如何选择和确定变形工艺和工具

决定变形工艺和工具包括：确定锻制该锻件所必需的基本工序、辅助工序或修整工序，决定工序顺序、设计工序尺寸并选择或设计所需的基本工具和辅具。

决定变形工艺是编制工艺中最重要的部分，也是难度较大的部分，因为影响的因素很多，例如工人的经验、技术水平、车间设备条件、坯料情况、生产批量、工具辅具情况、锻件的技术要求等。决定变形工艺时，在结合车间具体生产条件的情况下应尽量采用先进技术，以保证获得好的锻件质量、高的生产率和较少的材料消耗。

各类锻件变形工序的选择可根据各变形工序的变形特点，锻件的形状、尺寸、技术要求和参考有关典型工艺具体确定。

空心锻件变形工序的选择可参考图2-1-44进行。该图说明了各种尺寸空心锻件锻造方法的一般情况，对具体工件确定锻造方法时应根据各厂的经验和工具情况具体确定。因为甚至对同一锻件，在同一车间不同操作者的锻造方法也不完全一样，尤其对位于图中分界线上或其附近的空心锻件可能有几种锻造方法。例如Ⅱ、Ⅲ区分界线附近的锻件，是采用冲孔—冲头扩孔—扩孔，还是冲孔—扩孔，需根据车间现有马杠的直径来决定。对批量较大、尺寸较小的空心锻件，还可以采用胎模锻造；对环形件还可在冲孔后用扩孔机扩孔。

图2-1-44 空心锻件变形工序的选择

Ⅰ—数件合锻（或冲孔—扩孔—再镦粗） Ⅱ—冲孔—扩孔 Ⅲ—冲孔—冲头扩孔—扩孔 Ⅳ—冲孔—冲头扩孔—冲头拔长—扩孔

工序尺寸设计和工序选择是同时进行的，具体确定工序尺寸时应注意下列各点：

1）工序尺寸必须符合各工序的规则，例如镦粗时毛坯高度与直径的比值应小于2.5～3，拔长时截面变换经验计算公式见表2-1-21。

2）必须估计到各工序中毛坯尺寸的变化，例如冲孔时毛坯高度有些减小，扩孔时高度有些增加等。

3）必须保证各部分有足够的体积，这在使用分段工序（压痕、压肩）时必须估计到。

4）多火次锻打大件时必须注意中间各火次加热的可能性。

5）必须保证在最后修光时有足够的修整留量，因为在压肩、错移、冲孔等工序中毛坯上有拉缩等现象，这就必须在中间工序中留有一定的修整留量。

6）有些长轴类零件长度方向尺寸要求很准确，但沿长度方向又不允许进行镦粗（例如曲轴等），设计工序尺寸时，必须估计到长度方向的尺寸在修整时会略有延伸。

表2-1-21 拔长截面变换经验计算公式

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例：法兰圈（见图2-1-45）的锻造工艺过程制订

1.绘制锻件图（见图2-1-46）

图2-1-45 法兰圈零件尺寸

图2-1-46 锻件图

根据零件尺寸由表2-1-13查得：

在零件尺寸上加上余量和公差便可算得锻件的公称尺寸和公差：

，取；(www.xing528.com)

，取

，取

2.确定毛坯的质量和尺寸

预冲孔为ϕ250，并取系数为1.5，

故取料为：ϕ340mm×740mm。

3.决定变形工艺

根据锻件公称尺寸，可算得：

由图2-1-44中查得，需冲孔—马杠扩孔。

故该件的锻造工序应是：镦粗—冲孔—马杠扩孔。

工序尺寸的确定如下：

（1）扩孔前的毛坯高度H₁ 考虑到扩孔时高度略有增加，故H₁=1.05KH，由图2-1-35知：K的数值与有关（d₁为冲子直径，d为锻件内径）。由于冲子尺寸的确定与毛坯镦粗后（冲孔前）的直径有关，因此，需先经过估算并参考车间现有冲子规格定出冲子尺寸。在本例中根据毛坯体积和毛坯高度，初步算出镦粗后的直径，并根据冲孔时的要求和车间冲子规格确定冲子直径为ϕ250。

由图2-1-35查得K=0.91；

代入得：H₁=（1.05×0.91×165）mm=157mm。

（2）冲孔前毛坯高度H₀ 考虑到冲孔时毛坯高度略有减小，取：

H₀=1.1H₁

代入得：H₀=（1.1×157）mm=173mm，取H₀=175mm。

4.选择设备

根据锻件尺寸由图2-1-36查得，该件需在3t锤上锻造。

具体变形过程见表2-1-22。

表2-1-22 锻造工艺及变形过程

（续）