自由鍛造工藝規(guī)程

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1、第八章自由鍛造工藝規(guī)程編制本章將主要介紹自由鍛造工藝規(guī)程編制過(guò)程并舉例進(jìn)行說(shuō)明。自由鍛造工藝規(guī)程主要由鍛件圖的設(shè)計(jì)，計(jì)算鍛件重量，確定坯料規(guī)格或鋼錠規(guī)格；設(shè)計(jì)鍛造工步，計(jì)算變形程度；確定鍛造溫度以及加熱火次、確定鍛件復(fù)雜程度；確定鍛造設(shè)備、工裝及工具；確定坯料加熱規(guī)范、鍛件冷卻及熱處理規(guī)范、鍛件表面清理規(guī)范；確定鍛件理化檢驗(yàn)規(guī)范等等。編制工藝過(guò)程時(shí)應(yīng)注意下述兩個(gè)原則1）根據(jù)車間現(xiàn)有的條件，所編制的工藝技術(shù)先進(jìn)，能滿足產(chǎn)品的全部技術(shù)要求。2）在保證優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)上，提高生產(chǎn)率，節(jié)約金屬材料消耗，經(jīng)濟(jì)合

2、理。8.1.設(shè)計(jì)鍛件圖鍛件圖是編制鍛造工藝、設(shè)計(jì)工具、指導(dǎo)生產(chǎn)和驗(yàn)收鍛件的主要依據(jù)，也是聯(lián)系其它后續(xù)加工工藝的重要技術(shù)資料，它是根據(jù)零件圖考慮了加工余量，鍛件公差、鍛造余塊、檢驗(yàn)試樣及工藝卡頭等繪制而成。一般鍛件的尺寸和表面粗糙度，達(dá)不到零件圖的要求，鍛件表面應(yīng)留有一定的機(jī)械加工余量（以下簡(jiǎn)稱余量）。余量的大小主要取決于：零件的形狀尺寸和加工精度、表面粗糙度要求、鍛件加熱質(zhì)量、設(shè)備工具精度和操作技術(shù)水平等。零件的公稱尺寸加上余量即為鍛件公稱尺寸，對(duì)于非加工表面，則無(wú)需加放余量。在鍛造生產(chǎn)實(shí)際中，

3、由于各種因素的影響，如終鍛溫度的差異、鍛壓設(shè)備工具的精度和工人操作技術(shù)上的差異、鍛件實(shí)際尺寸不可能達(dá)到公稱尺寸，允許有一定的誤差，稱為鍛造公差。鍛件上不論是否需經(jīng)機(jī)械加工，都應(yīng)注明鍛造公差。通常公差約為余量的1/4～1/3。鍛件的余量和公差具體數(shù)值可查閱有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)確定。圖8.1鍛件的各種余塊為了簡(jiǎn)化鍛件外形或根據(jù)鍛造工藝需要，在零件上較小的孔、狹窄的凹檔、直徑差較小而長(zhǎng)度不大的臺(tái)階等35難于鍛造的地方，通常都需填滿金屬（這部分金屬叫做鍛造余塊），但這樣做增加了機(jī)械加工工時(shí)和金屬損耗

4、。因此，是否加放余塊，應(yīng)根據(jù)零件形狀、鍛造技術(shù)水平、加工成本等綜合考慮確定。除了鍛造工藝要求加放余塊之外，對(duì)于有特殊要求的鍛件，尚需在鍛件的適當(dāng)位置添加試樣余塊（供檢驗(yàn)鍛件內(nèi)部組織和力學(xué)性能試驗(yàn)用等）、熱處理或機(jī)械加工用夾頭等。見圖8.1示例。當(dāng)余量、公差和余塊等確定之后，便可繪制鍛件圖。鍛件圖上鍛件形狀用粗實(shí)線描繪。為了便于了解零件的形狀和檢查鍛后的實(shí)際余量，在鍛件圖內(nèi)用假想線畫出零件簡(jiǎn)單形狀。鍛件的尺寸和公差標(biāo)注在尺寸線上面。零件的尺寸加括號(hào)標(biāo)注在尺寸線下面。如鍛件帶有檢驗(yàn)試樣、熱處理夾頭時(shí)

5、，鍛件圖上應(yīng)注明其尺寸和位置。在圖上無(wú)法表示的某些條件，可以技術(shù)條件方式加以說(shuō)明。圖8.2為一法蘭帶試樣的鍛件圖。圖8.2法蘭鍛件圖8.2計(jì)算鍛件重量、確定鍛造坯料規(guī)格自由鍛用原材料有兩種：一種是鋼材、鋼坯、多用于中小型鍛件；另一種是鋼錠，主要用于大中型鍛件。8.2.1.毛坯重量的計(jì)算鍛制鍛件所需用的毛坯重量為鍛件重量與鍛造時(shí)金屬損耗的重量之和，計(jì)算重量的公式如下；G毛坯=G鍛件+G切頭+G燒損式中G毛坯---所需的原毛坯重量；G鍛件---鍛件的重量；G切頭---鍛造過(guò)程中切掉的料頭等重量；G燒

6、損---燒損的重量；35當(dāng)用鋼錠作原毛坯時(shí)，上式中還應(yīng)加上冒口重量G冒口和底部重量G底部。鍛件重量G鍛件根據(jù)鍛件圖決定。對(duì)于復(fù)雜形狀的鍛件，一般先將鍛件分成形狀簡(jiǎn)單的幾個(gè)單元體，然后按公稱尺寸計(jì)算每個(gè)單元體的體積，G鍛件可按下式求得；G鍛件=γ（V1+V2+…+Vn）式中γ----金屬的密度；V1+V2+…+Vn-----各單元體體積。對(duì)軸類鍛件需考慮臺(tái)階處之余面（圖8.3、8.4）所需的重量。圖8.3臺(tái)階軸類鍛件余面其計(jì)算公式為：G余面=0.2（D-d）2（D+2d）(尺寸以dm計(jì)算);圖8.

7、4曲軸類鍛件余面其計(jì)算公式為：G余面=h2B(尺寸以dm計(jì)算)。G切頭包括修切鍛件端部時(shí)的料頭重量和沖孔芯料等，端部料頭重量的計(jì)算方法見表8.1。表8.1是一種最簡(jiǎn)單的端部切料情況的計(jì)算方法，而實(shí)際上切料的數(shù)值與鍛件的復(fù)雜程度有關(guān)。例如鍛造臺(tái)階時(shí)，為防止內(nèi)凹和夾層現(xiàn)象，壓痕和壓肩時(shí)端部所留的最短長(zhǎng)度應(yīng)大于0.3D。如果臺(tái)階軸的軸頸較短時(shí)，則切區(qū)的料頭重量便要較多。因此，復(fù)雜件切料的數(shù)值根據(jù)具體工藝來(lái)定。35表8.1端部料頭的計(jì)算公式毛坯形狀端部料頭重量/kg　G=1.8D3　G=2.36HB2沖

8、孔芯料決定于沖孔方法和鍛件尺寸，計(jì)算方法見表8.2.表8.2沖孔芯料的計(jì)算沖孔方法芯料體積（mm3）芯料重量（kg）實(shí)心孔沖孔V芯=（0.15～0.20）d2HG芯=（1.18～1.57）d2H在墊環(huán)上沖孔V芯=（0.55～0.60）d2HG芯=（4.32～4.71）d2H注：表中d--------實(shí)心孔之直徑（mm）H--------沖孔前坯料的高度（mm）表8.3火耗與加熱次數(shù)所占鍛件重量的百分比材料加熱介質(zhì)加熱次數(shù)第一火第二、三、……火一般碳鋼及合金鋼煤、天然氣2.5%2%Cr12、Cr1