锻造过程及基本工艺的认识「锻造工艺基础知识复习」

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1.钢料锻前的加热方法有哪几种？在加热过程中钢料可能产生哪些缺陷？

加热方法：⑴火焰加热（燃油加热、燃煤加热、燃气加热）

⑵电加热（电阻加热、感应电加热）

钢料在加热过程中可能产生的缺陷:氧化、脱碳、过热、过烧及在坯料内部产生裂纹等。

2.何为锻造温度范围？锻造温度范围制定有哪些基本原则？始锻温度和终锻温度应如何确定？

锻造温度范围是钢料开始锻造的温度(即始锻温度)和结束锻造的温度(即终锻温度) 区间。

基本原则：⑴钢料在锻造温度范围内应具有良好的塑性和较低的变形抗力;

⑵能锻出优质锻件;⑶为减少加热火次,提高锻造生产率,锻造温度范围应尽可能宽。

始锻温度的确定：⑴必须保证钢无过烧现象;⑵对于碳钢： 始锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150～250℃ 。

终锻温度的确定：⑴保证钢料在终锻前具有足够的塑性;⑵使锻件获得良好的组织性能。

3.何为加热规范？钢料的加热规范包括哪些内容？加热规范是按哪些原则制定的？

加热规范是坯料从装炉到加热结束,整个过程中,炉温随时间的变化关系。

钢料的加热规范包括：①钢料的装炉温度; ②加热升温速度;③最终加热温度; ④各阶段加热和保温时间及总的加热时间等。

加热规范制定的原则：⑴加热时间短、生产效率高;⑵不引起过热和过烧、氧化脱碳少、加热均匀，不产生裂纹;⑶热能消耗少。 总之应保证高效、优质、节能。

4.少无氧化加热有哪些优点？实现少无氧化加热的主要方法有哪些？简述其适用范围？

优点：⑴可减少金属的烧损; ⑵降低锻件表面粗糙度,提高尺寸精度;⑶提高模具的使用寿命。

主要方法：快速加热、介质保护加热和少无氧化火焰加热等。

适用范围：广泛应用于精密成型工艺。

5.各种自由锻工序的含义？锻造过程可能产生的缺陷和预防措施?圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形有哪些原因？采用哪些措施可预防其不均匀变形和裂纹的产生？

镦粗：使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。

拔长：使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长。

冲孔：在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔。

扩孔：减小空心坯料壁厚，使内、外径增加的锻造工序称为扩孔。

弯曲：将坯料弯成所规定外形的锻造工序称为弯曲。

镦粗时产生的缺陷：⑴侧表面产生裂纹；

⑵锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织；⑶高坯料失稳而弯曲。

圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形原因：①工具与坯料端面间摩擦力影响②温度不均匀影响。

预防措施：⑴使用润滑剂和预热工具 ⑵采用凹形毛坯⑶采用软金属垫 ⑷采用铆镦、叠镦和套环内镦粗⑸采用反复镦粗拔长的锻造工艺。

6.矩形截面坯料拔长时常见的质量问题有哪些？在平砧下拔长圆截面坯料时，应取什么样的拔长方法来提高拔长效率和保证锻件质量的？

常见的质量问题有： ①坯料外部常出现表面横向裂纹、角裂；②坯料内部常产生对角线裂纹、和纵向裂纹。

应采取的拔长方法：应先将圆截面坯料压成正方形截面,再将正方形截面坯料拔长到其截面的边长接近圆截面直径,然后再压成八边形,最后压成圆形。

7.常用的冲孔方法有哪几种？冲孔时有可能出现哪些缺陷？

冲孔方法有： ①实心冲子冲孔(双面冲孔) ②垫环上冲孔(漏孔)

可能出现的缺陷：“走样”、裂纹和孔冲偏等。

8.目前汽车发动机曲轴的锻造工艺方法有哪几种？哪种方法性能最好？有何优点？

目前锻造曲轴的工艺方法: 自由锻、模锻和全纤维镦锻（性能最好）。

优点： ①产品机械性能好②公差余量小,可节约金属材料和机械加工工时。

9.盘（饼）块类锻件和空心类锻件应选用哪些基本的锻造工序？

盘（饼）块类锻件： 镦粗(局部镦粗)、冲孔；

空心类锻件： 镦粗、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长等。

10.自由锻工艺过程的主要内容有哪些？锻件公称尺寸、加工余量和公差的含义是什么？

主要内容：⑴根据零件图绘制锻件图; ⑵确定坯料重量和尺寸;⑶确定变形工艺和锻造比; ⑷选择锻造设备;⑸确定锻造温度范围、加热和冷却规范; ⑹确定热处理规范。

锻件公称尺寸：是标准中规定的名义尺寸。

加工余量： 锻件表面留给机械加工用的金属层。

锻造公差： 锻件实际尺寸与公称尺寸的误差,称为锻造公差。

11.开式模锻时金属有哪些流动过程？开式模锻时影响金属流动的主要因素有哪些？飞边槽桥口和仓部有哪些作用？高速锻造设备对金属充填模膛有什么影响？

流动过程：第Ⅰ阶段，镦粗阶段 ； 第Ⅱ阶段，充满模膛阶段；第Ⅲ阶段，多余金属排入飞边槽阶段。

影响金属流动的主要因素：●模膛（模锻件）的尺寸和形状；●飞边槽桥口尺寸和飞边槽的位置； ●设备工作速度。

飞边槽桥口作用：阻止金属外流,迫使金属充满模膛。

仓部作用：容纳多余的金属，以免金属流到分模面上，影响上下模打靠。

影响：一般设备工作速度高，金属流动速度快，使摩擦系数有所降低，金属流动的惯性和变形热效应的作用也很突出。正确利用这些因素的作用有助金属充填模膛，得到外形复杂、尺寸精确的锻件。

12.闭式模锻有哪些优点？影响闭式模锻件高度尺寸精度的因素有哪些？

优点：⑴减少飞边材料耗损和节省切飞边设备;⑵有利于金属充满模膛和精密模锻； ⑶有利于低塑性材料的成形。

影响因素：⑴坯料直径和下料长度的公差; ⑵烧损量的变化;⑶实际锻造温度的变化等; ⑷模膛的磨损;⑸压力机因工作载荷变化而引起模膛弹性变形量的变化;⑹锻模终锻温度的变化。

13.金属挤压工艺可分为哪几种？简述挤压时常见缺陷及其其控制方法？

分类：⑴按照挤压时坯料温度分为:

①热挤压 ②温挤压 ③冷挤压(在室温下)

⑵按照金属流动方向和冲头运动方向分为：

①正挤压; ②反挤压; ③复合挤压; ④径向挤压。

常见缺陷：⑴死角区金属被剪裂 ； ⑵死角区金属产生折迭；

⑶工件外侧表面常产生裂纹。

控制方法：⑴减摩润滑处理 ①磷化和皂化处理②坯料表面包套

③凹模孔口套润滑垫

⑵采用带锥角的凹模；

⑶采用带反向推力挤压。

14.简述冷锻件图和热锻件图的含义及其用途？锻件图有那些设计内容？

冷锻件图：以零件图为基础，加上机械加工余量和锻造公差后绘制而成的。

用途：用于最终锻件检验,是机械加工部门制订加工工艺、设计加工夹具的依据,简称为锻件图。

热锻件图：把冷锻件图上所有的尺寸加1～1.5％，为热锻件图。

用途：用于锻模的设计和制造。

设计内容：⑴选择分模面的位置和形状⑵确定机械加工余量、余块和锻件公差；

⑶确定模锻斜度； ⑷确定圆角半径；

⑸确定冲孔连皮的形式和尺寸； ⑹制定锻件技术条件；

⑺绘制锻件图。

15.什么是分模面？其选择的基本原则有哪些？圆角半径分类及其作用有哪些？圆角半径确定时要注意什么？

分模面：开式模锻中,根据锻件形状将模膛分成上下两个半模的分界面。

选择的基本原则：●锻件容易取出； ●锻件形状尽可能与零件形状相同；●尽量采用镦粗充填成形;

圆角半径分类：①外圆角半径r， ②内圆角半径R，

作用：①有利于金属流动和充填模膛; ②提高锻模寿命;③提高锻件质量; ④便于出模。

注意事项：①为便于采用标准刀具加工制造模具，圆角半径应选用标准值:②锻件凸圆角半径r的选取:

●有倒角时，取r =余量＋零件的倒角值; ●无倒角时，取r =余量。

16.模锻变形工步有哪几类？它们的作用是什么？模锻锤上模锻时有哪些主要的模锻工步？

①按工步作用分类分为：

模锻工步，使经制坯后的坯料获得最终锻件所要求的形状和尺寸

制坯工步，改变原毛坯的形状,合理地分配坯料,以适应锻件横截面形状要求,使金属能较好地充满模锻模膛

切断工步，把带飞边的锻件从长棒料上切开分离。

②按模锻设备常用工步分类： ⑴模锻锤上模锻

⑵热模锻压力机和螺旋压力机上模锻 ⑶平锻机上模锻

主要工步：拔长、滚压、弯曲、（镦粗、压扁）预锻、 终锻、冲孔、切边等。

17.预锻模膛有哪些作用？模锻时一般在什么场合下采用预锻模膛？采取什么措施可防止工字型锻件和具有较深孔的锻件在终锻时产生折迭？（用预锻模膛）

预锻模膛作用：使坯料的尺寸接近最终锻件所要求的尺寸，避免产生折迭和型腔充不满的现象发生。

预锻模膛的采用：⑴带有工字形截面的锻件;⑵具有较深孔的锻件;

⑶需要劈开叉形锻件; ⑷具有枝芽的锻件;

⑸具有高筋的锻件; ⑹形状复杂难充满的锻件;

⑺为了提高模具使用寿命。

（用预锻模膛）

18.何谓计算毛坯？计算毛坯图是根据什么作出的（冷锻件图）它包括哪些内容？

计算毛坯：其长度与锻件相等，轴向各断面积等于锻件上相应截面积与飞边截面积之和的不等断面的圆坯料。

包括内容：锻件图、截面图和直径图。

19.制坯模膛有哪几种？有何作用?直长轴类锻件和顶镦类锻件应如何选择变形工步？

制坯模膛有：滚压模膛，⑴改变坯料截面积与形状，使坯料的形状和尺寸接近计算毛坯图； ⑵清除氧化皮

拔长模膛

弯曲模膛，将坯料在弯曲模膛内压弯，使其符合终锻模膛在分模面上的形状。

成形模膛

镦粗台和压扁台，⑴防止折迭与充不满；⑵清除坯料氧化皮⑶减少模膛磨损

切断模膛

直长轴类锻件常用制坯工步: 拔长、滚压等

顶镦类锻件变形工步：

⑴具有粗大部分杆类锻件，常用工步: 聚料、预锻、终锻、切边等；

基本变形工步：聚料。

⑵透孔和不透孔锻件，常用工步: 聚料、预锻-冲孔 、终锻、穿孔等。

基本变形工步： 聚料和冲孔。

20.锻模中心和模膛中心的含义是什么？模锻和制坯模膛有哪些布排原则？模块和锤头靠什么固定？

锻模中心：锻模燕尾中心线与键槽中心线的交点。

锻模中心：位于锤杆轴心线上是锻锤打击力的作用中心。

制坯模膛的布排原则： ⑴尽可能按工步顺序排列；

⑵应与加热炉、切边压力机的位置相适应。

模块采用螺钉紧固，也可采用斜楔紧固

21.闭式和开式滚压模膛有何优缺点？在什么情况下采用闭式滚压模膛？

开式模膛：模膛横截面为矩形制造方便,但聚料作用较小，适用于各截面变化较小的锻件。

闭式模膛：模膛横截面为椭圆形，聚料效果好,坯料表面光滑,但模膛制造较复杂。适用于各截面变化较大的锻件。

22.模锻时为什么会产生错移力？锻件分模面不在同一平面时以及模膛中心和锤杆中心不一致时，错移力应如何平衡？

产生错移力原因： ⑴分模线为折线 ；

⑵模膛中心与锤杆中心不一致模锻时会产生偏心力矩，造成上下模膛的错移

⑶上下砧面不平行。

错移力的平衡措施：⑴分模面不在同一平面的错移力平衡

①小锻件可成对进行锻造;

②锻件较大可将锻件倾斜一定角度γ；

③锻件落差较大用第二种方法不宜解决时，可采用平衡锁扣；

④锻件落差 H 很大，可联合采用②、③两种方法。

⑵模膛中心和锤杆中心不一致时错移力的平衡常采用导向锁扣来平衡错移力。

23.在冲击载荷作用下，锤锻模膛的哪些部位容易产生裂纹和破坏，分析其断裂或破坏的原因？

容易产生裂纹和破坏的部位：⑴在燕尾根部转角处产生裂纹；

⑵沿模膛深处产生的纵向裂纹；

⑶模壁被打断；

⑷承击面s被打塌。

产生破坏的原因： ⑴应力值超过模具强度极限；

⑵模具疲劳破裂(热疲劳）。

6、分模面的确定原则：

（1）模锻件的最大截面处，且最好为平直面；

（2）使上、下两模沿分模面的模膛轮廓一致；

（3）使模腔深度最浅；

10、锻模飞边槽的作用？

（1）.造成足够大的横向阻力 迫使金属充满模膛

（2）.容纳坯料上的多余金属。起补偿与调节的作用

（3）.对于锤类设备上锻模，缓冲模具撞击，提高锻模寿命

11、闭式模锻的特点？

（1）锻件不产生飞边，模锻斜度很小甚至为零，材料利用率高

（2）变型金属处于更加强大的三向压应力状态，可提高材料的塑性和机械性能

（3）可分凹模闭式精锻常常可减少甚到取消制坯工步，省去切边和辅助工序，平均提高生产率25-50%

主要问题：对于一些大中型锻件 模具寿命低

12、模膛的分类？

制坯模膛 模锻模膛 预锻模膛 终锻模膛

5 计算毛坯：长轴类锻件终锻前，最好将原毛坯沿轴向预制成各截面面积等于带飞边锻件的相应截面积的中间毛坯 ，以保证终锻时 锻件各处充填饱满 ，且飞边均匀从而节约金属 减轻锻模模膛磨损。按照上述要求计算的坯料，称为计算毛坯。

6 应力中性层：在毛坯截面上的应力 由外层的拉应力过渡到内层的压应力时 中间有一层金属切向应力为零或不连续 称为应力中性层。

7 应变中性层：板料弯曲时 外层纤维受拉 内层纤维受压 在拉深与压缩之间必然有一层金属长度不变。这层金属称为应变中性层。

8 冲孔连皮：模锻不能直接锻出透孔，因此在设计热锻件图时必须在孔内保留一层连皮，然后在切边压力机上冲除掉。

2 预锻模膛和终锻模膛的作用

预锻的主要目的是在终锻前进一步分配金属。分配金属是为了：确保金属无缺陷流动 ，易于充填模膛：减少材料流向飞边槽的损失：减少终锻模膛磨损：取得所希望的金属流线和便于控制锻件的力学性能。 但采用预锻模膛也会带来不利影响，容易造成偏心打击，影响锤杆的寿命，容易使上下模错移，增大模块尺寸，降低生产率。 终锻模膛用于锻件最终成形。它由按热锻件图加工制造的模膛和模膛周围的飞边槽所组成。为了便于操作，一般没有钳口。

5、横锻斜度和圆角半径的作用 ？ 为什么不锻出通孔？

模锻斜度的作用是使锻件能顺利从模膛中取出。 圆角半径： 外圆角作用是避免锻模在热处理和模锻过程中因应力集中而导致模具开裂，并保证金属能充满此处。 内圆角作用是使金属易于流动充填深腔，防止锻件在筋部产生折叠，也防止模膛中较窄的凸出部分压塌。为了防止上、下砥铁相碰，损坏上、下砥铁，故模锻生产中不能直接锻出通孔。

12、请阐述金属在模锻模膛内的变形过程及特点。

答：（1）充型阶段：所需变形力不大；（2）形成飞边和充满阶段：形成飞边完成强 迫充填的作用，变形力迅速增大；（3）锻足阶段：变形仅发生在分模面附近区域，以挤出多余金属，变形力急剧增大，达到最大值。

14、模锻成形过程中飞边的形成及其作用。

答：继续锻造时，由于金属充满模膛圆角和深处的阻力较大，金属向阻力较小的飞边 槽内流动，形成飞边。作用：（1）强迫充填；（2）容纳多余的金属；（3）减轻上模对下模的打击，其缓冲作用。

9. 什么叫自由锻？其基本工序有哪些？

只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件，这种方法称为自由锻。基本工序：拔长、镦粗、冲孔、扩孔、弯曲、切割、扭矩和错移等

10. 常用自由锻设备有哪几种？其工作原理与应用场合

有何不同？、

自由锻设备：空气锤、水压机、蒸气－空气锤。 自由锻应用 —— 单件和小批量生产。

11. 什么叫模锻？与自由锻相比有何优缺点？

答：模锻——将加热后的坯料放在模膛内受压变形而获得锻件的一种加工方法。

与自由锻相比：

1、 生产率较高，模锻时，金属变形在模膛内进行，故能较快获得所需的形状。

2、模锻件的尺寸精确，加工余量小；

3、 可以锻造形状比较复杂的锻件；

4、模锻生产比自由锻消耗的金属材料少，切削加工工作量也少，有利于降低生产成本。 应用：中、小型锻件的成批和大量生产，缺点：1）受模锻设备吨位的限制；2）锻模成本高

自由锻：利用冲击力或压力，使金属在上、下砧铁之间，产生塑性变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的一种加工方法。自由锻造时，除与上、下砧铁接触的金属部分受到约束外，金属坯料朝其它各个方向均能自由变形流动，不受外部的限制，故无法精确控制变形的发展。

自由锻分类：手工锻造和机器锻造两种。手工锻造只能生产小型锻件，生产率也较低。机器锻造是自由锻的主要方法。

自由锻的特点：工具简单、通用性强，生产准备周期短。自由锻件的质量范围可由不及一千克到二、三百吨，对于大型锻件，自由锻是唯一的加工方法，这使得自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用，例如水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆、重要的齿轮等零件在工作时都承受很大的载荷，要求具有较高的力学性能，常采用自由锻方法生产毛坯。

自由锻工序：基本工序、辅助工序和修整工序。

锻造工艺复习资料

　　1.锻造钢的宏观缺陷：折叠 、划痕、 发纹 。
　　2下料：金属切削机床下料{车床下料，片砂轮下料，锯床下料(圆盘锯，弓锯床) 、气割下料 、 压力加工机床下料（冲床下料、冲剪机下料、 摩擦压力机下料 、锤上下料）}
　　3.剪切导致的缺陷：断面裂纹Y、 断面剪切斜度X 过大 、 毛刺M 、断面上产生的凹陷W 、较大的压痕Z
　　4跑合期： 为了使锯条的高度均匀，也是齿尖经过微小磨损后耐磨切，提高锯条的使用寿命。
　　5润化作用 :减小模膛表面磨损，减小金属流动阻力，便于脱模。
　　6钢的软化退火的目的：为了减少变形抗力，提高塑性
　　7磷化处理的目的：使刚的坯料表面发生化学反应，生成磷酸盐被摸，作为剂的保持曾润层。
　　8常规加热方法：火焰加热和电加热（电阻加热（电阻炉 盐浴炉 接触电阻） 感应加热）
　　9氧化（烧损）:金属在高温加热时表层的离子和炉内的氧化性气体产生化学反应，使表面生成氧化物，这种现象叫做氧化
　　10本质晶粒度：钢加热到930°时所具有的奥氏体晶粒的大小
　　11实际晶粒度：钢在某一具体热处理条件下所获得的奥氏体晶粒度大小
　　12裂纹产生的应力：温度应力、组织应力、残余应力
　　13火焰加热:是一种传统的加热方法，它是利用燃料燃烧时产生的热量，通过对流，辐射把热能传给坯料表面再有表面向中心传导，使整个坯料加热
　　14空气消耗系数:燃料燃烧实际供给的空气量与理论计算空气质量之比
　　15消除加热时的氧化措施：快速加热、 控制加热炉内炉气的性质 、 炉内应保持不大的正压力、 以防吸入炉外的就空气 、 介质保护加热
　　16锻造的温度范围：坯料开始锻造是的温度（始端温度和结束的的温度（终端温度）之间的温度区间
　　17红脆现象：在高温下，当纯铁产生铁素异构转变时，由于微观组织发生变化，体积突变，晶体体积发生膨胀。虽然体积变化不大，但在较低温度时的固态中却能产生较大的组织应力，这种组织应力若超过铁素体的晶界强度，会造成应力集中，晶界联系较弱，引起塑性恶化，严重影响了锻造性能。人们把高温下发生的这种现象称之为红脆现象
　　18自由锻件的分类：饼块类，空心类、轴杆类、曲轴类、弯曲类、复杂形状类。
　　加热规范：就是指坯料从装炉开始到加热完成，整个过程对炉子温度和坯料温度随时间变化的规定
　　1） 核心问题是，确定金属在加热过程中不同的时期的加热温度，加热速度和加热时间
　　2）最大可能加热速度：炉子按最大供热能量升值时所能达到的加热速度。
　　19 钢料允许加热速度：在不破坏金属完整性的条件下所能允许的加热速度
　　20最小保温时间：能够使钢料温差达到规定的均匀程度所需要的最短保温时间
　　最大保温时间是不产生过热，过烧 缺陷的最大允许保温时间
　　1）过热：是指热处理时由于加热温度过高和保温时间过长，使奥氏体粗大而引起的力学性能恶化现象,常用正火工艺弥补；
　　2）过烧：加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大，而且晶界局部出现氧化或溶化，导致晶界弱化等。
　　21 锻件冷却时产生的缺陷有：裂纹、 网状碳化物 、白点
　　常规的冷却形式有：空冷、 坑冷 、炉冷
　　22模锻过程：镦粗阶段 充满型腔阶段 打靠阶段
　　23减小平砧镦粗缺陷的工艺有：预热磨具，使用润滑剂。 侧凹坯料镦粗。 软金属垫镦粗。 叠料镦粗。 套怀内镦粗。
　　24自由锻的工序分为 基本工序（锻粗 拔长 冲孔 心轴扩孔 心轴拔长 弯曲 切割 错位 扭转 锻接）辅助工序 修正工序
　　25.锻造比（简称锻比）是表示锻件变形程度的一种方法，也是保证锻件品质的一个重要指标。
　　26开式模锻三个阶段锻塑、充填模膛，打靠。
　　27.闭式模锻的三个变形阶段：基本变形、充满模膛、形成纵向毛刺。
　　28.常用模架：压板式模架，楔块压紧式，键式模架
　　29模块的紧固形式：斜楔紧固，压板紧固，焊接紧固
　　30螺旋压力机的导向形式：导柱导套，导销，凸凹模自身导向，锁扣
　　31.胎膜种类很多，用于制胚的 摔模、扣模和弯曲模；用于成型的有套模、垫模和合模；用于休整的有校正模、切边模、冲孔模和压印模
　　32.模锻工艺过程方案：单件模锻，调头模锻，一头多件模锻，一模多件模锻
　　33.终锻模膛由模膛本体，飞边槽和钳口三部分组成
　　34.模锻前清理胚料氧化皮的方法有：用钢丝刷，刮板，刮轮等工具，或用高压水清理，
　　35.在锤上模锻时采用前胚工步，可去除一部分热胚料上的氧化皮
　　36.对于模锻后或热处理后锻件上的氧化皮，常用方法有滚筒清理，喷砂（丸）清理，抛丸清理及酸洗清理
　　37取轴向分模；锻件形状较复杂部分，应尽量安排在上模。
　　38镦粗的方式有 1，垫环镦粗：坯料在单个垫环或两个垫环上镦粗
　　2，局部镦粗：坯料只是进行局部镦粗
　　39拔长品质的影响因素：送进量和压下量的影响。 砧子形状的影响 拔长操作的影响
　　40锻造工艺过程分类：锤上模锻、热模锻压力机模锻、螺旋压力机模锻、平砧机模锻、水压机模锻、高速锤模锻和其他专用设备模锻
　　41燕尾槽的作用：使模块固定在锤头上，使燕尾底面与锤头底面紧密结合
　　简答
　　1脱碳的危害 ：在加热时钢发生了脱碳，会是锻件表面硬度和强度指数降低，耐磨性也降低，从而影响零件的使用性能，如果脱碳层厚度小于机械加工余量，则没有危害
　　如果坯料在加热过程中的某一温度下内应力超过他的强度极限，那么就要产生裂纹，内应力有： 温度应力 、组织应力、 残余应力
　　2锻造的温度范围确定的基本原则是：要求坯料在锻造温度范围内锻造时金属具有良好的塑性和较低的变形抗力，保证锻件质量，段出优质的锻件，并且锻造温度范围竟可能宽广一些，以便减少加热次数，提高锻件生产率，减少热损失
　　3装炉温度下保温的目的是：为了防止金属在温度应力下引起破坏。700~850°下保温的目的是为了减少前端的加热后钢料断面上的温差，从而减少钢料断面内的温度应力，使锻造温度下保温时间不至过长。锻造温度下保温的目的是减少钢料断面断面温差是温度均匀。
　　4自由锻的特征：工具简单 通用性强灵活性大，适合但见火小批量生产
　　工具与毛坯部分接触，逐步变形所需设备功率笔锻模小得多，可断大型锻件也可锻造多种多样，变形程度很大的锻件。
　　靠人工操作，可控锻件的形状和尺寸，紧蹙差，效率低，劳动强度大
　　5锻粗后网格变形的三个区域 I 难变区 该区受端面摩擦的影响，变形十分困难；II大变形区，处于坯料中段受摩擦影响小，温度降低最慢，应力状态有利于变形。III小变形区，变形程度介于I区和II区之间。
　　6自由端工艺过程规程：根据零件图绘制锻件图，确定坯料的质量和尺寸；制定变形工艺过程及选用工具；确定设备吨位；选择锻造温度范围，制定坯料的加热和锻件的冷却规范；制定锻件热处理规范；提出短剑的技术条件和检验要求；填写工艺过程卡片。
　　7锻件图是在零件图的基础上考虑加工余量，锻件公差，锻造余块，检验试样及操作用夹头等因素绘制面域。
　　8模具形状对金属变形的影响：控制锻件的形状和尺寸，控制金属的变形方向，改变变形区的应力场，提高金属的塑性，控制坯料的失稳，提高成型极限。
　　9.把各个流动平面的中心线连接起来，使得到锻件的中性面的金属变形方向与模具运动方向平行，中性面以外的金属变形方向与模具变形方向垂直。
　　10.开式模锻时影响成型的主要因素：模膛尺寸和形状的影响（变形金属与模膛之间的摩擦系数，模锻斜度，圆角半径R，模膛深度和宽度，模具温度）；飞边槽的影响；设备工作速度的影响。
　　11飞边槽包括桥部和仓部，桥部的主要作用是阻止金属外流，迫使金属充满模膛。仓部的作用是容纳多余的金属，以免金属流到分模面上，影响上下模具打靠。
　　12.使顶镦不产生折叠的经验经总结以后的数学表达式，称为顶镦规则：(1)当毛坏的端面平整且垂直于棒料轴线，其变形部分的长度 与 之比（长径比）小于3时，可以一次顶镦成型。（2）在凹模中聚料时，当聚料直径 =1.50 ，A≤1.25 ，即使局部镦粗长径比超过允许值，也可进行正常的局部镦粗而不产生弯曲折叠。（3）在冲头的锥形模膛内聚料时，当 =1.5 ,A≤2 ；或 =1.25 ，A≤3 时，也可进行正常的局部镦粗而不产生折叠。
　　13.锤锻模由上下两部分模块组成，两模块借助燕尾、锲铁和键块分别紧固在锤头和下模座的燕尾槽中。燕尾的作用是时模具在左右方向定位。键块的作用是时模块在前后方向定位。
　　14.冷镦件用于最终锻件的检验和校正模的设计，也是机械加工部门制定加工工艺过程、设计加工夹具的依据；热锻件图是对冷镦件图上各个尺寸相应地加上热胀量绘制的。
　　15.分模面选择原则：尽可能采用直线分模，使锻件结构简单，防止上下模错移；尽可能将分模位置选在锻件侧面中部，这样易于生产过程中发现上下模错移；对头部尺寸交大的长轴累锻件可以折线分模，使上下模膛深度大致相等，使尖角处易于充满；当圆饼累锻件H≤D时，应采用径向分模，不易采36.冲孔连皮的形式：平底连皮，斜底连皮，带仓连皮，压凹
　　16.错移力平衡措施（1）对小锻件可以成对进行锻造（2）当锻件较大，落差较小时，可以将锻件倾斜一定角度（3）如果锻件落差较大，用第二种方法解决不好时，可采用平衡锁扣（4）如果锻件落差很大，可以联合采用（2）（3）种方法
　　17.锤子模锻与强度有关的破坏形式主要有四种：（1）在燕尾根部转角处产生裂纹（2）在模膛深处沿高度方向产生的纵向裂纹（3）模壁打断（4）承击面打塌
　　18.切边模和冲孔模主要由冲头（凸模）和凹模组成，切边时，锻件放在凹模洞口处，在冲头的推压下，锻件的飞边被凹模剪切，同锻件分离.由于冲头凹模之间有间隙在剪切过程中伴有弯曲拉伸现象通常切边冲头推压锻件，只起传递压力的作用.冲孔时情况相反，冲孔凹模只起支撑锻件的作用，冲孔冲头只起剪切作用
　　19拔长效率的影响因素1.送进量的影响2.压下量的影响拔长时增大压下量不但可提高生产率，还可强化心部变形，有利于锻合内部缺陷3.砧子形状的影响4.拔长操作的影响拔长质量影响因素
　　20中小钢锻件的热处理: 退火、正火、淬火、回火 退火目的：1降低硬度、改善切削加工性。2细化晶粒，改善力学性能。3消除内应力、以防锻件变形或开裂，稳定工作尺寸，减少淬火是的变形或开裂倾向4。提高塑性，便于冷加工。
　　21磨具形状对金属变形的影响：控制锻件形状和尺寸 控制金属的变形方向 改变变形区的应力场 提高金属的塑性 控制坯料失稳，提高成型极限
　　22死区：在挤压过程中位于挤压筒与挤压模交界处金属不发生塑性变形的区域，也称前端弹性变形区
　　形成原因：主要是凹模模膛底部的摩擦的影响，愈靠近凹模模膛侧壁处摩擦阻力愈大，而孔不较小，因此死区一般呈三角形。
　　23预断模膛设计的必要性:预断模膛是用来制坯后的坯料进一步变形，合理的分配到坯料各部位的金属体积，使其接近锻件外形，改善金属在终端模膛内的流动条件，保证终端时的成型饱和；避免折叠、裂纹或其他缺陷，减少终锻模膛的磨损，提高磨具寿命。 不利影响：增大了锻件的平面尺寸、使模锻中心不易与模膛中心重合，导致偏心打击，增大错移量，降低锻件尺寸精度，使锻模和锻杆受力状态好、恶化影响锻模和锤杆的寿命。
　　24制坯模膛的设计的必要性：为了初步改变原坯料的形状，合理的分配坯料。以适应锻件横截面积和形状要求，使金属能较好的充满行腔。
　　25减少错移的措施有：设计模锻中心尽可能与锤杆中心一致，分模面有落差时要采取平衡措施；模锻上设导锁或导销；与相同吨位模锻锤相比，适合选取吨位偏大的自由锤锻，以克服打击力不足，砧块跳动过大的缺点；调整自由锻锤的导轨间隙，加强导轨对锤头的导向作用；固定胎模中的模膛安排，应参考锤上模锻的设计原则、。

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没有时间去看这两本书，但附该书的教学大纲，这些内容的要点都是要学习和考试的内容，期望能帮到你！
教学大纲
一、课程名称：机械制造基础
二、学时与学分：56（讲授），10（实验），8 学分。
三、先修课程：《机械制图》
四、授课对象：机电类学生
五、本课程的教学任务和要求

本课程的任务是使学生了解机械制造过程，掌握制造技术文化的基础知识，建立材料与工艺之间的相互关系。通过对机械工程材料的性能特点，热处理方法及选用原则，熟悉铸造、锻压、焊接的工艺基础知识的学习，培养学生综合运用材料及工艺知识进行选材与工艺分析的初步能力，为学习选择使用工程材料、选择毛坯、选用无切削或少切削加工方法、为机械零件制定加工工艺路线、学习其它课程和从事技术工作打好必要基础。
通过本课程的学习，应使学生达到下列基本要求：

1 、了解工程材料与材料成形工艺技术在机械制造过程中的地位和作用，建立工程材料、材料生产过程、材料成形工艺与现代制造过程的完整概念。

2 、掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能、改性方法和用途，具有选用常用工程材料和改变材料性能方法的初步能力。

3 、掌握常用材料成形工艺方法与工艺操作的基本知识，建立质量与经济观念，培养劳动观点和理论联系实际的作风。

4 、了解金属零件的铸造、压力加工、焊接和胶接的基本原理、工艺特点和应用范围。

5 、掌握选用机械零件毛坯的基本知识。

6 、具有分析一般零件的毛坯结构工艺性的能力。

六、本课程的基本内容

绪论

1 、本课程的性质、地位和任务。

2 、材料科学及毛坯生产在机械制造业中的作用和地位。

3 、本课程的特点及学习方法。

第一章金属材料的力学性能

力——伸长曲线的意义，强度塑性的主要叛据及应用。布氏、洛氏硬度实验方法，主要特点及应用。金属夏比冲击试验、疲劳试验的原理及应用。

第二章金属的晶体结构与结晶

固态物质构成的规则排列规律；晶体、非晶体、晶格、晶胞、体心立方晶格等概念。纯金属的冷却曲线特征，结晶过程特点和晶体缺陷类型；显微组织、同素异构转变等概念；过冷度对组织的影响，晶体缺陷对性能的影响及细晶组织的力学性能。合金的晶体结构特点和基本组织类型；固溶体、金属化合物、机械混合物等概念。

二元合金状态图建立方法和匀晶状态图、具有共性分析反应的状态图等构成特点，相的概念及合金的力学性能与状态图的关系。

第三章铁碳合金

铁碳合金的基本组织及性能特点。 Fe-Fe 3 C 状态图的特性点、特性线和区域构成特点 ; 合金组织状态随温度的变化规律和其室温组织性能随成分的变化规律。杂质元素对碳钢的影响 , 碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢的组织性能特点及应用。

第四章钢的热处理

1 、热处理的概念。

2 、钢在加热时的组织转变特点及奥氏体晶粒度的概念。

3 、钢在冷却时过冷奥氏体的转变方式和转变特点。

4 、常用的退火、正火、淬火和回火等的工艺特点及应用。

5 、表面淬火、化学热处理等工艺方法的特点及应用。

6 、热处理工艺对零件结构的一般要求。

第五章工业用钢

炼铁的实质、基本过程、高炉产品及其应用。炼钢的实质、基本过程、炼钢方法。板材、型材、管材、线材的生产方法。

合金元素对钢基本相的影响，对 Fe-Fe 3 C 状态图的影响和对钢的热处理的影响。

低合金结构钢、合金结构钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐磨钢的成分、牌号、性能及用途。

第六章铸铁

铸铁的石墨化过程、铸铁的分类及影响石墨化程度的因素。

灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁的牌号、组织性能特点及应用。

第七章非铁金属与粉末冶金材料

铝合金的热处理特点、铸造铝合金的变质处理。常用铸造铝合金加工产品的组织性能特点及应用。

常用加工黄铜、加工青铜、铸造铜合金的性能特点及应用。

钛合金的性能特点及应用。

铸造轴承合金的组织特点和常用铸造轴承合金的牌号，性能特点及应用。

粉末冶金材料的冶金过程和常用硬质合金的牌号，性能特点及应用。

第八章非金属材料

1 、高聚物的结构、物理力学状态和基本性能；常用高分子材料的分类、牌号、性能特点及应用。

2 、陶瓷材料、复合材料、功能材料的组织性能特点及应用。

第九章工程材料的表面处理

表面强化处理、表面防护处理、表面装饰加工等工艺方法的特点及应用。

第十章典型零件和工具的选材分析

1 、选用材料的一般原则，零件和工具的失效形式。

2 、零件和工具的热处理技术条件，工序位置和结构工艺性。

3 、掌握典型零件的选材及工艺分析。

第十一章铸造

1 、砂型铸造工艺基础

铸造生产的实质、特点及应用。砂型铸造工艺过程。手工造型基本方法、特点及应用。

2 、合金的铸造性能

合金的流动性、收缩性及常用合金的铸造性能。

3 、砂型铸造工艺设计基础

铸造工艺图的作用和内容。工艺设计主要内容：浇注位置、分裂面、主要工艺参数、浇注系统。

4 、铸件的结构工艺性

铸件的结构工艺性及铸造工艺过程的影响。铸件的结构工艺性与合金铸造性能的关系。铸件结构设计的基本知识。

5 、铸造毛坯的选用

铸件的性能特点及铸造毛坯选用条件。

课堂讨论结合生产实例，正确选用铸造毛坯。

6 、特种铸造简介

金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造的基本原理、特点和应用。

第十二章锻压

1 、锻造工艺基础

锻造生产的实质、特点及应用。了解自由锻造、锤上模锻、胎模锻造的基本方法。

2 、合金的锻造性能

金属的塑性变形及实质。金属的可锻性及其影响因素。常用合金的锻造性能。

3 、锻造工艺设计基础

锻件图绘制（确定余量、公差和余块），计算其坯料的质量和尺寸，确定其变形工序等。
4 、锻件的结构工艺性

自由锻造零件、胎模锻造零件、模锻零件的结构工艺性。

5 、锻造毛坯的选用

锻件的性能特点、锻造毛坯的选用条件。

课堂讨论结合生产实例，正确选用锻造毛坯。

6 、板料冷冲压

冲压的基本工序。冷冲压模的结构和材料。冷冲压件的结构工艺性。典型冷冲压件生产举例。

7 、特种锻造简介

辊锻、精密模锻、轧制、挤压、冷拔的基本原理、特点及应用。

第十三章焊接与胶接

1 、熔化焊工艺基础

熔化焊的实质、特点及应用。手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊基本原理、特点及应用。

2 、焊接接头及金属焊接性能

焊缝及热影响区的组织和性能。金属的可焊性。碳钢、合金钢、铸铁的焊接性能。

3 、焊接应力与焊件的结构工艺性

焊接应力与变形：应力产生的原因，变形形式和防止变形的措施。焊接件的结构工艺性。

4 、熔化焊工艺设计基础

确定焊缝位置和焊接方法。确定焊接接头及坡口的形式和尺寸。合理选用焊条。简单焊接件工艺设计。

5 、焊接件选用

焊接件的性能特点、焊接件的选用条件。

课堂讨论结合生产实例，正确选用焊接件。

6 、其他焊接方法简介

气焊、接触焊、电渣焊基本原理、特点及应用。

7 、胶接技术

胶接的基本原理：机械作用、扩散作用、吸附作用。胶接剂的组成和分类。胶接工艺及胶接接头设计。
第十四章金属切削加工的基础知识

1.切削运动与切削要素

切削加工是机械加工的基本方法，在切削加工形成零件的全过程中，了解刀具和工件间的相动；正确认识各种切削要素。

2.金属切削刀具

刀具材料，刀具结构，刀具的几何角度。

3.金属切削过程

切削层金属被刀具从工件毛坯上切除的过程，了解切屑的形成及种类，主要认识积屑瘤的形成原因与其危害。
第十五章机械加工工艺及夹具的基本知识

1.加工工艺的基础知识

工艺过程的组成，生产纲领、生产类型、工艺规程、工艺规程制订的步骤。

2.零件结构工艺性要求

实际生产过程中要满足装夹、加工、测量的便利。

3.定位基准的选择

工件生产过程中的基准的类型与选择。各种类型工件的加工过程的简介。

第十六章特种加工

各种特种加工方法如电火花加工、超声加工、激光加工等的介绍。