镦粗

使坯料高度减小而横截面增大的锻造工序

镦粗是使坯料高度减小而横截面增大的锻造工序。若使坯料局部截面增大则称为局部镦粗。镦粗的作用包括由横截面较小的坯料得到横截面较大而高度较小的锻件；冲孔前增大坯料横截面和平整端面；提高下一步拔长时的锻造比；提高锻件的横向力学性能和减少各向异性；反复镦粗和拔长以打碎合金工具钢中的碳化物，使其分布均匀。

定义

镦粗时应注意镦粗部分的长度与直径之比应小于 2.5，否则容易镦弯；坯料端面要平整且与轴线垂直，锻打用力要正，否则容易锻歪；镦粗力要足够大，否则会形成细腰形或夹层。镦粗时要考虑金属塑性的高低，控制其变形程度，对于硬度高的金属，强烈镦粗会产生纵向裂纹。

镦粗工序分类

平砧整体镦粗

坯料在平砧间整体受压，整体变形。由于受坯料与砧面接触摩擦的影响，锻件各处变形分布并不均匀。

垫环中的镦粗

垫环中的镦粗又称镦挤，这是毛坯在镦粗变形的同时还会发生局部挤压变形的镦粗方式。垫环中的镦粗经常被用于生产带有单面或双面凸台的自由锻件，如法兰盘毛坯等。

局部镦粗

在坯料上某一部分进行的镦粗，称为局部镦粗。

镦粗的操作规程

1、坯料镦粗部分的长度与直径之比应小于2.5-3。

2、坯料端面平整，并垂直坯料轴线。

3、坯料镦粗前应均匀加热至允许最高温度。

4、坯料表面光滑，不允许有明显锤印。

5、方坯应倒棱成圆坯再镦粗。

6、镦粗过程中及时校直弯曲，坯料应不断均匀转动。

作用

(1)镦粗是制造饼形、方块形、剧盘类自由锻件的主要变形工序；

(2)镦粗是环、筒类(或带盲孔)的自由锻件冲孔前必不可少的准备工序；

(3)镦粗是轴、杆类自由锻件需要增加后续拔长变形程度的预备工序；

(4)镦粗可以提高锻件力学性能，减少坯料力学性能的各向异性；

(5)镦粗可以作为盘形模锻件的制坯工序；

(6)经过反复镦粗拔长能破碎铸造组织，改善铝合金中组织的形状并使其均匀分布，提高铝合金锻件的综合性能。

工序禁忌

平砧镦粗

(1)批量锻件不要采用自由锻造

自由锻造生产率低，锻件精度差，余量大，金属浪费多，劳动强度大。因此，大中批量的锻件，不应采用自由锻造的方法生产，应采用模锻生产。但是，对于单件和小批量生产，由于自由锻造的工具简单，通用性强，灵活性大，应采用自由锻造而不宜采用模锻。

(2)不要用长径比大的坯料镦粗

镦粗时，不应使坯料产生纵向弯曲。产生弯曲的原因主要受坯料长径比的影响。不能用长径比大的坯料镦粗。对于圆形坯料，其高径比不能大于3，对于方形、矩形坯料，其高宽比不能大于4。在这种高径(高宽)比和端面比较平整的情况下镦粗，才能达到镦粗效果。

(3)发生弯曲的坯料不能继续镦粗

弯曲的坯料不能继续镦粗，必须将弩曲矫正，否则会产生折叠。矫正的方法：首先将弯曲部分压平，随后镦平端面，再在锤砧边缘锤击成规定形状，最后在锤砧中间镦粗。

(4)发生歪斜的坯料不要继续镦粗

由于坯料端面不平或上下砧不平，镦粗过程中坯料会发生歪斜。歪斜的坯料不要继续镦粗，必须进行矫正，否则锻件的形状和尺寸不可能达到要求。矫正的方法：先将歪斜的坯料在锤砧边缘锤击一边，然后转动，锤击另一边，最后在锤砧中间镦粗。如坯料过重操作不便(如在水压机上镦粗)，可在扁斜方向的下端垫上碎砖块等，使毛坯垂直后进行镦粗。

(5)过扁的锻件不要在镦粗后直接滚圆

镦粗过扁的锻件，不能直接进行滚圆，应重击成六角形，重击的目的是使中心部分受力胀厚，然后再倒角滚圆。如果镦粗后直接滚圆，由于滚圆时压力不能传递到锻件的中心部分，会使锻件表面发生变形，在锻件中间会产生凹陷，而达不到锻件的精度要求。

(6)不允许有镦粗纵裂

在镦粗时，要严格禁止坯料侧表面产生纵裂，因此，一次的镦粗量不能过大。对于高合金钢等低塑性材料，必须采取必要的措施，如用凹形坯料镦粗，用软金属垫镦粗或用坯料叠镦等方法，防止镦粗纵裂。

垫环镦粗

(1)垫环镦粗的坯料直径不要小于垫环孔径

采用坯料直径大于垫环孔的直径进行的镦粗称为垫环镦粗。坯料可在一个垫环或上、下两个垫环之间镦粗。这种镦粗方法，适用于单边或双边凸肩的饼块锻件。由于凸肩的直径和高度都比较小，为了增加坯料镦粗时的稳定性，坯料的直径不要小于垫环孔的直径。这是为了防止镦粗时坯料发生弯曲变形而导致折叠，保证饼部镦到所需的形状和尺寸。因此垫环镦粗变形实质上是一个镦挤的变形过程。采用垫环镦粗时，对于要求焊合坯料内部缺陷的锻件，不宜采用无斜度的直壁环孔垫环，而应采用斜壁孔垫环，但是为了有利于锻件成形，则又不宜采用斜壁孔垫环，而应采用无斜度的直壁孔垫环。因此，选择斜壁孔或直壁孔垫环。要根据具体情况而定。

(2)凸肩直径和高度大的凸台锻件，不能用垫环镦粗

垫环镦粗只适用于凸肩直径和高度较小的饼块锻件，对于凸肩直径和高度较大的饼块锻件，采用垫环镦粗时凸肩的高度不容易锻足，因此不应采用垫环镦粗，而应采用漏盘镦粗，亦称局部镦粗。所谓漏盘镦粗就是坯料直径小于垫环孔直径的镦粗。

局部镦粗

(1)局部镦粗的毛坯直径不能大于漏盘孔径

局部镦粗是在毛坯的局部长度上(端部或中部)进行镦粗。这种镦粗方法适合于锻造凸肩直径和高度较大的饼块锻件，也可锻造端部带有较大法兰的轴类锻件。采用局部镦粗，毛坯直径不应大于漏盘孔径，否则，金属很难流入孔内，且坯料在漏盘上的稳定性不好，容易歪斜，难以成形。因此，应使坯料直径略小于漏盘孔径，以坯料在镦粗前能方便地放入漏盘孔中为宜，使镦粗变形只发生在镦粗漏盘孔上部的坯料。

(2)局部镦粗时坯料变形部分的高径比不能太大

在漏盘中进行局部镦粗，漏盘孔外部的坯料为变形部分，这部分坯料的变形特征类似于在平砧上镦粗。因而其变形部分的高径比不能超过平砧镦粗所规定的限制条件，即不能大于3，否则，会发生镦粗弯曲。因此，对于头部较大，杆部较细的锻件而必须采用大于杆部直径的坯料时，应先拔长杆部，使镦粗部分的高径比减小，然后进行局部镦粗；或者相反，先局部镦粗成形，然后再拔长得到杆部。

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