第3章　锻压件结构设计工艺性

3.1　锻造方法与金属的可锻性

机器中的重要零件多采用锻造毛坯，锻造时的塑性变形改善了金属的结构，使金属获得较细的晶粒，可以消除内部的小裂缝及气孔等缺陷，从而改善了金属的力学性能。锻件的形状不能太复杂，不同的锻造方法结构工艺性不同，所以设计锻件时应注意锻造方法。另外，锻件的成本比铸件的高。

3.1.1　各种锻造方法及其特点

锻造方法有许多种（表2-3-1），一般分为自由锻造、模型锻造（模锻）和特种锻造三类。

自由锻造所用设备和工具通用性强，操作简单，锻件质量可以很大，但工人劳动强度大、生产率低，锻件形状简单、精度低，消耗金属较多，因此，它主要适用单件、小批量生产。

模锻生产率高，锻件精度高，可以锻出形状复杂的零件，与自由锻相比，金属消耗可大大减少，但模锻成本高，锻件质量受限制，所以，它主要应用于大批大量生产，见表2-3-2。

特种锻造是新发展起来的先进锻造方法，它包括精密锻造、粉末锻造、多向模锻、精锻、镦锻、挤压等成形工艺，它可以锻出许多形状复杂，少切削甚至无切削的大、小零件，这是降低材料消耗、提高劳动生产率的重要途径。这些工艺都应用于大批大量生产中。

表2-3-1　锻造方法及其适用性

表2-3-2　各种锻造方法的应用范围

3.1.2　金属材料的可锻性

金属材料的可锻性指金属材料在受锻压后，可改变自己的形状而又不产生破裂的性能。随着含碳量的增加，碳钢的可锻性下降。低合金钢的可锻性近似于中碳钢。合金钢中随着某些降低金属塑性的合金元素的增加可锻性下降，高合金钢锻造困难。各种有色金属合金的可锻性都较好，类似于低碳钢。常用金属材料热锻时的成形特性见表2-3-3。

表2-3-3　常用金属材料热锻时的成形特性

注：w_C为碳的质量分数。