【自由锻造工艺课件.ppt】 自由锻造工艺概述

一、什么是自由锻造？

自由锻造是一种传统的金属加工方法，主要通过锤击或压力作用使金属材料在一定的温度下发生塑性变形，从而获得所需的形状和尺寸。它不依赖于模具，而是依靠操作者对锻件形状的直接控制。

1.1 基本原理

自由锻造的核心在于利用外力改变金属内部晶粒结构，使其产生塑性变形。通常在加热状态下进行，以降低材料的变形抗力，提高可塑性。

1.2 主要设备

- 锻锤（如空气锤、蒸汽锤）

- 液压机

- 摩擦压力机

这些设备根据不同的锻造需求选择使用。

二、自由锻造的分类

根据锻造方式的不同，自由锻造可分为以下几种类型：

2.1 开式模锻

开式模锻是指在两个半模之间进行锻造，但模具不完全封闭，锻件边缘容易形成飞边。适用于形状较为简单的锻件。

2.2 闭式模锻

闭式模锻则是在完全封闭的模具中进行锻造，能够减少飞边，提高材料利用率，适用于精密零件的制造。

2.3 手工锻造

手工锻造是早期常用的方法，依靠人工敲击完成，适用于小批量生产或特殊形状的锻件。

三、自由锻造的主要工序

自由锻造的过程主要包括以下几个步骤：

3.1 加热

将金属材料加热到适当的温度，使其具有良好的塑性。不同材料有不同的加热温度范围。

3.2 预锻

预锻是为了初步成形，为后续精锻做准备，减少锻件的变形量。

3.3 精锻

在预锻的基础上进一步加工，使锻件达到设计要求的形状和尺寸。

3.4 冷却与热处理

锻后需要进行冷却处理，必要时还需进行退火、正火等热处理工艺，以改善材料性能。

四、自由锻造的优点与缺点

4.1 优点

- 工艺灵活，适合复杂形状的锻件；

- 设备投资相对较低；

- 可用于大尺寸锻件的加工。

4.2 缺点

- 生产效率较低；

- 对操作人员的技术要求较高；

- 表面质量不如模锻。

五、自由锻造的应用领域

自由锻造广泛应用于机械制造、航空航天、汽车工业等领域，常用于制造轴类、盘类、筒类等重要部件。

5.1 轴类零件

如发动机曲轴、传动轴等，常采用自由锻造工艺制造。

5.2 盘类零件

如齿轮、法兰等，也可通过自由锻造实现。

5.3 特殊用途零件

在一些大型设备或特殊环境下使用的零件，也多采用自由锻造。

六、自由锻造的发展趋势

随着科技的进步，自由锻造也在不断改进：

- 自动化程度提高：引入数控锻压设备，提升加工精度；

- 节能降耗：优化加热工艺，减少能源消耗；

- 环保技术应用：推广绿色锻造技术，减少污染排放。

结语

自由锻造作为一项传统而重要的金属加工工艺，在现代制造业中依然占据着不可替代的地位。掌握其基本原理和操作技能，对于从事相关领域的技术人员来说至关重要。

如需进一步扩展内容（如加入图示说明、案例分析、操作流程图等），也可以继续补充。