第9章习题解答参考
自测题
一、名词解释
1. 余块：
为了简化锻件形状以便于进行自由锻造而增加的这一部分金属，称为余块，如键槽、齿槽、退刀槽以及小孔、盲孔、台阶等难以用自由锻方法锻出的结构，必须暂时添加一部分金属以简化锻件的形状。

2. 拉深：
拉深是指变形区在一拉一压的应力状态作用下,使板料（或浅的空心坯）成形为空心件（或深的空心件）而厚度基本不变的加工方法。

3. 可锻性：
材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力叫金属的可锻性。

金属的可锻性可用塑性和塑性变形抗力来综合衡量。

塑性越高，变形抗力越小，金属的可锻性就越好。

4. 锻造比：
锻造生产中代表金属变形大小的一个参数，一般用锻造过程中的典型工序的变形程度来表示：
如镦粗工序，锻造比为：y=A
A0
=
H0
H
；拔长锻造比：y=
A0
A
=
L
L0
式中：A0、A为锻前、锻后工件的截面积，H0、L0、H、L为锻前、锻后工件的高(或长)度。

二、填空题
1. 塑性大小变形抗力塑性变形抗力
2. 增加下降降低
3. 锥体凸台圆柱相贯
4. 最小弯曲半径
5. 塑性
6. 好于
7. 好
三、判断题
1.（×）
2.（√）
3.（√）
习题与思考题
一、简答题
1.
钢的锻造温度范围是指锻件由始锻温度至终锻温度的范围。

始锻温度过高,容易产生过热和过烧缺陷,一般控制在固相线以下200℃左右。

终锻温度应能保证坯料有足够的塑性和停锻后能获得细小的晶粒。

终锻温度过高时,再结晶后的细小晶粒会继续长大；终锻温度过低时,不能保证钢的再结晶过程充分进行,使锻件产生冷变形强化和残余应力,有时因塑性太差而产生锻造裂纹。

2.
自由锻是指用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。

自由锻基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。

拔长是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。

拔长常用于锻造杆、轴类零件。

镦粗是使毛坯高度减小，横断面积增大的锻造工序。

主要用于锻造齿轮坯、圆饼类锻件。

冲孔是在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。

切割是指将坯料分成几部分或部分地割开,或从坯料的外部割掉一部分,或从内部割出
一部分的锻造工序。

弯曲是采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序,称为弯曲。

扭转是将毛料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序,该工序多用于锻造多拐曲轴和校正某些锻件。

错移是指将坯料的一部分相对另一部分平行错开一段距离，但仍保持轴心平行的的锻造工序，常用于锻造曲轴零件。

锻接是将坯料在炉内加热至高温后，用锤快击，使两者在固态结合的锻造工序。

锻接的方法有搭接、对接、咬接等。

锻接后的接缝强度可达被连接材料强度的70%～80%。

3.
自由锻生产的锻件多为简单的圆柱体、棱柱体和简单的弧形表面。

结构工艺性方面，锻件上应避免有锥形和楔形表面；应避免出现加强肋，工字形截面等复杂结构；应避免曲面与曲面相交。

4.
金属的可锻性可用塑性和塑性变形抗力来综合衡量。

塑性越高，变形抗力越小，金属的可锻性就越好；低的塑性变形抗力使设备耗能少；优良的塑性使产品获得准确的外形而不遭破裂。

影响金属可锻性的主要因素有：金属的本质和变形条件。

金属的本质：
（1）化学成分：纯金属比合金的可锻性好；含合金元素少的合金，其可锻性好。

（2）组织：单相组织（纯金属或固溶体）的可锻性好；化合物呈弥散分布的合金，其可锻性优于呈网状分布的；细晶粒组织的可锻性优于粗晶粒组织。

变形条件：
（1）加热温度：加热温度高，可锻性好。

但温度过高，会引起过烧或过热。

（2）变形速度：变形速度不大时，回复和再结晶来不及消除加工硬化，可锻性下降；变形速度大于一定值后，由于塑性变形的热效应使材料温度升高，回复和再结晶充分，可锻性提高。

（3）应力状态：压应力越多，材料的塑性越好；拉应力越多，塑性越差。

5.
使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。

生产中常用的冲压工序可分为两大类：一类是分离工序,主要包括切断、落料、冲孔、切口、切边等，剪刀或模具在外力作用下,使板料发生剪断而分离。

另一类是变形工序,主要包括弯曲、拉深、翻边、起伏、缩口和胀形等，模具在外力作用下,使板料发生塑性变形而改变其形状和尺寸。

冲压是锻压加工中的先进加工方法之一。

冲压有如下特点：
（1）多用于压制形状复杂的薄壁零件,并且能使其强度高,刚度大,重量轻。

（2）冲压件表面光滑且有足够的尺寸精度,不需要进一步切削加工即可满足一般互换性要求。

（3）操作简单迅速,易于实现自动化,生产率高。

（4）冲模制造复杂,大批量冲压生产时才能使冲压件成本降低。

冲压所需的板料必须具有足够的塑性,常用的金属板材有低碳钢、高塑性的合金钢、铜及铜合金、铝及铝合金等
二、综合题
1.
主要工序：双面冲孔、芯棒拔长
2.
图9-47 自由锻锻件
3.
图a: 所示结构不合理，图中有加强筋，不适合用自由锻成型。

图b: 所示结构不合理，图中有锥形结构，不适合用自由锻成型。

图c: 所示结构不合理，图中有凸台结构，不适合用自由锻成型。

图d: 所示结构不合理，图中有尖角结构，不适合用模锻成型。

图e: 所示结构不合理，图中有深孔，不适合用模锻成型。

图f: 所示结构不合理，图示分型,上、下模膛过深，模锻成型时不能充满模膛。

图g: 所示结构不合理，图中圆柱孔邻近弯曲处，弯曲变形之外侧与圆柱孔交接处应力集中程度大，过大拉应力易使工件断裂。

图h: 所示结构不合理，落料件有尖角，易损伤模具。

图i: 所示结构不合理，拉深件底部应有圆角，否则易拉裂。