第11章模鍛后續(xù)工序

1、第第1111章章 模鍛的后續(xù)工序模鍛的后續(xù)工序 開式模鍛件上的開式模鍛件上的飛邊飛邊，帶孔鍛件中的，帶孔鍛件中的連皮連皮，均需，均需切除切除； 為了消除模鍛件的殘余應力、改善其組織和性能，為了消除模鍛件的殘余應力、改善其組織和性能，需要進行需要進行熱處理熱處理； 為了清除鍛件表面氧化皮，便于檢驗表面缺陷和為了清除鍛件表面氧化皮，便于檢驗表面缺陷和進行切削加工，要進行進行切削加工，要進行表面清理表面清理；11.1切邊與沖孔切邊與沖孔 鍛件在出模、切邊、熱處理、清理過程中若有鍛件在出模、切邊、熱處理、清理過程中若有較大變形，應進行較大變形，應進行校正校正； 對于精度要求高的鍛件，則要進行對于精度要

2、求高的鍛件，則要進行精壓精壓； 最終還要最終還要檢驗鍛件的品質(zhì)檢驗鍛件的品質(zhì)。第第9 9章章 模鍛的后續(xù)工序模鍛的后續(xù)工序設備：設備：切邊壓力機切邊壓力機或或摩擦壓力機摩擦壓力機 對于特大的鍛件（如對于特大的鍛件（如100kN(10100kN(10噸噸) )以上錘生產(chǎn)以上錘生產(chǎn)的鍛件）可采用的鍛件）可采用液壓機液壓機切邊。切邊。11.1.1切邊和沖孔的方式及模具類型切邊和沖孔的方式及模具類型9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔切邊模和沖孔模主要由沖頭（切邊模和沖孔模主要由沖頭（凸模凸模）和）和凹模凹模組成。組成。切邊時，鍛件放在凹模洞口上，在沖頭的推壓下，鍛件切邊時，鍛件放在凹模洞口上，在沖頭的推壓下

3、，鍛件的飛邊被凹模剪切，同鍛件分離。的飛邊被凹模剪切，同鍛件分離。9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11.1.1切邊和沖孔的方式及模具類型切邊和沖孔的方式及模具類型通常通常切邊切邊沖頭推壓鍛件，沖頭推壓鍛件，只起傳遞壓力的作用，而只起傳遞壓力的作用，而凹模凹模的刃口起剪切作用的刃口起剪切作用。沖孔時沖孔凹模只起支承鍛件沖孔時沖孔凹模只起支承鍛件的作用，的作用，沖孔沖頭起剪切作用沖孔沖頭起剪切作用。 9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11.1.1切邊和沖孔的方式及模具類型切邊和沖孔的方式及模具類型切邊和沖孔分為：切邊和沖孔分為：熱切、熱沖熱切、熱沖冷切、冷沖冷切、冷沖9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11.1.1

4、切邊和沖孔的方式及模具類型切邊和沖孔的方式及模具類型9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11.1.1切邊和沖孔的方式及模具類型切邊和沖孔的方式及模具類型1 1切邊凹模的結構及尺寸切邊凹模的結構及尺寸 切邊凹模有切邊凹模有整體式、組合式整體式、組合式兩種。兩種。11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模切邊凹模的刃口輪廓線切邊凹模的刃口輪廓線按鍛件圖在分模面上的輪廓線制造。按鍛件圖在分模面上的輪廓線制造。熱切按熱鍛件圖熱切按熱鍛件圖, ,冷切則按冷鍛件制作。冷切則按冷鍛件制作。1 1切邊凹模的結構及尺寸切邊凹模的結構及尺寸9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模凹模刃口與鍛

5、件配合凹模刃口與鍛件配合過緊過緊: : 鍛件放入凹模困難，切邊時鍛件上的一部分鍛件放入凹模困難，切邊時鍛件上的一部分敷料會連同飛邊一起切掉，引起鍛件變形或產(chǎn)生毛敷料會連同飛邊一起切掉，引起鍛件變形或產(chǎn)生毛刺，影響鍛件品質(zhì)。刺，影響鍛件品質(zhì)?？障短罂障短? :切邊后鍛件上有較大的殘留毛刺。切邊后鍛件上有較大的殘留毛刺。 1 1切邊凹模的結構及尺寸切邊凹模的結構及尺寸9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模凹模落料口形式凹模落料口形式: :直刃口直刃口斜刃口斜刃口第三種形式如圖第三種形式如圖11.111.1。凹模。凹模體用鑄鋼澆注而成，刃口則體用鑄鋼澆注而成，刃口

6、則用模具鋼堆焊。用模具鋼堆焊。 圖圖11.1 11.1 凹模刃口形式凹模刃口形式1 1切邊凹模的結構及尺寸切邊凹模的結構及尺寸為使鍛件平穩(wěn)放在凹模洞口上，為使鍛件平穩(wěn)放在凹模洞口上，刃口頂面做成凸臺形式刃口頂面做成凸臺形式9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模圖圖11.2 11.2 切邊凹模的結構切邊凹模的結構 Bmin最小壁厚最小壁厚Hmin凹模許可的最小高凹模許可的最小高度度 E等于（或小于）終鍛模等于（或小于）終鍛模膛前端至鉗口的距離。膛前端至鉗口的距離。L，等于飛邊槽橋部寬度等于飛邊槽橋部寬度b或或b減減12mm。 9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔1 1切邊

7、凹模的結構及尺寸切邊凹模的結構及尺寸9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模2 2切邊沖頭設計及固定方法切邊沖頭設計及固定方法切邊沖頭與鍛件需有一定的接觸面積切邊沖頭與鍛件需有一定的接觸面積（推壓面推壓面），且形狀吻合，不均勻接），且形狀吻合，不均勻接觸或推壓面太小，切邊時鍛件因局部觸或推壓面太小，切邊時鍛件因局部受壓發(fā)生彎曲、扭曲和表面壓傷等缺受壓發(fā)生彎曲、扭曲和表面壓傷等缺陷。陷。為了避免啃壞鍛件的過渡斷面處，還為了避免啃壞鍛件的過渡斷面處，還應在該處留出空隙。應在該處留出空隙。9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模圖圖11.4

8、 11.4 鍛件承壓面的選取鍛件承壓面的選取 2 2切邊沖頭設計及固定方法切邊沖頭設計及固定方法沖頭不需要與鍛件所有接觸面接觸，可適當簡化沖頭不需要與鍛件所有接觸面接觸，可適當簡化或?qū)㈠懠螤詈唵蔚囊幻孀鳛榍羞叧袎好??；驅(qū)㈠懠螤詈唵蔚囊幻孀鳛榍羞叧袎好妗?.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模切邊時沖頭、凹模之間的切邊時沖頭、凹模之間的間隙過大間隙過大，不利于沖頭、凹模對準，不利于沖頭、凹模對準，易產(chǎn)生偏心切邊和殘余毛刺；易產(chǎn)生偏心切邊和殘余毛刺；間隙過小間隙過小，飛邊不易從沖頭上取，飛邊不易從沖頭上取下，沖頭、凹模有可能互啃。下，沖頭、凹模有可能互啃。2 2切

9、邊沖頭設計及固定方法切邊沖頭設計及固定方法9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模2 2切邊沖頭設計及固定方法切邊沖頭設計及固定方法9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模圖圖11.6 11.6 沖頭直接緊固在滑塊上沖頭直接緊固在滑塊上2 2切邊沖頭設計及固定方法切邊沖頭設計及固定方法沖頭緊固方法：沖頭緊固方法：楔鐵緊固、直接緊固、壓板緊固楔鐵緊固、直接緊固、壓板緊固11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模3模具閉合高度模具閉合高度9.1 切邊與沖孔切邊與沖孔11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模4切邊壓力中心切邊壓力中心應使切

10、邊時金屬抗剪切的合力點（即切邊壓力中心）應使切邊時金屬抗剪切的合力點（即切邊壓力中心）與滑塊的壓力中心重合。與滑塊的壓力中心重合。平面圖上形狀對稱的鍛件：壓力中心為鍛件幾何圖形中心；平面圖上形狀對稱的鍛件：壓力中心為鍛件幾何圖形中心；非對稱鍛件：生產(chǎn)中常將終鍛模膛的模膛中心作為切邊壓力非對稱鍛件：生產(chǎn)中常將終鍛模膛的模膛中心作為切邊壓力 中心。中心。11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模5 5卸飛邊裝置卸飛邊裝置 當冷切邊的間隙當冷切邊的間隙小于小于0.5mm0.5mm、熱切邊的間隙、熱切邊的間隙小于小于1mm1mm時，要在切邊模上設置卸飛邊裝置。時，要在切邊模上設置卸飛邊裝置。11 11

11、.1.2 .1.2 切邊模切邊模5 5卸飛邊裝置卸飛邊裝置 卸飛邊裝置有卸飛邊裝置有剛性剛性和和彈性彈性兩種兩種剛性卸飛邊裝置是常剛性卸飛邊裝置是常用的卸飛邊結構，適用的卸飛邊結構，適用于中小鍛件的冷、用于中小鍛件的冷、熱切邊。熱切邊。 板式板式 鉤式鉤式11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模當當高的鍛件高的鍛件切飛邊時，采用裝設切飛邊時，采用裝設于支承管上的剛性刮板將會使于支承管上的剛性刮板將會使沖頭過長。為了減小沖頭的長度沖頭過長。為了減小沖頭的長度可不使用支承管，可不使用支承管，將刮板裝在將刮板裝在彈簧上彈簧上。在壓機工作行程中，。在壓機工作行程中，沖頭肩部壓下刮板。沖頭肩部壓下刮板

12、。5 5卸飛邊裝置卸飛邊裝置圖圖11.7 11.7 彈性卸飛邊裝置彈性卸飛邊裝置11 11.1.2 .1.2 切邊模切邊模沖孔凹模起支承鍛件作用沖孔凹模起支承鍛件作用，其，其垂直方垂直方向尺寸向尺寸按鍛件上相應部分的公稱尺寸按鍛件上相應部分的公稱尺寸確定，凹穴的最大深度不必超過鍛件確定，凹穴的最大深度不必超過鍛件的高度。的高度。凹穴凹穴水平方向尺寸水平方向尺寸，在定位部分（圖，在定位部分（圖中中c c尺寸）的側面與鍛件間應有間隙，尺寸）的側面與鍛件間應有間隙， （e e2+0.32+0.30.50.5）mmmm，e e為鍛為鍛件在該處的正偏差；在非定位部分件在該處的正偏差；在非定位部分（圖中（

13、圖中B B尺寸），間隙尺寸），間隙1 1可比大一可比大一些，取些，取1 1=（+0.5+0.5）mmmm。圖圖11.11 11.11 沖孔凹模尺寸沖孔凹模尺寸 1沖孔模沖孔模11 11.1.3 .1.3 沖孔模和切邊沖孔復合模沖孔模和切邊沖孔復合模2 2切邊沖孔復合模切邊沖孔復合模 ( (自學自學) )圖圖9.12 9.12 切邊沖孔復合模切邊沖孔復合模1 1螺栓螺栓 2 2楔楔 3 3上模板上模板 4 4螺帽螺帽 5 5拉桿拉桿 6 6托架托架 7 7凸模凸模 8 8鍛件鍛件 9 9凹模凹模 1010墊墊板板 1111支撐板支撐板 1212頂件器頂件器 1313沖頭沖頭 1414螺螺栓栓 1

14、515橫梁橫梁 1616下模板下模板11 11.1.3 .1.3 沖孔模和切邊沖孔復合模沖孔模和切邊沖孔復合模2 2切邊沖孔復合模切邊沖孔復合模( (自學自學) ) 11 11.1.3 .1.3 沖孔模和切邊沖孔復合模沖孔模和切邊沖孔復合模11.2 .111.2 .1校正校正11.2 11.2 校正及模具設計校正及模具設計利用校正模校正還可使鍛件在高度方向因欠壓而增利用校正模校正還可使鍛件在高度方向因欠壓而增加的尺寸減小。加的尺寸減小。9.2 校正和精壓校正和精壓11.2 .111.2 .1校正校正1 1熱校正與冷校正熱校正與冷校正表11-1 熱校正和冷校正校正方法校正方法說明說明應用應用熱校

15、正熱校正通常與模鍛同一火次并在切邊、沖孔后進行。通常與模鍛同一火次并在切邊、沖孔后進行。 小批量生產(chǎn)時，在鍛模終鍛模膛內(nèi)進行；小批量生產(chǎn)時，在鍛模終鍛模膛內(nèi)進行； 大批量生產(chǎn)時，在校正設備（螺旋壓力機、大批量生產(chǎn)時，在校正設備（螺旋壓力機、 油壓機等）的校正模內(nèi)進行；油壓機等）的校正模內(nèi)進行； 還可在切邊壓力機上的復合式或連續(xù)式切邊還可在切邊壓力機上的復合式或連續(xù)式切邊 -校正、沖孔校正、沖孔-校正模具內(nèi)進行。校正模具內(nèi)進行。 一般用于中、大型鍛一般用于中、大型鍛件，高合金鋼鍛件，高件，高合金鋼鍛件，高溫合金和鈦合金鍛件以溫合金和鈦合金鍛件以及容易在切邊、沖孔時及容易在切邊、沖孔時變形的復雜形

16、狀鍛件變形的復雜形狀鍛件冷校正冷校正 一般安排在熱處理和清理工序后進行。一般安排在熱處理和清理工序后進行。 主要在鍛錘、螺旋壓力機、曲柄壓力機、油主要在鍛錘、螺旋壓力機、曲柄壓力機、油壓機等設備的校正模中進行；壓機等設備的校正模中進行； 有些鍛件冷校正前需進行正火或退火處理，有些鍛件冷校正前需進行正火或退火處理，防止產(chǎn)生裂紋。防止產(chǎn)生裂紋。 適用于結構鋼、鋁合適用于結構鋼、鋁合金、鎂合金的中小型鍛金、鎂合金的中小型鍛件以及容易在冷切邊、件以及容易在冷切邊、冷沖孔、熱處理和滾筒冷沖孔、熱處理和滾筒清理過程中產(chǎn)生變形的清理過程中產(chǎn)生變形的鍛件鍛件11.2 .111.2 .1校正校正2 2校正模膛設

17、計特點校正模膛設計特點校正模的模膛根據(jù)校正用的冷、熱鍛件圖設計。校正模的模膛根據(jù)校正用的冷、熱鍛件圖設計。模膛的形狀并不一定要求與鍛件形狀完全吻合，應力模膛的形狀并不一定要求與鍛件形狀完全吻合，應力求形狀簡化、定位可靠、操作方便、制造容易。求形狀簡化、定位可靠、操作方便、制造容易。11.2 .111.2 .1校正校正 圖圖11.13 11.13 簡化校正模模膛形狀舉例簡化校正模模膛形狀舉例（a a）將不對稱鍛件制成對稱模膛；）將不對稱鍛件制成對稱模膛；（b b）將鍛件局部復雜的形狀制成較簡單的形狀；）將鍛件局部復雜的形狀制成較簡單的形狀；（c c）將形狀復雜的連桿鍛件大頭部分制成敞開的兩個平行

18、平面；）將形狀復雜的連桿鍛件大頭部分制成敞開的兩個平行平面；（a a）（b b）（c c）9.2 校正和精壓校正和精壓校正模膛設計的特點如下：校正模膛設計的特點如下：為便于取放鍛件，校正模膛水平方向與鍛件側面之為便于取放鍛件，校正模膛水平方向與鍛件側面之 間要留間要留空隙空隙，其大小約為鍛件水平尺寸正偏差之半。，其大小約為鍛件水平尺寸正偏差之半。模膛沿分模面的邊緣應做成模膛沿分模面的邊緣應做成圓角圓角。校正模應有足夠的校正模應有足夠的承擊面承擊面面積。面積。11.2 .111.2 .1校正校正小鍛件在錘或螺旋壓力機上校正時，校正模的模小鍛件在錘或螺旋壓力機上校正時，校正模的模 膛高度應等于鍛件

19、的高度；膛高度應等于鍛件的高度； 大、中型鍛件，因可能欠壓量較多，校正模膛的高大、中型鍛件，因可能欠壓量較多，校正模膛的高度可比鍛件高度小，其高度差與鍛件高度尺寸的負度可比鍛件高度小，其高度差與鍛件高度尺寸的負偏差相等。偏差相等。9.2 校正和精壓校正和精壓11.2 .111.2 .1校正校正定義定義: :對已成形的鍛件或粗加工的毛坯進一步對已成形的鍛件或粗加工的毛坯進一步改善改善其其局部或全部局部或全部表面粗糙度和尺寸精度表面粗糙度和尺寸精度的一種鍛造方法。的一種鍛造方法。9.2 校正和精壓校正和精壓11.2.2 11.2.2 精壓精壓提高鍛件的尺寸精度、減小表面粗糙度。提高鍛件的尺寸精度、

20、減小表面粗糙度。 鋼鍛件經(jīng)過精壓，其尺寸精度可達鋼鍛件經(jīng)過精壓，其尺寸精度可達0.1 mm0.1 mm，表，表面粗糙度可達面粗糙度可達RaRa2.5m2.5m以下；以下； 有色金屬鍛件經(jīng)過精壓后，其尺寸精度可達有色金屬鍛件經(jīng)過精壓后，其尺寸精度可達0.05 mm0.05 mm，表面粗糙度可達，表面粗糙度可達Ra=0.63-1.25mRa=0.63-1.25m。9.2 校正和精壓校正和精壓11.2.2 11.2.2 精壓精壓可全部或部分代替零件的機械加工可全部或部分代替零件的機械加工，節(jié)省機械加，節(jié)省機械加工工時，提高生產(chǎn)率，降低成本。工工時，提高生產(chǎn)率，降低成本?？蓽p小或免除機械加工余量，使鍛

21、件尺寸縮小，可減小或免除機械加工余量，使鍛件尺寸縮小，降低了原材料消耗。降低了原材料消耗。使鍛件表面變形強化，提高零件的耐磨性和使用使鍛件表面變形強化，提高零件的耐磨性和使用壽命。壽命。9.2 校正和精壓校正和精壓11.2.2 11.2.2 精壓精壓平平面面精精壓壓 在兩精壓平板之間對鍛件上的一對或數(shù)對平行平面加壓，使變形部分獲得較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。 金屬在水平方向自由流動一般在精壓機上進行，也可在曲柄壓力機或油壓機上進行； 如設計限止行程的模具，也可在螺旋壓力機上進行對于數(shù)對平面精壓時易引起桿部或腹板彎曲的零件，在設計模具時，應采用分頭精壓、減小精壓余量或在模具中增加防彎曲裝置

22、等措施。形位公差要求高的零件，不宜采用。體體積積精精壓壓模鍛件整個表面都受精壓模膛壓擠而發(fā)生少量變形，多余金屬壓擠出模膛，在分模面上形成毛刺。 體積精壓后，鍛件所有尺寸精度都得到提高，但變形抗力較大。 同上。除精壓機外，用其他鍛壓設備進行體積精壓時，為克服彈性變形對高度尺寸的影響，可采用精密墊板微調(diào)大多在熱態(tài)或半熱態(tài)下進行。但也可在冷態(tài)下進行，冷態(tài)多用于有色合金或鋼精密模鍛后的冷精整工序9.2 校正和精壓校正和精壓精壓件平面的凸起精壓件平面的凸起平面精壓后，精壓件平面中心有凸起現(xiàn)象。單面凸起的平面精壓后，精壓件平面中心有凸起現(xiàn)象。單面凸起的高度可達高度可達0.130.130.5 mm0.5 m

23、m。 原因：由于原因：由于接觸摩擦接觸摩擦引起精壓面上的應力呈角錐形分布，引起精壓面上的應力呈角錐形分布，精壓模和鍛件產(chǎn)生不均勻彈性變形。精壓模和鍛件產(chǎn)生不均勻彈性變形。圖圖9.14 9.14 平面精壓時工件的變形平面精壓時工件的變形圖圖9.15 9.15 精壓面上的應力分布精壓面上的應力分布9.2 校正和精壓校正和精壓為減小平面凸起，可采取以下措施：為減小平面凸起，可采取以下措施： 冷精壓前先熱精壓一次，減小冷精壓余量；冷精壓前先熱精壓一次，減小冷精壓余量；多次精壓；多次精壓；減小精壓平板表面粗糙度，采用良好的潤滑措施；減小精壓平板表面粗糙度，采用良好的潤滑措施；減小精壓面的受壓面積，使精壓

24、面的應力分布趨于減小精壓面的受壓面積，使精壓面的應力分布趨于均勻；均勻；選用淬硬性高的材料做精壓平板。選用淬硬性高的材料做精壓平板。 9.2 校正和精壓校正和精壓精壓余量精壓余量精壓面精壓面積積/cm/cm2 2d/h (d精壓平面直徑；精壓平面直徑；h精壓平面高度精壓平面高度)22448毛毛 坯坯 精精 度度 級級 別別高精高精度度普通普通精度精度熱精熱精壓壓高精高精度度普通普通精度精度熱精熱精壓壓高精高精度度普通普通精度精度熱精熱精壓壓101016172526404180811601613200.250.300.350.40-0.350.450.500.600.70-0.350.450.5

25、00.600.700.800.900.200.250.300.35-0.300.350.450.500.60-0.300.350.450.500.600.700.800.150.200.250.30-0.250.300.350.450.50-0.250.300.450.500.600.700.80表表11.311.3平面精壓的雙面余量平面精壓的雙面余量/mm/mm9.2 校正和精壓校正和精壓精壓力的計算精壓力的計算精壓力精壓力F F可按下面公式計算：可按下面公式計算：式中式中 F F精壓力（精壓力（NN）；）；p p平均單位壓力（平均單位壓力（NNcmcm2 2），參考有關資料；），參考有關資

26、料；A A鍛件精壓時的投影面積（鍛件精壓時的投影面積（cmcm2 2）。）。FpA9.2 校正和精壓校正和精壓9.39.3表面清理表面清理11.3鍛件冷卻與熱處理鍛件冷卻與熱處理11.3.1鍛件的冷卻1.鍛件在冷卻過程中的內(nèi)應力(1) 溫度應力溫度應力是由于鍛件在冷卻過程中內(nèi)外溫度不同，造成冷縮不均而產(chǎn)生的，如圖11-25所示。(2) 組織應力鍛件在冷卻過程中若有相變發(fā)生，由于相變前后組織的比體積不同，而且轉變是在一定溫度范圍內(nèi)完成的，故在相與相之間產(chǎn)生組織應力。(3) 殘余應力殘余應力由于鍛件在變形過程中變形不均或加工硬化所引起的應力，如未能及時經(jīng)再結晶軟化將其消除，鍛后冷卻時便成為殘余應力

27、保留下來。11.3.1鍛件的冷卻圖11-16鍛件冷卻過程溫度應力(軸向)的變化和分布的示意圖a)軟鋼鍛件b)硬鋼鍛件1表層應力2心部應力圖11-17鍛件冷卻過程中組織應力(切向)的變化和分布示意圖11.3.1鍛件的冷卻9.39.3表面清理表面清理2.鍛件的冷卻方法11.3.1鍛件的冷卻9.39.3表面清理表面清理2.鍛件的冷卻方法11.3.1鍛件的冷卻(1)在空氣中冷卻鍛件鍛后單件或成堆直接放在車間地面上冷卻，但不能放在潮濕地面上或金屬板上，也不要放在有穿堂風的地方，以免冷卻不均或局部急冷引起裂紋，冷卻速度較快。(2)在干燥的灰、砂坑(箱)內(nèi)冷卻一般鋼件入砂溫度不應低于500，周圍灰、砂厚度不

28、小于80mm，冷卻速度較慢。(3)在爐內(nèi)冷卻鍛件鍛后直接放入爐內(nèi)冷卻，鋼件入爐溫度不應低于600650，爐溫與入爐鍛件溫度相當。9.39.3表面清理表面清理3.鍛件的冷卻規(guī)范11.3.1鍛件的冷卻關鍵：冷去速度，應根據(jù)鍛件材料的化學成分、組織特點、鍛件的斷面尺寸和鍛造變形情況來確定9.39.3表面清理表面清理11.3.2鍛件熱處理鍛件熱處理的目的是：1)調(diào)整鍛件的硬度，以利于切削加工。2)消除鍛件內(nèi)應力，以免在機械加工時變形。3)改善鍛件內(nèi)部組織，細化晶粒，為最終熱處理做好組織準備。4)對于不再進行最終熱處理的鍛件，應保證達到規(guī)定的力學性能要求。9.39.3表面清理表面清理11.3.2鍛件熱處

29、理1.中小型鍛件熱處理 (1) 退火退火是為了細化晶粒，消除或減少殘余應力，降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削性能。(2) 正火對于碳鋼鍛件采用正火是為了細化晶粒、消除內(nèi)應力、增加強度和韌性，或為了消除網(wǎng)狀滲碳體。(3) 淬火、回火淬火是為了獲得不平衡的組織，以提高強度和硬度。(4) 淬火、時效高溫合金和能夠通過熱處理強化的鋁合金、鎂合金，在鍛后常采用淬火時效處理。9.39.3表面清理表面清理11.3.2鍛件熱處理圖11-18各種鍛件熱處理加熱溫度范圍示意圖9.39.3表面清理表面清理11.3.2鍛件熱處理2大型鍛件熱處理(1) 防止白點處理主要是把鍛件中的氫擴散出去和減少組織應力。(2) 正

30、火回火處理對于基本不會產(chǎn)生白點和對白點不敏感的鍛件，后可采取正火回火處理，使鍛件晶粒細化、組織均勻。9.39.3表面清理表面清理11.3.2鍛件熱處理圖11-19大型鍛件防止白點的鍛后冷卻與熱處理曲線a)等溫冷卻b)起伏等溫冷卻c)起伏等溫退火9.39.3表面清理表面清理11.3.2鍛件熱處理圖11-20鍛件正火回火曲線(熱裝爐)目的目的：（1 1）去除氧化皮和其它表面缺陷（裂紋、）去除氧化皮和其它表面缺陷（裂紋、 折痕等），提高折痕等），提高 表面品質(zhì)，改善切削加工條件。表面品質(zhì)，改善切削加工條件。（2 2）顯露表面缺陷，以便檢查表面品質(zhì)。）顯露表面缺陷，以便檢查表面品質(zhì)。（3 3）給冷精壓

31、和精密模鍛提供有良好表面品質(zhì)的精壓毛坯。）給冷精壓和精密模鍛提供有良好表面品質(zhì)的精壓毛坯。9.39.3表面清理表面清理11.4表面清理表面清理鍛件在旋轉的滾筒中，靠相互碰撞或研磨以清鍛件在旋轉的滾筒中，靠相互碰撞或研磨以清除工件上的氧化皮和毛刺。除工件上的氧化皮和毛刺。設備簡單，使用方便。噪音大，適用于能承受設備簡單，使用方便。噪音大，適用于能承受一定撞擊而不易變形的中小型鍛件。一定撞擊而不易變形的中小型鍛件。1 1 滾筒清理滾筒清理9.39.3表面清理表面清理分為分為無磨料無磨料滾筒清理和滾筒清理和有磨料有磨料滾筒清理兩種。滾筒清理兩種。 前者不加入磨料，可加入直徑為前者不加入磨料，可加入直

32、徑為1030mm1030mm的鋼球的鋼球或三角鐵等，靠這些鋼球或三角鐵等相互碰撞清或三角鐵等，靠這些鋼球或三角鐵等相互碰撞清除氧化皮；除氧化皮； 后者要加入石英石、廢砂輪碎塊等磨料和蘇打、肥后者要加入石英石、廢砂輪碎塊等磨料和蘇打、肥皂水等添加劑，主要靠研磨進行清理。皂水等添加劑，主要靠研磨進行清理。 1 1 滾筒清理滾筒清理9.39.3表面清理表面清理以壓縮空氣為動力。噴砂的工作壓力為（以壓縮空氣為動力。噴砂的工作壓力為（0.20.20.30.3）MPaMPa，噴丸的工作壓力為（，噴丸的工作壓力為（0.50.50.60.6）MPaMPa，將粒，將粒度為度為1.51.52mm2mm的石英砂或粒

33、度為的石英砂或粒度為0.80.82mm2mm的鋼丸，的鋼丸，噴射到鍛件上，打掉氧化皮。噴射到鍛件上，打掉氧化皮。2 2 噴砂（丸）清理噴砂（丸）清理噴砂清理灰塵大、生產(chǎn)率低、費用高，多用于清理有特殊技噴砂清理灰塵大、生產(chǎn)率低、費用高，多用于清理有特殊技術要求的鍛件和特殊材料的鍛件，如不銹鋼、鈦合金鍛件。術要求的鍛件和特殊材料的鍛件，如不銹鋼、鈦合金鍛件。噴丸較干凈，但生產(chǎn)率較低。噴丸較干凈，但生產(chǎn)率較低。9.39.3表面清理表面清理靠高速轉動葉輪的離心力，將鋼（鐵）丸拋射到鍛靠高速轉動葉輪的離心力，將鋼（鐵）丸拋射到鍛件上去除氧化皮。鋼丸用含碳件上去除氧化皮。鋼丸用含碳0.5%0.5%0.7%

34、0.7%、直徑、直徑為為0.80.82mm2mm的鋼絲切斷制成，切斷長度一般等于的鋼絲切斷制成，切斷長度一般等于鋼絲直徑，淬火后硬度為鋼絲直徑，淬火后硬度為60-64RC60-64RC。拋丸清理生產(chǎn)率高，比噴砂清理高拋丸清理生產(chǎn)率高，比噴砂清理高1 13 3倍，在鍛件倍，在鍛件表面上可能打出印痕，清理品質(zhì)較好，但噪音大。表面上可能打出印痕，清理品質(zhì)較好，但噪音大。3 3 拋丸清理拋丸清理9.39.3表面清理表面清理碳素鋼和合金鋼鍛件使用的酸洗溶液是碳素鋼和合金鋼鍛件使用的酸洗溶液是硫酸或鹽酸硫酸或鹽酸。在硫酸酸洗過程中，進行最快的化學反應是硫酸與基在硫酸酸洗過程中，進行最快的化學反應是硫酸與基

35、本金屬鐵和氧化皮內(nèi)層鐵粒子的化學反應（見反應式本金屬鐵和氧化皮內(nèi)層鐵粒子的化學反應（見反應式9-19-1），其次是硫酸與氧化皮內(nèi)層的氧化亞鐵的化學反），其次是硫酸與氧化皮內(nèi)層的氧化亞鐵的化學反應（見反應式應（見反應式9-29-2）：）： Fe+H Fe+H2 2SOSO4 4FeSOFeSO4 4+H+H2 2 （9 91 1） FeO+H FeO+H2 2SOSO4 4 FeSO FeSO2 2+H+H2 20 0 （9 92 2） 4 4 酸洗清理酸洗清理9.39.3表面清理表面清理鹽酸酸洗過程與硫酸酸洗過程不同，氧化皮的清除鹽酸酸洗過程與硫酸酸洗過程不同，氧化皮的清除主要靠其在鹽酸溶液中

36、的溶解。主要靠其在鹽酸溶液中的溶解。4 4 酸洗清理酸洗清理9.39.3表面清理表面清理優(yōu)點：優(yōu)點：酸洗清理的表面品質(zhì)高，清理后鍛件的表面缺陷酸洗清理的表面品質(zhì)高，清理后鍛件的表面缺陷（如發(fā)裂、折紋等）顯露清晰，便于檢查。（如發(fā)裂、折紋等）顯露清晰，便于檢查。對鍛件上難清理的部位，如深孔、凹槽等比較有效，對鍛件上難清理的部位，如深孔、凹槽等比較有效，而且鍛件也不會產(chǎn)生變形。而且鍛件也不會產(chǎn)生變形。4 4 酸洗清理酸洗清理9.39.3表面清理表面清理方方 法法優(yōu)優(yōu) 點點缺缺 點點適適 用用 范范 圍圍酸洗酸洗大批量；可保持坯料或鍛件的原形；可發(fā)現(xiàn)表面缺陷廢液污染，工作環(huán)境差坯料或鍛件干法滾筒清理

37、干法滾筒清理大批量；成本低鍛件的棱角被磨去；可能會變形質(zhì)量小于6kg的坯料或鍛件濕法滾筒清理濕法滾筒清理大批量；表面粗糙度于研磨相當；成本低鍛件的棱角被磨去；可能會變形質(zhì)量小于6kg的鍛件；若零件尺寸精度不高；可用作最后加工工序噴砂，噴丸噴砂，噴丸大批量；可保持坯料或鍛件的尺寸成本低鍛件清理車削車削同時去掉氧化皮和脫碳層成本高；浪費原材料表面質(zhì)量、尺寸精度要求較高的坯料無芯磨無芯磨同時去掉氧化皮和脫碳層成本高要求去掉氧化皮、脫碳層且尺寸精度較高的坯料淬冷水，鐓粗淬冷水，鐓粗成本低氧化皮清除不徹底加熱后去掉坯料氧化皮表表11.5 11.5 坯料和鍛件的清理方法坯料和鍛件的清理方法9.39.3表面

38、清理表面清理主要任務主要任務：鑒定鍛件的品質(zhì)、分析缺陷產(chǎn)生的原因和可以鑒定鍛件的品質(zhì)、分析缺陷產(chǎn)生的原因和可以采取的預防措施。采取的預防措施。 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗11.511.5鍛件質(zhì)量檢驗及主要缺陷鍛件質(zhì)量檢驗及主要缺陷11.511.5鍛件質(zhì)量檢驗及主要缺陷鍛件質(zhì)量檢驗及主要缺陷鍛件幾何形狀與尺寸的檢驗鍛件幾何形狀與尺寸的檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗鍛件內(nèi)部缺陷和組織檢驗鍛件內(nèi)部缺陷和組織檢驗鍛件力學性能檢驗鍛件力學性能檢驗 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗11.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗鍛件幾何形狀與尺寸的檢驗鍛件幾何形狀與尺寸的檢

39、驗鍛件長寬高尺寸和直徑的檢查（卡鉗、卡尺）鍛件長寬高尺寸和直徑的檢查（卡鉗、卡尺）鍛件內(nèi)孔的檢查（卡尺、卡鉗、塞規(guī)）鍛件內(nèi)孔的檢查（卡尺、卡鉗、塞規(guī)）鍛件特殊面的檢查（如葉片型面可用型面樣板、電感量儀、鍛件特殊面的檢查（如葉片型面可用型面樣板、電感量儀、光學投影儀檢查）光學投影儀檢查） 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗鍛件幾何形狀與尺寸的檢驗鍛件幾何形狀與尺寸的檢驗鍛件錯移量的檢查鍛件錯移量的檢查鍛件彎曲度的檢查鍛件彎曲度的檢查鍛件翹曲度的檢查（檢查鍛件兩平面是否在同一平面或保持鍛件翹曲度的檢查（檢查鍛件兩平面是否在同一平面或保持平行）平行） 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗1

40、1.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗鍛件表面上的裂紋、折疊、壓傷等缺陷，通?？捎媚恳暦ㄖ苯渝懠砻嫔系牧鸭y、折疊、壓傷等缺陷，通?？捎媚恳暦ㄖ苯影l(fā)現(xiàn)，當裂紋很細或隱藏在表皮下時，則須通過發(fā)現(xiàn)，當裂紋很細或隱藏在表皮下時，則須通過磁粉檢驗、熒磁粉檢驗、熒光檢驗、著色檢驗光檢驗、著色檢驗等才能發(fā)現(xiàn)等才能發(fā)現(xiàn) 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗11.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗 1.磁粉檢驗（磁力探傷）磁粉檢驗（磁力探傷）可用來發(fā)現(xiàn)鍛件表面層內(nèi)的可用來發(fā)現(xiàn)鍛件表面層內(nèi)的微小缺陷，如發(fā)裂、折紋、夾雜等

41、。微小缺陷，如發(fā)裂、折紋、夾雜等。 磁性檢驗只能用于鐵磁性材料，磁性檢驗只能用于鐵磁性材料，而且鍛件表面要求平整光滑。而且鍛件表面要求平整光滑。11.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗1.磁粉檢驗（磁力探傷）磁粉檢驗（磁力探傷）鍛件在兩磁極間時，有磁力線鍛件在兩磁極間時，有磁力線均勻通過。若鍛件內(nèi)有裂紋、均勻通過。若鍛件內(nèi)有裂紋、氣孔、非磁性夾雜等存在，磁氣孔、非磁性夾雜等存在，磁力線將繞過這些缺陷而發(fā)生彎力線將繞過這些缺陷而發(fā)生彎曲現(xiàn)象。若缺陷在鍛件表面，曲現(xiàn)象。若缺陷在鍛件表面，則磁力線將漏到空氣中，繞過則磁力線將漏到空氣中，繞過缺陷，再回到鍛件

42、。缺陷，再回到鍛件。 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗11.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗1.磁粉檢驗（磁力探傷）磁粉檢驗（磁力探傷）這種漏磁現(xiàn)象在漏磁部位產(chǎn)生一這種漏磁現(xiàn)象在漏磁部位產(chǎn)生一個局部磁極，如個局部磁極，如a a及及b b兩處。當移兩處。當移去外加磁極后，局部漏磁磁極仍去外加磁極后，局部漏磁磁極仍保持相當長的時間。若把磁粉灑保持相當長的時間。若把磁粉灑在鍛件表面，則磁粉被吸引于漏在鍛件表面，則磁粉被吸引于漏磁處，堆集成與缺陷大小和形狀磁處，堆集成與缺陷大小和形狀相似的痕跡。相似的痕跡。 9.4 9.4 鍛件品檢驗鍛件品檢驗11

43、.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗圖圖11.21 11.21 導電方向與磁化方向?qū)щ姺较蚺c磁化方向 a) a) 縱向磁化縱向磁化 b) b) 周向磁化周向磁化 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗2.熒光檢驗熒光檢驗 對非磁性金屬鍛件表面的缺陷，可采用熒光檢驗，即熒光探傷。對非磁性金屬鍛件表面的缺陷，可采用熒光檢驗，即熒光探傷。用熒光液滲透入鍛件裂紋中，借助顯示劑在紫外線的照射下，鍛用熒光液滲透入鍛件裂紋中，借助顯示劑在紫外線的照射下，鍛件缺陷處發(fā)出清晰的熒光。件缺陷處發(fā)出清晰的熒光。熒光檢驗可以顯示肉眼看不到的寬度小于熒光檢驗可以顯示肉眼看不

44、到的寬度小于0.005mm的表面裂紋，的表面裂紋，適用于各類金屬材料和大小不同的鍛件。適用于各類金屬材料和大小不同的鍛件。11.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗鍛件表面質(zhì)量的檢驗3.著色檢驗著色檢驗 工作原理與熒光檢驗相似，依靠有顏色的滲透液來顯示缺陷工作原理與熒光檢驗相似，依靠有顏色的滲透液來顯示缺陷的形狀與位置。的形狀與位置。 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗11.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗鍛件內(nèi)部缺陷和組織的檢驗鍛件內(nèi)部缺陷和組織的檢驗1.超聲波檢驗超聲波檢驗 以石英轉換器即將電能通過石英轉化以石英轉換器即將電能通過石英轉化為相同頻率的

45、聲能，以油或水層為介為相同頻率的聲能，以油或水層為介質(zhì)，使聲波射入鍛件內(nèi)部。如無缺陷，質(zhì)，使聲波射入鍛件內(nèi)部。如無缺陷，超聲波穿透鍛件后反射回來；超聲波穿透鍛件后反射回來；如在鍛件內(nèi)部碰到裂紋、夾雜等缺陷，如在鍛件內(nèi)部碰到裂紋、夾雜等缺陷，則一部分超聲波首先反射回來，而另則一部分超聲波首先反射回來，而另一部分一直穿透到鍛件的底部再反射一部分一直穿透到鍛件的底部再反射回來?；貋?。11.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗鍛件內(nèi)部缺陷和組織的檢驗鍛件內(nèi)部缺陷和組織的檢驗1.超聲波檢驗超聲波檢驗 反射回來的超聲波又通過石英轉換器反射回來的超聲波又通過石英轉換器轉換為電能，再通過接受、放大、檢轉

46、換為電能，再通過接受、放大、檢波輸送到示波器的熒光屏上。波輸送到示波器的熒光屏上。熒光屏首先接到的是缺陷脈沖反射訊熒光屏首先接到的是缺陷脈沖反射訊號，然后才接受到鍛件底部反射回來號，然后才接受到鍛件底部反射回來的脈沖訊號。由這些訊號的比較，可的脈沖訊號。由這些訊號的比較，可判斷鍛件內(nèi)的缺陷。判斷鍛件內(nèi)的缺陷。11.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗探測裂紋、夾雜等缺陷時，超聲波穿透方向應與缺陷方探測裂紋、夾雜等缺陷時，超聲波穿透方向應與缺陷方向垂直，否則無缺陷訊號輸出，如圖中探頭放在向垂直，否則無缺陷訊號輸出，如圖中探頭放在1 1的位置的位置上，熒光屏上沒有缺陷訊號。若探頭處于上，熒光

47、屏上沒有缺陷訊號。若探頭處于2 2的位置上，則的位置上，則能接受到缺陷訊號。對于氣孔，疏松之類缺陷，可以從能接受到缺陷訊號。對于氣孔，疏松之類缺陷，可以從4 4個方向進行探測。個方向進行探測。圖圖11-22 11-22 超聲波探傷示意圖超聲波探傷示意圖 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗被檢驗表面要求有被檢驗表面要求有Ra=Ra=（6.36.31.61.6）mm的粗糙度。的粗糙度。超聲波檢驗一般用于大型鍛件的品質(zhì)檢驗。鍛件太小或超聲波檢驗一般用于大型鍛件的品質(zhì)檢驗。鍛件太小或太薄或形狀復雜，檢驗結果不易判斷，甚至誤斷。太薄或形狀復雜，檢驗結果不易判斷，甚至誤斷。 鍛件內(nèi)部缺陷和組織的檢驗鍛件內(nèi)部缺陷和組織的檢驗1.超聲波檢驗超聲波檢驗 超聲波探傷系統(tǒng)超聲波探傷系統(tǒng) 9.4 9.4 鍛件品質(zhì)檢驗鍛件品質(zhì)檢驗11.5.111.5.1鍛件質(zhì)量檢驗鍛件質(zhì)量檢驗用肉眼或借助于用肉眼或借助于10-3010-30倍的放大鏡檢驗鍛件斷面倍的放大鏡檢驗鍛件斷面上的組織狀態(tài)，如偏析、白點、非金屬夾雜、裂紋、上的組織狀態(tài)，如偏析、白點、非金屬夾雜、裂紋、過熱、過燒等，又稱宏觀組織檢驗。過熱、過燒等，又稱宏觀組織檢驗。主