模型锻造工艺设备及产品介绍——模具行业从业者必备知识手册
-
质量管控, 工艺工程, 数控加工, 钢材处理 | 19
模型锻造工艺设备及产品介绍
常州精棱铸锻有限公司
锻造厂设备配置简介
公司锻造厂拥有各种设备300余台，其中锻压设备80余台。主要锻压设备为：2500吨热模锻压力机 2500吨高能螺旋压力机、1000吨摩擦压力机 1吨-5吨电液锤、辗环机，这些设备构建了10条模锻生产线
加热设备均为中频感应电炉；
主要热处理设备为：500Kg/h与1200Kg/h全自动等温正火线二条，1000Kg/h全自动淬火回火线三条
年产锻件能力18000余吨， 主要配套领域为重型汽车、工程机械、农业机械、石油机械、轴承机械、冶金矿山机械、船舶起重机械等。
公司锻造产品样本
常州精棱铸锻有限公司
精棱锻件
精棱锻件
模型锻造工艺设备
常州精棱铸锻有限公司
Contents
锻造概述
锻造定义
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、一定形状和尺寸锻件的加工方法。
锻造概述
锻造概述--模锻
模锻：在模锻设备上，利用高强度锻模，使金属坯料在模膛内受压产生塑性变形，而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的加工方法称为模锻。在变形过程中由于模膛对金属坯料流动的限制，因而锻造终了时可获得与模膛形状相符的模锻件。
锻造概述--模锻
与自由锻相比，模锻具有如下优点：
(1) 生产效率较高。模锻时，金属的变形在模膛内进行，故能较快获得所需形状。
(2) 能锻造形状复杂的锻件，并可使金属流线分布更为合理，提高零件的使用寿命。
(3) 模锻件的尺寸较精确，表面质量较好，加工余量较小。
(4) 节省金属材料，减少切削加工工作量。在批量足够的条件下，能降低零件成本。
(5) 模锻操作简单，劳动强度低。
但模锻生产受模锻设备吨位限制，模锻件的质量一般在150kg以下。模锻设备投资较大，模具费用较昂贵，工艺灵活性较差，生产准备周期较长。因此，模锻适合于小型锻件的大批大量生产，不适合单件小批量生产以及中、大型锻件的生产。
模锻按使用的设备不同，可分为：锤上模锻、压力机上模锻、胎模锻。
锻造概述 .
模锻生产的工艺流程：
模锻生产的工艺流程：
①切断钢材，至一定尺寸
②加热坯料
③模锻 .
④切边.
⑤热校正.
⑥锻件 冷却
⑦打磨毛刺
⑧锻件热处理
⑨清理锻件的氧化皮
⑩检验.
第二章 锻造原材料及备料
常用的金属材料介绍
模锻下料方法
锻造原材料及备料常用的金属材料介绍
只有了解常用金属材料的牌号、性能及用途，才能合理的使用材料，并掌握正确的加工方法。
（1）按冶炼方法分类
半镇静钢
一、钢的分类 .
锻造原材料及备料常用的金属材料介绍
（2）按化学成分分类
低碳钢 0.25%
工业纯铁 0.04%
中碳钢 0.25%~0.6%
高碳钢 0.6%
高合金钢
中合金钢
低合金钢
锻造原材料及备料常用的金属材料介绍
（3）按用途分类
Q215\Q235\16Mn等
T8\T10\CrWMn\W18Cr4V
轴承钢、弹簧钢等
不锈耐酸钢（1Cr13\1Cr18Ni9Ti)
锻造原材料及备料常用的金属材料介绍
锻造用的金属材料包括碳素钢、合金钢、有色金属及其合金等。钢料是锻造的主要原材料。
锻造用原材料按加工状态可分为钢厂浇铸的钢锭、轧制的型材、挤压的棒材和改锻的钢坯等。大型锻件和某些合金钢的锻造一般直接用锭料锻制，中小型锻件一般用轧材圆钢和方钢、挤压棒材和锻坯生产。
锻造原材料及备料常用的金属材料介绍
钢的牌号
一般钢材里通常含有Fe、C、Mn、Si、S、P,而S、P通常被认为是有害物质
Q235-A——Q表示屈服强度，235表示屈服强度为235Mpa，A表示质量等级为A级
45——表示平均含碳量为百分之零点四五的优质碳素结构钢
40Cr ——表示平均含碳量为百分之零点四，平均含铬量1.5%以下
锻造原材料及备料常用的金属材料介绍
美国牌号
8620H
后两位数表示含碳量，前两位数字表示某系列钢
86**表示含Cr（0.4%--0.6%）， Ni（0.4%--0.7%）， Mo（0.15%--0.25%）的铬镍钼系列钢
锻造原材料及备料常用的金属材料介绍
合金元素的表示方法
当合金元素的含量在1.5%以下，就用合金元素的英文字母表示，当合金元素的含量在1.5%--2.5%之间，则在合金元素英文字母后面添加2，依次类推
1Cr18Ni9Ti——表示含碳量小于等于0.12％，平均铬（Cr）含量为17.5％-18.5%，平均镍（Ni）含量为8.5％-9.5%，钛（Ti）含量小于1.5％的合金结构钢。
锻造原材料及备料钢种区分色标的规定
为了区分材料的牌号，防止材料在堆放、运输、生产过程中发生混淆，要求对棒材、坯料、料头涂刷不同颜色的漆以示区别，公司钢号颜色标准举例如下：
45 白 40Cr 绿
20CrMnTi 黄 35CrMo 黑
锻造原材料及备料下料方法
下料是锻造的第一道工序。
不同的下料方式，直接影响着锻件的精度、材料的消耗、模具与设备的安全以及后续工序过程的稳定。
锻造生产用的原材料，种类繁多，有各种钢号和有色合金，有各种截面形状和尺寸规格，有不同的化学成分和物理化学性能等，所以下料方法也是多种多样的。生产中常用的下料方法有锯割、剪切、冷折、砂轮切割、火焰切割、及阳极切割特殊精密下料方法等。公司采用锯割和剪切方式下料。
锻造原材料及备料下料方法
1.锯割 锯割是应用最普遍的下料方法，它下料精确，端面平整，在精锻中是下料的主要手段，其缺点是效率低、锯口损耗大，锯条或锯片磨损严重。
卧式带锯床
锯割下料用的设备有：圆盘锯、带锯和条锯等。目前，圆盘锯锯片直径为Φ1000－2000mm，可锯割Φ750mm的棒料，带锯和条锯可锯割Φ100mm以下棒料，直径较小的棒料可以捆成捆锯切。我公司采用带锯机锯切坯料
锻造原材料及备料下料方法
锻造原材料及备料下料方法
2.剪切
剪切下料是剪床上下料的方法。这种方法效率高、操作简单，端口无金属损耗，模具费用低。
Q42系列棒料剪切机
锻造原材料及备料下料方法
剪切过程如图所示，在刀片作用力影响下，坯料产生弯曲和拉伸变形，当应力超过剪切强度时发生断裂。这种下料方法的缺点是：
1）坯料局部被压扁。
2）断面不平整。
3）剪断面常有毛刺和裂纹。
剪切端面质量与剪刀刃锐利程度、刃口间隙△大小、支承情况及剪切速度等因素有关。剪床可剪断棒料直径为200mm以下的钢材。低碳钢和中碳钢则可在冷状态下剪切。
剪切下料对操作要求很严格，以减少缺陷的产生。
＊锻造加热 ＊加热缺陷＊模锻设备＊锤上模锻＊压力机上模锻＊锻件的精整＊模具制造概述
第三章 模锻工艺与模具
2013.03.
模锻工艺与模具锻造加热
金属加热时，允许加热的最高温度称为始锻温度。金属在锻造过程中，热量逐渐散失，温度下降。在锻打过程中随着坯料温度的降低，塑性下降，其变形抗力亦增高。当温度低到一定程度，不仅锻打费力，而且容易打裂，必须停止锻打。我们把金属材料允许变形的最低温度称为终锻温度。从始锻温度到终锻温度这一温度区间称为锻造温度范围。
模锻工艺与模具锻造加热
锻造用加热设备按所用能源和形式不同，一般分为火焰加热炉和电加热炉。
1.火焰加热
火焰加热是利用燃料（煤、焦炭、煤气或重油等）在加热炉内燃烧产生含有大量热能的高温气体，通过对流、辐射把热能传给坯料表面。重油炉和煤气炉结构相同，设有专门的燃烧室，
电阻炉原理图
2.电阻炉加热
电阻炉是利用电流通过电阻元件产生的热量加热坯料。其结构如图所示。
1—踏杆；2—炉门；3—电阻丝；4—炉膛；5—坯料
模锻工艺与模具-- 锻造加热
感应电加热原理图
3.感应电加热
感应加热是利用电磁感应原理，把坯料放在交变磁场中，使其内部产生感应电流，从而产生焦耳热来加热坯料，
1—感应器；2—坯料；3—电源
模锻工艺与模具-- 锻造加热
模锻工艺与模具--加热缺陷
金属坯料在加热过程中，随着温度升高和时间延长会发生一系列物理化学变化，直接影响到金属的锻造性能和锻件质量。了解这些缺陷产生的原因和危害，才能制定合理的加热规范，正确控制加热过程。
1.氧化
加热到高温时，坯料表层中的铁与炉中氧化性气体（氧气、二氧化碳等）发生反应生成氧化物。
模锻工艺与模具--加热缺陷
2.脱碳
新手建议收藏，老手欢迎指点。