任务1　概　　述

锻压是指对坯料施加外力，使其产生塑性变形改变尺寸、形状及性能，用以制造机械零件或毛坯的成形加工方法。

一、锻压的特点、分类及应用

1．锻压的特点

（1）改善金属内部组织，提高力学性能。通过锻压可以压合铸造组织中的内部缺陷（如微裂纹、气孔、缩松等），获得较细密的晶粒结构，提高了力学性能。

（2）节省金属。锻压件的外形和表面粗糙度已接近或达到成品零件的要求，实现了少切削、无切削的要求，从而节省材料。

（3）生产率高。这一点对金属材料的轧制、拉丝、冲裁、挤压等工艺尤其明显。

（4）适应性广。锻压成形能生产出小至几克的仪表零件，大至几百吨的重型锻压件。

锻压在固态下成形较困难，与铸件相比，锻压件的形状较为简单。

2．锻压的分类和应用

1）锻造

锻造是指在锻造设备及工（模）具的作用下，使坯料产生局部或全部塑性变形，以获得一定形状、尺寸和质量的锻件的加工方法，它主要用于生产重要的机器零件，如机床的齿轮和主轴、内燃机的连杆及起重吊钩等。根据使用的设备和工具的不同，锻造可分为自由锻造和模型锻造两种，如图11－1（a）、（b）所示。

2）板料冲压

在冲击设备上利用冲模使坯料产生分离或变形的加工方法如图11－1（c）所示。它主要用于板料加工，广泛应用于航空、车辆、电器、仪表及日用品等工业部门。

图11－1　锻压生产方式

二、锻造的基本知识

1．影响锻造性能因素

金属的锻造性是衡量材料在经受压力加工时获得优质锻件难易程度的一种工艺性能，常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。塑性越好，变形抗力越小，表明金属的锻造性能越好，反之则差。影响金属锻造性能的因素主要有以下几个方面。

（1）金属的化学成分。化学成分不同，金属材料的锻造性能也不一样。一般情况下，纯金属的锻造性能比合金好。碳钢中的碳的质量分数越低，则锻造性能越好。当合金中有较多的强碳化物形成元素（如W、Mo、V、Ti等）时，其锻造性能显著下降。

（2）金属组织。金属内部组织结构不同，其锻造性能差异也很大。纯金属及单一固溶体（如奥氏体）的锻造性好，多相组织的锻造性差。细小而均匀的晶粒锻造性好，粗大的晶粒锻造性差。合金中金属化合物（如渗碳体）增多时，使锻造性能迅速下降。

（3）变形温度。随着变形温度的提高，金属的塑性提高，变形抗力减少，提高了金属的锻造性。因此，加热是锻造生产中重要的变形条件。但加热温度过高，反而会使金属出现过热、过烧等缺陷，塑性下降，因此必须严格控制锻造温度。

（4）变形速度。变形速度是指单位时间内的变形程度。变形速度对金属锻造性能影响比较复杂。一方面由于变形速度增加，金属在变形过程中冷变形强化严重，在热变形中来不及完全消除这种冷变形强化，使金属锻造性能变差。另一方面，由于变形速度增加，变形产生的热效应使变形抗力降低，塑性增加，锻造性能得以改善，但在一般锻压生产中，变形速度并不很快，因而热效应作用也不明显。

2．锻造流线与锻造比

1）锻造流线

工件在锻造变形过程中，其内部一些杂质也随之变形，当锻件沿轴向伸长时，这些杂质也随之伸长呈纤维状，形成所谓的锻造流线，使得锻件具有明显的各向异性。所以，锻造机械零件时，必须考虑锻造流线的合理分布。如图11－2所示，螺钉头和曲轴的锻造流线分布，加工时，应尽可能使锻造流线与零件的轮廓相符合而不被切断。

图11－2　锻造流线的合理分布

2）锻造比

锻造比是指锻造工件变形前、后的横截面积或长度的比值，通常用符号Y表示，即

式中：A₀、A——锻件变形前、后的横截面积；

L₀、L——锻件变形前、后的长度。

锻造比表示了锻件的变形程度，对材料的组织和性能有很大影响，所以，对不同零件应选择不同的锻造比，若用钢材为坯料进行锻造时，因钢材在轧制过程中已产生锻造流线，可不考虑锻造比。