4Cr5MosiVI模具钢锻造工艺改良

4Cr5MosiVI模具钢锻造工艺改良

摘要：4Cr5MosiVI属高合金热作模具钢，是我国上世纪从美国引进的H13钢种而制定的新材料。该材料具有良好的强韧性，其热疲劳抗力也大大优于传统的3CrZWSV钢，因此目前己逐渐在压力机锻模和铝、镁合金压铸模上取代3CrZWSV钢。随着我国模具工业的发展，用这种钢制作的模具已逐渐代替由3CrZWSV钢制造热挤、压铸模具，尤其是在压力机煅模，以及镁铝合金压铸模上被广泛应用，但是，其自身的一些缺陷也逐渐暴露出来，必须制订合理的热处理锻造工艺，以减少锻件废品和锻造缺陷，为模具的热处理打下良好的基础。

关键词：锻造工艺模具钢热疲劳抗力

前言：热疲劳损伤通常被认为是材料在变温循环过程中出现往复塑性变形而造成的结果。这种往复的塑性变形量受材料内部交变热应力控制。考虑因热应力引起的疲劳时，对热应力的产生以及变化规律的分析，将其作为热疲劳裂纹扩展驱动力。4Cr5MosiVI钢是我国目前重点推广应用的络系高热强模具钢。研究热处理对4Cr5MosiVI钢热疲劳裂纹扩展驱动力的影响，有助于进一步揭示热疲劳机理，同时也有助于这一钢种更好地推广使用。据此，进行了本试验研究。

1.以往工艺存在的问题

以往对钢型材料的热铸模，采用先预热再淬火、回火一次接着挤压使用，这种工艺生产的挤压模具，使用后个别还能保证工艺，但在经过热处理(软氮化)后的挤压过程中，因为模具所使用的材料出现热疲劳损伤问题，或者在造作过程中工艺使用不当或不合理的设计，往往造成模具脆、裂等严重后果，有时还会出现整炉脆裂报废的现象。

2. 4Cr5MosiVI的成分

GB1299一85规定4Cr5MosiVI的成分：C:0.32一0.45，Si:51一0.8-1.2，Mn:0.2-0.5，P≤0.03，S≤0.03，Cr:4.75-5.5，Ni≤0.25，Mo:1.1-1.75，V:0.8-1.2，Cu≤0.3，以上数据是质量百分比。

3. 热处理工艺原理及流程

31工艺原理

4Cr5MosiVI钢是含V、Mo、Cr强C元素的合金化合物，在经过高温淬火后，获得M组织，从而使M组织中拥有较高C含量和较多数量的V、Mo、Cr。由于这些含金元素的存在，即使回火温度提高到较高时，M中C含量也降低甚微有限，从而提高了钢的回火稳定性，与此同时，在高温（520±10℃）回火过程中，从M中析出弥散细小的再生VC、Mo，C及Cr7C3等高硬度的弥散的强化相，使钢在回火过程中，不但韧性提高，而且硬度、强度也得以提高。此外，

锻造工艺及模具设计

锻造工艺模具（CAD/CAE）分析与设计 姓名：李洋李静涛赵艳峰 课程名称：拉杆接头模锻设计 指导教师：马瑞 班级：07级锻压一班 2010年11月

拉杆接头模锻设计 李洋李静涛赵艳峰 （燕山大学机械工程学院） 摘要：本次项目是通过锤上模锻成形生产制动器杠杆，锤上模锻主要用于锻件的大批量生产，是锻造生产中最基本的锻造方法。 主要设计步骤有制定锻件图；计算主要参数；确定设备吨位；作热锻件图，确定终锻模膛；确定飞边槽的形式和尺寸；计算毛坯图；选择制坯工步；确定坯料尺寸；设计滚压模膛；设计终锻模膛；绘制锻模图等。 前言：通过这次课程设计，我们掌握了基本的模锻设计理论，积累了一些设计经验，为以后的工作学习奠定了基础。 1.锻件图设计 锻件图是根据零件产品图制定的，在锻件图中要规定：锻件的几何形状、尺寸；锻件公差和机械加工余量；锻件的材质及热处理要求以及其他技术条件等内容 1.1 分模位置。 为便于锻件脱模，选拨杆锻件的最大投影面为分模面。 1.2 锻件质量 锻件质量为2Kg,拨杆材料为45钢，即材质系数为M1 1.3 拔杆体积 拔杆体积为2.68*106mm3 密度：7.85*10-6K g/ mm3 1.4 锻件复杂系数 S=Vd/Vb=2000/(7.46×18.73×5.9×7.85)=0.309，为3级复杂系数S3 1.5 公差和余量 查《锻压手册》表3-1-3[GB12362-1990]【普通级】 长度公差为2.2（+1.5 -0.7），高度公差为1.6（+1.1 -0.5），宽度公差为1.6（+1.1 -0.5）错差公差0.5mm 残留边公差0.7mm 1.6 机械加工余量 余量的确定和锻件形状的复杂程度，成品零件的精度要求，锻件的材质，模锻设备，工艺条件等很多因素有关，为了将锻件的脱碳层和表面的细小裂纹去掉，留有一定的加工余量是必要的该零件的表面粗糙度为∨3（25-100um）查《锻压手册》表3-1-1[GB12362-1990]锻件内外表面的加工余量查得厚度方向1.5-2.0mm 水平方向1.5-2.0mm 取2mm 1.7 模锻斜度 为了使锻件容易从模膛中取出，一般锻件均有模锻斜度，附加的模锻斜度会增加金属的损耗和机械加工余量，因此在保证锻件出模的前提下，应选用较小的模锻斜度，拔模斜度应按锻件各部分高度和宽度之比值H/B和长度和宽度之比值L/B确定,根据上述原则，该锻件未标注斜率为7°。

浅谈70Cr3Mo辊坯锻造工艺改进

浅谈70Cr3Mo辊坯锻造工艺改进 通过对70Cr3Mo辊坯锻造工艺改进，提高了辊坯的质量（合格率），降低了能耗成本。 标签：WHF（宽砧高温强压法）锻造法SUF（镦锻法）锻造法 1 工艺改进背景 支承辊轧制载荷通过工作辊（及中间辊）传递给支承辊并最终由支承辊承担。对支撑辊来讲其机械性能、耐磨性及抗疲劳性均要求较高。因此其轧辊毛坯要充分锻透，且组织细密均匀。70Cr3Mo支承辊一般应用于大型轧制设备上，规格相对较大，这种辊坯一般不容易锻透，且容易产生粗晶现象，制造难度较大。 一般锻造厂在辊坯的锻制过程中，其合格率相对较低，能耗较大，生产成本居高不下。造成辊坯合格率偏低的主要原因是辊坯锻不透，粗晶现象严重。如何使70Cr3Mo辊坯的合格率进一步提高，能耗进一步降低是我们研究的方向。 2 工艺的改进 通过现场观察发现原工艺多采用压八方锻造的方式，这种锻造方式最大的特点是压下量不大，基本上保证不了20%的变形量。这样锻造时很难锻透。为了保证辊坯能够有效锻透我们决定采用WHF（宽砧高温强压法）锻造法和SUF（镦锻法）锻造法。 WHF（宽砧高温强压法）锻造法介绍：宽砧高温大压下量拔长，改善了坯料内部的应力应变场，有利于内部孔隙缺陷的锻合、压实。当增加砧面宽度并满砧送进（送进量不小于砧宽的70%-90%）在压下量为20%-25%，W/H=0.6-0.9时，坯料内应力应变分布较为合理，加上较高而均匀的温度场，空穴和疏松结构将被有效地锻合压实。在用WHF法拔长时，沿钻子边缘约有35%-50%区域，孔洞难以闭合，为此两次压缩中间应有不少于10%砧宽的搭接量，并在翻料时注意错砧，以达到全部均匀压实的目的。 SUF（镦锻法）锻造法介绍：SUF法是有意将工件表面锻造成矩形，使W/H 增大，从而使心部缺陷得到更确实的压合。其所用砧形为普通平砧。 大锻件变形方法的主要目的是锻合钢锭内部的疏松、空穴等缺陷，改善偏析状态，破碎金属和非金属夹杂，并使之弥散分布，提高大锻件的质量。 锻造过程中采用WHF+SUF法锻造，充分压实心部，解决了根本问题。正火及球化退火的配合使用，节省了能源，并得到了理想的组织，为后续热处理提高了组织准备。通过WHF+SUF法锻造的结合使用，使我们编制的70Cr3Mo辊坯锻造工艺更加规范，工艺参数也得到了优化，锻件质量也得到了提高。在锻造

模具钢铸造,锻造,冲压,铸造的区别参考资料

模具钢铸造，锻造，冲压，铸造的区别 1。锻造和铸造的区别 （1）铸造：是把没有形状的金属液变成有形状的固体。 锻造：是把一种形状固体变成另一种形状的固体。 铸造好比是你玩蜡，你买了蜡（废钢，或生铁）然后将这个蜡化为液体，放入一个什么模子，这样你就得到不同形状的东西。（固体－液体－固体锻造，好比是做面饼的过程，你把小的面团揉，放到模子里面，做成不同形状的产品。差不多是固体在高温下，形状可变成别的形状（固体到固体）。 所谓铸造，是将熔融的金属浇铸到模型中获得铸件的过程。铸造专业侧重的是金属熔炼过程，以及浇铸过程中工艺的控制。 锻造是固态下的塑性成型，有热加工，冷加工之分，像挤压、拉拔、墩粗，冲孔等都属于锻造。 （2）锻造是慢慢成型，铸造是一次成型 铸造：熔融的液态金属填满型腔冷却。制件中间易产生气孔。 锻造：主要是在高温下用挤压的方法成型。可以细化制件中的晶粒。 2。自由锻和模锻的区别 自由锻是将加热好的金属坯料放在锻造设备的上，下砥铁之间，施加冲击力或压力，直接使坯料产生塑性变形，从而获得所需锻件的一种加工方法。自由锻由于锻件形状简单，操作灵活，适用于单件，小批量及重型锻件的生产。自由锻分手工自由锻和机器自由锻。手工自由锻生产效率低，劳动强度大，仅用于修配或简单，小型，小批锻件的生产，在现代工业生产中，机器自由锻已成为锻造生产的主要方法，在重型机械制造中，它具有特别重要的作用。 模锻全称为模型锻造，将加热后的坯料放置在固定于模锻设备上的锻模内锻造成形的。

模锻可以在多种设备上进行。在工业生产中，锤上模锻大都采用蒸汽-空气锤，吨位在5KN~300KN （0．5~30t）。压力机上的模锻常用热模锻压力机，吨位在25000KN~63000KN。 模锻的锻模结构有单模堂锻模和多模膛锻模。如图3-13所示为单模堂锻模，它用燕尾槽和斜楔配合使锻模固定，防止脱出和左右移动；用键和键槽的配合使锻模定位准确，并防止前后移动。单模膛一般为终锻模膛，锻造时常需空气锤制坯，再经终锻模膛的多次锤击一次成形，最后取出锻件切除飞边。 3。铸钢和锻钢在性能上有什么区别？ 一般铸钢在性能上较脆，而且不能进行热处理；锻钢的组织较细腻，韧性和强度都很好，并且能进行各种热处理。 相对来说，同样的化学成分，锻钢更致密，韧性和强度都更好。 锻造时，金属经过塑性变形，有细化晶粒的做用，切纤维连续，因此常用于重要零件的毛丕制造，例如轴、齿论等。 铸造对被加工才料有要求，一般铸铁、铝等的铸造性能较好。铸造不具备锻造的诸多优点，但它能制造形状复杂的零，因此常用于力学性能要求不高的支称件的毛丕制造。例如机床外壳等。 4。铸造，锻造，冲压，铸造的区别 （1）铸造是将原材料融化让其在成型模具中自然成型 锻造是将原材料加热到一定温度然后使用工具锻打成型 冲压是将原材料用合适的冲压模具冲压成型 压铸是在铸造的基础上采用压力将融化后的原料注入模具使其得到更高的密度或更精密的形状铸造：熔融的液态金属填满型腔冷却。制件中间易产生气孔。

爪极锻造工艺参数多目标优化

爪极锻造工艺参数多目标优化 王雷刚1，孙昊1，庄晓伟2，孙跃2 （1.江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江212013；2.江苏龙城精锻有限公司，江苏常州213164） 来稿日期：2017-03-17 作者简介：王雷刚，（1963-），男，湖北人，博士研究生，教授，主要研究方向：模具CAD/CAE/CAM ； 孙昊，（1990-），男，江苏人，硕士研究生，主要研究方向：模具CAD/CAE/CAM 1 引言 爪极作为汽车发电机的重要组成部分，其性能对汽车发电 系统的可靠性和寿命有很大的影响。爪极虽然体积不大，但其复 杂的形状和高质量高精度的要求对生产制造造成了困难，特别是 对模具寿命的影响。因此如何提高爪极模具寿命是企业急需解决 的关键问题。 基于对爪极性能和模具寿命的提高，众多学者对爪极工艺 及如何提高模具寿命进行了大量研究。文献[1]提出了闭式热模锻 正挤压工艺，大幅降低了爪极零件的成形载荷。文献[2]进行了爪极 制件的铸锻复合成形试验，降低了成形力并缩短了工艺流程。文 献[3]提出了热锻冷精整工艺，大大减小了成形载荷。 基于爪极精锻模具失效的分析，设计正交试验方案。采用 Deform 和Archard 磨损分析模型对爪极精锻成形进行模拟分析， 综合分析了坯料初始温度、模具初始温度、模具硬度、成形速度以及工件与模具之间摩擦系数与成形载荷和模具磨损的影响关系，通过综合评分法获得最优工艺参数，对爪极实际工艺参数的设定以及爪极精锻模具寿命预测提供了指导意义。2 锻造工艺数值模拟2.1 实验模型图1汽车发电机爪极Fig.1Claw Pole 实验对象为某型号的爪极，根据技术要求，设计精锻模具和初始坯料尺寸。某汽车发动机爪极，材料为08钢，含碳量低，塑 摘要：随着车载电器技术的不断进步和发展，对发电机爪极发电等性能的要求也越来越高。基于Archard 磨损模型，针对影响爪极精锻模具寿命的工艺参数，设计正交试验。通过Deform 数值模拟，研究了坯料初始温度、模具初始温度、模具硬度、成形速度以及工件与模具之间摩擦系数对成形载荷和模具磨损的影响。综合考虑多目标因素，优化了爪极成形的工艺参数，分析得到了影响爪极成形载荷和模具磨损量的最优工艺参数.研究表明：按照最优工艺参数精锻模具寿命可以提高57.025%。 关键词：爪极；磨损；模具寿命；正交试验；Archard 理论；多目标优化 中图分类号：TH16；TG316.3文献标识码：A 文章编号：1001-3997（2017）09-0201-03 Multi-Objective Optimization of Claw Pole Forging Process Parameters WANG Lei-gang 1，SUN Hao 1，ZHUANG Xiao-wei 2，SUN Yue 2 （1.School of Material Science and Engineering ，Jiangsu University ，Jiangsu Zhenjiang 212013，China ；2.Longcheng Precision Forging Ltd.，Jiangsu Changzhou 213164，China ） Abstract ：With the progress and development of On-board electrical technology ，the higher power generation requirements of the automobile generator claw pole are put forward.Based on Archard wear model ，the orthogonal experiment was designed in view of the influence of process parameters on claw pole precision forging die life.The influence of initial temperature of blank and mold ，mold hardness ，friction coefficient between work piece and its dies ，and forming speed on forming load and mold https://www.sodocs.net/doc/d716148352.html,prehensively considering the multi-index factors ，the process parameters of claw pole forming were optimized ，the influence of optimal technological parameters on claw pole forming force and mold wearing was obtained.It can be concluded that the precision forging die life can be improved by 57.025% based on the optimal process parameters. Key Words ：Claw Pole ；Wear ；Die Life ；Orthogonal Experiment ；Archard Theory ；Multi-Objective Optimization Machinery Design ＆Manufacture 机械设计与制造第9期 2017年9月201 万方数据

常用热锻模具钢的钢号、特点与应用

常用热作模具钢的钢号、特点与应用 序号类 别 钢号 特点与应用中国钢号外国近似钢号 9 高 耐 热 性 热 作 模 具 钢3Cr2W8V（GB/T 1299-2000） 30WCrV9(ISO) SKD5(JIS) STD5(KS) H21(ASTM) T20831(UNS) X30WCrV9-3(EN) X30WCrV9-3(DIN ) BH21(BS) X30WCrV9(NF) 3X2B8Φ(ΓOCT) 2730(SS) X30WCrV9-3KU(U NI) 3Cr2W8V钢含有较多的易形成碳化物 的铬、钨元素，因此在高温下有较高的强 度和硬度，在650℃时硬度近达300HBS，但 其韧性和塑性较差。钢材断面在,’DD以下 时可以淬透。这对表面层需要有高硬度、 高耐磨性的大型顶锻模、热压模、平锻机 模已是 足够了。这种钢的相变温度较高，抵抗冷 热交变的耐热疲劳性良好 这种钢可用来制作工作温度较高（≥ 550℃）、承受静载荷较高但冲击载荷较低 的锻造压力机模具（镶块），如平锻机上 用的凸凹模、镶块、铜合金挤压模、压铸 用模具；也可供作同时承受较大压应力、 弯应力、拉应力的模具，如反挤压的模具； 还可供作高温下受力的热金属切刀等 10 3Cr3Mo3W2V(GB /T1299-2000) 30CrMo3(ISO) BH10(BS) 3Cr3Mo3W2V简称HM-1，北京机电研究 所、首钢特种钢公司研制。是高强韧性热 作模具钢，其冷加工、热加工性能良好， 淬回火温度范围较宽；具有较高的热强性、 热疲劳性能，又有良好的耐磨性和抗回火 稳定性等特点。该钢适宜制造镦锻、压力 机锻造等热作模具，也可用于铜合金、轻 金属的热挤压模、压铸模等。模具使用寿 命较高 11 5Cr4Mo2W2VSi 5Cr4Mo2W2VSi 钢是一种新型热作模 具钢。此钢是基体钢类型的热作模具钢， 经适当的热处理后具有高的硬度、强度、 好的耐磨性，高的高温强度以及好的回火 稳定性等综合性能，此外也具有一定的韧 性和抗冷热疲劳性能。该钢的热加工性能 也较好，加工温度范围较宽。适于制造热 挤压模、热锻压模、温锻模以及要求韧性 较好的冷镦用模具

铸造工艺设计优化

铸造工艺设计模拟优化CASTsoft在核屏蔽箱体铸钢件的生产应用 市沙湾长兴铸钢有限责任公司（614900）罗建君 北方恒利科技发展（100089）宋彬 摘要：本文介绍北方恒利科技开发的铸造工艺设计及模拟优化CASTsoft CAD/CAE在核屏敝箱体铸钢件工艺设计及优化方面的应用，同时介绍了水玻璃七0砂型(石灰石水玻璃砂型)在核屏敝箱体铸钢件上的应用；证明了用先进的科学技术，合理的铸造工艺，控制生产关健环节，采用铬铁矿砂作坭芯面砂能生产出要求较高的探伤核屏敝铸钢件。 关键词：铸造工艺设计 CASTsoft 铸造工艺模拟浇注温度工艺优化核屏蔽铸钢件水玻璃七0砂型漂珠保温冒口套 The casting process simulation and optimization CASTsoft in the nuclear shielding box of steel casting production applications Leshan City, Sandy Bay, Changxing Cast Steel Co., Ltd.（614900）Luo Jianjun Beijing North Fangheng Li Technology Development Co., Ltd. (100089) Song Bin Abstract ：This article describes the casting process design and simulation and optimization of Beijing North the Hengli Technology Co., Ltd. developed CASTsoft CAD / CAE in the design and optimization of the nuclear shielding box for Steel Casting, also introduced water glass 70 sand (limestone water glass sand) on the nuclear shielding box steel castings; proved that advanced science and technology, casting process, production of key aspects of the use of chromite sand Cement core surface sand can produce higherflaw nuclear shielding steel castings. Keywords:Casting Process Design CASTsoft Casting process simulation Pouring temperature Process optimization Nuclear shielding of steel castings Floating Beads

锻造工艺学及模具设计复习思考题

锻造工艺学及模具设计复习思考题 1)试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。 2)钢锭常见缺陷有哪些？它们产生的原因与危害性就是什么？ 3)常见的型材缺陷有哪些？它们产生的原因与危害性就是什么？ 4)锻造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特点？ 5)铸锭作为锻造坯料时如何下料？ 6)试说明锻前加热的目的与方法。 7)氧化与脱碳有哪些共性与异性？ 8)氧化与脱碳可产生哪些危害？如何防止？ 9)过烧与过热有哪些危害? 如何防止？ 10)导致裂纹产生的内应力有几种？清阐述它们相应的应力状态。 11)通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处？原因何在？如何防止？ 12)锻造温度范围的确定原则与基本方法就是什么？ 13)怎样确定碳钢的始锻与终锻温度？它们受到哪些因素的影响？ 14)为什么要制定合理的加热规范？加热规范包括哪些内容？其核心问题就是什么？ 15)两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响？ 16)选择加热速度的原则就是什么？提高加热速度的措施有哪些？ 17)均热保温的目的就是什么？ 18)冷锭与热锭的加热规范各有什么特点？为什么？、 19)少无氧化加热主要有哪几种方法？其中火焰加热法的基本工作原理就是什么？ 20)金属断后冷却常见缺陷有哪些？各自产生原因就是什么？ 21)为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹？ 22)金属锻后冷却规范一般包括哪些内容？ 23)锻件热处理的目的就是什么？ 24)中小锻件通常采用哪些热处理？各自作用就是什么？ 25)通常大锻件采用哪些热处理？各自作用就是什么？ 26)导致金属塑性变形不均匀性的原因就是什么？ 27)镦粗与拔长各有哪些用途？ 28)镦粗工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 29)拔长工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 30)为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差？应怎样解决？ 31)空心件拔长时孔内壁与端面裂纹产生的原因就是什么？应采取哪些措施加以解决？ 32)试阐述开式冲孔时金属变形与流动特点并画出相应的应力、应变图。 33)冲孔时易出现哪些质量问题？应采取什么措施解决？ 34)试阐述冲子扩孔时金属变形与流动特点并画出相应的应力、应变图。 35)芯轴扩孔时金属主要沿切向流动的原因就是什么？此时锻件尺寸变化特点就是什么？应怎样防止壁 厚不均？ 36)辗压扩孔的工艺特点就是什么？生产时易产生哪些质量缺陷？怎样防止？ 37)弯曲时坯料易产生哪些缺陷？它们产生的原因就是什么？ 38)自由锻工艺的特点及其主要用途就是什么？不同材料自由锻面临的主要问题就是什么？为什么？ 39)试述自由锻件的分类及其采用的基本工序。 40)自由锻工艺过程的制定包括哪些内容？ 41)锻造比对锻件组织与力学性能有哪些影响？其选择与锻件大小有何关系？ 42)确定自由锻设备吨位有几种方法？为什么水压机锻造所依据的变形力能参数不同？ 43)试分析开式模锻三变形阶段的应力应变状态及其成形特点。

毕业设计锻造工艺分析与模具设计

锻造模具设计 摘要 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车性能不断提高，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，锻造新工艺、省材、节能工艺等技术的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。 本文主要是以轴类锻件的生产，加工工艺等，设计制造了，一些模具，包括，堕轮锻件的镦粗，终锻等后期加工模具。 首先介绍了，模具的一些简单情况，模具的分类，发展现状和趋势等，其次介绍了，零件的工艺性，毛坯的制定，镦粗，终锻模膛的设计，包括飞边槽的设计。 关键词：模具，终锻模膛，飞边槽，钳口，镦粗

An inert wheel forging the design specification Abstract Mold is mechanical manufacturing technology advanced, profoundly important technical equipment，High production efficiency, material with high efficiency and good quality, technology parts good adaptability etc. Characteristics.Widely used in motor vehicles, machinery, aerospace, aviation, light industry, electronics, electric appliances, instruments and other industries.With the rapid development of China's automobile industry,The car's performance to improve, Auto parts of high precision, complicated shape of forging an increasing demand for,Forging new craft, material, energy saving technology province technology development for new type of car parts production is especially important.Our country stamping die in the number no matter, or in quality, technology and ability are already has great development,But with the national economy needs and the advanced world level, compared to a gap still, Some large, sophisticated, complex, the long life of high-grade die every year in the importation of large still, Especially in high-grade car covering mould, at present still mainly rely on imports. The paper is an inert round of forging production, Processing techniques, Design and manufacturing, some mould, including, fall round of forgings upsetting, eventually forging, and trimming punching production processing mould. Firstly introduces, die some simple case, the classification of mould, development situation and trends,Secondly introduces, the technology of parts, blank the formulation, the upsetting, and the design of the chamber forging die,Including flash slots of design, Introduced again, trimming punching the design of the composite film. Key words:Mould,Finally bore, Flash tank,Clamp mouth,Upsetting,Trimming, punching

锻造工艺及模具设计试卷及答案

《锻造工艺及模具设计》 一、填空题 1、锻造大型锻件时,__＿_____与＿__＿_＿＿＿_就是两个最基本也就是最重要得变形工步。 2、一张完整得计算毛坯图包含锻件图得一个_＿_____＿__、＿_＿___＿__与____ ＿＿___三部分。 ３、热锻件图得尺寸标注,高度方向尺寸以____＿___＿__为基准,以便于锻模机械加工与准备检验样板、 ４、在精锻工艺中,常用得下料方法就是:_______＿_____;__＿＿_____＿_______。 5、实现少无氧化加热得方法很多,常用得方法有:＿_＿＿_______、 与____＿＿__＿_＿_＿__＿_＿＿__＿＿等、 ６、自由锻工艺所研究得内容就是:＿＿＿______________＿__＿_与_____＿＿_＿__＿＿___＿＿___两个方面。 7、根据镦粗坯料得变形程度可分为三个变形区:_＿__＿__＿＿___＿＿、____＿＿_ ＿_____与＿＿__＿_＿____＿＿______。 8、设计顶件装置时,主要解决________＿_＿____＿_,__＿___＿＿____＿_____＿ ________以及＿__＿__________＿_＿__问题。 ９、顶镦时得主要问题就是____＿＿＿＿与____＿_____,研究顶镦问题应首先_______＿____＿＿为主要出发点,其次就是＿__________＿___＿_＿_＿以提高生产率。 10、按照冷却速度得不同,锻件得冷却方法有三种:在空气中冷却,___＿_＿_____＿ ____;在灰沙中冷却,___＿_＿_______＿_;在炉内冷却,________＿______、 １1、滚柱式旋转锻造机,锻模就是＿＿______＿__＿_＿而旋转,锻件得截面一定就是＿_______。 12、确定设备吨位得传统方法有＿____＿＿__＿_＿____与_＿__＿________＿_两 种。 二、判断题(本大题共1０道小题,每小题１分,共1０分) 1、空气锤得吨位用锤头得质量表示、( ) 2、自由锻只适用于单件生产。( ) 3、坯料加热温度越高越便于锻造。( ) 4、一般情况下,锻造冲孔前应先将坯料镦粗,以减小冲孔深度。 ( ) ５、弯曲就是自由锻得基本工序之一。( ) 6、过热得钢料就是无可挽回得废品,锻打时必然开裂。

钢材锻造

钢材锻造工艺 锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。 锻造是机械制造中常用的成形方法。通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。 锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。有时还将处于加热状态，但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。不过这种划分在生产中并不完全统一。 钢的再结晶温度约为460℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 锻造按成形方法则可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成形轧制、辊锻、辗扩等。坯料在压力下产生的变形基本不受外部限制的称自由锻，也称开式锻造；其他锻造方法的坯料变形都受到模具的限制，称为闭模式锻造。成形轧制、辊锻、辗扩等的成形工具与坯料之间有相对的旋转运动，对坯料进行逐点、渐近的加压和成形，故又称为旋转锻造。 锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。 一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好，形状和尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件，不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。 铸锭仅用于大型锻件。铸锭是铸态组织，有较大的柱状晶和疏松的中心。因此必须通过大的塑性变形，将柱状晶破碎为细晶粒，将疏松压实，才能获得优良的金属组织和机械性能。 经压制和烧结成的粉末冶金预制坯，在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。锻件粉末接近于一般模锻件的密度，具有良好的机械性能，并且精度高，可减少后续的切削加工。粉末锻件内部组织均匀，没有偏析，可用于制造小型齿轮等工件。但粉末的价格远高于一般棒材的价格，在生产中的应用受到一定限制。

锻造工艺学及模具设计复习思考题word精品

锻造工艺学及模具设计复习思考题 1) 试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。 2) 钢锭常见缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？ 3) 常见的型材缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？ 4) 锻造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特点？ 5) 铸锭作为锻造坯料时如何下料？ 6) 试说明锻前加热的目的和方法。 7) 氧化和脱碳有哪些共性和异性？ 8) 氧化和脱碳可产生哪些危害？如何防止？ 9) 过烧和过热有哪些危害? 如何防止？ 10) 导致裂纹产生的内应力有几种？清阐述它们相应的应力状态。 11) 通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处？原因何在？如何防止？ 12) 锻造温度范围的确定原则和基本方法是什么？ 13) 怎样确定碳钢的始锻和终锻温度？它们受到哪些因素的影响？ 14) 为什么要制定合理的加热规范？加热规范包括哪些内容？其核心问题是什么？ 15) 两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响？ 16) 选择加热速度的原则是什么？提高加热速度的措施有哪些？ 17) 均热保温的目的是什么？ 18) 冷锭和热锭的加热规范各有什么特点？为什么？、 19) 少无氧化加热主要有哪几种方法？其中火焰加热法的基本工作原理是什么？ 20) 金属断后冷却常见缺陷有哪些？各自产生原因是什么？ 21) 为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹？ 22) 金属锻后冷却规范一般包括哪些内容？ 23) 锻件热处理的目的是什么？ 24) 中小锻件通常采用哪些热处理？各自作用是什么？ 25) 通常大锻件采用哪些热处理？各自作用是什么？ 26) 导致金属塑性变形不均匀性的原因是什么？ 27) 镦粗和拔长各有哪些用途？ 28) 镦粗工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 29) 拔长工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 30) 为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差？应怎样解决？ 31) 空心件拔长时孔内壁和端面裂纹产生的原因是什么？应采取哪些措施加以解决？ 32) 试阐述开式冲孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 33) 冲孔时易出现哪些质量问题？应采取什么措施解决？ 34) 试阐述冲子扩孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 35) 芯轴扩孔时金属主要沿切向流动的原因是什么？此时锻件尺寸变化特点是什么？应怎样防止壁厚不均？ 36) 辗压扩孔的工艺特点是什么？生产时易产生哪些质量缺陷？怎样防止？ 37) 弯曲时坯料易产生哪些缺陷？它们产生的原因是什么？ 38) 自由锻工艺的特点及其主要用途是什么？不同材料自由锻面临的主要问题是什么？为什么？ 39) 试述自由锻件的分类及其采用的基本工序。 40) 自由锻工艺过程的制定包括哪些内容？ 41) 锻造比对锻件组织和力学性能有哪些影响？其选择与锻件大小有何关系？ 42) 确定自由锻设备吨位有几种方法？为什么水压机锻造所依据的变形力能参数不同？

常见钢材锻造温度

钢的锻造温度范围 锻造热力规范是指锻造时所选用的一些热力学参数，包括锻造温度、变形程度、应变速率、应力状态（锻造方法）、加热加冷却速度等。这些参数直接影响着金属材料的可锻性及锻件的组织和性能，合理选择上述几个热力学参数，是制订锻造工艺的重要环节。确定锻造热力学参数的主要依据是钢或合金的状态图、塑性图、变形抗力图及再结晶图等。用这些资料所确定的热力学参数还需要通过各种试验或生产实践来进行验证和修改。 在确定锻造热力学参数时，并不是在任何情况下，都需要上述的所有资料。当对锻件的组织和性能没有严格要求时，往往只要有塑性图及变形抗力图就够了。若对锻件的晶粒大小有严格要求，而且在机械性能方面也有硬性规定时，除状态图、塑性图和变形抗力图之外，还需要参考再结晶图以及能说明所采用热力规范是否能保证产品机械性能的资料。 锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。确定锻造温度的基本原则是，就能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变

形抗力，并得到所要求的组织和性能。锻造温度范围应尽可能宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。

碳钢的锻造温度范围如图10（铁-碳状态图）中的阴影线所示。在铁碳合金中加入其他合金元素后，将使铁-碳状态图的形式发生改变。一些元素（如 Cr,V,W,Mo,Ti,Si等）缩小r相区，升高A3和A1点；而另一些元素（如Ni,Mn等）扩大r相区，降低A3和A1点。所有合金元素均使S点和E点左移。由此可见，合金结构钢和合金工具钢也可参照铁-碳状态图来初步确定锻造温度范围，但相变点（如熔点，A3，A1，A Cm等）则需改用各具体钢号的相变点。 1．始锻温度 始锻温度应理解为钢或合金在加热炉内允许的最高加热温度。从加热炉内取出毛坯送到锻压设备上开妈锻造之前，根据毛坯的大小、运送毛坯的方法以及加热炉与锻压设备之间距离的远近，毛坯有几度到几十度的温降。因此，真正开始锻造的温度稍低，在始锻之前，应尽量减小毛坯的温降。 合金结构钢和合金工具钢的始锻温度主要受过热和过烧温度的限制。钢的过烧温度约比熔点低100～150℃，过热温度又比过烧温度低约50℃，所以钢的始锻温度一般应低于熔点（或低于状态图固相线温度）150～200℃。

轴承套圈锻造工艺优化设计的研究_耿道森

第8卷第2期安徽水利水电职业技术学院学报Vol.8No.2 2008年6月JOU RNA L OF AN H UI TECH NICA L COL LEGE OF WA TER RESOU RCES AN D H YDROELECT RIC POWER Jun.2008轴承套圈锻造工艺优化设计的研究 耿道森1,　刘承丽2 (1.安徽水利水电职业技术学院,安徽合肥　230601;2.黄山市丰乐水库工程管理处,安徽黄山　245900) 摘　要:重点阐述锻件结构及定额重量,通过对轴承套圈锻造工艺过程的优化设计,实现从锻件到模具的准确传递。 关键词:轴承套圈;锻造工艺;优化设计 中图分类号:TG316 文献标识码:A 文章编号:1671-6221(2008)02-0072-03 The reserch of optimized design on the process of forging of bearings rings GENG Dao-sen1,　LIU Chen-li2 (1.A nhui Technical Colleg e of Wa te r Resources and H ydroe lectric P ow er,Hefei230601,China;2.H uang shan City Eng i-neering A dministratio n Bureau o f Fengle Rese rvoir Huang shan　245900,China) A bstract:The premise o f fixed quantity w eig ht and the structure of forging a re elabarated,how to a-chieve to deliver process accurately from forging piece to mo lding tool by optimized desig n on the pro cess of fo rging o f bearing s ring s is also introduced. Key words:bearing s ring s;the process of fo rging;o ptimized desig n 随着轴承套圈锻造在生产实际中的广泛应用,其快捷高效的工作特点越来越明显,但在不断的实践中,也发现轴承套圈锻造过程设计与具体应用、工艺参数的确定、工装模具的设计与制作等方面,有待深入研究,并进行优化设计的必要。 1　轴承套圈锻造工艺必须遵循普遍的工艺设计原则 1.1　重量不变的工艺设计原则 重量不变的原则具体表现在锻造过程中就是“相等重量”,因此在工艺设计及生产过程中,要求一方面要有适当足够的重量参与变形和成形,要充分考虑火耗、锻件余量及尺寸公差的实际状况、合理配置重量等,更为关键的另一方面就是要求明确工艺过程中不同温度状态下对尺寸(体积)的影响(热变形系数),从而准确设计出不同状态下的工序(模具)尺寸,上述两个方面是轴承套圈锻造工艺设计的关键。 1.2　完全圆整锻造缺陷的工序设计原则 锻造工艺过程,总是由多个锻造工序和工步组合而成,在各个锻造工序中,始终存在着各种各样的锻造缺陷,这些缺陷如不能在锻造过程中得到充分完全的圆整,势必将复印到最终锻件成品中,从而形 收稿日期:2007-09-18;修回日期:2007-12-20 作者简介:耿道森(1973-),男,安徽怀远人,硕士,副教授,从事机械设计和液压传动技术教学与研究。

锻压工艺模具设计习题解

《 锻压工艺及模具设计作业 1. 最小阻力定律在设计锻模时有何实际意义 答：在变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向移动。在开式模锻中，在分模 面上设置毛边槽，可以造成足够大的水平阻力，阻止金属在水平方向流动，迫使金属充满型 槽，很好地提高金属的充型能力。对难以填充的型腔，必要时可在分模面上局部设阻力沟。 2. 锻造加热的目的是什么 答：提高金属塑性，降低变形抗力。 3. 碳钢锻造温度范围如何确定为什么中碳钢的终锻温度位于奥氏体单相区，而低高碳钢终 锻温度处在双相区 答：确定始锻温度时，应保证坯料在加热过程中不产生过烧现象，同时也要尽力避免发 生过热。因此，碳钢的始锻温度则应比铁一碳平衡图的固相线低150～250℃。碳钢的始锻 温度随着含碳量的增加而降低。合金钢通常随着含碳量的增加而降低得更多。在确定终锻温 度时，既要保证金属在终锻前具有足够的塑性，又要保证锻件能够获得良好的组织性能。所 以终锻温度不能过高，温度过高，会使锻件的晶粒粗大，锻后冷却时出现非正常组织。相反 温度过低，不仅导致锻造后期加工硬化，可能引起锻裂，而且会使锻件局部处于临界变形状 态，形成粗大的晶粒。因此，通常钢的终锻温度应稍高于其再结晶温度。按照以上原则，碳 钢的终锻温度约在铁一碳平衡图A ，线以上25～75℃。中碳钢的终锻温度位于奥氏体单相区， 组织均匀，塑性良好，完全满足终锻要求。低碳钢的终锻温度虽处在奥氏体和铁素体的双相 区，但因两相塑性均较好，不会给锻造带来困难。高碳钢的终锻温度是处于奥氏体和渗碳体 的双相区，在此温度区间锻造时，可借助塑性变形，将析出的渗碳体破碎呈弥散状，而在高 于Acm 线的温度下终锻将会使锻后沿晶界析出网状渗碳体。 4. 自由锻工序如何分类各工序变形有何特点 - 答：自由锻主要工序包括镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲等。使坯料高度减小而横截 面增大的锻造工序称为镦粗。使坯料的横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长。采用冲 子将坯料冲出通孔或盲孔的锻造工序称为冲孔。减小空心毛坯壁厚而使其外径和内径均增大 的锻造工序称为扩孔。将坯料弯成规定外形的锻造工序称为弯曲。 5. 锻件纤维组织是如何形成的它对锻件性能有何影响 答：在锻造时，晶界过剩相的形态也要发生改变，其中硅酸盐、氧化物等质硬而脆，很 难变形，只能击碎，沿着主变形方向呈链状分布，硫化物有较好的塑性，可随晶粒一同变形， 沿着主变形方向拉长连续分布。使金属组织具有一定方向性，通常称为“纤维组织”，其宏 观痕迹即“流线”。金属纤维方向对锻件性能有较大影响。合理的锻件设计应使最大载荷方 向与金属纤维方向一致。若锻件的主要工作应力是多向的，则应设法造成与其相应的多向金 属纤维。为此，必须将锻件材料的各向异性与零件外形联系起来考虑，选择恰当的分模面， 保证锻件内部的金属纤维方向与主要工作应力一致。 6. 金属在模膛内的变形过程分为哪三个阶段变形力与行程的关系如何 答：(1)镦粗阶段；(2) 形成毛边充满模膛阶段；(3)打靠阶段。在镦粗阶段模腔内阻力 小，变形力较小，行程△H1较大；在形成毛边充满模膛阶段，模腔内阻力增大金属处于较 强的三向压应力状态，变形力增大，行程△H2较小；在锻足打靠阶段，将多余金属经毛边 挤入仓部，变形力急剧增大，行程△H3最小。 7. 合理的模锻过程与哪些设计参数有关怎样选择设计参数才能使变型过程趋于合理 答：合理的模锻过程应保证在充满的前提下把变形力，变形功，飞边的损耗 ，减少到最低 限度，为此，要采取相应的工艺措施，合理设计毛边槽的宽高比，从而加大1?H ，缩小 2?H ，