§3 - 2 自由锻 Open Die Forging

1. §3-2自由锻Open Die Forging • 概念：只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上下砧间对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件。坯料的四周表面为自由表面，变形不受限制，故称为自由锻。 • 特点： • 金属坯料在抵铁间受压变形时，可朝各个方向自由流动，不受限制。 • 工艺灵活，所用工具简单，设备和工具的通用性强，成本低。 • 自由锻锻件精度较低，加工余量较大，生产率低， • 其形状和尺寸主要由操作者的技术来控制。 • 应用 • 一般只适合于单件、小批量生产。 • 自由锻也是锻制大型锻件的唯一方法。

2. 一、自由锻工艺规程的制定 • 绘制锻件图 • 确定变形工艺 • 计算坯料质量及尺寸 • 选择锻造设备和工具 • 确定锻造温度范围和加热、冷却及热处理规范 • 提出锻件技术要求及验收要求 • 填写工艺卡等。

3. 1.绘制锻件图Forging Drawing 在零件图的基础上，考虑加工余量、锻造公差和余块，并结合自由锻工艺特点而绘制成的 • 加工余量Allowance for Finish • 锻造公差 Tolerance(见表2－4和表2－5） • 工艺余块 Excess Metal（为简化锻件形状而增加的多余金属。

7. 2. 确定变形工序 Forming Process Determination • 依据：锻件的形状特征、尺寸、技术要求以及自由锻变形工序特点。 • 基本工序 下料 Cropping 镦粗 Compression 拔长 Drawing out 冲孔 Punching 弯曲 Bending 切割 Cutting 扭转 Twisting 错移 Offset • 辅助工序 倒棱Chamfering 压肩 Necking 压痕 Indentation • 精整工序

11. 3．计算坯料质量及尺寸 Weight and Dimension Calculation of blank • 原材料：Raw Material • 坯：Billet，Blank • 锻件：Forging G坯 = G锻+ G损 = G锻+ G烧 + G切（或G芯）

12. (1) 盘类锻件Pan，Hollow Forging ： • 镦粗方式 • 坯料的高径比应满足H0/D0=1.25～2.5 • D计=(0.8-1.0)V坯1/3（v坯＝π/4*D2计*H)（方截面坯料：V坯＝A计2×H≤2.5A计3；A计≥0.74×V坯1/3） (2) 轴类锻件Axostyle ： • 拔长方式 • 坯料截面积应满足： F坯≥ y·Fmax • 采用圆截面坯料时, D计≥y1/2Dmax (3)齿轮轴类Gear Shaft ：

13. 4. 选定锻造设备Equipment Choose • 根据锻件的类型、材料、尺寸和质量 • 车间现有的设备条件。

14. 5．确定锻造温度范围 (始锻温度低于AE线150～250℃,碳钢的终锻温度如图3-2所示)

15. 二、自由锻工艺规程实例

18. 作业： 1、自由锻的工序包括哪些内容？其中基本工序有哪些？ 2、绘制自由锻锻件图要考虑 哪些因素？