§ 3.3 锻造方法定义,自由锻 是利用冲击力或压力使金属坯料在上、下砥铁 (或砧铁 )之间产生变形，
以获得所需形状及尺寸锻件的方法。
分类,手工自由锻和机器自由锻。
特点：
① 工艺灵活,设备通用性好,适应性强；
② 工具简单，成本低；
③ 生产率较低，操作强度大；
④ 锻件精度低，加工余量较大；
⑤ 适合于单件,小批生产,锻件形状要简单,尺寸和表面质量要求不能高；
⑥ 自由锻是生产大型锻件的唯一锻造方法。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
1,自由锻的工序分析
Ⅰ 基本工序,使坯料产生变形，并使之逐步接近锻件最终形状和尺寸的工序。如镦粗、拔长、
冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转、锻接等，其中前三个用得最多。
Ⅱ 辅助工序,为完成基本工序而使坯料预先产生少量变形的工序。如钢锭倒棱、压钳把、分段压痕等。
Ⅲ 整形工序,为使最终平整成形,消除锻件不平、
歪扭，使锻件完全符合图样要求的工序。如鼓性滚圆、弯曲校直、断面平整等。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
2,自由锻件分类及基本工序选用
① 饼块类锻件表 3-1 饼块类锻件的基本工序典型锻件图例 基 本 工 序 实 例齿轮的锻造过程
a) 下料 b) 镦粗 c) 镦挤平台
d) 冲孔 e) 滚圆 f)平整圆盘、
齿轮、
锤头、
叶轮、
饼块等一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典型锻件图例 基 本 工 序 实 例传动轴的锻造过程
a) 下料 b) 拔长 c) 镦出发兰
d) 拔长锻件工作轴、
传动轴、
立柱、
轧辊、
拉杆等
② 轴杆类锻件表 3-2 轴杆类锻件的基本工序一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典 型 锻 件 图 例 基 本 工 序 实 例圆筒的锻造过程
a) 下料 b) 镦粗 c) 冲孔
d) 芯料拔长 e) 锻件圆环、
圆筒、
齿圈、
轴承环、
空心轴、
缸体等
③ 空心类锻件表 3-3 空心类锻件的基本工序一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典型锻件图例 基 本 工 序 实 例下料 b) 压槽 (卡出 Ⅱ 段 ) c) 错移、
压出 Ⅱ 拐扁方 d) 压槽 (Ⅰ,Ⅱ 分段 ) e) 压出
Ⅰ,Ⅱ 拐扁方 f) 压槽 g) 摔出中间、两端轴颈 h) 扭转 (Ⅰ,Ⅲ 拐各扭 30℃ )
各类曲轴
、
偏心轴等
④ 曲轴类锻件 ( 表 3-4 为曲轴类锻件的基本工序 )
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典 型 锻 件 图 例 基 本 工 序 实 例棒料经拔长或局部拔长后,
弯曲成形或采用适当的工序组合吊钩、
弯杆、
曲柄、
轴瓦盖等
⑤ 弯曲类锻件表 3-5 弯曲类锻件的基本工序一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典型锻件图例 基 本 工 序 实 例椐锻件形状特点，
采用适当的工序组合阀体、
叉杆、
十字轴等
⑥ 复杂形状类锻件表 3-6 复杂形状类锻件的基本工序一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
3,自由锻工艺规程的编制
① 绘制锻件图
a) 余块 (敷料 )图 3-20
目的：简化锻件形状、
便于锻造
b) 加工余量 (锻件余量 )
具体数据查锻压手册
c) 锻件公差一般锻件公差为加工余量的 1/4～ 1/3,具体数据查锻压手册 。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法余块、加工余量和锻件公差确定后，即可绘制锻件图样。
② 坯料质量及尺寸的计算锻件图样绘制好后，可根据它确定坯料尺寸和质量,计算公式：
mp = mD + mS
mp — 坯料质量,mD— 锻件质量,mS — 锻造时的各种损耗。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
③ 确定锻造工序包括基本工序、辅助工序和精整工序,各工序的次序,
各工序坯料的尺寸以及完成各工序所需的工具等,参阅表
3-1～表 3-6。
④ 确定锻造设备及其型号中小性锻件 → 锻锤；
大 型 锻 件 → 水压机。
常 用 机器自由锻造设备一般为空气锤 (图 3-22) 。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
⑤ 锻造温度范围的确定表 3-7 常用材料的锻造温度范围 (℃ )
材 料 种 类 始 锻 温 度 终 锻 温 度 锻造温度范围碳素结构钢 1200～ 1250 700～ 800 450
碳素工具钢 1050～ 1150 800～ 870 300～ 350
合金结构钢 1100～ 1200 800～ 850 350
合金工具钢 1050～ 1150 800～ 900 250～ 350
高速工具钢 1100～ 1150 900 200～ 250
弹 簧 钢 1100～ 1150 800～ 850 300
铜 合 金 800～ 900 650～ 700 150～ 200
铝 合 金 400～ 500 350～ 380 100～ 120
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
⑥ 填写锻造工艺卡表 3-8 半轴 自由锻锻造工艺卡锻件名称 半 轴 图 例坯 料质 量 25 kg
坯 料尺 寸
φ130mm
× 240mm
材 料 18CrMnTi
设 备 0.75t空气锤火 次 工 序 变 形 过 程一,自由锻
§ 3.3 锻造方法火 次 工 序 变 形 过 程
1
锻出头部拔 长拔长及修整台阶
(续表 3-8)
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法火 次 工 序 变 形 过 程
1
拔长并留出台阶锻出凹挡及拔长端部并修整
(续表 3-8)
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
4,自由锻锻件结构工艺性
① 锻件上具有锥体或斜面的结构，从工艺角度讲是不合理的。
理由,锻造斜面或锥面的结构，必须用专用工具，
且成形困难，操作不便，影响生产率。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
② 锻件由数个简单几何体构成时,几何体的交接处不应形成空间曲线 。
圆柱与圆柱、或圆柱与其它几何体的交接
→ 平面与平面或平面与柱面交接。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
③ 自由锻锻件上不应设计出加强筋、凸台、工字形截面或空间曲线表面。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
④ 锻件的横截面有急剧变化或形状较复杂时，应设计成由几个简单件构成的组合体。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法模锻,是将加热后的坯料放置在金属锻模模膛内,
在冲击力或压力作用下，使坯料在模膛内产生塑性变形，以获得锻件的生产方法。
模锻的特点 (与自由锻比 )：
① 生产率较高；
② 可以锻出形状比较复杂的锻件 (图 3-27)；
③ 模锻件尺寸精确，加工余量小，强度高，
使用寿命长；
④ 节省金属材料，减少切削加工工作量；
大批量生产时能降低成本；
⑤ 模锻件质量一般小于 150kg，制造锻模周期长，成本高。
二,模 锻
§ 3.3 锻造方法模锻的分类：
锤上模锻、
胎模锻、
压力机上模锻
(曲柄压力机和摩擦压力机 )、
平锻机上模锻等。
二,模 锻
§ 3.3 锻造方法锤上模锻所用设备有 蒸气 -空气锤,无砧座锤,高速锤 等。蒸气 -空气锤最常用，模锻锤的外形、结构及在锤上加工的典型件如 图 3-28所示。
(一 ) 锤上模锻模锻锤的吨位 (落下部分的质量 )为 10～ 160kN。不同吨位模锻锤能锻造的模锻件质量如表 3-9。
表 3-9 模锻锤吨位选择的概略数据模锻锤吨位
(kN)
5～
7.5 10 15 20 30 50
70
～
100
50
锻 件 质 量
(kg)
＜
0.5
0.5
～
1.5
1.5
～ 5
5～
12
12
～
25
25
～
40
40
～
100
＞
100
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法 二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
1,锻 模锤上模锻的锻模结构如图 3-29。 模膛根据其功用的不同可分为 制坯模膛 和模锻模膛 两大类。
模膛又根据模膛数量分为 单膛模膛 和 多膛模膛 (图 3-39)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
(1) 制坯模膛对于形状复杂的锻件，为使坯料形状更为接近锻件形状，需预先制坯。制坯模膛有以下几种：
① 拔长模膛 (图 3-30)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
② 滚压模膛 (图 3-31)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
③ 弯曲模膛 (图 3-32)
④ 切断模膛 (图 3-32)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
(2) 模锻模膛模锻模膛分为 预锻模膛 和 终锻模膛 。
① 预锻模膛使坯料变形到接近锻件的形状和尺寸，当终锻时容易充满终锻模膛；减少终锻模膛的磨损，延长锻模的寿命。
② 终锻模膛终锻模膛使坯料变形到锻件的最终形状和尺寸。
如图 3-33为终锻后带有连皮、飞边的模锻件。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
2,制订模锻工艺规程
(1) 制订模锻锻件图
① 确定分模面 (图 3-34)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
② 加工余量和公差模锻件由于尺寸精确，表面光洁，其加工余量和公差范围比自由锻件小，一般加工余量在 0.4～ 4mm
以内和尺寸公差在 (0.3～ 3)mm之间。
③ 模锻斜度 (图 3-35)
模锻斜度在 3～ 12 °,内壁斜度 α2比外壁斜度 α1大。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
④ 模锻件圆角半径 (图 3-36 )
外圆角 (凸角 )半径 r，内圆角 (凹角 )半径 R。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
⑤ 冲孔连皮 (图 3-33)
孔径为 30～ 80mm时，连皮厚度为 4～ 8mm；孔径小于 30mm时，一般不锻出。
以上参数确定后，绘制 模锻锻件图 (如图 3-37).
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
(2) 确定模锻工步
① 长轴类模锻件 (图 3-38)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法如锻造弯曲连杆模锻件，坯料经过拔长、滚压、弯曲等三个工步，形状接近于锻件，经预锻及终锻两个模膛制成带有飞边的锻件
(图 3-39)。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
② 盘类模锻件如图 3-40的盘类零件，常选用 镦粗,终锻 等工步。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
(3) 确定修整工序修整工序包括如下内容：
① 切边和冲孔 (图 3-41 )
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
② 校 正
③ 热 处 理一般采用正火或退火，以消除模锻件的过热组织或加工硬化组织。
④ 清 理去除氧化皮、所粘油污及其它表面缺陷等。
3.模锻件结构工艺性
⑴ 模锻零件应有一个合理的分模面，以保证模锻件易于取出、敷料最少、锻模容易制造；
⑵ 使金属易充满模膛和减少工序，零件外形力求简单、平直和对称 (图 3-42)。尽量避免零件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等结构。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
(3)在零件结构允许时，尽量避免多孔、深孔、窄沟和深槽等结构。
(4)与分模面垂直的表面上应尽可能避免有凹槽和孔。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
(5) 锻件上的孔不宜过深，当孔径小于 30mm、孔深大于孔径两倍时，不宜采用模锻。
(6) 对复杂形状零件用模锻制坯困难时，可采用锻－
焊或锻造－螺钉联结等组合结构 (图 3-43)。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法胎模锻 是在自由锻锤上采用活动锻模 (胎膜 )
的一种简单的模锻方法。
胎模锻一般先用自由锻方法把坯料预锻成接近锻件的形状，然后在胎膜中最终锻制成形。
1,胎模锻的特点：
胎模锻兼有自由锻和模锻的特点。
与自由锻比有如下特点：
① 操作简单，生产率较高；
② 形状精确、尺寸精度较高；
③ 锻件组织致密，纤维分布更符合性能要求。
与模锻比有以下特点：
① 不需采用昂贵设备，并扩大了自由锻设备的生产范围；
② 工艺操作灵活，可以局部成形；
③ 胎膜结构较简单，制造容易，且周期短。
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
2,胎膜结构胎膜有以下 三种 类型：
(1) 扣 模扣模用来对坯料进行全部或局部扣形，生产长杆非回转体锻件或为合模锻造制坯,如图 3-44 所示,
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
(2) 套 模 (或筒 模 )及其分类
(a) 套模可分为 开式套模 和 闭式套模 (图 3-45 ),
套模主要用于锻造齿轮、法兰盘等回转体盘类锻件,
开式套模只有下模 ; 闭式套模由模套和上、下模垫组成,
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
(b) 根据具体条件，套模可制成 整体模,镶块模 或 带垫模 的套模 (图 3-46)。
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
(c) 套模又可分为 简单套模 (图 3-46 )和 组合套模
(图 3-47 )
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
(3) 合 模合模一般由 上、下模和导向装置 (导柱和导销等 )
构成 (图 3-48)。合模有很好的通用性，多用于生产形状较复杂的非回转体锻件，如连杆、叉形件等。
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
3,胎模锻工艺过程胎模锻工艺过程包括制订工艺规程、制造胎膜、备料、
加热、锻制胎膜锻件及后续工序等。
表 3-10 阀体胎模锻造工艺卡锻件名称 阀 体 图 例坯料质量 58 kg
锻件材料 20Cr
锻造设备 30kN自由锻锤工 序 说 明 变 形 过 程 简 图二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法工 序 说 明 变 形 过 程 简 图下料、加热预镦粗及去氧化皮放入开式套模中镦粗二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法用垫铁镦平顶部用球面压凹孔用反挤法使中部凹孔成形冲 孔二,模 锻 (二 )胎模锻
以获得所需形状及尺寸锻件的方法。
分类,手工自由锻和机器自由锻。
特点：
① 工艺灵活,设备通用性好,适应性强；
② 工具简单，成本低；
③ 生产率较低，操作强度大；
④ 锻件精度低，加工余量较大；
⑤ 适合于单件,小批生产,锻件形状要简单,尺寸和表面质量要求不能高；
⑥ 自由锻是生产大型锻件的唯一锻造方法。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
1,自由锻的工序分析
Ⅰ 基本工序,使坯料产生变形，并使之逐步接近锻件最终形状和尺寸的工序。如镦粗、拔长、
冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转、锻接等，其中前三个用得最多。
Ⅱ 辅助工序,为完成基本工序而使坯料预先产生少量变形的工序。如钢锭倒棱、压钳把、分段压痕等。
Ⅲ 整形工序,为使最终平整成形,消除锻件不平、
歪扭，使锻件完全符合图样要求的工序。如鼓性滚圆、弯曲校直、断面平整等。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
2,自由锻件分类及基本工序选用
① 饼块类锻件表 3-1 饼块类锻件的基本工序典型锻件图例 基 本 工 序 实 例齿轮的锻造过程
a) 下料 b) 镦粗 c) 镦挤平台
d) 冲孔 e) 滚圆 f)平整圆盘、
齿轮、
锤头、
叶轮、
饼块等一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典型锻件图例 基 本 工 序 实 例传动轴的锻造过程
a) 下料 b) 拔长 c) 镦出发兰
d) 拔长锻件工作轴、
传动轴、
立柱、
轧辊、
拉杆等
② 轴杆类锻件表 3-2 轴杆类锻件的基本工序一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典 型 锻 件 图 例 基 本 工 序 实 例圆筒的锻造过程
a) 下料 b) 镦粗 c) 冲孔
d) 芯料拔长 e) 锻件圆环、
圆筒、
齿圈、
轴承环、
空心轴、
缸体等
③ 空心类锻件表 3-3 空心类锻件的基本工序一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典型锻件图例 基 本 工 序 实 例下料 b) 压槽 (卡出 Ⅱ 段 ) c) 错移、
压出 Ⅱ 拐扁方 d) 压槽 (Ⅰ,Ⅱ 分段 ) e) 压出
Ⅰ,Ⅱ 拐扁方 f) 压槽 g) 摔出中间、两端轴颈 h) 扭转 (Ⅰ,Ⅲ 拐各扭 30℃ )
各类曲轴
、
偏心轴等
④ 曲轴类锻件 ( 表 3-4 为曲轴类锻件的基本工序 )
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典 型 锻 件 图 例 基 本 工 序 实 例棒料经拔长或局部拔长后,
弯曲成形或采用适当的工序组合吊钩、
弯杆、
曲柄、
轴瓦盖等
⑤ 弯曲类锻件表 3-5 弯曲类锻件的基本工序一,自由锻
§ 3.3 锻造方法典型锻件图例 基 本 工 序 实 例椐锻件形状特点，
采用适当的工序组合阀体、
叉杆、
十字轴等
⑥ 复杂形状类锻件表 3-6 复杂形状类锻件的基本工序一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
3,自由锻工艺规程的编制
① 绘制锻件图
a) 余块 (敷料 )图 3-20
目的：简化锻件形状、
便于锻造
b) 加工余量 (锻件余量 )
具体数据查锻压手册
c) 锻件公差一般锻件公差为加工余量的 1/4～ 1/3,具体数据查锻压手册 。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法余块、加工余量和锻件公差确定后，即可绘制锻件图样。
② 坯料质量及尺寸的计算锻件图样绘制好后，可根据它确定坯料尺寸和质量,计算公式：
mp = mD + mS
mp — 坯料质量,mD— 锻件质量,mS — 锻造时的各种损耗。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
③ 确定锻造工序包括基本工序、辅助工序和精整工序,各工序的次序,
各工序坯料的尺寸以及完成各工序所需的工具等,参阅表
3-1～表 3-6。
④ 确定锻造设备及其型号中小性锻件 → 锻锤；
大 型 锻 件 → 水压机。
常 用 机器自由锻造设备一般为空气锤 (图 3-22) 。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
⑤ 锻造温度范围的确定表 3-7 常用材料的锻造温度范围 (℃ )
材 料 种 类 始 锻 温 度 终 锻 温 度 锻造温度范围碳素结构钢 1200～ 1250 700～ 800 450
碳素工具钢 1050～ 1150 800～ 870 300～ 350
合金结构钢 1100～ 1200 800～ 850 350
合金工具钢 1050～ 1150 800～ 900 250～ 350
高速工具钢 1100～ 1150 900 200～ 250
弹 簧 钢 1100～ 1150 800～ 850 300
铜 合 金 800～ 900 650～ 700 150～ 200
铝 合 金 400～ 500 350～ 380 100～ 120
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
⑥ 填写锻造工艺卡表 3-8 半轴 自由锻锻造工艺卡锻件名称 半 轴 图 例坯 料质 量 25 kg
坯 料尺 寸
φ130mm
× 240mm
材 料 18CrMnTi
设 备 0.75t空气锤火 次 工 序 变 形 过 程一,自由锻
§ 3.3 锻造方法火 次 工 序 变 形 过 程
1
锻出头部拔 长拔长及修整台阶
(续表 3-8)
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法火 次 工 序 变 形 过 程
1
拔长并留出台阶锻出凹挡及拔长端部并修整
(续表 3-8)
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
4,自由锻锻件结构工艺性
① 锻件上具有锥体或斜面的结构，从工艺角度讲是不合理的。
理由,锻造斜面或锥面的结构，必须用专用工具，
且成形困难，操作不便，影响生产率。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
② 锻件由数个简单几何体构成时,几何体的交接处不应形成空间曲线 。
圆柱与圆柱、或圆柱与其它几何体的交接
→ 平面与平面或平面与柱面交接。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
③ 自由锻锻件上不应设计出加强筋、凸台、工字形截面或空间曲线表面。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法
④ 锻件的横截面有急剧变化或形状较复杂时，应设计成由几个简单件构成的组合体。
一,自由锻
§ 3.3 锻造方法模锻,是将加热后的坯料放置在金属锻模模膛内,
在冲击力或压力作用下，使坯料在模膛内产生塑性变形，以获得锻件的生产方法。
模锻的特点 (与自由锻比 )：
① 生产率较高；
② 可以锻出形状比较复杂的锻件 (图 3-27)；
③ 模锻件尺寸精确，加工余量小，强度高，
使用寿命长；
④ 节省金属材料，减少切削加工工作量；
大批量生产时能降低成本；
⑤ 模锻件质量一般小于 150kg，制造锻模周期长，成本高。
二,模 锻
§ 3.3 锻造方法模锻的分类：
锤上模锻、
胎模锻、
压力机上模锻
(曲柄压力机和摩擦压力机 )、
平锻机上模锻等。
二,模 锻
§ 3.3 锻造方法锤上模锻所用设备有 蒸气 -空气锤,无砧座锤,高速锤 等。蒸气 -空气锤最常用，模锻锤的外形、结构及在锤上加工的典型件如 图 3-28所示。
(一 ) 锤上模锻模锻锤的吨位 (落下部分的质量 )为 10～ 160kN。不同吨位模锻锤能锻造的模锻件质量如表 3-9。
表 3-9 模锻锤吨位选择的概略数据模锻锤吨位
(kN)
5～
7.5 10 15 20 30 50
70
～
100
50
锻 件 质 量
(kg)
＜
0.5
0.5
～
1.5
1.5
～ 5
5～
12
12
～
25
25
～
40
40
～
100
＞
100
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法 二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
1,锻 模锤上模锻的锻模结构如图 3-29。 模膛根据其功用的不同可分为 制坯模膛 和模锻模膛 两大类。
模膛又根据模膛数量分为 单膛模膛 和 多膛模膛 (图 3-39)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
(1) 制坯模膛对于形状复杂的锻件，为使坯料形状更为接近锻件形状，需预先制坯。制坯模膛有以下几种：
① 拔长模膛 (图 3-30)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
② 滚压模膛 (图 3-31)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
③ 弯曲模膛 (图 3-32)
④ 切断模膛 (图 3-32)
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
(2) 模锻模膛模锻模膛分为 预锻模膛 和 终锻模膛 。
① 预锻模膛使坯料变形到接近锻件的形状和尺寸，当终锻时容易充满终锻模膛；减少终锻模膛的磨损，延长锻模的寿命。
② 终锻模膛终锻模膛使坯料变形到锻件的最终形状和尺寸。
如图 3-33为终锻后带有连皮、飞边的模锻件。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
2,制订模锻工艺规程
(1) 制订模锻锻件图
① 确定分模面 (图 3-34)
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§ 3.3 锻造方法
② 加工余量和公差模锻件由于尺寸精确，表面光洁，其加工余量和公差范围比自由锻件小，一般加工余量在 0.4～ 4mm
以内和尺寸公差在 (0.3～ 3)mm之间。
③ 模锻斜度 (图 3-35)
模锻斜度在 3～ 12 °,内壁斜度 α2比外壁斜度 α1大。
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§ 3.3 锻造方法
④ 模锻件圆角半径 (图 3-36 )
外圆角 (凸角 )半径 r，内圆角 (凹角 )半径 R。
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§ 3.3 锻造方法
⑤ 冲孔连皮 (图 3-33)
孔径为 30～ 80mm时，连皮厚度为 4～ 8mm；孔径小于 30mm时，一般不锻出。
以上参数确定后，绘制 模锻锻件图 (如图 3-37).
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§ 3.3 锻造方法
(2) 确定模锻工步
① 长轴类模锻件 (图 3-38)
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§ 3.3 锻造方法如锻造弯曲连杆模锻件，坯料经过拔长、滚压、弯曲等三个工步，形状接近于锻件，经预锻及终锻两个模膛制成带有飞边的锻件
(图 3-39)。
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§ 3.3 锻造方法
② 盘类模锻件如图 3-40的盘类零件，常选用 镦粗,终锻 等工步。
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§ 3.3 锻造方法
(3) 确定修整工序修整工序包括如下内容：
① 切边和冲孔 (图 3-41 )
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§ 3.3 锻造方法
② 校 正
③ 热 处 理一般采用正火或退火，以消除模锻件的过热组织或加工硬化组织。
④ 清 理去除氧化皮、所粘油污及其它表面缺陷等。
3.模锻件结构工艺性
⑴ 模锻零件应有一个合理的分模面，以保证模锻件易于取出、敷料最少、锻模容易制造；
⑵ 使金属易充满模膛和减少工序，零件外形力求简单、平直和对称 (图 3-42)。尽量避免零件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等结构。
二,模 锻 (一 )锤上模锻
§ 3.3 锻造方法
(3)在零件结构允许时，尽量避免多孔、深孔、窄沟和深槽等结构。
(4)与分模面垂直的表面上应尽可能避免有凹槽和孔。
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§ 3.3 锻造方法
(5) 锻件上的孔不宜过深，当孔径小于 30mm、孔深大于孔径两倍时，不宜采用模锻。
(6) 对复杂形状零件用模锻制坯困难时，可采用锻－
焊或锻造－螺钉联结等组合结构 (图 3-43)。
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§ 3.3 锻造方法胎模锻 是在自由锻锤上采用活动锻模 (胎膜 )
的一种简单的模锻方法。
胎模锻一般先用自由锻方法把坯料预锻成接近锻件的形状，然后在胎膜中最终锻制成形。
1,胎模锻的特点：
胎模锻兼有自由锻和模锻的特点。
与自由锻比有如下特点：
① 操作简单，生产率较高；
② 形状精确、尺寸精度较高；
③ 锻件组织致密，纤维分布更符合性能要求。
与模锻比有以下特点：
① 不需采用昂贵设备，并扩大了自由锻设备的生产范围；
② 工艺操作灵活，可以局部成形；
③ 胎膜结构较简单，制造容易，且周期短。
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
2,胎膜结构胎膜有以下 三种 类型：
(1) 扣 模扣模用来对坯料进行全部或局部扣形，生产长杆非回转体锻件或为合模锻造制坯,如图 3-44 所示,
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§ 3.3 锻造方法
(2) 套 模 (或筒 模 )及其分类
(a) 套模可分为 开式套模 和 闭式套模 (图 3-45 ),
套模主要用于锻造齿轮、法兰盘等回转体盘类锻件,
开式套模只有下模 ; 闭式套模由模套和上、下模垫组成,
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
(b) 根据具体条件，套模可制成 整体模,镶块模 或 带垫模 的套模 (图 3-46)。
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
(c) 套模又可分为 简单套模 (图 3-46 )和 组合套模
(图 3-47 )
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
(3) 合 模合模一般由 上、下模和导向装置 (导柱和导销等 )
构成 (图 3-48)。合模有很好的通用性，多用于生产形状较复杂的非回转体锻件，如连杆、叉形件等。
二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法
3,胎模锻工艺过程胎模锻工艺过程包括制订工艺规程、制造胎膜、备料、
加热、锻制胎膜锻件及后续工序等。
表 3-10 阀体胎模锻造工艺卡锻件名称 阀 体 图 例坯料质量 58 kg
锻件材料 20Cr
锻造设备 30kN自由锻锤工 序 说 明 变 形 过 程 简 图二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法工 序 说 明 变 形 过 程 简 图下料、加热预镦粗及去氧化皮放入开式套模中镦粗二,模 锻 (二 )胎模锻
§ 3.3 锻造方法用垫铁镦平顶部用球面压凹孔用反挤法使中部凹孔成形冲 孔二,模 锻 (二 )胎模锻
