轧辊、内燃机曲轴、连杆、齿轮、轴承、国防工业方面的火炮等关键部件通过锻造生产。

因此锻造生产广泛应用于冶金、矿山、汽车、拖拉机、收获机械、石油、化工、航空、航天、兵器等工业部门，在日常生活中锻造生产也具有重要的位置。从某种意义上说，锻件年产量、锻件占锻件总产量的比例、锻造设备的大小和拥有量等指标在一定程度上反映了一个国家的工业水平。

锻造用材料

锻造材料主要为各种成分的碳钢和合金钢，其次为铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态为棒材、铸锭、金属粉末、液态金属。变形前的金属横截面积与变形后的金属横截面积之比叫做锻造比。正确选择锻造比、合理的加热温度和保温时间、合理的初锻温度和终锻温度、合理的变形量和变形速度对提高产品质量、降低成本有很大的关系。

一般的中小型锻件以圆形或方形棒材为原材料。棒材晶粒组织和机械性能均匀、良好，形状和尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件，就可以锻造性能良好的锻件而不需要大的锻造变形。铸锭只用于大型锻件。铸锭是铸锭组织，有大的柱状晶和疏松的中心。因此，必须通过大的塑性变形，将柱状晶破碎成细小的晶粒，进行疏松压实，才能得到优异的金属组织和机械性能。

经过冲压和烧结制成的粉末冶金预制件，在热状态下经过无毛刺模锻可以制成粉末锻件。锻件粉末接近一般模锻件的密度，具有良好的机械性能，且精度高，可减少后续切削加工。粉末锻件内部组织均匀、无偏析，可用于制造小型齿轮等工件。但粉末的价格远远高于一般棒材的价格，在生产中的应用受到了一定的限制。对注入型腔的液态金属施加静压，使其在压力作用下凝固、结晶、流动、塑性变形、成形，即可得到所需形状和性能的模锻件。液态模锻是介于压铸和模锻之间的成形方法，特别适用于普通模锻难以成形的复杂薄壁件。

锻造材料除了通常材料，例如各种成分的碳钢和合金钢外，除铝、镁、铜、钛等及其合金外，铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金的变形合金也通过锻造或轧制方式完成，但由于这些合金的塑性区域比较窄，因此锻造难度相当大

工艺流程

锻造方法不同，工艺也不同，其中热锻工艺最长，一般顺序为锻造毛坯下料；坯料加热；用辊压机准备坯料；模锻成形；断绝关系；冲啊；矫正；中间检查，锻件尺寸和表面缺陷检查；对锻件进行热处理，消除锻造应力，改善金属切削性能；清扫，主要是去除表面氧化皮；矫正；检验、一般锻件应经过外观和硬度检验，重要锻件应经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤。

锻件的特点

与铸件相比，金属经过锻造加工后可以改善其组织结构和力学性能。铸造组织经锻造方法热加工变形后，通过金属变形和再结晶，形成原粗大枝晶和柱状晶粒细小、大小均匀的等轴再结晶组织，钢锭内原偏析、疏松、气孔、熔渣等进行压实和焊接，其组织更加紧密，金属塑性和力学性能铸件的力学性能低于同材质锻件的力学性能。此外，锻造加工是保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形一致，金属流线完整，保证零件良好的力学性能和较长的使用寿命，通过精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件，铸件无法比拟的锻件是金属受压、挤压的这个力典型地通过使用锤子或压力来实现。铸件的过程建造了精致的粒子结构，改善了金属的物理属性。在零件的现实使用中，正确的设计可以使粒子沿主压力方向流动。铸件是将冶炼后的液态金属通过浇注、注射、吸入或其他浇注方法注入预制的模具中，冷却后经过落砂、清扫、后处理等得到的具有一定形状、尺寸和性能的铸件。

注意事项

锻造过程中应注意的地方

1 .锻造加工过程包括将材料切割成所需尺寸，加热、锻造、热处理、清洁和检查。在小型的人工锻造中，这些工作都是由几名锻工经过加工在狭小的地方进行。他们都面临着同样的有害环境和职业危害；在大型锻造工厂，不同的岗位危害不同。工作条件因锻造形式而异，但具有中等强度体力劳动、干热小气候环境、噪声和振动产生、空气受烟气污染的共同特点。

2 .工人们同时暴露在高温空气和热辐射下，热量在体内积聚，再加上热量中代谢的热量，会引起散热失调和病理改变。 8小时劳动出汗量取决于小气体环境、体力消耗、热适应度，一般在1.5~5升之间，或以上。在小锻造车间或远离热源的地方，载色剂的热应力指数通常为55~95；但是，在大型锻造工厂，靠近加热炉和落锤机的工作点可能达到150~190。容易引起盐不足和热痉挛。寒冷季节，暴露在小气候环境变化下可能会在一定程度上促进适应性，但快速频繁的变化可能会构成健康危害。

空气污染：工作场所空气可能含有烟尘、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫或丙烯醛，其浓度取决于加热炉燃料的类型和所含杂质、燃烧效率、气流和通风情况。噪声与振动：模锻锤必然会产生低频噪声与振动，但有一定的高频分量，其声压级在95~115分贝之间。作业人员受到锻造振动时，可能会引起气质和功能性的失调，导致作业能力降低和对安全的影响。

危险因素

锻造生产的危险因素及主要原因

一、锻造生产中易发生的外伤事故，按其原因可分为机械伤——刀具或工件直接划伤、碰伤三部分；烧伤；电接触损伤。

二、从安全技术劳动保护的角度，锻造车间的特点是：

1 .锻造生产在金属灼热的情况下进行，如低碳钢锻造温度范围在1250~750之间。因为有大量的手工操作，一不小心就有可能烧伤。

2 .锻造车间内加热炉和灼热的钢锭、毛坯及锻件不断散发大量辐射热(锻件在锻压结束时，仍有相当高的温度)，工人往往受到热辐射的损害。

3 .锻造车间加热炉燃烧过程中产生的烟气排放到车间空气中，不仅影响卫生，而且厂房内能见度降低，对于燃烧固体燃料的加热炉，情况更为严重，甚至可能引起工伤事故。

4 .锻造生产使用的设备，如空气锤、汽锤、摩擦压力机等，工作时产生的是冲击力。机器承受这样的冲击载荷时，本身容易突然损坏，例如锤子活塞杆的突然折断等，会引起重大的伤害事故。

压力机(如水压机、曲柄式热锻压力机、平锻机、精机压力机)剪床等，工作时冲击性小，但有时也会出现设备突然损坏等情况，操作人员猝不及防，甚至可能造成工伤事故。

5 .锻造设备工作中的作用力非常大。如曲柄压力机、拉伸锻压机和压力机等锻压设备，虽然其工作条件比较平稳，但其工作部件产生的力非常大。例如，我国已经制造并使用了12000t的锻造压力机。常见的100~150t压力机，出力已经足够了。如果模具安装或操作稍有错误，大部分力就作用在模具、工具或装置本身的零件上，而不是工件上。这样，任何安装调整上的错误或工具的操作错误，都有可能引起零件损坏和其他重大的设备和人身事故。

6 .锻炼工具和辅助工具，尤其是手工锻炼和自由锻炼工具，夹板等名目繁多，这些工具都是放在一起的。在工作中，工具更换非常频繁，保管往往很杂乱。因此，检查这些工具的困难必然增加。如果必须使用锻造中的工具，而一时找不到的话，有时会将类似的工具“集中”在一起使用，因此往往会导致工伤事故。

7 .锻造车间设备在运行过程中产生的噪声和振动，使工作场所嘈杂刺耳，影响人的听觉和神经系统，分散了注意力，增加了事故的可能性。

三.锻造现场工伤事故原因分析

1 .需要防护的地区、设备缺乏防护装置和安全装置。

2 .设备上防护装置不齐全或未使用。

3 .生产设备本身存在缺陷或缺点。

4 .设备或工具损坏及工作条件不当。

5 .锻模和砧有缺陷。

6 .工作场所组织和管理混乱。

7 .工艺操作方法及维修辅助工作不当。

8 .防护眼镜等个人防护用具有缺陷，工作服和工作鞋不符合工作条件。

9 .几个人进行一项工作时，互相配合是不协调的。

10 .缺乏技术教育和安全知识，采用了不正确的程序和方法。

水平分析

中国锻造行业是在引进、消化、吸收国外技术的基础上发展起来的。经过多年的技术发展和改造，行业龙头企业的技术水平、工艺设计、锻造技术、热处理技术、机械加工技术、产品检测等方面都有了很大的提高。

)1)工艺设计

先进厂家一般采用热加工计算机仿真技术、计算机辅助工艺设计及虚拟技术，提高了工艺设计水平和产品制造能力。引入并应用DATAFOR、GEMARC/AUTOFORGE、DEFORM、LARSTRAN/SHAPE、THERMOCAL等仿真程序，实现计算机设计和热加工的过程控制。

)2)锻造技术

40MN以上的压力机大多配备100-400t.m的主锻造操作机和20-40t.m的辅助操作机，相当数量的操作机采用计算机控制实现锻件锻造过程的综合控制，锻造精度可控制在3mm。

)3)热处理技术

重点是提高产品质量、提高热处理效率、节约能源、保护环境等。利用计算机控制加热炉和热处理炉加热过程，控制燃烧器实现燃烧自动调节、炉温调节、自动点火及加热参数管理的馀热利用，热处理炉配有再生燃烧室等；采用污染能力低、可有效控制冷却的聚合物淬火油槽，各种水性淬火介质逐渐取代传统的淬火油等。

)4)机械加工技术

行业内数控机床的比重逐渐提高，一些行业内企业建立了加工中心，根据不同类型的产品配备了自己的加工机床，如五坐标加工中心、刀片加工机、辊磨机、轧辊车床等。

)5)质量保证措施

国内部分企业已配备了最新的仪器和测试技术，采用计算机控制数据处理的现代自动化超声波探伤检测系统，采用各种专用的自动超声波探伤系统，完成了各种质量体系的认证等。高速齿轮锻件产品关键生产技术不断攻克，并在此基础上实现了产业化生产。在引进国外先进生产技术和关键设备的基础上，我国已能自行设计和制造高速重载齿轮锻件的生产装备，这些装备已接近国际先进水平，技术和装备水平的提高有力地促进了国内锻造行业的发展。