第1章緒論1鍛造技術(shù)概況建國(guó)初期，我國(guó)的民族工業(yè)基礎(chǔ)極其薄弱，通過(guò)“一五”、“二五”近10年的努力，全面建成了現(xiàn)代工業(yè)制造領(lǐng)域的初步生產(chǎn)規(guī)模。到了20世紀(jì)50年代后期，我國(guó)相繼建成了一汽、一拖、二汽、哈軸、洛軸等廠”，形成了以蒸空鍛錘、熱模鍛壓機(jī)及平鍛機(jī)為主要設(shè)備的生產(chǎn)線，使鍛造這門古老的成形技術(shù)得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。陸續(xù)生產(chǎn)出國(guó)產(chǎn)的第一輛汽車、第一臺(tái)萬(wàn)噸水壓機(jī)、第一門大炮、第一輛坦克、第一架戰(zhàn)機(jī)、第一艘軍艦，并逐步開始向其他領(lǐng)域拓展。在隨后的數(shù)十年里，隨著各大生產(chǎn)企業(yè)裝備水平的不斷提高和產(chǎn)能的擴(kuò)大，所生產(chǎn)的產(chǎn)品品種和數(shù)量也相繼增多，使鍛造技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。近十年的時(shí)間里期間，鍛造在工藝技術(shù)及裝備技術(shù)方面取得了較大的突破。面對(duì)激烈的全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)管理的內(nèi)涵已從生產(chǎn)能力的提升轉(zhuǎn)向以提質(zhì)、增效、降本為主的內(nèi)生動(dòng)力變革。產(chǎn)品技術(shù)、工藝技術(shù)、模具技術(shù)及裝備技術(shù)都產(chǎn)生了較大的突破。鍛造產(chǎn)品向多元化、復(fù)合化發(fā)展；材料高強(qiáng)化、輕量化，多樣化；工藝向“控形、控性”、沖鍛結(jié)合等復(fù)合化工藝發(fā)展。鍛造生產(chǎn)向自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化方向發(fā)展。

①鍛造產(chǎn)品。

1)航空航天模鍛件。

航空鍛造行業(yè)在鍛造設(shè)備投入和萬(wàn)噸級(jí)設(shè)備總量上已躍居世界第一位，模鍛件生產(chǎn)能力巨大但產(chǎn)出甚小，設(shè)備開工率嚴(yán)重不足，產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩。從事航空鍛造的企業(yè)在技術(shù)、產(chǎn)量、質(zhì)量和生產(chǎn)管理方面，都達(dá)到了國(guó)家有關(guān)法規(guī)、規(guī)章和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，許多企業(yè)按照民用飛機(jī)適航條例的嚴(yán)格規(guī)定，通過(guò)外商全方位考核資質(zhì)認(rèn)證和首批件的試生產(chǎn)驗(yàn)證，成為了國(guó)外飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)公司合格的鑄件經(jīng)銷商。2）大型自由鍛件。掌握的大鍛件關(guān)鍵技術(shù)。

隨著鍛件向大型化發(fā)展，所需的特大型鋼錠越來(lái)越多。例如，400t級(jí)以上特大型優(yōu)質(zhì)鋼錠的制造與產(chǎn)品應(yīng)用體現(xiàn)出重機(jī)企業(yè)大型鍛件的綜合制造水平。我國(guó)在特大型真空鋼錠制造方面經(jīng)驗(yàn)豐富，雙真空鋼錠冶煉能力達(dá)到

700t，其產(chǎn)品應(yīng)用涉及特大型支承輥、石化反應(yīng)容器、核電等多個(gè)高端領(lǐng)域。

研究并掌握了大型鍛件鍛后熱處理應(yīng)力控制、大型鍛件細(xì)化晶粒、大型鍛件性能熱處理加熱與淬火應(yīng)力控制、大型鍛件分區(qū)回火熱處理、大鍛件熱處理工裝設(shè)計(jì)等系列關(guān)鍵技術(shù)。在大型軸類鍛件、大厚壁封頭類鍛件、特大厚壁管板、超大尺寸筒體等產(chǎn)品成功應(yīng)用，獲得良好的綜合機(jī)械性能。

3)中小型模鍛件。

鍛件的市場(chǎng)應(yīng)用有所擴(kuò)大，部分替代了焊接、粉末冶金產(chǎn)品。在汽車鍛件成形領(lǐng)域，基本實(shí)現(xiàn)了大部分產(chǎn)品工藝的國(guó)產(chǎn)化，極少領(lǐng)域由于特殊裝備原因，沒有國(guó)產(chǎn)化。有色金屬鍛件比例在加大，鍛造鋁合金輕量化技術(shù)在汽車領(lǐng)域開始應(yīng)用，鈦合金在航空航天工業(yè)、艦船與兵器工業(yè)、石化行業(yè)、高鐵車輛和醫(yī)用人造關(guān)節(jié)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是與國(guó)外市場(chǎng)比較，精鍛件和有色金屬鍛件的占比遠(yuǎn)低于國(guó)外同行。中國(guó)鍛造公司早已徹底參加到國(guó)際性鍛造銷售市場(chǎng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，并具有了極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，在車輛鍛件行業(yè)，中國(guó)已徹底融進(jìn)了國(guó)外市場(chǎng)，冷溫鍛技術(shù)已接近或達(dá)到國(guó)際優(yōu)秀水準(zhǔn)。②工藝及生產(chǎn)技術(shù)。1)鍛造生產(chǎn)自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化。隨著行業(yè)產(chǎn)能的快速膨脹，一批國(guó)外先進(jìn)鍛造分析自動(dòng)化生產(chǎn)線的引進(jìn)使用，國(guó)外先進(jìn)的設(shè)備、模具、工藝?yán)砟睿鸩綕B透到工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備使用維護(hù)等領(lǐng)域，探索出一套較為完善的設(shè)備維保體系，培養(yǎng)了一大批具有綠色化、數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化、低能耗理念的年輕設(shè)計(jì)使用人才。自動(dòng)化裝備正在改變傳統(tǒng)的人工操作方式，貼近實(shí)際生產(chǎn)需求。國(guó)內(nèi)鍛造行業(yè)中的部分龍頭企業(yè)建立了鍛造“智”能制造工廠發(fā)展模塊。拔尖公司把握住發(fā)展機(jī)會(huì)，提升對(duì)于鍛造領(lǐng)域的自動(dòng)化技術(shù)、智能化和信息化管理生產(chǎn)制造科研開發(fā)和服務(wù)質(zhì)量，產(chǎn)生了鍛造領(lǐng)域新的技術(shù)研發(fā)方位，幾個(gè)公司擔(dān)負(fù)的中國(guó)“智能化”生產(chǎn)制造重點(diǎn)早已進(jìn)行并根據(jù)工程驗(yàn)收，獲得了優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。鍛造公司在執(zhí)行自動(dòng)化技術(shù)、智能化和信息內(nèi)容化以及邁向智能制造有了可以參考的模板和解決方案。2）鍛造模具材料及制造技術(shù)。

模具加工能力大幅提高，鍛壓沖壓模具技術(shù)與生產(chǎn)制造精密度完全做到國(guó)際性水準(zhǔn)，有些公司早已變成國(guó)際性著名設(shè)備公司在華模具開發(fā)設(shè)計(jì)關(guān)鍵合作方。但國(guó)內(nèi)模具鋼材質(zhì)量在客戶中的認(rèn)同度并不高，如高強(qiáng)度高韌模具鋼材，客戶還是以應(yīng)用日本、德國(guó)等中國(guó)的為主導(dǎo)。一樣的模具鋼材，同樣加工工藝標(biāo)準(zhǔn)下，海外模具的使用壽命要高過(guò)中國(guó)的使用壽命，正常使用情況下，壽命基本都超過(guò)30%以上，而且性能穩(wěn)定。模具加工技術(shù)得到了很大的提高，高速、多軸加工設(shè)備比例逐年增高。生產(chǎn)加工高效率、生產(chǎn)加工品質(zhì)、精密度、凹模表層質(zhì)量都獲得了提高。模具熱處理工藝技術(shù)性也擁有非常大提高，熱處理加工早已廣泛選用。模具表層處理也逐漸被重視，如表層滲氮、表層硬化等，但與國(guó)外應(yīng)用的廣泛性還有差別。值得指出，大型鍛模的焊補(bǔ)修復(fù)技術(shù)基本普及，一些鍛造企業(yè)已在模具修復(fù)方面鍍層解決等獲得重大突破，完成了根據(jù)原材質(zhì)的焊接開發(fā)設(shè)計(jì)與加工工藝操縱的完全獨(dú)立。

③鍛造材料。

在鍛造原料層面更為重視節(jié)能減排措施節(jié)能降耗，針對(duì)材料表層質(zhì)量和本質(zhì)品質(zhì)的規(guī)定持續(xù)提高。非熱處理鋼的運(yùn)用比例顯著增加，比如高韌性非調(diào)鋼脹斷曲軸材料產(chǎn)品研發(fā)營(yíng)銷推廣應(yīng)用獲得極大的成功。更為重視不銹鋼板材的應(yīng)用高效率，逐漸從關(guān)心鍛件的材料使用率向關(guān)心商品的材料使用率層面變化。新式航空公司材料迅速運(yùn)用，尤其是鋁鋰合金、高強(qiáng)度高韌鋁合金、粉末狀耐熱合金和金屬材料基高分子的迅速運(yùn)用，推動(dòng)在中國(guó)航天航空工業(yè)生產(chǎn)的加快發(fā)展；優(yōu)秀纖維材料、施工材料及新式新型功能材料如碳纖維材料、碳納米復(fù)合材料、稀土材料的發(fā)展，推動(dòng)了非金屬材料成型加工工藝及武器裝備的加快發(fā)展。1.2我國(guó)鍛造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)開發(fā)具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CAD/CAE/CAPP核心軟件。支持2-3家軟件企業(yè)，建立國(guó)產(chǎn)鍛造成形軟件研發(fā)生產(chǎn)基地，重點(diǎn)開發(fā)具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)成形分析軟件，并在行業(yè)內(nèi)推廣，降低分析軟件采購(gòu)成本，并擴(kuò)大成形分析軟件的應(yīng)用范圍，2021.9Forging&Metalforming57行業(yè)分析，提高國(guó)產(chǎn)軟件的可持續(xù)發(fā)展能力。牽頭行業(yè)協(xié)會(huì)與國(guó)外知名軟件公司建立合作關(guān)系，提高分析軟件的普及率，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)。在此規(guī)劃期內(nèi)，將開發(fā)出集三維造型與成形分析于一體的國(guó)產(chǎn)CAD/CAE/CAPP軟件，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率將達(dá)到5%以上。基本材料和技術(shù)。在新一輪的技術(shù)革命中，鍛造行業(yè)面臨著新的洗牌。企業(yè)級(jí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室仍需在新材料開發(fā)和傳統(tǒng)材料質(zhì)量提升上投入精力，以滿足特殊工況和傳統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量提升的需要。同時(shí)，加強(qiáng)冶煉、鍛造、熱處理、機(jī)加工、無(wú)損檢測(cè)等設(shè)備的工藝參數(shù)的定量和可視化研究，為穩(wěn)定質(zhì)量控制、缺陷預(yù)測(cè)和未來(lái)無(wú)人值班廠房建設(shè)奠定基礎(chǔ)。企業(yè)級(jí)研究需要在鍛造產(chǎn)品質(zhì)量、成本、交貨期等方面投入精力，利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)掌握影響產(chǎn)品制造過(guò)程的關(guān)鍵控制點(diǎn)。通過(guò)聯(lián)合研究，從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面對(duì)鍛造產(chǎn)品的常見技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了研究。優(yōu)化冶煉、鍛造，形成完善的配套體系。深入廣泛應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)軟件，實(shí)現(xiàn)新技術(shù)、低成本技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。鍛造行業(yè)的材料定制可以滿足材料訂制并對(duì)不一樣的成型加工工藝和不一樣的產(chǎn)品構(gòu)造開展優(yōu)化服務(wù)項(xiàng)目，確保鍛造成型過(guò)程的可靠性和最后產(chǎn)品品質(zhì)。鍛造商品的加工工藝設(shè)計(jì)和試制周期縮短20%～50%，工藝試驗(yàn)費(fèi)用降低20%以上。重大裝備核心基礎(chǔ)部件產(chǎn)品研發(fā)，提升可靠性。智能機(jī)器人控制板、濕式離合制動(dòng)系統(tǒng)研究與運(yùn)用、步進(jìn)電機(jī)梁機(jī)械臂研究與運(yùn)用。提升對(duì)柱塞泵、占比調(diào)速閥、在線監(jiān)測(cè)、四眼相機(jī)應(yīng)用技術(shù)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、壓力傳感器等技術(shù)在液壓機(jī)上的研發(fā)，使核心技術(shù)盡快達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心部件的自給自足。要實(shí)現(xiàn)鍛造行業(yè)的自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化制造，務(wù)必將新一代信息科技與鑄造工藝技術(shù)相融合，圍繞鍛造及鑄造工藝CAD、鍛造生產(chǎn)制造、鍛造產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)整個(gè)過(guò)程的各個(gè)階段，管理方法和服務(wù)項(xiàng)目，根據(jù)認(rèn)知系統(tǒng)、鍛造過(guò)程、系統(tǒng)和方式鍛壓技術(shù)得到智能化系統(tǒng)管理決策、精準(zhǔn)操縱和自執(zhí)行功能的云計(jì)算技術(shù)主要參數(shù)和信息內(nèi)容，數(shù)字化是起點(diǎn)和基礎(chǔ)，加大國(guó)內(nèi)數(shù)字設(shè)備和軟件的研發(fā)力度和市場(chǎng)滲透率。以自動(dòng)化、信息化為目標(biāo)，分兩個(gè)層次進(jìn)行改造升級(jí)：一是設(shè)備自動(dòng)化升級(jí)，重點(diǎn)推廣惡劣工作環(huán)境下的機(jī)器換人工作，全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝卸的改造升級(jí)。二是推進(jìn)中小企業(yè)信息化，包括以自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化為目標(biāo)的互聯(lián)網(wǎng)+自動(dòng)化鍛造企業(yè)升級(jí)工程、企業(yè)管理信息化工程、市場(chǎng)開發(fā)信息化工程等，以推動(dòng)實(shí)現(xiàn)智能制造為理想，龍頭企業(yè)全面開展網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和無(wú)人值守或“智能”工廠建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“人、機(jī)、物、法、環(huán)、測(cè)”的廠內(nèi)協(xié)同，以及上下游資源的網(wǎng)絡(luò)協(xié)作、區(qū)域資源協(xié)作和升級(jí)“智能”的設(shè)計(jì)、制造和管理。智能化是最終目標(biāo)，基于打造行業(yè)云平臺(tái)建立設(shè)備智能遠(yuǎn)程運(yùn)維和故障診斷專家系統(tǒng)，建立鍛造行業(yè)工藝設(shè)計(jì)驗(yàn)證、生產(chǎn)組織、過(guò)程控制和質(zhì)量控制的數(shù)字化雙模型，逐步完善鍛造單元系統(tǒng)的自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化，并將新一代人類智能技術(shù)與CPS系統(tǒng)深度融合，實(shí)現(xiàn)了一種自我感知、自我學(xué)習(xí)、自我決策、自我執(zhí)行、自我適應(yīng)的新型生產(chǎn)模式。結(jié)合5g時(shí)代的到來(lái)，突破傳統(tǒng)思維，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化專家系統(tǒng)，為企業(yè)提供運(yùn)營(yíng)服務(wù)。第2章零件分析2.1零件尺寸拔叉與調(diào)速手柄相接，坐落于手柄下方，是汽車變速器上的構(gòu)件，根據(jù)拔叉能夠轉(zhuǎn)動(dòng)正中間調(diào)速輪，能夠讓鍵入/輸出傳動(dòng)比更改，通常使用45鋼,ρ=7.827g/cm3，零件圖如圖2-1。圖2-1零件圖LINGJIA圖2-1零件圖LINGJIA2.2零件參數(shù)使用Creo畫出零件立體圖，并作出質(zhì)量和體積分析得出零件體積為23742.5mm3，質(zhì)量為0.186㎏。圖2-3零件分析LINGJIA圖2-2立體零件圖LINGJIA圖2-3零件分析LINGJIA圖2-2立體零件圖LINGJIA2.3冷鍛圖設(shè)計(jì)2.3.1分模面一般來(lái)說(shuō)為了方便把零件從模具中取出，鍛件的尺寸應(yīng)與零件尺寸大致相等。投影方向上面積最大的位置就是分模線位置。分模線應(yīng)盡量選擇在鍛件表面對(duì)稱中心，這樣可以找到模具的錯(cuò)位。為預(yù)防模具錯(cuò)位，同時(shí)使結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，分模線最好是直線。但是有些長(zhǎng)軸類鍛件其頭部尺寸較正常來(lái)說(shuō)比較大，直線性分模就不大適用了。取而代之的是，分開的部分應(yīng)該是折線。上下模的深度應(yīng)大致相等，如圖2-4所示。圖2-4分模位置圖2-4分模位置2.3.2加工余量和公差普通模鍛方法鍛造的鍛件很難滿足機(jī)器配件的要求，一般會(huì)有兩個(gè)問(wèn)題因?yàn)槊魇芰?，損壞，左右模移位，容積轉(zhuǎn)變，終端溫度波動(dòng)等緣故，鍛件樣子發(fā)生改變，且規(guī)格在一定范疇內(nèi)造成起伏。（2）因?yàn)殄懠韺邮軗p壞，表層質(zhì)量不容易確保。表層質(zhì)量小于機(jī)械加工規(guī)定。恰好是因?yàn)檫@兩個(gè)要素，在設(shè)計(jì)方案鍛件時(shí)，額外一層金屬材料包囊住零件，即容量。影響鍛件容量和尺寸公差的要素以及明確方式①鍛件的樣子繁雜指數(shù)S===0.225Vd鍛件體積Vb外廓包容體體積根據(jù)表2-1可知圖2-5外廓包容體圖2-5外廓包容體表2-1鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)程度等級(jí)表2-1鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)程度等級(jí)鍛件的較復(fù)雜，其形狀復(fù)雜系數(shù)為S3②鍛件材質(zhì)系數(shù)為M1低碳低合金含量鋼（<0.65%C）③模鍛件精度等級(jí)為普通級(jí)④明確容量和尺寸公差依據(jù)鍛件品質(zhì)、模鍛件精度級(jí)別、鍛件的樣子繁雜指數(shù)，通過(guò)查詢表2-2和表2-3可以看出表2-2表2-2可以得出鍛件內(nèi)外加工的余量（GB-T12362-2003）根據(jù)根據(jù)表2-3得知鍛件的有關(guān)數(shù)據(jù)（GB/T）12362-2003可知，水平方向和厚度方向均為1.0~1.5㎜，長(zhǎng)度公差為，寬度公差和高度公差為2.3.3模鍛斜度為將模鍛件從槽中取出，槽壁在制作時(shí)形成一定角度，即鍛傾斜度。鍛件某部分的坡度由金屬材料添充槽的深層H和總寬B的比率決策。窄槽深槽較大。經(jīng)計(jì)算得≤1.5,≤1,查表2-4和表2-5表2-4錘上模鍛件模鍛斜度數(shù)值表（GB/T）12361-2003表2-4錘上模鍛件模鍛斜度數(shù)值表（GB/T）12361-2003表2-5圓角半徑計(jì)算表表2-5圓角半徑計(jì)算表得α=5°β=5°內(nèi)外圓角半徑R=2°2.3.4冷鍛圖冷鍛圖如圖2-6所示圖2-6冷鍛圖圖2-6冷鍛圖第3章繪制計(jì)算毛坯圖在長(zhǎng)軸類鍛件終鍛前，宜將沿中心線橫截面相同的材料預(yù)制構(gòu)件成不一樣截面的正中間坯料，使正中間坯料的截面類似相當(dāng)于含有毛刺的鍛件中相對(duì)應(yīng)的截面。根據(jù)要求推算出來(lái)的毛坯一般稱之為測(cè)算毛坯。3.1按名義尺寸繪制冷鍛件圖。當(dāng)制作測(cè)算毛坯圖時(shí)，制作出鍛件的正視圖。3.2計(jì)算鍛件截面積。最先要在圖上選多個(gè)個(gè)能夠表明鍛件輪廓的點(diǎn)，按3-1式測(cè)算出各橫截面。i=1，2，3，（3-1）

第i個(gè)截面的計(jì)算毛坯截面積第i個(gè)截面的面積第i個(gè)截面處毛邊的截面積充滿系數(shù)，取0.7按照參考文獻(xiàn)1的表4-15先假設(shè)為74mm23.3選擇適當(dāng)?shù)纳炜s比M。計(jì)算Fi計(jì)，即，把各hi計(jì)的頂點(diǎn)用樣條曲線連接，如此便得到了計(jì)算毛坯截面圖。3.4確定計(jì)算毛坯直徑di計(jì)。通過(guò)di計(jì)=1.13式計(jì)算di計(jì)，把各di計(jì)的頂點(diǎn)用樣條曲線連接，這般便獲得了測(cè)算毛坯直徑圖。詳細(xì)的測(cè)算毛坯圖應(yīng)當(dāng)包括鍛件圖的一個(gè)正視圖、剖面圖和直徑圖三個(gè)組成部分。3.5修正Fi計(jì)和di計(jì)。針對(duì)樣子差別很大的鍛件，不利金屬材料流動(dòng)性，影響精度。因此對(duì)截面圖和直徑圖進(jìn)行修正，用樣條曲線修改，使之不妨礙金屬流動(dòng)和加工。3.6求F均，d均，h均。依據(jù)測(cè)算毛坯剖面圖和直徑圖便于提出均值截面F均和平均直徑d均，為零件體積加上毛邊體積，為27467.7mm3，L計(jì)為鍛件長(zhǎng)度為70.8mm。3.7計(jì)算毛坯圖根據(jù)上述設(shè)計(jì)步驟畫出計(jì)算毛坯圖如圖3-1所示圖3-1計(jì)算毛坯圖圖3-1計(jì)算毛坯圖1234567Fi計(jì)mm2448.55495.5401.8659.8515.04286.5277.5hi計(jì)mm14.9516.5213.2921.9917.129.559.25di計(jì)mm23.9325.1522.6529.0325.6419.1318.82891011121314Fi計(jì)mm2296.4315.4370.4326.4181.5135.3122.3hi計(jì)mm9.8810.5112.3510.886.054.514.08di計(jì)mm19.4620.0721.7520.4215.2213.1412.50表3-1計(jì)算毛坯圖各截面數(shù)據(jù)表3-1計(jì)算毛坯圖各截面數(shù)據(jù)第4章坯料尺寸確定模鍛毛坯的體積應(yīng)包括鍛造本體、在機(jī)加工中切削下體積和耗損容積的總數(shù)。材料截面規(guī)格及長(zhǎng)短能夠以測(cè)算毛坯為基本開展測(cè)算，再依據(jù)熱鍛的特點(diǎn)，采用的制坯加工工藝和鍛方式明確。4.1坯料截面積為計(jì)算毛坯頭部最大尺寸處截面積，系數(shù)取0.754.2坯料體積鍛件體積(mm2),計(jì)算時(shí)取鍛件正公差之半;毛邊體積(mm2)連皮體積(mm2);火耗,按表4-1選取(第2次以后返爐加熱時(shí)取小的系數(shù))加熱次數(shù),i=1,2,3,...表4-1不同加熱爐中加熱鋼的一次火耗率表4-1不同加熱爐中加熱鋼的一次火耗率內(nèi)孔直徑小于30，無(wú)連皮，采取壓凹，一次加熱，火耗取1.0%，金屬無(wú)法充滿毛邊，通常取倉(cāng)部的50%，零件周長(zhǎng)為219.45mm。4.3坯料長(zhǎng)度所選規(guī)格鋼坯截面積鉗口夾頭長(zhǎng)度經(jīng)過(guò)坯料體積和坯料截面積計(jì)算長(zhǎng)度為65.14mm，鉗夾頭長(zhǎng)度取20mm，故坯料長(zhǎng)度為85mm。第5章確定制坯工步在長(zhǎng)軸類鍛件開展終端以前，必須將相同橫截面的材料預(yù)制構(gòu)件成測(cè)算坯料的樣子。因而，需要采用適度流程，如拔長(zhǎng)，滾擠，卡壓等，把構(gòu)件不必要的金屬材料遷移到頭頂部。遷移金屬材料的量與繁雜指數(shù)相關(guān)：5.1計(jì)算繁重系數(shù)金屬流向頭部的繁重系數(shù)金屬沿軸向流動(dòng)的繁重系數(shù)桿部斜率計(jì)算毛坯的最大直徑(mm)計(jì)算毛坯的最小直徑(mm)d拐桿部與頭部轉(zhuǎn)接處的直徑，又稱為拐點(diǎn)處直徑(mm)計(jì)算毛坯桿部長(zhǎng)度(mm)5.2選擇制坯工步圖5-1長(zhǎng)軸類鍛件制坯工步選用范圍圖表圖5-1長(zhǎng)軸類鍛件制坯工步選用范圍圖表根據(jù)繁重系數(shù)，圖5-1查得，可采用拔長(zhǎng)加閉滾，另外因?yàn)槭遣嫘瘟慵?，外加預(yù)鍛，最后終鍛成型。模鍛錘噸位計(jì)算合理選擇鍛錘的噸位，不僅能獲得高質(zhì)量的鍛件，而且能節(jié)能，保證正常生產(chǎn)，保證必須的用壽命。雖然怎么算變形力的理論方法很多，但由于模鍛過(guò)程是一個(gè)瞬態(tài)動(dòng)態(tài)過(guò)程，受多種因素的制約，很難計(jì)算到十分精確的數(shù)值。因此，為便于生產(chǎn)，工程師一般會(huì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或近似的公式來(lái)選擇設(shè)備噸位。根據(jù)式6-1，按鍛件在分模面上的投影面積、鍛件復(fù)雜程度和變形抗力大小確定模鍛錘噸位。（6-1）合金變形抗力系數(shù)，查表6-1鍛件復(fù)雜程度系數(shù),查表6-1表6-1系數(shù)的值不包括毛邊的模鍛件在分模面上的投影面積1847.4mm表6-1系數(shù)的值圖6--1圖6--1分模面上的投影得，故取1t。第7章終鍛型槽設(shè)計(jì)7.1熱鍛圖設(shè)計(jì)終鍛槽是各種各樣槽中起到關(guān)鍵的槽，用于進(jìn)行鍛件的最后成型。終鍛槽是依據(jù)熱鍛工程圖紙開展生產(chǎn)制造和檢測(cè)的，所以在設(shè)計(jì)方案終鍛槽前務(wù)必設(shè)計(jì)方案熱鍛工程圖紙。冷鍛圖是熱鍛件圖制作的第一步，但其中的數(shù)值也存在差異。首先，熱鍛圖尺寸和高度尺寸要根據(jù)分模面來(lái)繪制，以方便加工和檢測(cè)。其次，如果鍛件中存在孔要鍛造，應(yīng)在熱鍛圖中把連皮畫出。再次，考慮金屬冷縮，熱鍛圖上的所有尺寸都應(yīng)考慮,即按下式計(jì)算熱鍛件圖尺寸:熱鍛件尺寸（mm）冷鍛件尺寸（mm）終鍛溫度下金屬的收縮率，取1.2%熱鍛圖如圖7-1圖7-1熱鍛圖圖7-1熱鍛圖7.2連皮由于鍛件內(nèi)螺紋直往低于25毫米，連皮在鍛造時(shí)鍛出較為艱難，需要應(yīng)選用壓凹的方式，其目的是使鍛件能飽滿成型7.3毛邊槽設(shè)計(jì)毛邊槽時(shí)采用計(jì)算法，計(jì)算毛邊槽橋部高度用經(jīng)驗(yàn)公式，即--鍛件質(zhì)量根據(jù)查表7-1確定毛邊槽其他尺寸。表7-1按橋部高度h確定的毛邊槽尺寸（參見圖7-2）表7-1按橋部高度h確定的毛邊槽尺寸（參見圖7-2）圖7-2毛邊槽簡(jiǎn)圖圖7-2毛邊槽簡(jiǎn)圖根據(jù)表中數(shù)據(jù)最終取值為：7.4鉗口鉗口坐落于終鍛槽和預(yù)鍛槽前面的凹腔。鉗口用來(lái)夾緊坯料，有利于從槽中取下鍛件。另一個(gè)是進(jìn)膠口，用以澆注鉛或金屬鹽試品開展檢驗(yàn)。鉗口頸坐落于鉗口與凹形槽，其目的是提升鍛件與筒夾連接的彎曲剛度，便捷鍛件脫模，也用以澆注鉛水亦或者金屬鹽液，鉗口如圖7-3。圖7-3鉗口圖7-3鉗口鉗口尺寸根據(jù)表7-2和表7-3取表7-2鉗口尺寸單位：mm表7-2鉗口尺寸單位：mm表7-3鉗口頸尺寸單位：mm表7-3鉗口頸尺寸單位：mm鉗夾頭直徑和坯料直徑相同，故7.5終鍛型槽終鍛型槽如圖7-4所示圖7-4終鍛型槽圖7-4終鍛型槽第8章預(yù)鍛型槽8.1預(yù)鍛型槽的設(shè)計(jì)預(yù)鍛有三種功能，一種是劈開叉口部分的毛坯，另一種是填充頭部，第三種是增強(qiáng)終鍛模膛的壽命，尤其是飛邊橋部的壽命。由于鍛件一般為冷態(tài)切邊，減少飛邊橋的磨損對(duì)切邊質(zhì)量至關(guān)重要。在預(yù)鍛時(shí)設(shè)置阻力槽，以限制分裂金屬向外流動(dòng)。當(dāng)鍛件的叉部間距比較小時(shí)，則要在預(yù)鍛槽內(nèi)設(shè)計(jì)劈料臺(tái)。在預(yù)鍛過(guò)程中，金屬被坯料臺(tái)擠壓到兩側(cè)并流入叉槽。一般情況下采用圖8-1,有關(guān)尺寸如下:圖8-1劈料臺(tái)圖8-1劈料臺(tái)尺寸根據(jù)零件圖確定預(yù)鍛型槽拔模角應(yīng)比終鍛型槽拔模角大，當(dāng)終鍛型槽拔模角為5時(shí)，預(yù)鍛型槽拔模角為7或者減少深度。8.2預(yù)鍛型槽預(yù)鍛型槽如圖8-2所示圖8-2預(yù)鍛型槽圖8-2預(yù)鍛型槽第9章制坯工步型槽設(shè)計(jì)確定了模鍛工序的工步，另一個(gè)任務(wù)就是設(shè)計(jì)制坯型槽。9.1拔長(zhǎng)型槽拔長(zhǎng)型槽重點(diǎn)是降低部分截面，提升坯料長(zhǎng)短。型槽是在控制模塊的邊沿，上述由坎部、倉(cāng)部和鉗口三部分構(gòu)成。閉式拔長(zhǎng)型槽多用于細(xì)長(zhǎng)鍛件,這里的指拔長(zhǎng)部分的長(zhǎng)短，α是指拔長(zhǎng)部分的薄厚。主要是明確拔長(zhǎng)坎高度a，總寬度是b，拔長(zhǎng)坎長(zhǎng)短c等規(guī)格。因?yàn)檫x開式，，坎高坎長(zhǎng)型槽寬度表9-1系數(shù)k表9-1系數(shù)k1k2表9-2系數(shù)k表9-2系數(shù)k4表9-3系數(shù)k表9-3系數(shù)k3根據(jù)參考文獻(xiàn)1的表9-19-29-3拔長(zhǎng)型槽如圖9-1所示圖9-1拔長(zhǎng)型槽圖9-1拔長(zhǎng)型槽9.2滾擠型槽滾擠型槽關(guān)鍵降低坯料部分總面積，提升另一部分的總面積，使胚料沿徑向的容積遍布達(dá)到胚料測(cè)算的規(guī)定。具備小量拉撥，軋制和消除氧化皮的作用。滾擠型槽是由鉗口，本身和毛邊槽構(gòu)成。鉗口是在夾緊快速夾具和夾緊細(xì)板坯。毛刺槽用以容下滾擠壓成型時(shí)造成的頂端毛刺，本身使胚料形變，從預(yù)估毛坯的基本上設(shè)計(jì)方案滾擠型槽，主要確定槽高H，寬度B等相關(guān)尺寸。棒材直徑：滾擠型槽寬度：滾擠型槽長(zhǎng)度：根據(jù)熱鍛圖確定型槽高：根據(jù)表9-4確定表9-4確定滾擠型槽高度的系數(shù)表9-4確定滾擠型槽高度的系數(shù)鉗口處：取14mm毛刺槽：根據(jù)表9-5表9-5尾部小槽尺寸單位：mm表9-5尾部小槽尺寸單位：mm標(biāo)注位置如圖9-2所示圖9-2滾擠型槽尺寸標(biāo)注位置圖9-2滾擠型槽尺寸標(biāo)注位置型槽橫截面的狀態(tài)每次毛坯直徑低于80毫米，適合使用弧狀型槽（根據(jù)下圖9-3(a)得知)；當(dāng)毛坯直徑超過(guò)80毫米的時(shí)候，能夠選擇棱形橫截面型槽（通過(guò)下圖9-3(b)能夠得知)。圖9-3閉式滾擠型槽選擇的圖9-3閉式滾擠型槽選擇的截面方式因?yàn)槊髦睆叫∮?0mm，故選取圓弧形截面型槽。滾擠型槽尺寸如圖9-4所示圖9-4滾擠型槽圖9-4滾擠型槽第10章錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.1型槽排布當(dāng)預(yù)鍛模膛和終鍛模膛一起存在時(shí)，應(yīng)該考慮兩者的布局。一是要在模具強(qiáng)度的條件下，力求彼此接近。另一個(gè)原因是終鍛模膛比預(yù)鍛模膛更接近鍛模中心。終鍛模膛與預(yù)鍛膛的大概排列簡(jiǎn)圖圖10-1，當(dāng)預(yù)鍛模膛偏離較大時(shí)，仍應(yīng)使模膛中心在燕尾承擊面之內(nèi)，見圖10-2。模膛中心超出燕尾承擊面，有將鍛模打裂的危險(xiǎn)。經(jīng)過(guò)后續(xù)計(jì)算知預(yù)鍛終鍛間的距離為36mm，為131mm，所以終鍛中心距離燕尾距離為44mm，預(yù)鍛中心距離為87mm。圖10-1終鍛與預(yù)鍛的布置當(dāng)模具表面有三個(gè)以上的槽時(shí)，應(yīng)根據(jù)槽的奇數(shù)偶數(shù)數(shù)來(lái)處理槽的排。當(dāng)制坯槽的數(shù)量比較多時(shí)，槽的排列應(yīng)與加熱護(hù)、切邊機(jī)位置相適應(yīng)，并按工序順序排。一般來(lái)說(shuō)，方向只能改變一次，以減少鋼坯往返次數(shù)。圖10-1終鍛與預(yù)鍛的布置圖10-2模膛中心不應(yīng)超出圖10-2模膛中心不應(yīng)超出燕尾承擊面10.2型槽壁厚10.2.1模膛至外壁的壁厚如圖10-3所示圖10-3模膛至外壁的壁厚圖10-3模膛至外壁的壁厚根據(jù)表10-1取表10-1系數(shù)k表10-1系數(shù)k1拔長(zhǎng)滾擠10.2.2終鍛模膛與預(yù)鍛模膛的壁厚如圖10-4所示圖10-4圖10-4終鍛與預(yù)鍛的壁厚根據(jù)表10-2取表10-2系數(shù)k表10-2系數(shù)k210.2.3制坯模膛的壁厚根據(jù)下圖10-5能夠得出，制坯模膛承受力小，壁厚也小。其最少壁厚S）是~10毫米，為了避免打裂，取它的值是10毫米。圖10-5制坯模膛的壁厚圖10-5制坯模膛的壁厚圖形10.2.4錯(cuò)移力的平衡和鎖扣的設(shè)計(jì)當(dāng)鍛件的分模是斜坡時(shí)，左右模管理中心間距相距較遠(yuǎn)時(shí)，在開展自由鍛的時(shí)候會(huì)造成水準(zhǔn)作用力，使左右模產(chǎn)生挪動(dòng)。結(jié)果不但給鍛件產(chǎn)生織構(gòu)，另外會(huì)給鍛件的規(guī)格精密度和加工的剩余量不好的影響，并且能夠讓滑軌的損壞加速，而且和造成錘桿的使用壽命降低。所以，應(yīng)設(shè)計(jì)方案有效的鍛模構(gòu)造來(lái)均衡水準(zhǔn)分量。每次鍛件分模面起伏H不是很明顯(<15毫米)，,可把鍛件斜放，造成方位反過(guò)來(lái)、尺寸相同的水準(zhǔn)作用力，能夠做到當(dāng)然清除鍛模錯(cuò)移的目的，通過(guò)下圖10-6可以得知。圖10-6鍛件斜放圖10-6鍛件斜放10.3模塊尺寸及要求10.3.1承擊面鍛時(shí)要留出充足的觸碰總面積，以防止模具表層下移。承擊面的尺寸憑數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)明確，下表10-3就是各載貨量鍛錘的鍛模承擊面最少規(guī)定值表10-3最小的表10-3最小的承擊總面積1噸錘承擊面為300cm2，模膛、飛邊槽、鉗口面積為306.96cm2，故模塊面積最少達(dá)到606.96cm2。10.3.2模鍛錘裝?？臻g確定模塊尺寸應(yīng)符合鍛錘的裝?？臻g要求，符合模塊規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。模鍛錘的裝?？臻g尺寸在JB/T1843—1999中作了規(guī)定，但固定鍛模的燕尾和鍵槽部分則尚未制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。圖10-7及表10-4為JR/T1843-1999中的有關(guān)參數(shù)。圖10-7模鍛錘裝模空間圖10-7模鍛錘裝?？臻g表10-4JB/T1843-1999中的鍛錘參數(shù)表10-4JB/T1843-1999中的鍛錘參數(shù)10.3.3模塊寬度鍛模側(cè)璧與鍛錘導(dǎo)軌之間應(yīng)有一定的間隙,這是為了:圖10-8模塊最大寬度單位：mm圖10-9模塊最小寬度單位：mm圖10-8模塊最大寬度單位：mm圖10-9模塊最小寬度單位：mm1)左右調(diào)鍛模時(shí)，不干涉導(dǎo)軌。2)錘頭修復(fù)后，導(dǎo)軌間的距離縮小，不會(huì)干擾導(dǎo)軌。因此，在確定鍛模的最大寬度時(shí)，側(cè)壁與導(dǎo)軌間的間隙不應(yīng)小于20mm。如圖10-8所示，此外，有必要注意鍛模寬度處于正公差。如有必要，鍛模側(cè)壁應(yīng)加工成限制其寬度。模塊的最小寬度應(yīng)保證定位鍵和楔塊放置平穩(wěn)，增加的墊片不會(huì)出來(lái)，如圖10-9所示。燕尾槽取200mm寬，導(dǎo)軌間距520mm，故模塊寬度取值范圍為220mm~480mm根據(jù)各型槽寬度和壁厚計(jì)算，模塊寬度取378.65，取整為380mm，加上檢驗(yàn)角刨去的5mm，為385mm。10.3.4模塊高度圖10-10模塊的高度圖10-10模塊的高度因?yàn)殄懩Ｒ?，要確定新鍛模高度H，也要確定翻新后的最小高度Hmin。見圖10-10和表10-5。表10-5模塊的高度單位：mm表10-5模塊的高度單位：mm1噸錘取320mm，上下模各160mm，其中包括燕尾槽深50mm。10.3.5模塊長(zhǎng)度當(dāng)鍛件非常長(zhǎng)時(shí)鍛模長(zhǎng)短超過(guò)鉆頭之外時(shí)，能夠讓外伸鉆頭的長(zhǎng)短低于控制模塊的最小薄厚，這就是:l≤hmin圖10-11模塊的最大長(zhǎng)度圖10-11模塊的最大長(zhǎng)度當(dāng)終鍛模膛超出錘頭長(zhǎng)度較小時(shí),可允許伸出錘頭的長(zhǎng)度到:l≤1.2hmin根據(jù)表10-8知錘頭為84mm，型腔長(zhǎng)度比錘頭長(zhǎng)，根據(jù)模塊高度知hmin為110mm，故可取到194mm，已知模塊寬度433mm，根據(jù)承擊面模塊長(zhǎng)度最小為140.02mm，取整加長(zhǎng)為145mm，加上檢驗(yàn)角5mm，為150mm。10.3.6模塊質(zhì)量上控制模塊的較大品質(zhì)小于模鍛錘載貨量的35%。上模品質(zhì)太大會(huì)影響模鍛錘的實(shí)際操作協(xié)調(diào)能力或減少錘的嚴(yán)厲打擊高效率。下模塊的質(zhì)量則無(wú)上述限制。根據(jù)上模塊長(zhǎng)度、寬度、高度計(jì)算得質(zhì)量為78.4kg，小于35%，合格。10.3.7鍛模檢驗(yàn)角為了給生產(chǎn)定基準(zhǔn)，給上下模具對(duì)齊找基準(zhǔn)，鍛模上設(shè)定檢驗(yàn)角。檢驗(yàn)角是鍛模側(cè)邊上由2個(gè)生產(chǎn)加工表層組成的90°角。組成檢驗(yàn)角的表層即是檢測(cè)面，檢測(cè)面規(guī)定刮平，刨進(jìn)深層5毫米。見圖10-12。圖10-12檢驗(yàn)角與檢驗(yàn)面圖10-12檢驗(yàn)角與檢驗(yàn)面檢驗(yàn)面的高度應(yīng)使鍛模最后翻新后,每塊鍛模上尚余約30mm高的平面。在上下模翻新量基本相等的情況下，可用下式計(jì)算新鍛模的檢驗(yàn)面高度:式中h—--每扇新鍛模檢驗(yàn)面高度（mm);H—-新模高度(mm);Hmin—鍛模翻新后的最小高度(mm);10.4錘鍛模的緊固方式10.4.1燕尾及鍵槽鍛模的燕尾及鍵槽根據(jù)裝模零件—精準(zhǔn)定位鍵、固緊楔、墊圈等與鉆頭及砧座相結(jié)合,見圖10-13。圖10-13鍛模與鍛錘的連接圖10-13鍛模與鍛錘的連接燕尾及鍵槽根據(jù)鍛錘的工藝規(guī)格設(shè)計(jì)。圖10-14及表10-6即為與表10-7、表10-8相適應(yīng)的燕尾及鍵槽。設(shè)計(jì)鍛模時(shí),基本不會(huì)注明燕尾及鍵槽尺寸，只需標(biāo)出其代號(hào)即可。制造鍛模時(shí),按燕尾及鍵槽的標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行加工。圖10-14鍛模的燕尾及鍵槽圖10-14鍛模的燕尾及鍵槽燕尾高度應(yīng)比鍛錘燕尾槽的深度高0.5~1mm，確保鍛模不會(huì)折斷，因此燕尾肩平面不懸空。因?yàn)檠辔才c鍛模臺(tái)肩間的距離很大，圓弧不應(yīng)太小，也不應(yīng)與錘子或砧接觸。圓弧上不許有明顯的工具印痕，以避免應(yīng)力集中。表10-6鍛模的燕尾及鍵槽單位：mm表10-6鍛模的燕尾及鍵槽單位：mm表10-7燕尾槽尺寸表10-7燕尾槽尺寸表10-8定位鍵槽尺寸表10-8定位鍵槽尺寸燕尾為鍵槽起重孔10.4.2鍵通過(guò)鍵確定鍛模在鍛錘上的前后位置。其形狀尺寸如圖10-15及表10-9所示。表10-9鍵單位：mm表10-9鍵單位：mm圖10-15鍵圖10-15鍵因?yàn)槭?t錘，故選型號(hào)。10.4.3楔楔的作用是將鍛模燕尾固緊在錘頭或砧座上，其形狀尺寸如圖10-16及表10-10、10-11所示。圖10-16圖10-16楔表10-10表10-10楔的長(zhǎng)度單位：mm表10-11表10-11楔單位：mm表10-11表10-1110.4.4墊片墊片在使用鍛模時(shí)，依據(jù)具體情況與鍵或楔相互配合功效。墊圈的材料為45、50或65Mn，采用冷軋板切割成,其厚度為0.5mm、0.75mm、1mm、2mm、3mm、5mm等。10.4.5各零件所處位置如圖所示如圖10-17所示圖10-17鍛模與鍛錘的聯(lián)接圖10-17鍛模與鍛錘的聯(lián)接圖10-17鍛模與鍛錘的聯(lián)接圖10-17鍛模與鍛錘的聯(lián)接1、7—緊固鍥2、5—燕尾3—錘頭4、10—定位鍵6—砧座8、9—墊片第11章鍛后熱處理根據(jù)書上所學(xué)，鍛造能夠更改零件的組織和特性。鍛件的組織和特性得到了綜合性提升。鍛造能清除澆鑄中的缺點(diǎn)，比如出氣孔，縮松，枝晶等。依據(jù)金屬材料和加工硬化的塑變，能夠做到優(yōu)化粗晶，能夠得到高密度的金屬材料組織，從而做到提升鍛件特性的總目標(biāo)。在設(shè)計(jì)零件的過(guò)程中，零件的應(yīng)力方向和纖維結(jié)構(gòu)方向通過(guò)正確的選擇，就可以提高零件的抗沖擊性能。但是經(jīng)過(guò)鍛造后，零件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量應(yīng)力，這些應(yīng)力相互纏結(jié)，產(chǎn)生加工硬化，對(duì)后續(xù)的加工產(chǎn)生影響，可進(jìn)行一定的熱處理手段消除纏結(jié)的應(yīng)力，為后續(xù)的切割做準(zhǔn)備。退火就是熱處理手段的一種，將毛坯的溫度加熱到臨界點(diǎn)以上或以下，然后?；?，讓毛坯跟隨爐子一起緩慢冷卻，力求得到接近平衡的組織。退火熱處理主要目的是使毛坯化學(xué)成分和組織均勻化，細(xì)化其晶粒尺寸，消除在鍛造過(guò)程中的形變和產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象，增加鋼的成型性和可加工性，并為淬火準(zhǔn)備組織。完全退火用于含碳量為0.3%~0.6%的亞共析鋼，其目的同退火處理一樣，調(diào)整零件硬度方便加工，提高零件的可加工性。針對(duì)低碳鋼和過(guò)共析鋼而言，完全淬火不能適合了。低碳鋼從開展完全淬火后能夠造成其強(qiáng)度減少，對(duì)鉆削生產(chǎn)加工導(dǎo)致不好影響。不完全退火零件屬于（亞共析鋼）或(過(guò)共析鋼)之間，將其加熱到某溫度區(qū)間，然后經(jīng)過(guò)保溫后，緩慢冷卻，以達(dá)到近乎平衡結(jié)構(gòu)的目的。由于零件被加熱的溫度在鐵素體區(qū)和奧氏體區(qū)之間，滲碳體或先共析鐵素體的分布和形態(tài)基本沒有改變。如果原亞共析鋼組織中的鐵素體均勻細(xì)小，但珠光體板之間的距離較小，硬度和晶粒大，通過(guò)進(jìn)行不完全退火處理，就可以獲得到較低硬度的零件。不完全退火的溫度低，時(shí)間短，假如工藝水平合格，組織合理，亞共析鋼鍛件的完全退火可以被不完全退火代替。熱處理的另一種工藝為正火，正火是將零件加熱到或高于適當(dāng)溫度，然后采取空冷的手法，以達(dá)到獲得類珠光體組織的目的。對(duì)于亞共析鋼來(lái)說(shuō)，采取正火和完全退火的加熱溫度相似，但和完全淬火對(duì)比，淬火制冷速率比完全淬火低，開展變化的溫度很低，而且開展淬火的組織中珠光體組織較為細(xì)，所以零件的抗壓強(qiáng)度和硬度相比較都很好。對(duì)于含碳量小于0．25％的低碳鋼，可以用正火代替退火。因?yàn)檎鹄鋮s速度快，可有效預(yù)防低碳鋼沿晶界析出三次滲碳體，進(jìn)而可以提升鍛壓件的冷變形能力。正火也可以增加零件的硬度和低碳鋼的易切削性。在不進(jìn)行其他熱處理工藝的情況下，通常采用正火處理，可以細(xì)化零件晶粒，提升低碳鋼的強(qiáng)度。中碳鋼的含碳量在0.25%~0.5%之間，也可考慮采用正火來(lái)代替退火。雖然中碳鋼經(jīng)過(guò)正火后的硬度接近上限，但仍可以進(jìn)行加工，畢竟正火成本低，生產(chǎn)率高。對(duì)于含碳量0.5%~0.75%的鋼，碳含量高，硬度比退火鋼高，因此機(jī)械加工進(jìn)行困難。所以一般可以采用完全退火來(lái)降低硬度，提升機(jī)械加工性能。碳含量在0.75%之上的鋼大部分被稱作中碳鋼，高碳鋼在選用退火解決的情況下。假如有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)析出，應(yīng)先采用正火處理，消除，提高性能。因?yàn)樘己弯X合金元素成分提升的影響，過(guò)冷奧氏體的可靠性也伴隨著提升，TTT曲線圖往右邊偏位。中碳及中碳碳素鋼歷經(jīng)淬火工藝后其強(qiáng)度過(guò)高，對(duì)機(jī)械加工不方便，所以能夠考慮到選用完全退火處理。特別是在鋁合金元素較多的鋼，其機(jī)構(gòu)十分平穩(wěn)，就算不可以得到馬氏體和貝氏體的慢制冷標(biāo)準(zhǔn)下，也可以得到有關(guān)組織。然后，為了更好地消除地應(yīng)力，減少?gòu)?qiáng)度，提高鉆削生產(chǎn)加工特性，應(yīng)及時(shí)采取高溫回火處理零件。另外，考慮到使用性能，如果鋼材或零件的應(yīng)力不大，對(duì)于性能的要求不嚴(yán)格，則不用考慮調(diào)質(zhì)處理，可以采用正火為最終熱處理。因?yàn)檎鹕a(chǎn)周期短，操作便捷，成本比其他熱處理低等一系列優(yōu)點(diǎn)。在達(dá)到鋼材使用、工藝和壽命性能的前提條件下，盡可能考慮采用正火來(lái)代替退火。本鍛件采用的是45鋼，=0.45%，可用正火代替退火，提高切削性能。第12章機(jī)加工零件及后續(xù)處理12.1機(jī)加工歷經(jīng)鍛后熱處理工藝，鍛件的加工性獲得提升，采用銑床對(duì)鍛件進(jìn)行加工，首先進(jìn)行切邊，把毛邊槽切掉，后根據(jù)熱鍛圖和冷鍛圖確定機(jī)械加工余量，進(jìn)行粗銑和精銑。因?yàn)殄懺鞎r(shí)不能直接將孔鍛出，采用了壓凹的方式，故在進(jìn)行機(jī)加工的時(shí)候需要對(duì)其進(jìn)行鉆孔和擴(kuò)孔以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。12.2表面淬火加工后，為進(jìn)一步提升零件的強(qiáng)度，可以在零件的表面施行淬火處理。零件表面淬火是熱處理的其中一種方法，屬于四把火中的淬火，它的操作過(guò)程是把工件快速加熱，達(dá)到其淬火的溫度，快速降溫，如油冷和水冷，只為了得到零件表面一層的淬火組織。軸類零件如齒輪，凸輪，曲軸通常在產(chǎn)生使用在產(chǎn)生交變載荷的工作工作環(huán)境下工作，如拉壓剪扭彎的復(fù)合場(chǎng)，并且還會(huì)同時(shí)承受沖擊和與其他零件的摩擦。所以零件的表面承受應(yīng)力要比中心承受的高。因此，則需要零件的表面要有比較高強(qiáng)、硬度和耐磨性，型芯除了要有足夠的強(qiáng)度，還要有塑性和韌性。表面淬火則可以使表面滿足硬度和芯部韌性的性能要求。感應(yīng)加熱淬火就是表面淬火的一種方法。中碳鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼通常使用感應(yīng)加熱淬火，這種鋼材一般用來(lái)制造機(jī)床，汽車和拖拉機(jī)齒輪，軸和其他零件。因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)中的坯料是45鋼，所以感應(yīng)加熱表面淬火可以用來(lái)提高性能。噴射冷卻法是感應(yīng)加熱中常用的冷卻方法?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)液體壓力，溫度和噴射時(shí)間來(lái)控制冷卻速度。在進(jìn)行表面淬火后，工件表面應(yīng)再進(jìn)行一次低溫回火，以降低硬度和脆性，并保持較高的硬度和耐磨性。回火方法包括爐內(nèi)回火和自回火?；鼗饻囟?50~180℃，回火時(shí)間1~2h。自回火的定義是利用工件內(nèi)部的余熱，通過(guò)控制噴射冷卻的時(shí)間，進(jìn)而可以利用工件內(nèi)部余熱，對(duì)表面進(jìn)行回火。第13章經(jīng)過(guò)各工步后零件三維視圖13.1拔長(zhǎng)工