ICS 77.140.85 J 32
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T37676—2019
高速精密热锻件 工艺规范
High speed precisionhot upsetting forgingsTechnological specification
2020-01-01实施
2019-06-04发布
国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 37676—2019
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国锻压标准化技术委员会（SAC/TC74)提出并归口。 本标准起草单位：江苏森威精锻有限公司、东风锻造有限公司、北京机电研究所有限公司、广东韶铸
精锻有限公司、浙江五洲新春集团股份有限公司、上海交通大学
本标准主要起草人：龚爱军、朱华、吴玉坚、魏巍、金红、刘梅华、刘余、胡成亮、朱卫、吴建彬、周林、 利义旭、蓝育忠、赵震、白太亮
一 GB/T37676—2019
高速精密热墩锻件 ：工艺规范
1范围
本标准规定了高速精密热锻件（以下简称“锻件”）的工艺规范，包括总则、工艺参数确定、锻件坏
料的准备、坏料加热、模具的要求和设备的选择。
本标准适用于生产节拍50件/min及以上、质量在7.5kg以下且外径尺寸不大于180mm、采用热镦锻成形的钢质精密锻件的工艺编制。
规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 699 优质碳素结构钢 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 1299 工模具钢 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 3077 合金结构钢 GB/T 5216 保证淬透性结构钢 GB/T 8541 锻压术语 GB13318 2003 锻造生产安全与环保通则 GB/T 15712 非调质机械结构钢 GB/T 18254 高碳铬轴承钢 GB/T 28417 碳素轴承钢 GB/T29532 钢质精密热模锻件通用技术条件 GB/T 30567—2014 钢质精密热模锻件 工艺编制原则
3 术语和定义
GB/T8541界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高速精密热镦锻工艺 high speedprecisionhotupsettingprocess 采用卧式多工位热镦锻成形机生产，节拍50件/min及以上，热镦锻精密成形的工艺。
4编制原则
4.1总则 4.1.1工艺设计应考虑锻件形状复杂程度、表面质量、尺寸精度、形状和位置公差、棒料尺寸、材料特性、成形方式、变形程度、工位数、各工位许可成形力、总成形力、传送要求、模具寿命、生产经济性和年产量等因素。
1 GB/T 37676—2019
4.1.2工艺设计流程：零件图-→加工余量-→冷态锻件图-→成形工位热态尺寸-→锻件质量-→剪切工位（直径和长度）一→变形工位→时间图→模具设计→模具制造一→工艺试制-→工艺优化， 4.1.3时间图的设计应保证各工位毛坏能被顺利搬送，并与模具不产生干涉，宜采用仿真技术进行模拟。 4.1.4 各工位毛坏形状设计应考虑机械手夹持的可靠性。 4.1.5 工艺设计宜采用数值模拟分析成形力、填充度、温度分布，避免出现折叠和填充不足等缺陷。 4.1.6 变形工位的设计应考虑最小壁厚和锻造最小圆角半径等限制条件。 4.1.7 接触锻件的模具部件应进行冷却，模具的冷却介质一般选用水，冷却介质应避免直接喷淋锻件， 4.1.8 对于变形量较大的锻件宜在冷却介质中添加合适的润滑剂， 4.1.9 模具的更换宜成套进行。 4.1.10 锻件宜利用锻后余热进行热处理。 4.1.11 锻件在整个生产过程中应考虑采取防磕碰措施。 4.1.12 作业环境应满足GB13318一2003中5.2的要求，人员应满足GB13318一2003中10.2的要求，安全和环保技术措施应满足GB13318一2003中第9章的要求。
4.2 2工艺参数确定 4.2.1变形温度 4.2.1.1# 变形温度应在再结晶温度以上的奥氏体区内。为避免出现过热、过烧现象，加热料温宜在 1150℃～1280℃内，其中轴承钢不宜超过1180℃。在模具充分冷却的前提下，加热温度宜接近上限。 4.2.1.2 锻后宜快速冷却到Aci以下，以避免晶粒长大。 4.2.1.3利用余热进行热处理时，锻件的终锻温度应满足后续的热处理要求。 4.2.2变形程度 4.2.2.1 各工位的变形程度应避免最终累计变形造成大晶粒 4.2.2.2 变形程度的选择应考虑变形方式对许用变形量的影响。 4.2.3变形力
变形力宜采用数值模拟分析计算，也可采用诺模图或经验公式计算，可参照GB/T30567一2014中 4.2.1.7。 4.2.4各工位参数的确定 4.2.4.1剪切工位 4.2.4.1.1 棒料直径的选择应在满足长径比l/D，要求1.0～2.0、优选1.2～1.7的条件下，尽可能使剪切产生的毛刺在冲孔工序可去除或转移至加工面，具体见图1a）。
2 GB/T 37676—2019
单位为毫米
ODs oD4
D 0D2
odj
d2
OD; a) 剪切工位说明：
b) 预成形工位
c) 成形工位
d) 冲孔工位
剪切长度；
D, 棒料直径； D2 预成形工位杆部外圆直径； D: 预成形工位外圆直径； hi 预成形工位杆部段长； h2 预成形工位总段长； D 成形工位杆部外圆直径； Ds 成形工位外圆直径； h3 成形工位杆部段长； h4 成形工位总段长； di 成形工位内孔直径； Ds 冲孔工位撕裂面直径； his
冲孔工位连皮厚度；
d? 冲孔工位内孔直径。
图1 各工位参数
4.2.4.1.2 剪切长度宜采用计算式（1），热态下密度参考值见表1。
4m
I =
.....(1)
............
××D×D
式中： m 锻件质量；
材料密度；圆周率。
0 元
表1 热态下密度和热膨胀系数参考值
密度参考值 g/cm 7.551 7.507 7.485 7.463 7.507 7.474
锻件直径
钢材种类非轴承钢非轴承钢非轴承钢非轴承钢轴承钢轴承钢
热膨胀系数参考值
mm 67 >67~125 >125~160 >160
1.013 1.015 1.016 1.017 1.015 1.016 5
≤67 >67
3 GB/T37676—2019
4.2.4.2 预成形工位
4.2.4.2.1 预成形工位成形方式有模外成形和模内成形两种，应考虑形状要求、热量损耗、模具制造、机械手夹持等因素。 4.2.4.2.2 预成形工位成形应考虑体积分配，宜采用数值模拟进行。 4.2.4.2.3 工位具体尺寸的确定见图1b）和表2。
表2 预成形工位参数
单位为毫米
D2 D; 0.5
D3 Ds0.5~Ds8
h1
h2 根据质量确定
根据体积分配确定
4.2.4.3 成形工位 4.2.4.3.1 成形方式可选用横向闭式模锻或横向开式模锻，应优先考虑无飞边锻造 4.2.4.3.2 成形工位的连皮厚度宜采用计算式（2），其余尺寸应根据冷态锻件尺寸和热膨胀系数参考值进行确定，具体见图1c)和表1。
hs=0.1Xd2+k
..(2)
式中： k
经验值，一般取2～3。
4.2.4.4 冲孔工位
工位具体尺寸的确定见图1d)和表3。
表3冲孔工位参数
单位为毫米
D: 0.15Xhs+dz
d2
hs 0.1Xd+k
根据锻件尺寸及热膨胀系数参考值确定
k为经验值，一般取2～3。
4.2.5时间图的确定 4.2.5.1将剪切坏料及预成形坏料放人时间图模板中，计算出顶杆伸出长度，保证机械手打开时顶杆应先顶住棒料（包含伸缩量至少10mm），机械手传送到位时顶杆不能接触到棒料，预成形工位时间图设计见图2。 GB/T37676—2019
单位为毫米
顶出器
凹模
前死点
AV
(9°0)
高 高
0
冲头顶杆
后死点
说明： AV- 模架平面。
图2 2预成形工位时间图
4.2.5.2 2将预成形坏料及成形坏料放入时间图模板中，夹钳宽度宜大于预成形坏料宽度的一半，成形时宜采用导向结构，机械手打开时冲头应先顶住坏料，机械手传送到位时冲头不能接触到棒料，结合设备运动时间图和时间表算出安全距离及L长度（机械手打开时冲头的位置），成形工位时间图设计见图3。
5 GB/T37676—2019
单位为毫米
顶出器
凹模
前死点
A
5
N
1
-
4 "T
-
冲头
后死点
说明： L, 成形工位冲头顶住坏料的距离； L2 机械手打开时冲头与前死点的距离。
图3成形工位时间图
4.2.5.3 将成形坏料放人时间图模板中，机械手传送到位时顶杆不能接触到棒料，开始冲孔后机械手打开，三工位时间图设计见图4。
6 ICS 77.140.85 J 32
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T37676—2019
高速精密热锻件 工艺规范
High speed precisionhot upsetting forgingsTechnological specification
2020-01-01实施
2019-06-04发布
国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 37676—2019
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国锻压标准化技术委员会（SAC/TC74)提出并归口。 本标准起草单位：江苏森威精锻有限公司、东风锻造有限公司、北京机电研究所有限公司、广东韶铸
精锻有限公司、浙江五洲新春集团股份有限公司、上海交通大学
本标准主要起草人：龚爱军、朱华、吴玉坚、魏巍、金红、刘梅华、刘余、胡成亮、朱卫、吴建彬、周林、 利义旭、蓝育忠、赵震、白太亮
一 GB/T37676—2019
高速精密热墩锻件 ：工艺规范
1范围
本标准规定了高速精密热锻件（以下简称“锻件”）的工艺规范，包括总则、工艺参数确定、锻件坏
料的准备、坏料加热、模具的要求和设备的选择。
本标准适用于生产节拍50件/min及以上、质量在7.5kg以下且外径尺寸不大于180mm、采用热镦锻成形的钢质精密锻件的工艺编制。
规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 699 优质碳素结构钢 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 1299 工模具钢 GB/T 1591 低合金高强度结构钢 GB/T 3077 合金结构钢 GB/T 5216 保证淬透性结构钢 GB/T 8541 锻压术语 GB13318 2003 锻造生产安全与环保通则 GB/T 15712 非调质机械结构钢 GB/T 18254 高碳铬轴承钢 GB/T 28417 碳素轴承钢 GB/T29532 钢质精密热模锻件通用技术条件 GB/T 30567—2014 钢质精密热模锻件 工艺编制原则
3 术语和定义
GB/T8541界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高速精密热镦锻工艺 high speedprecisionhotupsettingprocess 采用卧式多工位热镦锻成形机生产，节拍50件/min及以上，热镦锻精密成形的工艺。
4编制原则
4.1总则 4.1.1工艺设计应考虑锻件形状复杂程度、表面质量、尺寸精度、形状和位置公差、棒料尺寸、材料特性、成形方式、变形程度、工位数、各工位许可成形力、总成形力、传送要求、模具寿命、生产经济性和年产量等因素。
1 GB/T 37676—2019
4.1.2工艺设计流程：零件图-→加工余量-→冷态锻件图-→成形工位热态尺寸-→锻件质量-→剪切工位（直径和长度）一→变形工位→时间图→模具设计→模具制造一→工艺试制-→工艺优化， 4.1.3时间图的设计应保证各工位毛坏能被顺利搬送，并与模具不产生干涉，宜采用仿真技术进行模拟。 4.1.4 各工位毛坏形状设计应考虑机械手夹持的可靠性。 4.1.5 工艺设计宜采用数值模拟分析成形力、填充度、温度分布，避免出现折叠和填充不足等缺陷。 4.1.6 变形工位的设计应考虑最小壁厚和锻造最小圆角半径等限制条件。 4.1.7 接触锻件的模具部件应进行冷却，模具的冷却介质一般选用水，冷却介质应避免直接喷淋锻件， 4.1.8 对于变形量较大的锻件宜在冷却介质中添加合适的润滑剂， 4.1.9 模具的更换宜成套进行。 4.1.10 锻件宜利用锻后余热进行热处理。 4.1.11 锻件在整个生产过程中应考虑采取防磕碰措施。 4.1.12 作业环境应满足GB13318一2003中5.2的要求，人员应满足GB13318一2003中10.2的要求，安全和环保技术措施应满足GB13318一2003中第9章的要求。
4.2 2工艺参数确定 4.2.1变形温度 4.2.1.1# 变形温度应在再结晶温度以上的奥氏体区内。为避免出现过热、过烧现象，加热料温宜在 1150℃～1280℃内，其中轴承钢不宜超过1180℃。在模具充分冷却的前提下，加热温度宜接近上限。 4.2.1.2 锻后宜快速冷却到Aci以下，以避免晶粒长大。 4.2.1.3利用余热进行热处理时，锻件的终锻温度应满足后续的热处理要求。 4.2.2变形程度 4.2.2.1 各工位的变形程度应避免最终累计变形造成大晶粒 4.2.2.2 变形程度的选择应考虑变形方式对许用变形量的影响。 4.2.3变形力
变形力宜采用数值模拟分析计算，也可采用诺模图或经验公式计算，可参照GB/T30567一2014中 4.2.1.7。 4.2.4各工位参数的确定 4.2.4.1剪切工位 4.2.4.1.1 棒料直径的选择应在满足长径比l/D，要求1.0～2.0、优选1.2～1.7的条件下，尽可能使剪切产生的毛刺在冲孔工序可去除或转移至加工面，具体见图1a）。
2 GB/T 37676—2019
单位为毫米
ODs oD4
D 0D2
odj
d2
OD; a) 剪切工位说明：
b) 预成形工位
c) 成形工位
d) 冲孔工位
剪切长度；
D, 棒料直径； D2 预成形工位杆部外圆直径； D: 预成形工位外圆直径； hi 预成形工位杆部段长； h2 预成形工位总段长； D 成形工位杆部外圆直径； Ds 成形工位外圆直径； h3 成形工位杆部段长； h4 成形工位总段长； di 成形工位内孔直径； Ds 冲孔工位撕裂面直径； his
冲孔工位连皮厚度；
d? 冲孔工位内孔直径。
图1 各工位参数
4.2.4.1.2 剪切长度宜采用计算式（1），热态下密度参考值见表1。
4m
I =
.....(1)
............
××D×D
式中： m 锻件质量；
材料密度；圆周率。
0 元
表1 热态下密度和热膨胀系数参考值
密度参考值 g/cm 7.551 7.507 7.485 7.463 7.507 7.474
锻件直径
钢材种类非轴承钢非轴承钢非轴承钢非轴承钢轴承钢轴承钢
热膨胀系数参考值
mm 67 >67~125 >125~160 >160
1.013 1.015 1.016 1.017 1.015 1.016 5
≤67 >67
3 GB/T37676—2019
4.2.4.2 预成形工位
4.2.4.2.1 预成形工位成形方式有模外成形和模内成形两种，应考虑形状要求、热量损耗、模具制造、机械手夹持等因素。 4.2.4.2.2 预成形工位成形应考虑体积分配，宜采用数值模拟进行。 4.2.4.2.3 工位具体尺寸的确定见图1b）和表2。
表2 预成形工位参数
单位为毫米
D2 D; 0.5
D3 Ds0.5~Ds8
h1
h2 根据质量确定
根据体积分配确定
4.2.4.3 成形工位 4.2.4.3.1 成形方式可选用横向闭式模锻或横向开式模锻，应优先考虑无飞边锻造 4.2.4.3.2 成形工位的连皮厚度宜采用计算式（2），其余尺寸应根据冷态锻件尺寸和热膨胀系数参考值进行确定，具体见图1c)和表1。
hs=0.1Xd2+k
..(2)
式中： k
经验值，一般取2～3。
4.2.4.4 冲孔工位
工位具体尺寸的确定见图1d)和表3。
表3冲孔工位参数
单位为毫米
D: 0.15Xhs+dz
d2
hs 0.1Xd+k
根据锻件尺寸及热膨胀系数参考值确定
k为经验值，一般取2～3。
4.2.5时间图的确定 4.2.5.1将剪切坏料及预成形坏料放人时间图模板中，计算出顶杆伸出长度，保证机械手打开时顶杆应先顶住棒料（包含伸缩量至少10mm），机械手传送到位时顶杆不能接触到棒料，预成形工位时间图设计见图2。 GB/T37676—2019
单位为毫米
顶出器
凹模
前死点
AV
(9°0)
高 高
0
冲头顶杆
后死点
说明： AV- 模架平面。
图2 2预成形工位时间图
4.2.5.2 2将预成形坏料及成形坏料放入时间图模板中，夹钳宽度宜大于预成形坏料宽度的一半，成形时宜采用导向结构，机械手打开时冲头应先顶住坏料，机械手传送到位时冲头不能接触到棒料，结合设备运动时间图和时间表算出安全距离及L长度（机械手打开时冲头的位置），成形工位时间图设计见图3。
5 GB/T37676—2019
单位为毫米
顶出器
凹模
前死点
A
5
N
1
-
4 "T
-
冲头
后死点
说明： L, 成形工位冲头顶住坏料的距离； L2 机械手打开时冲头与前死点的距离。
图3成形工位时间图
4.2.5.3 将成形坏料放人时间图模板中，机械手传送到位时顶杆不能接触到棒料，开始冲孔后机械手打开，三工位时间图设计见图4。
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