1、自由鍛造工藝規(guī)程的編制及舉例制定自由鍛工藝規(guī)程的過程就是自由鍛工藝設(shè)計的過程。主要有以下 內(nèi)容：一 繪制鍛件圖自由鍛件的鍛件圖是在零件圖的根底上考慮了加工余量、鍛造公差、工藝余塊等之后繪制的圖繪制自由鍛件的鍛件圖可按以下步驟進(jìn)行：1.簡化鍛件形狀 為了簡化鍛造工藝，零件上的小孔、凹檔、臺階等局部，可加上余塊而不予鍛 岀，如圖a。是否加余塊要根據(jù)零件的形狀、尺寸、鍛造技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效果來確定。ba機(jī)械加工余量、臺階、法蘭、凹擋b鍛件圖鍛件2.確定加工余量和鍛件公差1機(jī)械加工余量在零件外表需要加工的局部,見上圖a【機(jī)械加工余量】為使零件具有一定的加工尺寸和外表粗糙度, 鍛件上留一層供作機(jī)械加工用的

2、金屬，稱作機(jī)械加工余量(2) 余塊 【余塊】 為簡化鍛件外形及鍛造過程， 在鍛件的某些地方和添一些大于機(jī)械加工余量的金屬， 種加添的金屬稱作余塊 ( 見上圖 a) 。(3 鍛件公差【 鍛件公差 】鍛件實(shí)際尺寸與根本尺寸之間所允許的誤差。 公差值的大小是根據(jù)鍛件形狀、 寸并考慮生產(chǎn)的具體情況而定的。3繪制鍛件圖 在鍛件圖上， 規(guī)定用粗實(shí)線繪出鍛件的形狀。 為了便于了解零件的形狀和檢查鍛 件的實(shí)際加工余量，在鍛件圖上還要用雙點(diǎn)劃線繪出零件的主要形狀，如圖10-27b 。二計算坯料質(zhì)量與尺寸【坯料質(zhì)量】 坯料質(zhì)量可按下式計算G 坯料 =G 鍛件 +G 燒損 +G 料頭式中 G 坯料 坯料質(zhì)量G 鍛件

3、 鍛件質(zhì)量G 燒損 加熱時由于坯料外表氧化而燒損的質(zhì)量。第一次加熱取被加熱金屬的 23%，以后每次加熱取 1.52.0%G 料頭 在鍛造過程中沖掉或切掉的那局部金屬的質(zhì)量。如沖孔時坯料中部 的料芯，修切端部的料頭等。當(dāng)鍛造大型鍛件時，如采用鋼錠作坯料，還要考慮應(yīng)切掉的鋼錠頭部和尾部的質(zhì)量。2 坯料尺寸 根據(jù)坯料質(zhì)量即可確定坯料尺寸。 在計算坯料尺寸前，先要考慮鍛造比。 【鍛造比】是指坯料在鍛造前后的斷面積的比值。對于拔長工序來說，其鍛造比 R d 可按下式計算R d =A 0 /A 1或 L 1 /L 0式中 A 0 、 A 1 拔長前、后坯料的斷面積 ；L 0 、 L 1 拔長前、后坯料的長

4、度。對于鐓粗工序來說，其鍛造比 (R u ) 可按下式計算 :R u =A 1 /A 0 或 H 0 /H 1式中 A 0 、 A 1 鐓 粗前、后坯料的斷面積 ；H 0 、 H 1 鐓 粗前、后坯料的高度。確定坯料的尺寸時，應(yīng)滿足對鍛件的鍛造比要求，并應(yīng)考慮變形工序?qū)ε髁铣叽绲南拗?。采用鐓粗法鍛造時，為防止鐓彎，坯料的高徑比 (H 0 /D 0 <2.5) 。但為下料方便，坯料高徑比 還應(yīng)大于 1.25 。根據(jù)坯料質(zhì)量，由下式求出坯料體積 V 坯 。V坯=m坯/ pp 金屬密度。對于鋼鐵p =7.85kg/dm 3 。然后，求出坯料橫截面積 A 0 。采用拔長法鍛造時，由公式：A 0

5、=R d A 1因鍛后橫截面積 A 1可知，故可求岀 A 0 (坯料為鋼錠時，鍛造比R d取2.33.0 ;坯料為軋材時，R d取1.31.5),最后可求岀坯料直徑或邊長。三 制定鍛造工序備、加熱和冷卻標(biāo)準(zhǔn)及根據(jù)鍛件質(zhì)量確定鍛造設(shè)備。四 自由鍛件的鍛造工藝規(guī)程舉例。自由鍛件的鍛造工藝規(guī)程舉例見下表鍛件名稱齒輪坯工藝類別自由鍛造材料45設(shè)備65kg空氣錘加熱火次1鍛造溫度范圍1200800C鍛件圖坯料圖炷4_ 腐.逹塹i. I序號工序名稱變形簡圖齒輪坯自由鍛工藝過程鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性而鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性，那么是繪制鍛件圖等工藝設(shè)計工作是解決如何鍛造出合格鍛件的問題,考慮什么樣的結(jié)構(gòu)容易優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)地鍛造

6、出來的問題。鍛造方法不同，對零件的結(jié)構(gòu)工藝性的要求也不同。 下面分別討論自由鍛、胎模鍛和錘上模鍛的零件結(jié)構(gòu)工藝性。一自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性1、自由鍛零件的特點(diǎn)自由鍛主要生產(chǎn)形狀簡單、精度較低和外表粗糙度較高的毛坯。這是設(shè)計鍛件結(jié)構(gòu)時要首先考慮的因素。同時，還要在保證零件使用性能的前提下，考慮如何便于鍛打，如何才能提高生產(chǎn)效率。2、自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性要求自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性要求見下表結(jié)構(gòu)工藝性要求不合理合理鍛件上應(yīng)防止有錐形和楔形MJ外表rrjl應(yīng)防止岀現(xiàn)加強(qiáng)肋，工字形截r7=O面等復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡化兩球形面的交接自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性二胎模鍛件和模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性1. 胎模鍛和模鍛件的特點(diǎn)胎模鍛

7、和模鍛允許零件上有較復(fù)雜的曲面、肋條和小凸臺，甚至可以在鍛件上制出花紋和文字。由于坯料是在模膛內(nèi)產(chǎn)生塑性變形的，所以成形性好，鍛件的精度較高，外表粗糙度值較低，這是模鍛和胎模鍛優(yōu)于自由鍛的地方。必須注意，在與模鍛錘擊方向平行的面上，一般是不允許有凹入和凸岀局部的，否那么無法進(jìn)行模鍛。2. 胎模鍛件和模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性要求胎模鍛件和模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性要求見下表。結(jié)構(gòu)工藝性要求不合理合理模鍛件必須有一個合理的分模面，有利于坯料充滿模膛，節(jié)約金屬材 料便于模具加工，減少錯移量，以 保證鍛件能從鍛模中順利取出來。*應(yīng)有適當(dāng)?shù)哪ｅ懶倍群徒孛嫘螤? 便于脫模。應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角半徑，有利于金屬 充滿模膛，便于

8、起模和提高鍛模壽 命。應(yīng)盡量具有對稱結(jié)構(gòu)，利于簡化模 具的設(shè)計與制造。胎模鍛件和模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性不宜在鍛件上設(shè)計出過高、過窄的 肋板或過薄輻板， 減少模具勞動量, 簡化模具制造，提高模具壽命。自由鍛造自由鍛造是利用沖擊力或壓力使金屬在上下砧面間各個方向自由變形，不受任何限制而獲得所需形狀及尺寸和一定機(jī)械性能的鍛件的一種加工方法，簡稱自由 鍛。鍛造特點(diǎn)自由鍛造所用工具和設(shè)備簡單，通用性好，本錢低。同鑄造毛坯相比,自由鍛消除了縮孔、縮松、氣孔等缺陷，使毛坯具有更高的力學(xué)性能。鍛件形狀簡單，操作靈活。因此，它在重型機(jī)器及重要零件的制造上有特別 重要的意義。自由鍛造是靠人工操作來控制鍛件的形狀和尺寸

9、的，所以鍛件精度低， 加工余量大，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)率也不高，因此它主要應(yīng)用于單件、小批 量生產(chǎn)。鍛造分類自由鍛造分手工自由鍛和機(jī)器自由鍛。手工自由鍛生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，僅用于修配或簡單、小型、小 批鍛件的生產(chǎn)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)器自由鍛已成為鍛造生產(chǎn)的主要方法，在重型 機(jī)械制造中，它具有特別重要的作用。主要設(shè)備自由鍛造的設(shè)備分為鍛錘和液壓機(jī)兩大類。生產(chǎn)中使用的鍛錘有空氣 錘和蒸汽-空氣錘。液壓機(jī)是以液體產(chǎn)生的靜壓力使坯料變形的，是生產(chǎn)大 型鍛件的唯一方式。根本工序自由鍛造的根本工序包括鐓粗、拔長、沖孔、切害IJ、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯 移及鍛接等。拔長pn-| !H Z j V/j 廣.耳耳丄1

10、*拔長示意圖【拔長】也稱延伸，它是使坯料橫斷面積減小、長度增加的鍛造工序。拔 長常用于鍛造桿、軸類零件。拔長的方法主要有兩種：1、在平砧上拔長。2、在芯棒上拔長。鍛造時，先 芯棒插入沖好孔的坯料中，然后當(dāng)作實(shí) 心坯料進(jìn)行拔長。拔長時，一般不是一次拔成，先將坯料拔成六角形，鍛到所需長度后，再倒角滾圓，取出芯棒。為便于取出芯棒，芯棒的工作部分應(yīng)有1: 100左右的斜度。這種拔長方法可使空心坯料的長度增加，壁厚減小， 而內(nèi)徑不變，常用于鍛造套筒類長空心鍛件。鐓粗【鐓粗】是鐓粗示意圖使毛坯高度減小，橫斷面積增大的鍛造工序。鐓粗工序主要用于鍛造齒輪坯、圓餅類鍛件。鐓粗工序可以有效地改善坯料組織，減小力學(xué)

11、性能的異 向性。 鐓粗與拔長的反復(fù)進(jìn)行，可以改善高合金工具鋼中碳化物的形態(tài)和 分布狀態(tài)。鐓粗主要有以下三種形式：1、 完全鐓粗。完全鐓粗是將坯料豎直放在砧面上，在上砧的錘擊下, 使坯料產(chǎn)生高度減小，橫截面積增大的塑性變形。2、端部鐓粗。將坯料加熱后，一端放在漏盤或胎模內(nèi)，限制這一部分的塑性變形，然后錘擊坯料的另一端，使之鐓粗成形。用漏盤的鐓粗方法，多用于小批量生產(chǎn)；胎模鐓粗的方法，多用于大批量生產(chǎn)。在單件生產(chǎn)條件下，可將需要鐓粗的局部局部加熱，或者全部加熱后將不需要鐓 粗的局部在水中激冷，然后進(jìn)行鐓粗。3、中間鐓粗。這種方法用于鍛造中間斷面大，兩端斷面小的鍛件， 例如雙面都有凸臺的齒輪坯就采用

12、此法鍛造。坯料鐓粗前，需先將坯料兩 端拔細(xì)，然后使坯料直立在兩個漏盤中間進(jìn)行錘擊，使坯料中間局部鐓粗。為了防止鐓粗時坯料彎曲，坯料高度h與直徑d之比h/d < 2.5 。沖孔【沖孔】是在坯料沖孔示意圖上沖出透孔或不透孔的鍛造工序。沖孔的方法主要有以下兩種：1、 雙面沖孔法。用沖頭在坯料上沖至2/33/4深度時，取出沖頭, 翻轉(zhuǎn)坯料，再用沖頭從反面對準(zhǔn)位置，沖出孔來。2、單面沖孔法。厚度小的坯料可采用單面沖孔法。沖孔時，坯料置于 墊環(huán)上，一略帶錐度的沖頭大端對準(zhǔn)沖孔位置，用錘擊方法打入坯料，直 至孔穿透為止。3 彎曲【彎曲】采用一定的工模具將坯料彎成所規(guī)定的外形的鍛造工序，稱為彎曲。常用的

13、彎曲方法有以下兩種：1、 鍛錘壓緊彎曲法。坯料的一端被上、下砧壓緊，用大錘打擊或用 吊車?yán)硪欢耍蛊鋸澢尚巍?、模彎曲法。在墊模中彎曲能得到形狀和尺寸較準(zhǔn)確的小型鍛件。切割_|_ TxT a _ _> xmuwiI切割示意圖【切割】是指將坯料分成幾局部或局部地割開，或從坯料的外部割掉一部 分，或從內(nèi)部割出一局部的鍛造工序。錯移錯移示意圖【錯移】是指將坯料的一局部相對另一局部平行錯開一段距離，但仍保持 軸心平行的的鍛造工序，常用于鍛造曲軸零件。錯移時，先對坯料進(jìn)局部 切割，然后在切口兩側(cè)分別施加大小相等、方法相反且垂直于軸線的沖擊 力或壓力，使坯料實(shí)現(xiàn)錯移。 鍛接鍛接示意圖【鍛接】是將坯料在爐內(nèi)加熱至高溫后，用錘快擊，使兩者在固態(tài)結(jié)合的 鍛造工序。鍛接的方法有搭接、對接、咬接等。鍛接后的接縫強(qiáng)度可達(dá)被 連接材料強(qiáng)度的 70%80