锻造加工技术

第1章 锻造的基本知识

1.1 常用金属材料及热处理

1.1.1 钢材

1.1.2 有色金属

1.1.3 钢的外国牌号

1.1.4 锻件常用热处理工艺

1.2 电力拖动及控制原理基础

1.2.1 电力拖动系统的组成

1.2.2 电力拖动系统的转矩

1.2.3 电动机的工作原理和基本结构

1.2.4 常用控制电器元件的种类及用途

1.3 液压传动基本知识

1.3.1 液压传动系统的工作原理

1.3.2 液压传动系统的组成

133液压传动系统的特点23

134液压泵24

135液压缸25

136液压控制阀26

14常用锻件检测方法及检验器具的

使用30

141锻件的尺寸和几何形状的

检查30

142电感式测微仪和光学投影仪

的应用33

143锻件的表面质量和检查34

第2章常用精密与特种锻造设备38

21锻造设备的发展概况38

22液压模锻锤38

221液压模锻锤基本特点38

222液压模锻锤工作原理和结构

形式39

23辊锻机40

231辊锻变形的特点及其

适用性40

232辊锻机的结构形式41

233辊锻机的传动系统42

24楔横轧机45

241概述45

242楔横轧机的形式46

243轧机的结构组成47

25摆动辗压机48

251摆辗技术的成形原理48

252摆辗机的主要类型49

253摆辗机的结构50

254专用摆辗机53

26径向锻造机54

261径向锻造的工作原理及

特点54

262径向锻造机的分类55

263径向锻造机的主要结构55

264径向锻造机实例56

27旋压机59

271概述59

272旋压机的工作原理及特点59

273旋压机的分类及结构组成60

274普通旋压机61

275强力旋压机62

276特种旋压机64

第3章金属的塑性及加热规范66

31影响金属塑性、塑性变形和流动的

因素66

311塑性、塑性指标和塑性图66

312变形条件对金属塑性的

影响67

313其他因素对塑性的影响71

314提高金属塑性的途径73

315摩擦对金属塑性变形和流动的

影响74

316工具形状对金属塑性变形和

流动的影响74

317金属各部分之间的关系对

塑性变形和流动的影响75

318金属本身性质不均匀对塑性

变形和流动的影响76

32金属的超塑性76

321超塑性的概念和种类77

322细晶超塑性变形力学特征78

323影响细晶超塑性的主要

因素79

324超塑性变形机理81

325超塑性的应用82

33加工硬化84

331加工硬化的现象和机理84

332加工硬化的后果及应用85

34金属锻造温度范围的确定85

341始锻温度86

342终锻温度86

35金属的加热规范88

351装料时的炉温88

352加热速度90

353保温时间92

354加热时间93

36金属的少无氧化加热95

361快速加热95

362介质保护加热95

363少无氧化火焰加热96

第4章锻件图及大型、复杂锻件工艺99

41锻件图的绘制99

411锤上模锻件图设计99

412热模锻压力机上模锻件图

设计特征105

413摩擦压力机上模锻件图设计

特征106

414平锻机上模锻件图设计

特征106

42大型自由锻件的工艺制定107

421大型锻件的锻造工艺

方法108

422大型锻件锻造工艺实例115

43复杂锻件的工艺制定117

431复杂弯轴类锻件的复合锻造

工艺117

432双钩的锻造成形工艺119

433大型支承轴的空心锻造

技术122

434凸缘叉的模锻工艺123

第5章精密模锻125

51精密模锻成形过程的分析125

511开式精密模锻成形过程的

分析125

512闭式精密模锻成形过程的

分析126

52影响精密模锻件尺寸精度的主要

因素127

521毛坯体积的波动127

522模膛的尺寸精度和磨损127

523模具温度和锻件温度的

波动129

524零件结构的工艺性130

525锻件高度尺寸的变化与各种

影响因素的关系130

53精密模锻模具的设计130

531精密模锻模具的分类与

结构131

532模膛设计132

533凹模尺寸和强度计算133

534模具的顶出装置134

535模具的导向装置135

54精密模锻变形力的计算136

541回转体锻件精密模锻变形力

的计算136

542长轴类锻件精密模锻变形力

的计算137

543异形件精密模锻变形力的

计算138

55精密模锻润滑140

551传统用钢热模锻润滑剂和

温锻润滑剂141

552新型绿色钢热模锻

润滑剂141

56精密模锻实例142

561直齿圆锥齿轮的精密

模锻142

562万向节十字轴精密模锻147

第6章冷挤压技术151

61概述151

611冷挤压工艺的方法分类151

612冷挤压工艺的优缺点153

62冷挤压基本原理154

621冷挤压的金属流动规律154

622加工硬化和热效应156

623附加应力和残余应力159

624冷挤压时的外摩擦和

润滑159

63冷挤压件的毛坯材料准备160

631原材料的形态及其要求160

632冷挤压用材料162

633毛坯的预成形163

634毛坯软化处理163

64冷挤压工艺163

641工艺设计的主要内容和

方法163

642典型挤压件的工艺方案164

65冷挤压模具设计167

651冷挤压模具设计要求167

652凸模设计168

653凹模设计169

66模具材料及模具寿命171

661模具材料的基本要求171

662常用的模具材料172

663模具失效与使用寿命172

664冷挤压模具常见的损坏

形式173

665提高模具使用寿命的

方法173

67冷挤压件质量分析174

68温挤压技术176

681温挤压工艺的优点176

682温挤压工艺的缺点177

683温挤压的应用范围177

69冷挤压零件工艺实例178

691汽车活塞销冷挤压178

692芯轴套冷挤压178

693深孔薄壁壳体冷挤压179

694阶梯形空心件冷挤压180

695齿轮冷挤压180

第7章合金钢与有色合金锻造182

71合金结构钢和工具钢锻造182

711合金结构钢锻造182

712合金钢的锻造工艺性182

713合金钢的锻造规范183

72高速钢锻造186

721高速钢的用途及主要性能

要求186

722高速钢的组织对性能的

影响187

723高速钢的锻造与改锻188

73Cr12型模具钢锻造193

731Cr12型高碳高铬模具钢的

化学成分、牌号与用途193

732Cr12型模具钢的改锻193

733Cr12型模具钢筋坯的纤维

方向193

734锻造操作要点194

735Cr12型模具钢锻件的

退火194

74不锈钢锻造195

741合金元素对不锈钢组织和

性能的影响195

742不锈钢的分类195

743可锻性和锻造温度范围195

75高温合金钢锻造197

751高温合金的分类198

752高温合金的锻造198

76铝合金和镁合金锻造201

761铝合金锻造201

762镁合金锻造204

77铜及铜合金锻造206

771铜及铜合金206

772铜合金的锻造性能和锻造

温度范围207

78钛合金锻造210

781钛及钛合金210

782锻造温度范围210

79有色合金锻模设计213

791有色合金模具设计特点213

792毛边槽214

793钳口215

794终锻型槽、预锻型槽和制坯

型槽215

795锻模表面216

796锻模材料和硬度216

第8章摆辗技术217

81概述217

811摆动辗压的工作原理217

812摆动辗压的特点及分类218

82摆辗的基本原理221

821摆动辗压机摆头的运动轨迹

分析221

822摆辗变形222

83冷摆辗成形材料224

831冷摆辗成形材料形状224

832冷摆辗成形材料材质224

833冷摆辗成形材料状况225

834坯料准备226

84坯料的加热227

841金属的摆辗温度范围227

842室式燃煤锻造加热炉的

种类228

843燃煤锻造加热炉的操作229

844燃气炉和燃油炉的结构和

操作230

845电加热230

85摆辗模具设计231

851摆辗模具结构设计考虑的

因素及设计要点231

852摆辗模的结构设计232

86摆辗模具寿命234

861影响摆辗模具寿命的

因素234

862提高模具寿命措施235

87摆辗件质量分析236

871冷拔开裂236

872冷摆辗开裂237

873摆辗件充填不满238

874摆辗件厚薄差大或上下底面

不平239

88摆辗成形锻件实例240

881热摆辗成形件240

882冷摆辗成形件242

883温摆辗成形件243

884摆辗铆接244

第9章粉末锻造246

91概述246

911粉末锻造工艺方法及

特点246

912粉末锻造的应用248

92粉末锻造时金属粉末的选择248

921金属粉末的制取及纯度249

922粉末的化学成分及性能249

93粉锻件和预成形坯的设计252

931粉锻件的分类与锻件图

设计252

932预成形坯的设计253

94预成形坯的压制与锻造工艺257

941预成形坯的压制成形257

942预成形坯的烧结258

943预成形坯的锻造258

944粉锻成形259

95粉末热锻模结构设计262

951锻模设计的要求262

952热锻模结构设计实例264

953热锻模零件的尺寸计算266

954粉锻模具零件加工267

955粉锻热作模具的性能要求及

选材268

96粉末热等静压和粉末喷射

锻造269

961热等静压制269

962粉末喷射锻造法274

第10章过程质量控制与生产管理275

101过程质量控制275

1011目前我国质量管理的

现状275

1012生产过程质量控制的

重要性276

1013生产过程的质量监控的

主要程序277

1014如何有效地进行制造过程

的质量控制278

1015生产过程的质量控制不能

忽视的几个问题279

1016工序质量控制280

1017ISO 9000质量管理体系282

1018全面质量管理285

102生产管理286

1021生产计划管理286

1022生产调度工作287

1023生产定额的制定与管理288

1024目视管理技术290

10255S活动292

1026定置管理295

参考文献300

第1章 锻造的基本知识

1.1 常用金属材料及热处理

1.1.1 钢材

钢是用生铁(炼钢生铁)或生铁加一部分废钢炼成的,含碳量低于2.10,并使其杂质(主要指S、P)含量降低到规定标准。钢的种类很多,按照钢的化学成分、品质、冶炼方法和用途等的不同,可对钢进行多种的分类。按化学成分可分为碳素钢和合金钢;按用途可分为结构钢、工具钢和特殊用途钢三类。

《锻造加工技术》可作为从事锻造加工工艺与操作、工程技术人员等相关人员的参考用书,也可作为从事各类锻造加工职业的高技能人才的培训教材和大专院校开设锻造加工工艺课程的教材。

在冲击力或静压力的作用下，使热锭或热坯产生局部或全部的塑性变形，获得所需形状、尺寸和性能的做件的加工方法称为锻造。

锻造一般是将轧制圆钢、方钢（中、小锻件）或钢锭（大锻件）加热到高温状态后进行加工。锻造能够改善铸态组织、铸造缺陷（缩孔、气孔等），使段件组织紧密、晶粒细化、成分均匀，从而都显著提高金属的力学性性能。因此，造主要用于那些承受重载，冲击载荷，交变载荷的重要机械零件或毛坯，如各种机床的主轴和齿轮，汽车发动机的曲轴和连杆，起重机吊钩及各种刀具、模具等。

锻造分为自由锻造，模型造及胎模。

热加工自由锻造

只采用通用工具成直接在造设备的上、下砥铁间使坯料变形获得件的方法称为自由锻造。自由锻的原材料可以是轧材（中小型锻件）或钢锭（大型件）。自由锻工艺灵活、工具简单，主要适合于各种做件的单件小批生产，也是特大型锻件的唯一生产方法。

热加工胎膜锻造

胎模锻是在自由锻设备上使用可移动的简单模具生产锻件的一种锻造方法。胎模锻造一般先采用自由制坯，然后在胎模中终锻成形，锻件的形状和尺存主要靠胎模的型槽来保证。胎模不固定在设备上，锻造时用工具夹持着进行锻打。

热加工模型锻造

模型锻造简称为模锻，是将加热到锻造温度的金属坯料放到固定在模锻设备上的模膛内，使坯料受压变形，从而获得锻件的方法。

锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。

中文名

锻压技术

分类

锻造和冲压

应用

塑性变形

发展成熟

明清时期

历史沿革

人类在新石器时代末期，已开始以锤击天然红铜来制造装饰品和小用品。中国约在公元前2000多年已应用冷锻工艺制造工具，如甘肃武威皇娘娘台齐家文化遗址出土的红铜器物，就有明显的锤击痕迹。商代中期用陨铁制造武器，采用了加热锻造工艺。春秋后期出现的块炼熟铁，就是经过反复加热锻造以挤出氧化物夹杂并成形的锻压技术。明清时期，闽东工匠锻造锄头、镰刀、厨刀、灶具、铜锡工艺品和金银首饰，技术精湛。清雍正年间（1723--1735年）柘荣锻工用本地土铁和钢刃锻打制成的“柘洋剪刀”驰名省内外。民国37年（1948年），福鼎桐山开设修配店，以手工锻造方法锻制加工农具，为闽东小件机件锻造之始。50年代后期，锻造加工逐渐转为机件制造。1985年，古田机器厂造出闽东第一台锻工夹板锤，并引进250kg夹板锤、弹簧锤等锻造器械，增强锻造机械化能力。80年代，冲压技术被广泛应用。80年代后期，闽东电机厂采用复式冲模和用“条料三联冲”工艺，冲模用固定卸料型式，卸料板固定在凹模上，保证冲压条料位置精确。