钢坯

锻件加⼯前如何确定钢坯的质量与规格

确定钢锭或坯料的质量和规格时，其质量为锻件质量与锻造时⾦属材料的损耗量之和。其尺⼨规格可以根据坯料质量

（或体积）和镦粗时的规则或拔长时的锻造⽐求得，然后按照钢锭规格或坯料规格经选取后确定。

⼀、锻件质量的计算

1.计算原则

由于锻造过程中，锻件的外形及表⾯不能完全符合锻件图的要求，其表⾯不平整和截⾯形状也不可能是所要求的圆形、

正⽅形或矩形，⽽只能与要求形状相似.为多棱形或椭圆形，所以锻件的实际质量常常超过单纯按公称尺⼨计算的质量,

因此，计算锻件质量时应考虑以下⼏点：

1)⼀般锻件的质量可根据锻件图各部分的公称尺⼨分別计算，再求出质量总和。

2)对于⼤，中型和形状犮杂的锻件，各部分按照其公称尺⼨需加上1/2上偏差来进⾏计算后，再求出质量总和。只打当

操作技术⽔平能达到按负差进⾏锻造或使⽤胎模锻造时，⼤、中型锻件才可按公称尺⼨进⾏质量计算。

3)对⼤型锻件计算质量时，还须将其锻件的余⽽以及未经平整的⿎形部分的⾦属质量计算在内。

2.计算⽅法

锻件质量是计算出来的。⼤型锻件的余⾯或⿎形余⾯计算质量可按图线法和公式法进⾏锻造时⾦属的损耗质量可计算或

公称尺⼨进⾏质量计算。

(1)锻件质最计算的堪本公式如下

m锻=PV

式中

m锻——质量（g)；

p——材料的密度（g/㎝³）；

V——体积（㎝³)。

各种⼏何尺⼨的计算和材料密度可查有关⼿册，除计算⽅法之外还可以利⽤算料盘等来计算锻件质量。

(2)余⾯质量的计算

各种锻件上的余⾯质量应按其各⾃的不同⼏何形状来进⾏计算，计算⽅法可分为公式法和图线法两种。

1）公式计算法：⼤型锻件余⾯质量计算式见下表。

2)图线法：查余⾯质量图线法时，应先计算余⾯相邻两部分直径之和的1/2，以及相邻直径之差的1/2，然后按所⽰图

线，查出相应两数据的位置，并⽤直线连接，其连线与数轴的交点便是所求余⾯质量。

⼆、⼯艺废料质置的确定

⾃由锻造时，⼯艺废料的损耗有：烧损、锭冒⼝和底部的切除量，切头损耗、冲孔芯料和特殊⼯艺废料损耗等。

⾃由锻造时，⼯艺废料的损耗有：烧损、锭冒⼝和底部的切除量，切头损耗、冲孔芯料和特殊⼯艺废料损耗等。

1.烧损量（m烧)

⾦属在加热时，由于氧化⽽造成损失的⾦属质量称为烧损量或⽕耗。烧损量的⼤⼩与材料化学成分、加热炉种类、炉⼦

热效率、及炉⽓成分和加热⽕次及加热时间等有关。烧损量—般⽤占坏料或钢锭的百分之⼉表⽰，

钢锭：第⼀⽕，压机锻造2-3，锻锤锻造2-4，以后各⽕次1.5-2。

钢坯：第⼀⽕，压机锻造2-2.5，锻锤锻造2-3，以后各⽕次1.5-2。

2.钢锭冒⼝及底部切除量（m冒、m底）

利⽤钢锭锻造时，必须切除钢锭冒⼝和底部不良的部分。切除量以钢锭总质量的百分之⼏来表⽰，切除量还须根据锻件

的重要程度和钢锭本⾝的质量来决定切除量的确定可按各⼚⾃⾏标准或査有关⼿册的图表确定。

3.端部切头量(m切)为保证锻件平整的端部，利⽤切头⽅法来切除，达到平整端部或较长锻件去除料头，计算切头最可

采⽤公式法和图线法两种办法。

(1)公式法

根据锻造设备和锻件被切部位截⾯形状来确定。

使⽤压机加⼯，被切锻件端部是矩形可按照，m切2.2锻件宽度²锻件⾼度计算，如果是圆形可按照，m切1.65直径³计

算。

使⽤锻锤加⼯，被切锻件端部是矩形可按照，m切2.36锻件宽度²锻件⾼度计算，如果是圆形可按照，m切1.8直径³计

算。

(2)图线法

按锻造设备和被切端部截⾯形状的不同，可查有关⼿册图表确定。

4.冲孔芯料质量(m芯)带孔锻件在冲孔时不可避免要产⽣芯料损耗、冲孔芯料质量决定于冲孔⽅式、凸模直径和被冲坯

料的⾼度。不同的冲孔⽅式见以下计算式

(1)锻锤上采⽤实⼼凸模单⾯冲孔时芯料质量为m芯=(4.32〜4.71)d²凸H(kg)

(2)锻锤上采⽤实⼼凸模双⾯冲孔时芯料质量为m芯=(1.18〜1.57)d²凸H(kg)

(3)⽔压机上采⽤实⼼凸模冲孔时芯料质量为m芯=6.15d²凸H(kg)

(4)⽔压机上采⽤空⼼凸模冲孔时芯料质量为m芯=9.24d1²H(kg)

式中

d凸——实⼼凸模直径（dm);

H——冲孔前坯料⾼度（dm);

h——实⼼凸模冲孔芯料⾼度，⼀般取0.5〜1.5(dm);

d1-空⼼凸模的最⼩直径（dm)。

5.特殊⼯艺废料质量在锻造短轴颈轴类锻件时为有效地防⽌短轴颈端头出现凹陷或缩孔和裂纹，则在拔长时需增加直径

或边长的0.3〜0.4倍，⽽增加部分⾦属质量在锻造完毕时被作为切头去除，⽽成为特殊⼯艺废料。

或边长的0.3〜0.4倍，⽽增加部分⾦属质量在锻造完毕时被作为切头去除，⽽成为特殊⼯艺废料。

6.⼩型锻件坯料的紂料损耗在实际锻造⽣产中，⼩型锻件为汁算⽅便起见，⼀般把材料损耗与烧损量合并在⼀起，并作

为总损耗来计箅坯料的材料损耗，见下表。

三、确定坯料的质量和规格

当锻件质量和⼯艺废料计算确定之后，就可计算选择钢锭或坏枓的质量，并同时初步算出其尺⼨规格，最后按标准规格

选取确定。

1.确定规格质量中⼩型锻件锻造时⼀般选⽤坯料来进⾏⽣产。

(1)坯料质量的计算

1）⼩型锻件可查上表来确定总损耗η，并按下式计算坯料质量。

m坯=m锻(1+η)

2)⼀般锤锻件可按下式计算坯料质虽

m坯=m锻+m烧+m芯+m切+m特

式中

m坯——坯料质量(kg)；

m锻——锻件质量(kg)；

m烧——烧损量(kg)；

m芯——冲孔料损耗量(kg)；

m切——切头量(kg)；

m特——特殊⼯艺损耗量(kg)；

m芯-冲孔芯料损耗M(kg);

(2)坯料尺⼨的计算锻造的第⼀步⼯序对述料尺⼨起着决定作⽤。由于基本⼯序不同，则坯料确定⽅法和坯料尺⼨也各

异。

1)第⼀⼯序采⽤镦粗时，坯料尺⼨可按下式来计算确定

确定D或A之后，可结合⼯⼚现有坯料规格，选⽤⽐较合适的直径或边长，再由坯料质挵和已选⽤的坯料规格来确定其

⾼度H，H按下式确定

坯料⾼度H还应满⾜下列要求：

①H应⼩于或等于直径或边长的2.5倍，最⼤不超过3倍。

②为下料⽅便，H不能⼩于直径或边长的1.5倍。

③H应满⾜锻压设备⾏程，即H<0.75H⾏,⽔压机低于最⼤⼯作空间⾼度（1〜1.5dm)及加热炉有效长度的要求。

④H应满⾜技术条件规定的锹粗锻造⽐，可按下式计算

H坯≥Y镦H锻

式中

Y锻——锻件镦粗锻造⽐；

H锻——锻件⾼度（dm）。

若不能满⾜锻造⽐时，则应重新选⽤坯料规格或采⽤⼯艺措施，增加⼀次镦、拔⼯序。

2)第⼀⼯序采⽤拔长时，所采⽤坯料截⾯积应满⾜锻造⽐即

A坯≥Y拔A锻

式中

Y拔——拔长锻造⽐；

A坯——坯料的横截⾯积（dm²)；

A锻——锻件的最⼤截⾯积（dm2）；

根据A坯，计算出坯料的直径或边长，并结合⼯⼚现有规格选⽤。

2.确定钢锭质量规格钢锭的质量计算，⾸先应查下表，得到锻件所需钢锭利⽤率η。再按下式初步算出钢锭质量

m锭=m锻/η

将初步⽄算出的钢锭质量，再按下列公式进⾏验算

m锭=m冒+m底+m烧+m芯+m切+m特

m锭——钢锭质量(kg)；

m冒——钢锭冒⼝切除量(kg)；

m底——钢锭底部切除量(kg)；

m烧——烧损量(kg)；

m芯——冲孔料芯损耗量(kg)；

m切——切头损耗(kg)；

m特——特殊⼯艺损耗量(kg)；

在计算钢锭质量时，常遇到验算质量⼤于或⼩于初算质⾥时，此时，就要重新调整钢锭利⽤率，并重新计算。

被选⽤的钢锭截⾯积，应满⾜技术条件中规定的锻造⽐,如选⽤钢锭截如积较⼩时，可⽤下列⽅法进⾏补救：

被选⽤的钢锭截⾯积，应满⾜技术条件中规定的锻造⽐,如选⽤钢锭截如积较⼩时，可⽤下列⽅法进⾏补救：

1)对质量要求不⾼的锻件，⼀般可选⽤⼤截⾯的钢锭，最好所选⽤的钢锭与锻件的质⾥相同，达到节省⾦属材料的⽬

的。

2)多采⽤新⼯艺、新⽅法来减⼩锻造⽐。

3)在设备允许的情况下，增加镦粗⼯序，以达到锻造⽐的要求。