2 应用广泛，几克——几百吨，机械性能高。 3 锻件尺寸精度差，材料利用率低。 4 只能用于形状简单的锻件。 5 劳动强度大（尤其手工）。
二 分类：1 手工锻：砧子，大、小锤，炉子等，小型件。 2 机器锻：空气缸、蒸汽—空气缸，冲击力 液压机、吨位 静压力 §1 几个主要工序
一 镦粗：截面增加、高度减小的工序。 应用：1）小截面变成大截面，高度减小件。 2）冲孔前，平整端面。
3）提高机械性能（细化组织、破坏碳化物）（与拔长配合） ※ H/D=0.8—2 一般毛坯 H/D=2—3 双鼓形 H/D＞3 失稳
H/D＜0.8 变形小、变形力大。
二 拔长：毛坯横截面减小，长度增加。 应用：1）减小截面，增加长度。
2）提高机械性能（与镦粗反复进行） ※ 1 拔长时不断翻转。
2 送进量： 合适：L/h=0.5—1 L/h＞1 展宽过大，拔长效率↓ L/h＜0.5 折叠 与双鼓形类似。 三 冲孔： 透孔、不透孔（盲孔） 开式冲孔
闭式冲孔—反挤压 ※ 1 开式冲孔，先镦平端面
2 冲通孔时：薄件—面冲通：H/D＜0.125 实心单面冲孔 厚件双面冲： 一面冲2/3δ 反面冲通。
为拔冲头方便，冲孔时洒煤粉。
四 弯曲： 毛坯弯成一定角度。 外侧受拉
内侧受压 内侧起皱 ※ 弯曲角度不可太大，过大 外侧拉裂 §2 自由锻件的结构工艺性
原则：满足使用性能要求，符合自由锻工艺要求，节约金属，保证质量，提高生产率。 一 尽量避免锥体或斜面（因必用专用工具，成型困难）
二 锻件由几个简单几何体构成时，交接处不应形成空间曲线。 三 锻件不应设计出凸台、筋板。 四 椭圆形、工字形等避免。
五 截面变化不宜太大。 锻造比太大 六 外表面复杂的锻件不应设计 分别锻造、焊接或机械联接。
§3 自由锻造工艺规程的制定
内容：由零件图→绘制锻件图→计算坯料质量和尺寸→选择锻造工序→设备和吨位→加热规范→规定技术要求→检验要求→编制劳动组织和工时。 一 绘制锻造图：根据零件图绘制
1 敷料：为简化锻件形状而增添的金属（也叫余块）。 2 加工余量：自由锻件精度、尺寸、表面质量较差。 需切削加工，所以，留余量。
3 锻造公差：锻件实际尺寸和名义尺寸之间所允许的最大偏差。 零件图用双点划线，锻件实线， 零件尺寸加括号，公差查手册。 二 计算坯料质量和尺寸
1 锻件的坯料质量 G坯料=G锻+G烧+G料头 G烧损=G锻×（2—3）% （首次） G锻×（1.5—2）% （二次以后） G料头=G锻×（2—4）% （钢材）
2 尺寸：与第一道工序的变形性质有关。 镦粗： 毛坯1.25＜H/D＜2.5 拔长： 钢锭坯料：y≥2.5—3 轧制钢料：y=1.3—1.5
坯料截面积=锻件最大部分截面×y 三 选择锻造工序：
包括基本工序、辅助工序及修整工序。
根据锻件技术要求，坯料情况，生产批量等确定。 一般：盘类：镦粗、（或拔长、镦粗）冲孔。 轴类：拔长（拔+镦粗）、压肩。 筒类：镦粗（镦+拔）、冲孔、在心轴上拔长。 环类：镦粗（拔+镦）、冲孔。 四 选择锻造设备
镦粗：G=（0.002—0.003）kF（kg）
k为系数，与ζb有关，F为锻件镦粗后与工具接触面水平投影.(mm2) 拔长: G=2.5F （kg）
F—坯料横截面面积（cm2） 五 加热 新书 P72 表3—4
六 锻后冷却及热处理 空冷 坑冷 炉冷
退火 正火（+高温回火） 工具钢：正火或球化退火 中碳钢、合金钢：一般调质。（对于不进行最终热处理） 作业： 在如图两种砧铁上拔长时，效果有何不同？ 第三章 模锻
模锻：金属坯料在模具中成型，得到与模膛形状相符的锻件。 一 特点
优点：1 操作技术要求不高，生产率高。
2 尺寸精确，加工余量小。 3 形状较复杂。
4 节省材料，减少切削量，降低成本（批量）。
缺点：1 受设备吨位限制，质量不能太大（150kg以下） 2 锻模成本高，不宜于小批、单件生产。 3 劳动强度较低。 二 设备：锤和压力机 区别 框架 间隙 砧座 自由锻锤 模锻锤 不封闭 封闭 较大 较小 较轻10—20倍吨位 较重 20—25倍吨位 模锻件质量除由模具控制外，模锻设备也是主要因素之一。
§1 锤上模锻 一 工艺规程制定：
（1） 根据锻件类型及具体生产条件确定合理工艺方案。 （2） 由零件图及工艺方案→锻件图。
（3） 确定工步，进行模膛设计和工步设计。 （4） 计算毛坯质量、尺寸、确定设备吨位。 （5） 设计锻模
（6） 确定切边、冲孔工序并设计相应模具。 （7） 加热、冷却、热处理规范。 （8） 确定校正、清理工艺及设备 1 确定工艺方案： 1） 长轴类锻件
拔长—滚压—预锻—终锻 同一模具上设置 2） 短轴类（盘类）件
镦粗—终锻 镦粗—预锻—终锻 2 制定锻件图 1） 选分模面：（关系到出模、成型、材料利用率等） 原则：a、 保证锻件能完整地从模膛中取出 b、 使模膛浅而宽，便于加工、利于金属流动
c、 应使上、下模膛沿分模面的轮廓一致，便于检查上、下模错移d、 分模面应使锻件上敷料最少 e、 分模面尽量选平面
f、 有流线要求时，依受载情况确定 2） 确定余量、公差、敷料
机械加工余量：一般1—4mm， 比自由锻小的多。 公差： 一般±0.3—3mm a、 模膛公差
b、 防止上、下模没闭合，金属没充满模膛 c、 上、下模错移 d、 模膛磨损、变形等
敷料：为简化形状，d＜25—30mm，孔不锻出 3） 确定模锻斜度
锻件上平行于锤击方向必有斜度，以利于取件，且锻件冷却收缩，锻模回弹。
一般钢件外模锻斜度 α=5—15° 内斜度比外斜度大 2—3°，因为内壁冷缩，夹紧工件。
4） 确定圆角半径：锻件两平面交接处均要做成圆角。 a、 金属易于充满模膛
b、 模凹角处易应力集中、裂纹
c、 凸尖角处有圆角磨损减轻，提高模具寿命 d、 避免拉断流线 e、 冲孔连皮
d＞25 冲孔，连皮厚度与孔径d有关， d=30—80mm时， s=4—8mm 3 确定模锻工步 与确定的工艺方案一致
模膛—制坯模膛—拔长、滚压、弯曲、切断 模锻模膛—预锻模膛和终锻模膛 1） 制坯模膛 作用：（1）使坯料形状和尺寸接近锻件（为预锻和终锻做准备） （2）清除坯料表面的金属氧化皮
a、 拔长模膛：减少某部分横截面，以增加其长度， 闭式、开式，一般设在锻模边缘，需翻转。
b、 滚压模膛：减少某部分横截面，以增加另一部分横截面， 使金属按锻件形状分布。
开式：横截面相差不大 —— 操作时不需翻转 闭式：最大、最小横截面相差大
c、弯曲模膛：需弯曲的杆类件，用弯曲模膛来弯曲坯料，转90°放入模膛 成型。
d、切断模膛：它是在上、下模的角组成的一对刀口，单件时用来切下锻件或切下钳口；多件时，用它分离单件。 除上述模膛外，还有镦粗、压扁等制坯模膛。 2）模锻模膛
（1） 预锻模膛
1） 使坯料变形到接近于锻件的形状、尺寸，使金属易于充满终锻模膛。 2） 减少对终锻模膛的磨损，提高锻模寿命。 Δ与终锻模膛区别：斜度和圆角大，没有飞边槽。 Δ形状简单、小批量、可不用锻模。
（2） 终锻模膛：使坯料变形成锻件图上要求的形状、尺寸和精度。 ※ （a）因热胀冷缩，终锻模膛尺寸要比锻件尺寸放大一个收缩量。 （b）模膛四周有飞边槽—增加金属从模膛中流出阻力，容纳多余的金属。 （c）对于有通孔件，留有冲孔连皮。 4 计算毛坯质量和尺寸，确定设备吨位 G坯=G锻+G飞+G氧+G连皮 G飞=G锻×（15—25）% G氧=（G锻+G飞）×（3—4）%
尺寸： 盘类件： 镦粗为主 1.25＜H坯/D坯＜2.5
长轴类：以拔长为主 L坯=（1.05—1.30）V坯/F坯 =（1.34—1.66）V坯/D2坯
吨位：G= p (kN) p= k1k2ζsF/1000（kN）
k1——变形速度系数2.5—3.5 k2—变形系数与摩擦条件系数 F—包含飞边在内的锻件最大截面
5 锻模设计 模块尺寸、燕尾、起重孔等 6 切边、冲孔模具设计
7 确定加热、冷却和热处理规范
加热：火焰加热、电加热 加热速度依坯料尺寸、成分、组织、性能等制定。 冷却：依具体坯料情况确定。
热处理：改善组织、性能、消除内应力，退火、正火、调质、高温回火等。 8 确定校正、清理
校正变形：终锻模膛、校正模
清理：去毛刺、氧化皮 、切边、冲孔。
精压：压力机上，平面精压、体积精压、提高精度 精度可达：±0.1—0.25mm 粗糙度：Ra=1.6—0.8μm
二 模锻零件结构工艺性
设计模锻件时，应根据模锻特点和工艺要求，使零件结构符合下列原则，以便于模锻生产和降低成本。 1 必须具有合理的分模面（锻件易取出，敷料少，锻模易做）。 2 模锻斜度、圆角
3 非加工面尺寸精度要符合模锻生产工艺，加工面留余量。 4 锻件形状尽量简单对称，各截面差不可太大。 5 尽量避免深孔、多孔。（简化模具制造、提高寿命） 6 若形状复杂，用锻焊结构，减少敷料。 §2 胎模锻
胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的工艺方法。 一 特点：1 与自由锻对比
1） 锻件形状、尺寸与锻工技术无关，操作简单η↑
2） 精度高，敷料少，加工余量，节省金属，减轻后续加工的工作量。 3） 内部组织、纤维分布更合理。 2 与模锻比
1） 扩大自由锻设备生产范围，设备简单 2） 局部成型，小设备干大活
3） 模局不固定，成本低，可一个以上分模面，件可复杂 4） 锻件质量比模锻差（形状、尺寸精度、余量） 整形模：
成型模：导柱、定位、切边、冲孔。 §3 其它设备上的模锻 作业：
1 改正模锻件不合理处。
2 下图零件采用锤上模锻制造，选最佳分模面。 1 圆角、拔模斜度、分模面、冲孔连皮。 2 了解分模面选择原则
第四章 板料冲压
板料冲压：利用冲模使板料产生分离或成型的加工方法。
布氏硬度和洛氏硬度对照表
