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锻造大型锻件时塑形变形的基本定律介绍：

1、切应力定律

锻件的塑性变形，只有当其内部的切应力达到一定临界值时才会发生，这个规律称为切应力定律。

切应力的临界值取决于锻件材料本身、锻造的变形温度、变形速度和变形程度。一般来说，钢的含碳量，或合金含量越高，切应力的临界值就越高，越不容易发生塑性变形；而提高变形温度、降低变形速度或减小变形程度，就会降低切应力的临界值，就越容易发生塑性变形。

2.锻件塑性变形时有弹性变形

因为金属在锻造加工时塑性变形前已经发生了弹性变形，所以，金属发生塑性变形的同时，必定伴随着弹性变形的发生。

因为金属塑性变形时有弹性变形，所以在使金属变形的外力撤除后，工件的塑性变形保留下来，但弹性变形部分要回复，会使工件的尺寸和形状发生一定的变化，这种由于回复弹性变形而引起工件的尺寸和形状变化的现象称为回弹，在生产中，要注意回弹对工件尺寸和形状的影响。

3.体积不变的假设

金属的体积在塑性变形过程中，变形前的体积等于变形后的体积，这个规律称为体积不变定律。

在锻造生产中，根据体积不变定律，可以进行锻述的尺寸、工序件的尺寸及模具的尺寸等工艺计算。

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视频作者：定襄县亿欣源法兰加工有限公司

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在锻件的生产过程中，锻造加工是一个重要的塑性变形过程，因此锻造工艺不当引起的缺陷通常有以下几种：

闪光裂纹

飞边裂纹是模锻和修边过程中分型面产生的裂纹。闪光裂纹的原因可能是：①在模锻操作中，由于沉重的打击，金属强烈流动，产生穿透肋的现象。②镁合金模锻件切边温度过低；铜合金模锻件的切边温度过高。

分型面裂纹

分型面裂纹是指沿锻件分型面的裂纹。原材料中含有大量非金属夹杂物，它们在模锻过程中流动并集中到分型面，或模锻过程中挤压飞边后收缩管的残余物经常形成分型面裂纹。

折叠

褶皱是在金属变形过程中被氧化的表面金属熔化而形成的。它可以由两个（或多个）金属对流汇合而成；它也可以由金属的快速大流量形成，使相邻零件的表面金属流动，并使两者会聚；它也可以通过变形形成，金属通过弯曲和回流形成；它也可以通过部分金属的部分变形和被压入金属的另一部分而形成。折叠与原材料和毛坯的形状、模具的设计、成形工艺的安排、润滑和锻造的实际操作等有关。折叠不仅减少了零件的承载面积但由于此处的应力集中，零件也经常成为疲劳源。

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环形锻件的辗扩工艺介绍：

根据环件在轧制过程中压缩变形方向的不同，可分为径向轧制和径向轧制及轴向轧制两种方法。

（1） 径向轧制。在轧制过程中，环壁沿径向压缩，金属沿切向延伸。即使轴向不受辊的限制，环壁的宽度仍然很小。径向轧制工艺主要适用于矩形截面、槽形截面和十形截面环形零件。该工艺设备简单，成本低。因此，该设备广泛应用于扩孔工艺中。外径小于1000mm的更换件一般采用垂直结构，外径大于1000mm的更换件一般采用水平结构。

（2） 径向和轴向轧制。径向轧制是一种环件轧制工艺，在径向轧制的基础上增加端辊以产生轴向变形。它使用一对径向辊和一对轴向辊分别轧制环的壁厚和高度。滚圈端面平直，换模次数少，大大节约了模具。该工艺主要适用于大壁厚或复杂表面的环形锻件。

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