鍛壓成形工藝管理技術(shù)

1、鍛壓成形工藝鍛壓成形工藝鍛造成形鍛造成形自由鍛自由鍛模膛鍛模膛鍛 自由鍛自由鍛指將指將金屬坯料金屬坯料放在鍛造設(shè)備的放在鍛造設(shè)備的上下上下抵鐵之間抵鐵之間，施加，施加沖擊力沖擊力或或壓力壓力，使之產(chǎn)生，使之產(chǎn)生自由變自由變形形而獲得所需形狀的成形方法。而獲得所需形狀的成形方法。 坯料在鍛造過程中，除與上下砥鐵或其它輔坯料在鍛造過程中，除與上下砥鐵或其它輔助工具接觸的部分表面外，都是自由表面，變形助工具接觸的部分表面外，都是自由表面，變形不受限制，不受限制，鍛件的形狀和尺寸靠鍛工的技術(shù)來保鍛件的形狀和尺寸靠鍛工的技術(shù)來保證證，所用設(shè)備與工具通用性強。，所用設(shè)備與工具通用性強。 自由鍛主要用于自由

2、鍛主要用于單件、小批生產(chǎn)，也是單件、小批生產(chǎn)，也是大型大型鍛件的唯一生產(chǎn)方法鍛件的唯一生產(chǎn)方法。1模型鍛造模型鍛造 將加熱到鍛造溫度的金屬坯料放在將加熱到鍛造溫度的金屬坯料放在具有一定形具有一定形狀的模鍛模膛內(nèi)狀的模鍛模膛內(nèi)受壓、變形，獲得鍛件受壓、變形，獲得鍛件的方法。的方法。特點：特點：1）生產(chǎn)率高；）生產(chǎn)率高； 2）鍛件的）鍛件的尺寸精度尺寸精度和和表面質(zhì)量高表面質(zhì)量高；3）材料利用率高；）材料利用率高；4）可鍛造）可鍛造形狀較復(fù)雜形狀較復(fù)雜的零件；的零件；5）模具成本高、）模具成本高、設(shè)備昂貴設(shè)備昂貴；6）鍛件不能任意大鍛件不能任意大。一般不得超過。一般不得超過150kg。第七章第七章

3、 鍛壓成形工藝鍛壓成形工藝模鍛按使用的模鍛按使用的設(shè)備設(shè)備不同分為：不同分為：l 胎模鍛胎模鍛l 錘上模鍛錘上模鍛l 壓力機上模鍛壓力機上模鍛2第一節(jié)第一節(jié) 自由鍛自由鍛 自由鍛生產(chǎn)所用自由鍛生產(chǎn)所用工具簡單工具簡單，具有較大的通用性，具有較大的通用性，因而它的應(yīng)用范圍較為廣泛。因而它的應(yīng)用范圍較為廣泛。 可鍛造的鍛件質(zhì)量由不及可鍛造的鍛件質(zhì)量由不及1 kg到到300 t。 在重型機械中，在重型機械中，自由鍛是生產(chǎn)大型和特大型鍛件自由鍛是生產(chǎn)大型和特大型鍛件的惟一成形方法的惟一成形方法。 3一、一、 自由鍛設(shè)備自由鍛設(shè)備鍛錘鍛錘壓力機壓力機 以壓力代替錘鍛時的沖以壓力代替錘鍛時的沖擊力，適用于

4、鍛造大型鍛件。擊力，適用于鍛造大型鍛件?？諝忮N空氣錘 它由它由電動機直接驅(qū)動電動機直接驅(qū)動，打擊速度快，錘擊，打擊速度快，錘擊能量小，能量小，適用于小型鍛件適用于小型鍛件；65750Kg蒸汽蒸汽空氣錘空氣錘 利用利用蒸汽或壓縮空氣蒸汽或壓縮空氣作為動力，作為動力，適用于中小型鍛件適用于中小型鍛件。630Kg5T水壓機水壓機油壓機油壓機落下部分總重量落下部分總重量 = 活塞活塞+錘頭錘頭+錘桿錘桿滑塊運動到下始點時所產(chǎn)生的最大壓力滑塊運動到下始點時所產(chǎn)生的最大壓力鍛錘噸位鍛錘噸位 =壓力機噸位壓力機噸位 =4 自由鍛的工序可分為自由鍛的工序可分為基本工序基本工序、輔助工序輔助工序和和精整工序精整

5、工序三三大類。大類。(1)(1)基本工序基本工序 是使金屬坯料實現(xiàn)是使金屬坯料實現(xiàn)主要的變形要求主要的變形要求，達到，達到或或基本達到鍛件所需形狀和尺寸基本達到鍛件所需形狀和尺寸的工序。的工序。(2)(2)輔助工序輔助工序 是指進行是指進行基本工序之前的預(yù)變形工序基本工序之前的預(yù)變形工序。如。如倒棱、壓肩等。倒棱、壓肩等。(3)(3)精整工序精整工序 是在完成基本工序之后，用以是在完成基本工序之后，用以提高鍛件尺寸提高鍛件尺寸及位置精度的工序及位置精度的工序。二、自由鍛工序二、自由鍛工序5基本工序基本工序1 1）鐓粗）鐓粗 使使坯料整體或一部分高度減小、截面積增大坯料整體或一部分高度減小、截面

6、積增大的工序稱為鐓粗。的工序稱為鐓粗。鐓粗有完全鐓粗、局部鐓粗和墊環(huán)鐓粗等鐓粗有完全鐓粗、局部鐓粗和墊環(huán)鐓粗等62）拔長）拔長2 2）拔長）拔長使坯料使坯料橫截面減小而長度增加橫截面減小而長度增加的鍛造工序稱為拔長的鍛造工序稱為拔長主要用于：主要用于：軸桿類鍛件成形，其作用是改善鍛件內(nèi)部質(zhì)量。軸桿類鍛件成形，其作用是改善鍛件內(nèi)部質(zhì)量。拔長的種類：拔長的種類：有平砥鐵拔長、芯軸拔長、芯軸擴孔等。有平砥鐵拔長、芯軸拔長、芯軸擴孔等。73 3）沖孔沖孔采用沖子采用沖子將坯料沖出透孔或不透孔將坯料沖出透孔或不透孔的鍛造工序叫沖孔。的鍛造工序叫沖孔。a）薄坯料沖孔 b）厚坯料沖孔 1沖頭 2坯料 3墊環(huán)

7、 4芯料 p在薄坯料上沖通孔時，可用沖頭一次沖出。在薄坯料上沖通孔時，可用沖頭一次沖出。p若坯料較厚時，可先在坯料的一邊沖到孔深的若坯料較厚時，可先在坯料的一邊沖到孔深的2 23 3深度后，深度后，拔出沖頭，翻轉(zhuǎn)工件，從反面沖通，以避免在孔的周圍沖出毛拔出沖頭，翻轉(zhuǎn)工件，從反面沖通，以避免在孔的周圍沖出毛刺刺 84 4）彎曲彎曲 是將毛坯彎成所需形狀的工序是將毛坯彎成所需形狀的工序在進行彎曲變形前，先要將毛坯鍛成所需形狀，使在進行彎曲變形前，先要將毛坯鍛成所需形狀，使體積合理分配，便于獲得合格產(chǎn)品。體積合理分配，便于獲得合格產(chǎn)品。95 5）扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)將毛坯一部分相對于另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定角度

8、的工序。將毛坯一部分相對于另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定角度的工序。106 6）切割切割將毛坯一部分或幾部分切掉以獲得所需形狀的鍛件的工序。將毛坯一部分或幾部分切掉以獲得所需形狀的鍛件的工序。工序工序11三、零件的自由鍛結(jié)構(gòu)工藝性三、零件的自由鍛結(jié)構(gòu)工藝性避免錐體和斜面結(jié)構(gòu)避免錐體和斜面結(jié)構(gòu)幾何體間的交接處幾何體間的交接處不應(yīng)形成空間曲線不應(yīng)形成空間曲線鍛造具有鍛造具有錐體或斜面錐體或斜面結(jié)構(gòu)的鍛件，需制造專用工具，鍛件成形結(jié)構(gòu)的鍛件，需制造專用工具，鍛件成形也比較困難也比較困難 圓柱面與圓柱面相交，鍛件成形十分困難。圓柱面與圓柱面相交，鍛件成形十分困難。平面相交，平面相交，消除了空間曲線，使鍛造成

9、形容易消除了空間曲線，使鍛造成形容易 12自由鍛件上不應(yīng)設(shè)計出加強筋、凸臺、自由鍛件上不應(yīng)設(shè)計出加強筋、凸臺、工字形截面或空間曲線形表面工字形截面或空間曲線形表面自由鍛件橫截面若有急劇變化或形狀自由鍛件橫截面若有急劇變化或形狀較復(fù)雜時，應(yīng)設(shè)計成有幾個簡單件構(gòu)較復(fù)雜時，應(yīng)設(shè)計成有幾個簡單件構(gòu)成的組合體，再焊接或機械連接方法成的組合體，再焊接或機械連接方法連接。連接。零件的自由鍛結(jié)構(gòu)工藝性零件的自由鍛結(jié)構(gòu)工藝性13第二節(jié)第二節(jié) 模膛鍛造形成模膛鍛造形成一、胎膜鍛造形成一、胎膜鍛造形成p胎膜不是固定在自由鍛錘上胎膜不是固定在自由鍛錘上，使用時放上去，不用時取下來。使用時放上去，不用時取下來。p與自由

10、成型相比，與自由成型相比，胎模成型具有胎模成型具有較高的生產(chǎn)率較高的生產(chǎn)率，鍛件，鍛件質(zhì)量好質(zhì)量好，節(jié)省，節(jié)省金屬材料，降低金屬材料，降低鍛件成本鍛件成本。p與模鍛相比，與模鍛相比，節(jié)約了設(shè)備投資，簡化了模具制造節(jié)約了設(shè)備投資，簡化了模具制造。但鍛件。但鍛件質(zhì)量比模質(zhì)量比模鍛低鍛低，勞動強度大，安全性差，勞動強度大，安全性差，模具壽命短模具壽命短，生產(chǎn)率低生產(chǎn)率低。 胎模鍛適用于胎模鍛適用于小型鍛件小型鍛件的的小批量生產(chǎn)小批量生產(chǎn)，多用在沒有模鍛，多用在沒有模鍛設(shè)備的中小型工廠中。設(shè)備的中小型工廠中。胎模鍛造胎模鍛造成型成型是在自由鍛設(shè)備上，使用是在自由鍛設(shè)備上，使用可移動的胎模可移動的胎模生

11、產(chǎn)鍛件生產(chǎn)鍛件的鍛造方法。的鍛造方法。14圖圖 胎模種類胎模種類a a）摔模）摔模 b b）扣模）扣模 c c）開式套筒模）開式套筒模 d d）閉式套筒模）閉式套筒模 e e）合模）合模 1 1）摔模，）摔模，用于鍛造回轉(zhuǎn)體鍛件；用于鍛造回轉(zhuǎn)體鍛件；2 2）扣模，）扣模，用于平整側(cè)面；用于平整側(cè)面；3 3）套筒模，）套筒模，用于鐓粗鍛件；用于鐓粗鍛件；4 4）合模，）合模，用于鍛造比較復(fù)雜的鍛件。用于鍛造比較復(fù)雜的鍛件。胎模結(jié)構(gòu)可分為以下幾類，胎模結(jié)構(gòu)可分為以下幾類，如圖如圖所示。所示。齒輪坯的胎膜鍛齒輪坯的胎膜鍛15l 實質(zhì)：實質(zhì)：是通過塑性變形迫使坯料在鍛模模膛內(nèi)成是通過塑性變形迫使坯料在

12、鍛模模膛內(nèi)成形。形。 胎膜固定在自由鍛錘上。胎膜固定在自由鍛錘上。 l 固定模膛成型固定模膛成型工藝主要分為工藝主要分為錘上模膛錘上模膛成型工藝和成型工藝和壓力機上模膛壓力機上模膛成型工藝。成型工藝。l 錘上模鍛成型錘上模鍛成型用于大批量鍛件生產(chǎn)。所用設(shè)備有用于大批量鍛件生產(chǎn)。所用設(shè)備有蒸汽蒸汽- -空氣錘、無砧座錘、高速錘等?？諝忮N、無砧座錘、高速錘等。l 壓力機上模膛成型壓力機上模膛成型常用的設(shè)備有曲柄壓力機、摩常用的設(shè)備有曲柄壓力機、摩擦壓力機和平鍛機、模鍛水壓機等。擦壓力機和平鍛機、模鍛水壓機等。二、固定模膛鍛造成形二、固定模膛鍛造成形（錘上模鍛）（錘上模鍛）16錘上模鍛所用設(shè)備為錘上

13、模鍛所用設(shè)備為模鍛錘模鍛錘，由它產(chǎn)生的沖擊力使金屬變由它產(chǎn)生的沖擊力使金屬變形。圖形。圖7-1所示為一般工廠中所示為一般工廠中常用的常用的蒸汽一空氣模鍛錘蒸汽一空氣模鍛錘。該種設(shè)備上運動副之間的間該種設(shè)備上運動副之間的間隙小，運動精度高，可保證隙小，運動精度高，可保證鍛模的合模準(zhǔn)確性。模鍛錘鍛模的合模準(zhǔn)確性。模鍛錘的噸位的噸位(落下部分的重量落下部分的重量)為為116 t，可鍛制，可鍛制150kg以下以下的鍛件。的鍛件。17錘上模鍛生產(chǎn)所用的錘上模鍛生產(chǎn)所用的鍛模如圖所示。上模鍛模如圖所示。上模2和和下模下模4分別用楔鐵分別用楔鐵10、7固固定在錘頭定在錘頭1和模墊和模墊5上，模上，模墊用楔鐵

14、墊用楔鐵6固定在砧座上。固定在砧座上。上模隨錘頭作上下往復(fù)運上模隨錘頭作上下往復(fù)運動。動。9為模膛，為模膛，8為分模面，為分模面，3為飛邊槽。為飛邊槽。 18模模 膛膛模鍛模膛模鍛模膛制坯模膛制坯模膛拔長模膛拔長模膛終鍛模膛終鍛模膛預(yù)鍛模膛預(yù)鍛模膛滾壓模膛滾壓模膛彎曲模膛彎曲模膛切斷模膛切斷模膛第二節(jié)第二節(jié) 鍛模模膛及其功用鍛模模膛及其功用錘上模鍛錘上模鍛用的用的鍛模模膛鍛模模膛根據(jù)根據(jù)功用功用的不同，可分為：的不同，可分為： 191 .1 .預(yù)鍛模膛預(yù)鍛模膛預(yù)鍛模膛的作用是：預(yù)鍛模膛的作用是：使坯料變形到接近于鍛件的形狀使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，終鍛時，金屬容易充滿終鍛模膛。和尺寸

15、，終鍛時，金屬容易充滿終鍛模膛。 同時減少了終鍛模膛的磨損，以延長鍛模的使用同時減少了終鍛模膛的磨損，以延長鍛模的使用壽命。壽命。一、模鍛模膛一、模鍛模膛預(yù)鍛模膛和終鍛模膛的預(yù)鍛模膛和終鍛模膛的區(qū)別區(qū)別： 預(yù)鍛模膛預(yù)鍛模膛的圓角、斜度的圓角、斜度較大較大，沒有沒有飛邊槽。飛邊槽。 終鍛模膛終鍛模膛的圓角、斜度的圓角、斜度較小較小，有有飛邊槽。飛邊槽。202. 2. 終鍛模膛終鍛模膛終鍛模膛的作用是：終鍛模膛的作用是：是使坯料最后變形到鍛件所要求是使坯料最后變形到鍛件所要求的形狀和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件的形狀相同。的形狀和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件的形狀相同。 p 沿模膛四周有飛邊槽，用沿模

16、膛四周有飛邊槽，用以增加金屬從模膛中流出的以增加金屬從模膛中流出的阻力，促使金屬充滿模膛，阻力，促使金屬充滿模膛，同時容納多余的金屬。同時容納多余的金屬。p 終鍛后無法加工通孔而留下的一薄層金屬，稱為終鍛后無法加工通孔而留下的一薄層金屬，稱為沖孔連皮沖孔連皮。p終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件尺終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件尺寸放大一個收縮量。鋼件收縮寸放大一個收縮量。鋼件收縮量取量取1.5%21 對形狀復(fù)雜的模鍛件對形狀復(fù)雜的模鍛件, ,為使坯料形狀基本接近模鍛件形狀，為使坯料形狀基本接近模鍛件形狀，使金屬能合理分布和很好地充滿模鍛模膛，就必須預(yù)先在制使金屬能合理分布和很好地充滿模鍛模膛，就必須預(yù)先在制坯模鏜

17、內(nèi)制坯，因而設(shè)制坯模膛。坯模鏜內(nèi)制坯，因而設(shè)制坯模膛。二、制坯二、制坯模膛模膛當(dāng)模鍛件沿軸向橫截面積相差較大時，當(dāng)模鍛件沿軸向橫截面積相差較大時，常采用這種模膛進行拔長。拔長模膛常采用這種模膛進行拔長。拔長模膛分為分為開式開式和和閉式閉式兩種兩種. .一般情況下，把一般情況下，把它設(shè)置在鍛模的邊緣處。生產(chǎn)中進行它設(shè)置在鍛模的邊緣處。生產(chǎn)中進行拔長操作時。坯料除向前送進外并需拔長操作時。坯料除向前送進外并需不斷翻轉(zhuǎn)。不斷翻轉(zhuǎn)。 1、拔長模膛、拔長模膛用來減小坯料某部分的橫截面積，以增加該部分的用來減小坯料某部分的橫截面積，以增加該部分的長度。長度。22滾壓模膛分為滾壓模膛分為開式開式和和閉式閉式

18、兩種：兩種：當(dāng)模鍛件沿軸線的橫截面積相差當(dāng)模鍛件沿軸線的橫截面積相差不很大或?qū)Π伍L后的毛坯作修整不很大或?qū)Π伍L后的毛坯作修整時，時，采用開式滾壓模膛采用開式滾壓模膛。當(dāng)模鍛件的截面相差較大時，則當(dāng)模鍛件的截面相差較大時，則應(yīng)應(yīng)采用閉式滾壓模膛采用閉式滾壓模膛。在坯料長度基本不變的前提下在坯料長度基本不變的前提下用它來用它來減小減小坯料某部分的坯料某部分的橫截面積橫截面積，以以增大增大另一部分的另一部分的橫截面積橫截面積。2 2、滾壓模膛、滾壓模膛滾壓操作時需不斷翻轉(zhuǎn)坯料，但不作送進運動。滾壓操作時需不斷翻轉(zhuǎn)坯料，但不作送進運動。 23對于彎曲的桿類模鍛件，需采用彎曲模膛來彎曲坯料。對于彎曲的桿

19、類模鍛件，需采用彎曲模膛來彎曲坯料。p坯料可直接或先經(jīng)其它制坯工步后放入彎曲模膛進行彎曲變形。坯料可直接或先經(jīng)其它制坯工步后放入彎曲模膛進行彎曲變形。p彎曲后的坯料需翻轉(zhuǎn)彎曲后的坯料需翻轉(zhuǎn)9090再放入模鍛模膛中成形。再放入模鍛模膛中成形。p單件鍛造時，用它從單件鍛造時，用它從坯料上切下鍛件或從鍛坯料上切下鍛件或從鍛件上切下鉗口；件上切下鉗口；p多件鍛造時，用它來多件鍛造時，用它來分離成單個鍛件。分離成單個鍛件。3、 彎曲模膛彎曲模膛4、切斷模膛、切斷模膛它是在上模與下模的角部組成的一對刃口，用來它是在上模與下模的角部組成的一對刃口，用來切斷金屬。切斷金屬。24l根據(jù)模鍛件的復(fù)雜程度不同，所需

20、變形的模膛數(shù)量不等，可將根據(jù)模鍛件的復(fù)雜程度不同，所需變形的模膛數(shù)量不等，可將鍛模設(shè)計成鍛模設(shè)計成單膛鍛模單膛鍛模或或多膛鍛模多膛鍛模。p單膛鍛模單膛鍛模是在一副鍛模上只有是在一副鍛模上只有終鍛模膛終鍛模膛一個模膛。一個模膛。 如齒輪坯模鍛件就可將截下的圓柱形坯料，直接放人單膛鍛如齒輪坯模鍛件就可將截下的圓柱形坯料，直接放人單膛鍛模中一次終鍛成形。模中一次終鍛成形。p多膛鍛模多膛鍛模是在一副鍛模上具是在一副鍛模上具有兩個以上模膛的鍛模。有兩個以上模膛的鍛模。 如彎曲連桿模鍛件的鍛模即為如彎曲連桿模鍛件的鍛模即為多膛鍛模多膛鍛模 。25彎曲連桿多模膛模鍛過程彎曲連桿多模膛模鍛過程26p 下料下料

21、加熱加熱 模鍛前需將坯料在加熱爐中加熱到規(guī)定的始鍛溫度，要均勻熱透。p 模鍛模鍛 坯料從開始變形到最后成形，一般都是在鍛模的相應(yīng)模膛里經(jīng)過幾個模鍛工步完成的。p 切邊和沖孔切邊和沖孔 從終鍛工步得到的鍛件一般都帶有飛邊和沖孔連皮，須在切邊壓力機上將它們切除。p 校正校正p 熱處理熱處理 模鍛件熱處理的目的是調(diào)整硬度，消除內(nèi)應(yīng)力，細化晶粒和為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。模鍛件常用的熱處理有退火、正火和調(diào)質(zhì)等。p 表面清理表面清理 表面清理的方法有滾筒清理、噴丸清理、酸洗和砂輪打磨等。p 檢驗檢驗 模鍛件質(zhì)量檢驗是保證質(zhì)量的必要措施。第三節(jié)第三節(jié) 錘上模鍛工藝設(shè)計錘上模鍛工藝設(shè)計27p模鍛生產(chǎn)的工藝規(guī)

22、程包括：模鍛生產(chǎn)的工藝規(guī)程包括：制訂鍛件圖、計算坯制訂鍛件圖、計算坯料尺寸、確定模鍛工步（選模膛）、選擇設(shè)備及料尺寸、確定模鍛工步（選模膛）、選擇設(shè)備及安排修整工序等。安排修整工序等。p最主要是鍛件圖的制定和模鍛工步的確定。最主要是鍛件圖的制定和模鍛工步的確定。p模鍛鍛件圖的制定是設(shè)計和制造鍛模、計算坯料、模鍛鍛件圖的制定是設(shè)計和制造鍛模、計算坯料、檢查鍛件的依據(jù)。檢查鍛件的依據(jù)。28一、一、 模模鍛件圖繪制鍛件圖繪制繪制模鍛件圖時應(yīng)考慮的幾個問題：繪制模鍛件圖時應(yīng)考慮的幾個問題：1)選擇模鍛件的分模面選擇模鍛件的分模面 分模面是指上下鍛模在模鍛件上的分界面。它在鍛件上分模面是指上下鍛模在模鍛

23、件上的分界面。它在鍛件上的位置是否合適，關(guān)系到的位置是否合適，關(guān)系到鍛件成形、鍛件出模、材料利用率鍛件成形、鍛件出模、材料利用率及及鍛模加工鍛模加工等一系列問題。選定分模面的原則是：等一系列問題。選定分模面的原則是：(1)(1) 應(yīng)保證模鍛件能從模膛中取出來。應(yīng)保證模鍛件能從模膛中取出來。如圖如圖7-8所示輪形件，所示輪形件，把分模面選定在把分模面選定在aa面時，已成形的模鍛件就無法取出。一面時，已成形的模鍛件就無法取出。一般情況，般情況，分模面應(yīng)選在模鍛件的最大截面處分模面應(yīng)選在模鍛件的最大截面處。2930 (2) 按選定的分模面制成鍛模后，應(yīng)使上下兩模沿分模面的按選定的分模面制成鍛模后，應(yīng)

24、使上下兩模沿分模面的模膛輪廓一致，模膛輪廓一致，以便在安裝鍛模和生產(chǎn)中容易發(fā)現(xiàn)錯?，F(xiàn)象，以便在安裝鍛模和生產(chǎn)中容易發(fā)現(xiàn)錯?，F(xiàn)象，及時而方便地調(diào)整鍛模位置。圖及時而方便地調(diào)整鍛模位置。圖7-8中的中的cc面被選定為分模面被選定為分模面，就不符合此原則。面，就不符合此原則。31(3) 分模面應(yīng)選在能使模膛深度最淺的位置上。分模面應(yīng)選在能使模膛深度最淺的位置上。 這樣有利于金屬充滿模膛，便于取件，并有利于鍛模的制這樣有利于金屬充滿模膛，便于取件，并有利于鍛模的制造。圖造。圖78中的中的b-b面，就不適合作分模面。面，就不適合作分模面。32(4) (4) 選定的分模面應(yīng)使零件上所加的敷料最少選定的分模

25、面應(yīng)使零件上所加的敷料最少。圖圖7 78 8中的中的b-bb-b面被選作分模面時，零件中間的孔不能鍛出來，面被選作分模面時，零件中間的孔不能鍛出來，孔部金屬都是敷料，既浪費金屬，又增加了切削加工的工作孔部金屬都是敷料，既浪費金屬，又增加了切削加工的工作量。所以該面不宜作分模面。量。所以該面不宜作分模面。33 (5) 分模面最好是一個平面，分模面最好是一個平面，以便于鍛模的制造，并防止鍛造以便于鍛模的制造，并防止鍛造過程中上下鍛模錯動。過程中上下鍛模錯動。按上述原則綜合分析，按上述原則綜合分析，圖圖7-8中的中的d-d面是最面是最合理的分模面。合理的分模面。3435l 敷料敷料 為了簡化零件形狀

26、、便于鍛造而增加的一部分金屬稱為了簡化零件形狀、便于鍛造而增加的一部分金屬稱為敷料為敷料( (也稱為余塊也稱為余塊) )。如消除零件上的鍵槽、窄環(huán)形溝槽、如消除零件上的鍵槽、窄環(huán)形溝槽、齒谷或尺寸相差不大的臺階結(jié)構(gòu)而增加的金屬均屬敷料。齒谷或尺寸相差不大的臺階結(jié)構(gòu)而增加的金屬均屬敷料。l 機械加工余量機械加工余量 零件的加工表面上為機械加工而增加的一層零件的加工表面上為機械加工而增加的一層金屬。金屬。l 鍛件公差鍛件公差 鍛件的實際尺寸與名義尺寸之間所允許的偏差，鍛件的實際尺寸與名義尺寸之間所允許的偏差，稱為鍛件公差。稱為鍛件公差。2)確定敷料、機械加工余量和尺寸公差確定敷料、機械加工余量和尺

27、寸公差機械加工余量一般為：機械加工余量一般為： 14mm鍛造公差一般?。哄懺旃钜话闳。?0.33 mm363）設(shè)計模鍛斜度）設(shè)計模鍛斜度外壁斜度：外壁斜度：57 0內(nèi)壁斜度：內(nèi)壁斜度：712 0當(dāng)模膛寬度當(dāng)模膛寬度b小而深度小而深度h大時，模鍛斜度要取大些。大時，模鍛斜度要取大些。 模鍛件上模鍛件上平行于錘擊方向平行于錘擊方向（垂直于分模面）（垂直于分模面）的表的表面必須有斜度面必須有斜度，以便取出鍛件以便取出鍛件。 模鍛斜度與模鏜深度和寬度有關(guān)。模鍛斜度與模鏜深度和寬度有關(guān)。375）確定沖孔連皮）確定沖孔連皮ld 25mm的孔，不能直接模鍛，須在孔內(nèi)保的孔，不能直接模鍛，須在孔內(nèi)保留一層留

28、一層連皮連皮； 連皮厚度：當(dāng)連皮厚度：當(dāng)d=3080mm， =48mm。4）設(shè)計模鍛圓角）設(shè)計模鍛圓角外圓角：外圓角：r = 1.512mm內(nèi)圓角：內(nèi)圓角：R=（23）r鍛件上鍛件上所有交角均做成圓角，所有交角均做成圓角，d38p分模面選在鍛件高度方向的中部。分模面選在鍛件高度方向的中部。p零件的輪輻部分不加工，故不留加工余量。零件的輪輻部分不加工，故不留加工余量。p圖中內(nèi)孔中部的兩條水平直線為沖孔連皮切除后的痕跡線。圖中內(nèi)孔中部的兩條水平直線為沖孔連皮切除后的痕跡線。 繪圖時：繪圖時：粗實線粗實線表示表示鍛件的形狀鍛件的形狀； 雙點劃線雙點劃線表示表示鍛件的分模面鍛件的分模面和和零件的輪廓形

29、狀零件的輪廓形狀。齒輪坯的模鍛鍛件圖齒輪坯的模鍛鍛件圖391 1、鍛造工序、鍛造工序( (工步工步) )的確定的確定 采用采用模鍛方法模鍛方法生產(chǎn)模鍛件時，生產(chǎn)模鍛件時，其工步其工步根據(jù)根據(jù)模鍛件模鍛件的的形狀形狀和尺寸確定和尺寸確定。 模鍛件模鍛件按按形狀和結(jié)構(gòu)形狀和結(jié)構(gòu)可分為兩大類：可分為兩大類： (1) (1) 長軸類模鍛件長軸類模鍛件 (2) (2) 盤類模鍛件盤類模鍛件 二、二、 模鍛工步的確定及模膛種類的選擇模鍛工步的確定及模膛種類的選擇同一個模鍛上的模鍛工序同一個模鍛上的模鍛工序稱為稱為模鍛工步。模鍛工步。要根據(jù)模鍛件的要根據(jù)模鍛件的形狀和尺寸來確定。形狀和尺寸來確定。40(1)

30、 (1) 長軸類模鍛件長軸類模鍛件 鍛件的長度與寬度之比較大鍛件的長度與寬度之比較大，如臺階軸、曲軸、連桿、彎，如臺階軸、曲軸、連桿、彎曲搖臂等曲搖臂等( (圖圖3-30)3-30)。 此類鍛件在鍛造過程中，此類鍛件在鍛造過程中，錘擊方向垂直于鍛件的軸線。錘擊方向垂直于鍛件的軸線。 終鍛時，金屬沿高度與寬終鍛時，金屬沿高度與寬度方向流動，而沿長度方向沒度方向流動，而沿長度方向沒有顯著的流動。有顯著的流動。 常選用常選用拔長、滾壓、彎曲、拔長、滾壓、彎曲、預(yù)鍛預(yù)鍛和和終鍛終鍛等工步。等工步。 41 對于小型長軸類鍛件，為了減少鉗口料和提高生產(chǎn)率，對于小型長軸類鍛件，為了減少鉗口料和提高生產(chǎn)率，常

31、常采用一根棒料同時鍛造出幾個鍛件的方法采用一根棒料同時鍛造出幾個鍛件的方法。因此應(yīng)。因此應(yīng)增設(shè)切增設(shè)切斷工步斷工步，將已鍛好的模鍛件分離開。，將已鍛好的模鍛件分離開。有一些模鍛件選用周期軋制材料作坯料時有一些模鍛件選用周期軋制材料作坯料時( (下圖下圖) )，可以省去，可以省去拔長、滾壓等工步，簡化模鍛過程，并可顯著提高生產(chǎn)率。拔長、滾壓等工步，簡化模鍛過程，并可顯著提高生產(chǎn)率。42(2) (2) 盤類模鍛件盤類模鍛件 在在分模面上的投影為圓形或長度接近于寬度或直徑的鍛件，分模面上的投影為圓形或長度接近于寬度或直徑的鍛件，如齒輪、法蘭盤等如齒輪、法蘭盤等( (圖圖332)332)。 盤類盤類模

32、鍛件模鍛件43 此類模鍛件在鍛造過程中，此類模鍛件在鍛造過程中，錘擊方向與坯料軸線相同。錘擊方向與坯料軸線相同。p 終鍛時金屬沿高度、寬度及長度方向均終鍛時金屬沿高度、寬度及長度方向均產(chǎn)生流動產(chǎn)生流動。p 常選用常選用鐓粗、預(yù)鍛、終鍛鐓粗、預(yù)鍛、終鍛等工步。等工步。 對于對于形狀簡單形狀簡單的短軸類模的短軸類模鍛件，可只選用鍛件，可只選用終鍛工步終鍛工步成形。成形。 對于對于形狀復(fù)雜形狀復(fù)雜、有深孔或、有深孔或有高筋結(jié)構(gòu)的模鍛件，則應(yīng)增有高筋結(jié)構(gòu)的模鍛件，則應(yīng)增加加鐓粗鐓粗工步。工步。修正工序修正工序切邊；切邊；沖孔；沖孔； 校正；校正； 熱處理；熱處理；清理。清理。44三、模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性三

33、、模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性1.1. 模鍛件必須具有一個合理的分模面，模鍛件必須具有一個合理的分模面，保證易于從鍛模中取出鍛件，保證易于從鍛模中取出鍛件，敷料消敷料消耗最少耗最少、鍛模容易制造；、鍛模容易制造；2. 模鍛件上與模鍛件上與捶擊方向平行的非加工表面捶擊方向平行的非加工表面應(yīng)應(yīng)設(shè)計出設(shè)計出模鍛斜度；模鍛斜度；非加工表面所形成的角非加工表面所形成的角都應(yīng)按都應(yīng)按模鍛圓角設(shè)計模鍛圓角設(shè)計。3. 避免設(shè)計深孔、多孔結(jié)構(gòu)；避免設(shè)計深孔、多孔結(jié)構(gòu)；圖圖7-15中中4- 40mm孔不能鍛出?？撞荒苠懗觥D圖7-15454.為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應(yīng)力求

34、模鍛件外形應(yīng)力求簡單、平直和對稱簡單、平直和對稱。盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具。盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。 零件的零件的小截面直小截面直徑與大截面直徑徑與大截面直徑之比為之比為0.5，就，就不符合模鍛生產(chǎn)不符合模鍛生產(chǎn)的要求。的要求。 模鍛件扁而薄，模鍛件扁而薄，模鍛時，模鍛時，薄部金薄部金屬冷卻快屬冷卻快，變形，變形抗力劇增，易損抗力劇增，易損壞鍛模。壞鍛模。 零件有一個高而薄零件有一個高而薄的凸緣，金屬的凸緣，金屬難以難以充滿模膛充滿模膛，且使鍛，且使鍛模制造和成形后模制造和成形后取取出鍛件出鍛件較為較為困難困難。 設(shè)計成圖

35、設(shè)計成圖d所示形狀，所示形狀，使之易于鍛使之易于鍛制成形。制成形。 465. 形狀復(fù)雜、不易模鍛的鍛件形狀復(fù)雜、不易模鍛的鍛件應(yīng)應(yīng)采用鍛采用鍛-焊組合工藝焊組合工藝。減。減少敷料，簡化模鍛工藝。少敷料，簡化模鍛工藝。47錘上模鍛錘上模鍛優(yōu)點：優(yōu)點：雖具有設(shè)備投資較少，鍛件質(zhì)量較好，雖具有設(shè)備投資較少，鍛件質(zhì)量較好，適應(yīng)性強，可以實現(xiàn)多種變形工步，鍛制不同形狀的鍛件，適應(yīng)性強，可以實現(xiàn)多種變形工步，鍛制不同形狀的鍛件，缺點：缺點：錘上模鍛震動大、噪聲大，蒸汽效率低錘上模鍛震動大、噪聲大，蒸汽效率低完成一個變形工步往往需要經(jīng)過多次錘擊，完成一個變形工步往往需要經(jīng)過多次錘擊，難以實現(xiàn)機械化和自動化，

36、生產(chǎn)率在模鍛中相對較低。難以實現(xiàn)機械化和自動化，生產(chǎn)率在模鍛中相對較低。第四節(jié)第四節(jié) 壓力機上模鍛壓力機上模鍛48鍛模分別安裝在滑塊鍛模分別安裝在滑塊7 7和機座和機座1010上。滑塊與螺桿上?；瑝K與螺桿1 1相連，沿導(dǎo)軌相連，沿導(dǎo)軌9 9上下上下滑動。螺桿穿過固定在機架上的螺母滑動。螺桿穿過固定在機架上的螺母2 2，其上端裝有飛輪，其上端裝有飛輪3 3。兩個摩擦盤。兩個摩擦盤4 4同裝在一根軸上，由電動機同裝在一根軸上，由電動機5 5經(jīng)皮帶經(jīng)皮帶6 6使摩擦盤軸旋轉(zhuǎn)。改變操縱桿位置可使摩擦盤軸旋轉(zhuǎn)。改變操縱桿位置可使摩擦盤軸沿軸向串動，這樣就會把使摩擦盤軸沿軸向串動，這樣就會把某一個摩擦盤靠

37、緊飛輪邊緣，借摩擦某一個摩擦盤靠緊飛輪邊緣，借摩擦力帶動飛輪轉(zhuǎn)動。飛輪分別與兩個摩力帶動飛輪轉(zhuǎn)動。飛輪分別與兩個摩擦盤接觸，產(chǎn)生不同方向的轉(zhuǎn)動，螺擦盤接觸，產(chǎn)生不同方向的轉(zhuǎn)動，螺桿也就隨飛輪做不同方向的轉(zhuǎn)動。在桿也就隨飛輪做不同方向的轉(zhuǎn)動。在螺母的約束下，螺桿的轉(zhuǎn)動變?yōu)榛瑝K螺母的約束下，螺桿的轉(zhuǎn)動變?yōu)榛瑝K的上下滑動，實現(xiàn)模鍛生產(chǎn)。的上下滑動，實現(xiàn)模鍛生產(chǎn)。一摩擦壓力機上模鍛一摩擦壓力機上模鍛49摩擦壓力機上模鍛的特點：摩擦壓力機上模鍛的特點： (1)(1)摩擦壓力機的摩擦壓力機的滑塊行程不固定，并具有一定的沖擊作用滑塊行程不固定，并具有一定的沖擊作用，因而可實現(xiàn)，因而可實現(xiàn)輕輕打、重打打、重打

38、，可在一個模膛內(nèi)對金屬進行，可在一個模膛內(nèi)對金屬進行多次鍛擊多次鍛擊。這不僅能滿足實現(xiàn)各種主。這不僅能滿足實現(xiàn)各種主要成形工序的要求，還可以進行要成形工序的要求，還可以進行彎曲、壓印、熱壓、精壓、切飛邊、沖連皮彎曲、壓印、熱壓、精壓、切飛邊、沖連皮及校正及校正等工序。等工序。(2)(2)由于由于滑塊運動速度低，金屬變形過程中的再結(jié)晶可以充分進行滑塊運動速度低，金屬變形過程中的再結(jié)晶可以充分進行。因而特。因而特別適合于鍛造別適合于鍛造低塑性合金鋼和非鐵金屬低塑性合金鋼和非鐵金屬( (如銅合金如銅合金) )等。但也因此其等。但也因此其生產(chǎn)率較生產(chǎn)率較低低。(3)(3)由于滑塊打擊速度不高，設(shè)備本身

39、具有頂料裝置，故可以采用由于滑塊打擊速度不高，設(shè)備本身具有頂料裝置，故可以采用整體式鍛整體式鍛模，模，也可以也可以采用特殊結(jié)構(gòu)的組合式模具采用特殊結(jié)構(gòu)的組合式模具，使模具設(shè)計和制造簡化、節(jié)約材料、，使模具設(shè)計和制造簡化、節(jié)約材料、降低成本。同時，可以鍛制出形狀更為降低成本。同時，可以鍛制出形狀更為復(fù)雜、敷料和模鍛復(fù)雜、敷料和模鍛斜度都較小的鍛件。斜度都較小的鍛件。此外，還可將此外，還可將軸類鍛件直立軸類鍛件直立起來進行起來進行局部鐓粗局部鐓粗。(4)(4)摩擦壓力機承受偏心載荷的能力差，通常只適用于摩擦壓力機承受偏心載荷的能力差，通常只適用于單膛鍛模單膛鍛模進行模鍛。進行模鍛。對于形狀復(fù)雜的鍛

40、件，需要在自由鍛設(shè)備或其它設(shè)備上制坯。對于形狀復(fù)雜的鍛件，需要在自由鍛設(shè)備或其它設(shè)備上制坯。50優(yōu)點和適用范圍優(yōu)點和適用范圍優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、造價低、投資少、使用及維修方便、基建要結(jié)構(gòu)簡單、造價低、投資少、使用及維修方便、基建要求不高、工藝用途廣泛等。求不高、工藝用途廣泛等。適用范圍：適用范圍：摩擦壓力機上模鍛適合于中小型鍛件的小批或中批量生摩擦壓力機上模鍛適合于中小型鍛件的小批或中批量生產(chǎn)，如鉚釘、螺釘、螺母、配汽閥、齒輪、三通閥等。產(chǎn)，如鉚釘、螺釘、螺母、配汽閥、齒輪、三通閥等。所以我國中小型鍛造車間大多擁有這類設(shè)備。所以我國中小型鍛造車間大多擁有這類設(shè)備。51曲柄壓力機是一種機械式壓

41、力機，曲柄壓力機是一種機械式壓力機，其傳動系統(tǒng)如圖所示。其傳動系統(tǒng)如圖所示。當(dāng)當(dāng)離合器離合器7 7在在結(jié)合結(jié)合狀態(tài)時，狀態(tài)時，電動機電動機1 1的轉(zhuǎn)動通過的轉(zhuǎn)動通過帶輪帶輪2 2、3 3、傳、傳動軸動軸4 4和齒輪和齒輪5 5、6 6傳給曲柄傳給曲柄8 8，再經(jīng)，再經(jīng)曲柄連桿機構(gòu)使滑塊曲柄連桿機構(gòu)使滑塊1010做上下往復(fù)做上下往復(fù)直線運動。直線運動。曲柄壓力機的噸位一般是曲柄壓力機的噸位一般是 2 0002 000120 000 120 000 kNkN二、二、 曲柄壓力機上模鍛曲柄壓力機上模鍛52(1)(1)曲柄壓力機作用于金屬上的曲柄壓力機作用于金屬上的變形力是靜壓力變形力是靜壓力，且變形

42、抗力由機架，且變形抗力由機架本身承受，不傳給地基。因此本身承受，不傳給地基。因此曲柄壓力機工作時無震動，噪聲小曲柄壓力機工作時無震動，噪聲小。(2)(2)滑塊行程固定滑塊行程固定，每個變形工步在滑塊的一次行程中即可完成。，每個變形工步在滑塊的一次行程中即可完成。(3)(3)曲柄壓力機具有曲柄壓力機具有良好的導(dǎo)向裝置和自動頂件機構(gòu)良好的導(dǎo)向裝置和自動頂件機構(gòu)，因此鍛件的余，因此鍛件的余量、公差和模鍛斜度都比錘上模鍛的小。量、公差和模鍛斜度都比錘上模鍛的小。 (4)(4)曲柄壓力機上模鍛所用鍛模都設(shè)計曲柄壓力機上模鍛所用鍛模都設(shè)計成鑲塊成鑲塊式模具式模具。模膛由鑲塊。模膛由鑲塊4 4、5 5構(gòu)成。鑲塊用螺栓構(gòu)成。鑲塊用螺栓8 8和壓和壓板板9 9固定在模板固定在模板6 6、7 7上。導(dǎo)柱上。導(dǎo)柱3 3用來保證上下模之用來保證上下模之間的最大合模精度。頂桿間的最大合模精度。頂桿1 1和和2 2的端面形成模膛的的端面形成模膛的一部分。一部分。 這種組合模制造簡單，更換容易，節(jié)省貴重這種組合模制造簡單，更換容易，節(jié)省貴重的模具材料。的模具材料。 (5)(5)坯料表面上的氧化