《鍛造模具設(shè)計》課件

寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1鍛造與壓鑄模第四章鍛前準備寧德職業(yè)技術(shù)學院1鍛造與壓鑄模第四章鍛前準備寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系2目錄第一節(jié)鍛造前的準備和鍛后熱處理第二節(jié)鍛造工藝的基本工序和工步第三節(jié)鍛造設(shè)備簡介寧德職業(yè)技術(shù)學院2目錄第一節(jié)鍛造前的準備和鍛后熱處理寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系3第一節(jié)鍛造前的準備和鍛后熱處理一.鍛造生產(chǎn)用的原材料鍛造生產(chǎn)用的原材料可分為鍛造用鋼和鍛造用有色金屬。1.鍛造用鋼鋼材按化學成分可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼按質(zhì)量分數(shù)高低可分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。按合金元素總的質(zhì)量分數(shù)的多少，合金鋼可分為低、中、高合金鋼。2.鍛造用有色金屬鍛造用有色金屬主要有銅、鋁及其合金等。（1）銅及銅合金純銅、黃銅、青銅。（2）鋁及鋁合金純鋁、鋁合金。寧德職業(yè)技術(shù)學院3第一節(jié)鍛造前的準備和鍛后熱處理一.鍛造寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系4二.下料在鍛造前，一般要在專門的下料設(shè)備上把金屬棒料切成所需長度。常用的下料方法介紹如下：

1.鋸切；

2.剪切；

3.冷折下料；

4.砂輪切割；

5.氣割；

6.精密剪切下料。

除上述切割方法外，還有等離子切割法、電子束切割法、陽極切割法等。寧德職業(yè)技術(shù)學院4二.下料寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系5三.鍛前加熱、鍛后冷卻和熱處理（一）鍛前加熱的目的與方法1.鍛前加熱的目的提高金屬的塑性，降低變形力；以利于鍛造和獲得良好的鍛后組織；減少設(shè)備噸位，降低燃料消耗。2.鍛前加熱的方法根據(jù)熱源不同，在鍛造生產(chǎn)中金屬的加熱可分為兩大類：火焰爐加熱，電加熱。比較速熱、控溫、條件、成本等。寧德職業(yè)技術(shù)學院5三.鍛前加熱、鍛后冷卻和熱處理寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系6（二）鍛造溫度范圍的確定鍛造溫度范圍是指始鍛溫度和終鍛溫度間的一段溫度間隔。鋼料在高溫單相區(qū)具有良好的塑性，所以鍛造溫度范圍最好在這個區(qū)間。如圖是在鐵碳合金基礎(chǔ)上制訂的碳鋼鍛造溫度范圍（3）。寧德職業(yè)技術(shù)學院6（二）鍛造溫度范圍的確定寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系7（三）鍛件的冷卻和鍛后熱處理1.鍛件的鍛后冷卻方法常用的鍛件冷卻方法，按其冷卻速度的由快到慢的順序分為空冷、堆冷、坑冷（或箱冷）、灰冷（或沙冷）、爐冷等。2.鍛件的鍛后熱處理鍛件的鍛后熱處理目的是調(diào)整鍛件的硬度，以利于鍛件切削加工；調(diào)整鍛件內(nèi)應(yīng)力，避免在機械加工時變形；改善鍛件內(nèi)部組織，細化晶粒；對于不再進行最終熱處理的鍛件，應(yīng)保證達到規(guī)定的力學性能要求。鍛件最常采用的熱處理方法有退火、正火、調(diào)質(zhì)等。寧德職業(yè)技術(shù)學院7（三）鍛件的冷卻和鍛后熱處理寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系8第二節(jié)鍛造工藝的基本工序和工步一.鍛造工藝的種類和特點

鍛造工藝按加工方法的不同，又可分為自由鍛、胎模鍛和模鍛。二.鍛造工序和工步的內(nèi)容

一般情況下鍛件生產(chǎn)流程為：備料－加熱－鍛造工序－后續(xù)工序。寧德職業(yè)技術(shù)學院8第二節(jié)鍛造工藝的基本工序和工步一.鍛造寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系9寧德職業(yè)技術(shù)學院9寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系10寧德職業(yè)技術(shù)學院10寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系11寧德職業(yè)技術(shù)學院11寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系12寧德職業(yè)技術(shù)學院12寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系13寧德職業(yè)技術(shù)學院13寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系14第三節(jié)鍛造設(shè)備簡介一.鍛造設(shè)備分類鍛造設(shè)備種類很多，按照工作部分運動方式不同，鍛造設(shè)備可分為直線往復運動和相對旋轉(zhuǎn)運動兩大類。（一）直線往復運動的鍛造設(shè)備（1）動載撞擊的鍛造設(shè)備；（2）動、靜載聯(lián)合的鍛造設(shè)備；（3）高效能沖擊的鍛造設(shè)備。（二）旋轉(zhuǎn)運動的鍛造設(shè)備這類設(shè)備運轉(zhuǎn)時，鍛模分別安裝在兩個或兩個以上作相對旋轉(zhuǎn)運動的輥軸上。寧德職業(yè)技術(shù)學院14第三節(jié)鍛造設(shè)備簡介一.鍛造設(shè)備分類寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系15二.主要鍛造設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和應(yīng)用1.鍛錘利用蒸汽或液壓等傳動機構(gòu)，使落下部分產(chǎn)生運動并積蓄動能，將此動能施加到鍛件上，使鍛件產(chǎn)生變形的鍛壓機器稱為鍛錘。寧德職業(yè)技術(shù)學院15二.主要鍛造設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和應(yīng)用寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系162.熱模鍛曲柄壓力機熱模鍛曲柄壓力機又稱鍛壓機，其結(jié)構(gòu)如圖所示。電動機通過帶輪、傳動軸和一對齒輪帶動曲柄連桿機構(gòu)，使滑塊作上、下往復運動。寧德職業(yè)技術(shù)學院162.熱模鍛曲柄壓力機寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系17三.鍛造設(shè)備噸位的確定各種鍛造工序在變形過程中所需的鍛壓力，主要取決于兩個因素：坯料屈服強度σs和鍛件在與鍛壓力垂直的平面上的投影A。（一）熱模鍛曲柄壓力機、螺旋壓力機、液壓機噸位的確定1.所需鍛壓力F02.公稱噸位F寧德職業(yè)技術(shù)學院17三.鍛造設(shè)備噸位的確定寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系18（二）鍛錘噸位的確定鍛錘是利用下落部分在高速下落時和鍛模模腔內(nèi)坯料發(fā)生撞擊而使坯料成形的。它的打擊力隨著坯料抵抗情況而變化，空擊或冷擊時，打擊力最大。所以它不是按打擊力來選擇設(shè)備，而是一次打擊時能釋放出的最大能量來確定鍛錘噸位的。鍛錘一次打擊能量為，一次打擊下坯料變形功為，根據(jù)能量守恒定律得：寧德職業(yè)技術(shù)學院18（二）鍛錘噸位的確定寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系19（三）工廠中常見的簡便公式1.胎模鍛2.模鍛（1）模鍛錘噸位經(jīng)驗公式（2）布留哈諾夫和列別爾斯基公式圓形鍛件：非圓形鍛件：3.熱模鍛曲柄壓力機和鍛錘換算公式自由鍛：模鍛：寧德職業(yè)技術(shù)學院19（三）工廠中常見的簡便公式寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系20總結(jié)

本章主要講述鍛造工藝的基礎(chǔ)知識、鍛造的工藝過程和工藝方法，以及常用鍛造設(shè)備的構(gòu)造、原理和應(yīng)用。重點掌握鍛造材料、下料方法和鍛造溫度的確定及鍛造設(shè)備的選用。寧德職業(yè)技術(shù)學院20總結(jié)本章主要講述寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系21鍛造與壓鑄模第七章鍛模設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院21鍛造與壓鑄模第七章鍛模設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系22目錄第一節(jié)鍛模的分類及特點第二節(jié)鍛件圖設(shè)計第三節(jié)終鍛模鏜設(shè)計第四節(jié)預鍛模鏜設(shè)計第五節(jié)制坯模鏜設(shè)計第六節(jié)錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計第七節(jié)機鍛模設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院22目錄第一節(jié)鍛模的分類及特點寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系23第一節(jié)鍛模的分類及特點一.鍛模的分類鍛模的種類很多，通常鍛模是按制造設(shè)備來分類，可分為胎膜、錘鍛模、機鍛模、平鍛模、輥鍛模等。1.胎膜胎模鍛是在自由鍛設(shè)備上，利用不固定于設(shè)備上的專用胎膜，進行模鍛件生產(chǎn)的一種工藝。適于小型鍛件、中小批量生產(chǎn)。寧德職業(yè)技術(shù)學院23第一節(jié)鍛模的分類及特點一.鍛模的分類寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系242.錘鍛模在模鍛錘上使坯料成行為模鍛件或其半成品的模具稱錘鍛模。錘鍛的特點是在鍛壓設(shè)備動力作用下，毛坯在鍛模模鏜中被迫塑性流動成形，從而獲得比自由鍛質(zhì)量更高的鍛件。寧德職業(yè)技術(shù)學院242.錘鍛模寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系253.機鍛模在機械壓力機上使坯料成形為模鍛件或其半成品的模具稱為機械壓力機鍛模，簡稱機鍛模。寧德職業(yè)技術(shù)學院253.機鍛模寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系264.平鍛模在水平鍛造機上使坯料成形為模鍛件或其半成品的模具稱平鍛模。平鍛機的工作特點是有兩個分型面，主滑塊在水平方向運動，有坯料夾持定位裝置。寧德職業(yè)技術(shù)學院264.平鍛模寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系275.滾鍛模在輥鍛機上將坯料縱軋成形的扇形模具稱為滾鍛模。輥鍛工藝的生產(chǎn)特點是生產(chǎn)率比錘上模鍛高5~10倍，節(jié)約金屬材料，勞動條件好，比較容易實現(xiàn)機械化、自動化。寧德職業(yè)技術(shù)學院275.滾鍛模寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系28二.模鍛件的分類1.圓盤類寧德職業(yè)技術(shù)學院28二.模鍛件的分類寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系29寧德職業(yè)技術(shù)學院29寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系302.長軸類寧德職業(yè)技術(shù)學院302.長軸類寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系31寧德職業(yè)技術(shù)學院31寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系32三.鍛模設(shè)計步驟（1）設(shè)計鍛件圖；（2）設(shè)計終鍛模鏜；（3）確定模鍛設(shè)備噸位；（4）設(shè)計制坯模鏜；（5）確定坯料長度；（6）繪出鍛模裝配總圖，給出鍛模技術(shù)條件，再繪制鍛模零件圖。寧德職業(yè)技術(shù)學院32三.鍛模設(shè)計步驟寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系33第二節(jié)鍛件圖設(shè)計一.確定分模面1.分模面與分模線

鍛模的分模面是指上下模的分接面。分模輪廓線是指終鍛模鏜分模面與鍛件輪廓的交線。分模輪廓線在視圖平面上的投影稱為分模線。2.確定分模面的原則（1）容易脫模；（2）成形良好；（3）平衡側(cè)壓力；（4）保證承力面強度；（5）便于檢查錯移；（6）簡化鍛模制造。寧德職業(yè)技術(shù)學院33第二節(jié)鍛件圖設(shè)計一.確定分模面寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系34寧德職業(yè)技術(shù)學院34寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系35二.確定機械加工余量和鍛件公差1.機械加工余量和工藝余塊

加工余量主要由鍛件質(zhì)量、零件機加工精度和鍛件復雜程度查表確定或與加工部門協(xié)商。（1）鍛件質(zhì)量mf

按鍛件基本尺寸進行計算的質(zhì)量。（2）零件機加工精度一般情況下，表面粗糙度值分成Ra＜1.6μm和Ra≥1.6μm兩檔。（3）鍛件形狀復雜系數(shù)S

鍛件形狀復雜系數(shù)是鍛件質(zhì)量mf與相應(yīng)的鍛件外廓包容體質(zhì)量mN之比：

根據(jù)S值的大小，鍛件形狀復雜系數(shù)分為4級：

S1級（簡單）：0.63＜S≤1；S2級（一般）：0.32＜S≤0.63；

S3級（較復雜）：0.16＜S≤0.32；S4級（復雜）：0＜S≤0.16。寧德職業(yè)技術(shù)學院35二.確定機械加工余量和鍛件公差寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系362.模鍛件公差模鍛件公差主要由鍛件質(zhì)量、鍛件形狀復雜系數(shù)、材質(zhì)系數(shù)和分模面形狀確定，同時要考慮鍛造工藝、鍛造設(shè)備和加熱方法等。（1）分模線形狀鍛件分模線分為兩類，一類是平直或?qū)ΨQ的，另一類是不對稱的。寧德職業(yè)技術(shù)學院362.模鍛件公差寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系37（2）材質(zhì)系數(shù)M

鍛件材質(zhì)系數(shù)分為M1和M2。

M1：Wc＜0.65%，W＜3.0%M2：Wc≥0.65%，W≥

3.0%（3）公差項目模鍛件公差可分為精密級和普通級。

GB/T12362－1990適于范圍要求用電、油、煤氣加熱。若用煤或經(jīng)二次加熱，余量和公差均應(yīng)適當增加。寧德職業(yè)技術(shù)學院37（2）材質(zhì)系數(shù)M寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系38三.模鍛斜度為便于模具制造，模具斜度可按下列數(shù)值選用：0°15′，0°30′，1°，1°30′，3°，5°，7°，10°，12°，15°。在同一鍛模上不宜選用過多中模鍛斜度。四.圓角半徑在制件公差允許條件下，圓角半徑應(yīng)盡可能大。1.外圓角半徑r

一般情況下r值按下式確定：2.內(nèi)圓角半徑RR太小，會使脫模困難，還會造成模鍛時金屬流動形成的纖維被割斷甚至產(chǎn)生折疊。寧德職業(yè)技術(shù)學院38三.模鍛斜度寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系39五.沖孔連皮對內(nèi)孔大于25mm的鍛件模鍛時不能直接鍛出通孔，在分模面上留有較薄的一層金屬稱為連皮。常用連皮有四種形式：1.平底連皮連皮厚s可按下式計算：連皮內(nèi)圓角半徑R1可按下式取值：寧德職業(yè)技術(shù)學院39五.沖孔連皮寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系402.斜底連皮當鍛件內(nèi)孔直徑d與孔深h之比大于2.5或d＞60mm時，應(yīng)采用斜底連皮。各尺寸計算如下：寧德職業(yè)技術(shù)學院402.斜底連皮寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系413.帶倉連皮為了解決切除連皮的困難，對內(nèi)孔較大的鍛件最好預鍛時采用斜底連皮，終鍛時采用帶倉連皮。帶倉連皮尺寸計算和終鍛模飛邊槽設(shè)計一致：連皮厚度為飛邊槽橋部高度h飛，b為飛邊槽橋部寬度。寧德職業(yè)技術(shù)學院413.帶倉連皮寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系424.拱底連皮鍛打直徑大而高度低的內(nèi)孔時金屬流動很困難。當d/h＞15時應(yīng)采用拱底連皮，其尺寸計算如下：寧德職業(yè)技術(shù)學院424.拱底連皮寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系43六.繪制鍛件圖一般鍛件圖上技術(shù)條件內(nèi)容如下：

1.鍛件熱處理及硬度要求；

2.未注圓角半徑和模鍛斜度；

3.允許表面缺陷深度；

4.允許錯差量和殘余飛邊量；

5.標出試驗取樣的位置；

6.表面清理方法；

7.其它要求。寧德職業(yè)技術(shù)學院43六.繪制鍛件圖寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系44第三節(jié)終鍛模鏜設(shè)計一.熱鍛件圖1.收縮率為保證鍛件冷卻后符合冷鍛件圖的要求，熱鍛件圖上尺寸均在冷鍛件圖基礎(chǔ)上加放收縮率。2.繪制熱鍛件圖通常熱鍛件圖形狀和冷鍛件圖相似。熱鍛件圖上圓角半徑、模鍛斜度同于冷鍛件圖，鍛件若有內(nèi)孔，要在熱鍛件圖上繪出連皮形狀并標明尺寸。在熱鍛件圖上不繪出制件輪廓線，也不標注鍛件公差。寧德職業(yè)技術(shù)學院44第三節(jié)終鍛模鏜設(shè)計一.熱鍛件圖寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系45二.飛邊槽設(shè)計1.飛邊形成過程坯料在錘上模鍛時，金屬在終鍛模鏜內(nèi)成形有如下四個階段：（1）自由墩粗變形階段；（2）形成飛邊階段；（3）充滿模鏜階段；（4）最好鍛足階段。寧德職業(yè)技術(shù)學院45二.飛邊槽設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系462.飛邊槽的作用（1）造成足夠大的水平方向的阻力；（2）容納多余的金屬；（3）承受沖擊力，起緩沖作用。3.飛邊槽形式常見的飛邊槽形式如圖所示：寧德職業(yè)技術(shù)學院462.飛邊槽的作用寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系474.確定飛邊槽尺寸設(shè)計飛邊槽目前有計算法和噸位法兩種方法。（1）計算法按經(jīng)驗公式計算飛邊橋h飛：（2）噸位法在生產(chǎn)中，常根據(jù)鍛錘噸位確定飛邊槽尺寸。寧德職業(yè)技術(shù)學院474.確定飛邊槽尺寸寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系48三.鉗口根據(jù)鉗口不同的功能可分為常用鉗口、特殊鉗口、圓形鉗口、共享鉗口等形式。寧德職業(yè)技術(shù)學院48三.鉗口寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系49第四節(jié)預鍛模鏜設(shè)計一.預鍛模鏜作用1.改善金屬的流動條件；2.使坯料易于充滿型腔，避免充不滿的缺陷；3.減少終鍛模鏜磨損，提高鍛模壽命。采用預鍛模鏜后也會產(chǎn)生如下缺點：1.使終鍛時產(chǎn)生偏心打擊，上下模容易錯移；2.增大了模塊尺寸；3.預鍛、終鍛若用兩套模具分別在兩臺設(shè)備上聯(lián)合捶打，成本高；4.降低了生產(chǎn)率。寧德職業(yè)技術(shù)學院49第四節(jié)預鍛模鏜設(shè)計一.預鍛模鏜作用寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系50二.預鍛模鏜設(shè)計1.預鍛模鏜僅用來減少終鍛模鏜的磨損這種情況下，基本和終鍛模鏜一樣，只有外圓角半徑比終鍛模鏜相應(yīng)處大，分模面出圓角也大些。2.預鍛模鏜主要用來改善終鍛時成型條件這種情況下預鍛模鏜設(shè)計與終鍛模鏜有較大區(qū)別。可以從這三個方面考慮其設(shè)計：（1）模鏜的寬和高；（2）模鍛斜度；（3）外圓角半徑。寧德職業(yè)技術(shù)學院50二.預鍛模鏜設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系513.復雜鍛件的預鍛模鏜形狀復雜的鍛件，應(yīng)根據(jù)鍛件的輪廓形狀特征進行預鍛模鏜的設(shè)計。（1）枝芽類鍛件簡化枝芽形狀，減少金屬流動阻力。寧德職業(yè)技術(shù)學院513.復雜鍛件的預鍛模鏜寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系52（2）叉形鍛件為了防止終鍛時在內(nèi)圓角處充不滿，一般在預鍛模鏜中設(shè)計劈料臺。其有關(guān)尺寸為：寧德職業(yè)技術(shù)學院52（2）叉形鍛件寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系53（3）工字形截面的鍛件工字形截面根據(jù)其截面形狀和尺寸可分為三種，其設(shè)計如下：

1）當工字形相對高度h/b≤1時，可不采用預鍛模鏜；

2）當工字形相對高度1＜

h/b≤2時，預鍛模鏜可設(shè)計成矩形；

3）當工字形相對高度h/b＞2時，用大圓弧連接。寧德職業(yè)技術(shù)學院53（3）工字形截面的鍛件寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系54第五節(jié)制坯模鏜設(shè)計一.制坯工步選擇用以初步改變坯料形狀，合理分配金屬，以適應(yīng)鍛件和橫截面積要求，使金屬更好充滿鍛模模腔的工步稱制坯工步。（一）圓盤類鍛件制坯工步選擇

1.圓盤類鍛件制坯工步選擇（1）輪轂較低的鍛件常用鐓粗和終鍛；（2）輪轂較高的鍛件鐓粗后坯料直徑應(yīng)能保證高度方向充滿；（3）高轂深孔鍛件采用鐓粗、成形鐓粗和終鍛；（4）高筋薄壁鍛件采用鐓粗、預鍛和終鍛。寧德職業(yè)技術(shù)學院54第五節(jié)制坯模鏜設(shè)計一.制坯工步選擇寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系55寧德職業(yè)技術(shù)學院55寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系562.坯料尺寸的確定（1）火秏率坯料在加熱過程中因生成氧化皮而造成的損失成火秏，用火秏率表示。（2）原材料規(guī)格和下料尺寸的確定坯料體積：圓鋼直徑：下料長度：寧德職業(yè)技術(shù)學院562.坯料尺寸的確定寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系573.鐓粗臺設(shè)計鐓粗臺是為鐓粗坯料而在鍛模分模面的局部設(shè)置的平臺，有利于鍛件成形飽滿。鐓粗臺高度按下式確定：寧德職業(yè)技術(shù)學院573.鐓粗臺設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系58（二）長軸類鍛件制坯工步選擇長軸類鍛件的鍛壓方向和軸線垂直，金沿軸線流動困難。長軸類鍛件的制坯工步是根據(jù)鍛件軸向橫截面積變化的情況和鍛件的形狀來確定的。

1.繪制計算毛坯圖（1）計算毛坯計算毛坯是假想的具有圓形或方形截面的中間坯料。（2）繪制毛坯截面圖用高度尺寸h計來代表計算毛坯各標定點出的截面積A計。（3）繪制毛坯直徑圖計算毛坯各標定點處直徑d計為寧德職業(yè)技術(shù)學院58（二）長軸類鍛件制坯工步選擇寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系592.確定制坯工步（1）變形量指標制坯工步變形量大小可用金屬流入頭部系數(shù)、金屬軸向流動系數(shù)、桿部錐度和鍛件重量四個指標來衡量。四個變形量指標越大，制坯難度就越大。寧德職業(yè)技術(shù)學院592.確定制坯工步寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系60（2）制坯工步長軸類鍛件制坯工步主要有拔長、滾壓和卡壓，特殊鍛件還要采用彎曲制坯和成形制坯。如圖是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)常把變形量指標和制坯工步的關(guān)系繪制成的圖表。寧德職業(yè)技術(shù)學院60（2）制坯工步寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系61（3）復雜毛坯若鍛件超過一個頭部或一個桿部時，稱為復雜毛坯。寧德職業(yè)技術(shù)學院61（3）復雜毛坯寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系623.確定坯料尺寸原材料截面形狀應(yīng)盡量接近鍛件，截面尺寸大小根據(jù)制坯工步確定。確定A’坯后按標準規(guī)格選擇并計算實際原材料截面積A坯，下料長度L坯按下式計算：寧德職業(yè)技術(shù)學院623.確定坯料尺寸寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系63二.制坯模鏜設(shè)計1.拔長模鏜設(shè)計（1）作用減少坯料某部分截面積增加長度，使中間坯料形狀向計算毛坯靠近。（2）形式分為開式和閉式兩種。寧德職業(yè)技術(shù)學院63二.制坯模鏜設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系64（3）設(shè)計計算拔長模鏜由拔長坎高度h、拔長坎長度C、模鏜寬度B、模鏜深度h’、圓角圓弧半徑R、R1及總長度L組成。寧德職業(yè)技術(shù)學院64（3）設(shè)計計算寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系652.滾壓模鏜設(shè)計（1）作用使坯料某部分截面積縮減，另一部分截面積增加，長度方向變形不大。（2）形式常見滾壓模鏜有四種形式。開式滾壓模鏜：閉式滾壓模鏜：寧德職業(yè)技術(shù)學院652.滾壓模鏜設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系66混合式滾壓模鏜：非對稱滾壓模鏜：（3）設(shè)計計算滾壓模鏜由鉗口、工作部分和毛刺組成，其設(shè)計計算公式見教材表5－18。寧德職業(yè)技術(shù)學院66混合式滾壓模鏜：寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系673.卡壓模鏜卡壓模鏜又稱壓肩模鏜。形式和滾壓相似，其作用使坯料寬度增加，高度略減小，頭部可由少量聚料。操作時只鍛壓一次，坯料不翻轉(zhuǎn)直接送入預鍛或終鍛。分開式和閉式，開式應(yīng)用較廣。計算公式見下表。寧德職業(yè)技術(shù)學院673.卡壓模鏜寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系684.壓扁臺壓扁臺用來壓扁坯料增加寬度。鍛打方向和軸線垂直，適用于長軸類扁寬鍛件或鍛件平面圖近似矩形的鍛件。壓扁臺有關(guān)尺寸計算如下：寧德職業(yè)技術(shù)學院684.壓扁臺寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系69第六節(jié)錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計一.錘鍛模緊固方法

錘鍛模由上模和下模組成，上模緊固在錘頭上隨活塞作上下往復運動，下模緊固在上承受錘擊力。要求緊固可靠、安裝調(diào)試方便。目前，普遍采用楔鐵和鍵配合燕尾緊固的方法。根據(jù)模鍛錘安?？臻g尺寸，設(shè)計錘鍛模燕尾尺寸、楔鐵尺寸及鍵孔尺寸。寧德職業(yè)技術(shù)學院69第六節(jié)錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計一.錘鍛模緊固方寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系70二.模鏜布置1.鍛模中心與模鏜中心鍛模中心即鍛模燕尾中心與鍵槽軸線的交點，它位于錘桿中心線上，是鍛錘打擊力的作用點。寧德職業(yè)技術(shù)學院70二.模鏜布置寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系712.預鍛、終鍛模鏜布置單模鏜鍛模的模鏜中心應(yīng)和鍛模中心重合。對于多模鏜鍛模，當同時具有預鍛模鏜和終鍛模鏜時，布置模鏜應(yīng)考慮以下原則：（1）終鍛與預鍛模鏜中心到鍛模燕尾中心線距離之比應(yīng)等于或略小于1/2；（2）終鍛模鏜中心與燕尾中心線偏移量L/3不能超出下表規(guī)定；（3）兩模鏜中心都要盡量在鍵槽中心線上；（4）預鍛模鏜中心必須在燕尾槽寬度內(nèi)。寧德職業(yè)技術(shù)學院712.預鍛、終鍛模鏜布置寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系723.制坯模鏜布置制坯模鏜布置應(yīng)考慮以下原則：（1）終、預鍛安排在中間，制坯布置在兩側(cè)；（2）制坯第一工步模鏜的位置，要考慮吹氧化皮的壓縮空氣風管的位置來確定，以防止氧化皮吹落到其它模鏜；（3）模鏜排列次序應(yīng)考慮操作方便，制坯模鏜盡量可能按工藝順序排列，減少坯料移動距離；（4）彎曲模鏜的位置要便于彎曲后把坯料送到終（預）鍛模鏜中。寧德職業(yè)技術(shù)學院723.制坯模鏜布置寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系73三.鎖扣1.鎖扣作用在鍛模的上下模分別加工出互相配合的凸、凹部分組成滑動副，這種滑動副稱為鎖扣。鎖扣可以平衡水平錯移力，起到導向作用，提高模具壽命和鍛件精度，也便于鍛模的安裝、調(diào)整。寧德職業(yè)技術(shù)學院73三.鎖扣寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系742.鎖扣設(shè)計鎖扣通常分為平衡鎖扣和一般鎖扣兩大類。寧德職業(yè)技術(shù)學院742.鎖扣設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系75四.模壁厚度模鍛至模具側(cè)面的壁厚及模鏜之間的壁厚稱為模壁厚度。1.預鍛、終鍛模鏜的最小壁厚（1）模鏜的最小外壁厚S0

如圖所示，按下式確定：（2）模鏜間壁厚S1（3）制鍛模鏜的最小壁厚制坯模鏜之間的最小壁厚一般取S3=10~15mm；滾壓模鏜的最小壁厚，一般取S4=5~10mm。寧德職業(yè)技術(shù)學院75四.模壁厚度寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系76五.模塊尺寸模塊尺寸確定的原則是根據(jù)鍛模中模鏜的數(shù)量與尺寸進行布置，考慮最小壁厚等因素，得出所必需的模塊最小輪廓尺寸，然后按標準規(guī)格選取模塊尺寸。同時還應(yīng)考慮下列問題：（1）承擊面；（2）模鍛中心和模塊中心的關(guān)系；（3）鍛模寬度；（4）鍛模長度；（5）鍛模高度；（6）鍛模重量；（7）模塊纖維方向；（8）檢驗角；（9）模塊規(guī)格。寧德職業(yè)技術(shù)學院76五.模塊尺寸寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系77第七節(jié)機鍛模設(shè)計一.機鍛模特點及應(yīng)用

1.鍛壓機滑塊的壓力基本上屬于靜壓力；

2.鍛壓機機架和曲柄連桿剛性大，工作時彈性變形小，滑塊導向精度高，并設(shè)有頂料裝置，所以鍛壓機上模鍛的機械加工余量、鍛件公差和模鍛斜度都比錘鍛模上小；

3.鍛壓機模鍛時，坯料在模鏜中只一次鍛壓成形，毛坯內(nèi)外幾乎同時發(fā)生變形，各處力學性能較為一致，流線分布也較均勻，鍛件內(nèi)在質(zhì)量高；

4.鍛壓機行程固定。寧德職業(yè)技術(shù)學院77第七節(jié)機鍛模設(shè)計一.機鍛模特點及應(yīng)用寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系78二.鍛壓機上模鍛件分類根據(jù)鍛件形狀和模鍛工藝特點，鍛壓機上模鍛件可以分為五類。寧德職業(yè)技術(shù)學院78二.鍛壓機上模鍛件分類寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系79寧德職業(yè)技術(shù)學院79寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系80三.鍛件圖設(shè)計特點1.分模面確定分模面的原則與錘上模鍛相同，但由于鍛壓機有頂出裝置，使鍛件有可能方便地從較深的模鏜內(nèi)取出，所以鍛件分模面選擇是不同的。寧德職業(yè)技術(shù)學院80三.鍛件圖設(shè)計特點寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系812.加工余量和公差同于錘上模鍛件按GB/T12362-1990確定，一般情況下鍛壓機上模鍛加工余量可比錘上模鍛取小些。3.模鍛斜度由于鍛壓機有頂出機構(gòu)，因此其鍛件的模鍛斜度一般可比錘上模鍛小一級。4.圓角半徑和連皮按錘上模鍛件確定。5.沖孔連皮沖孔連皮的形狀和設(shè)計方法與錘上模鍛相同，連皮厚度通常取6~8mm，直徑小于26mm的孔徑一般不予鍛出。寧德職業(yè)技術(shù)學院812.加工余量和公差寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系82四.模鏜設(shè)計1.終鍛模鏜（1）模鏜尺寸的確定在冷鍛件基礎(chǔ)上加放收縮率繪制熱鍛件圖就是終鍛模鏜圖。（2）鉗口因為大部分鍛件很少采用夾鉗頭，所以沒有鉗口的機鍛模很多。（3）飛邊槽飛邊較多地起到排泄和容納金屬的作用，橋部和倉部高度大一些。（4）排氣孔在深腔內(nèi)的空氣受到壓縮產(chǎn)生很大的壓力，應(yīng)開設(shè)排氣孔。2.預鍛模鏜預鍛模鏜高度尺寸比終鍛模鏜相應(yīng)高2~5mm，而寬度尺寸要適當減小。寧德職業(yè)技術(shù)學院82四.模鏜設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系83五.機鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計1.模架結(jié)構(gòu)形式模架是用作緊固模塊并傳遞鍛壓機鍛壓運動的主要部件，它承受鍛壓過程中的全部壓力。按模塊緊固形式，模架可以分為壓板式和鍵式。寧德職業(yè)技術(shù)學院83五.機鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系842.模架設(shè)計（1）根據(jù)鍛件圖計算鍛壓力確定鍛壓機噸位和型號；（2）根據(jù)鍛壓機安模空間尺寸及封閉高度調(diào)節(jié)量確定模架封閉高度、寬度和長度；（3）根據(jù)鍛壓機推料機構(gòu)的布置和推料行程設(shè)計模架內(nèi)出料器，確定推桿位置、數(shù)量和長度；（4）根據(jù)模架尺寸及操作方式確定模架內(nèi)模塊布置及位置和相互距離；（5）根據(jù)鍛壓機噸位和鍛件尺寸設(shè)計導向裝置。寧德職業(yè)技術(shù)學院842.模架設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系853.閉合高度鍛壓機滑塊運動到下止點時，機鍛模閉合。這時上模座上端面到下模座下端面的距離稱為機鍛模的閉合高度。這時鍛壓機滑塊下端面到楔形工作臺平面上的距離稱為鍛壓機的封閉高度。上下對稱的機鍛模，各部分高度尺寸應(yīng)符合下列三式要求：4.模壁厚度如圖所示是機鍛模鏜剖面圖，圖內(nèi)個尺寸如下：寧德職業(yè)技術(shù)學院853.閉合高度寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系86總結(jié)

本章主要講述鍛模的分類、鍛件圖的設(shè)計、錘鍛模設(shè)計和機鍛模設(shè)計。重點掌握圓盤類鍛件和長軸類鍛件的錘鍛模設(shè)計，了解機鍛模的設(shè)計方法。寧德職業(yè)技術(shù)學院86總結(jié)本章主要講述87可編輯感謝下載87可編輯感謝下載寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系88鍛造與壓鑄模第四章鍛前準備寧德職業(yè)技術(shù)學院1鍛造與壓鑄模第四章鍛前準備寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系89目錄第一節(jié)鍛造前的準備和鍛后熱處理第二節(jié)鍛造工藝的基本工序和工步第三節(jié)鍛造設(shè)備簡介寧德職業(yè)技術(shù)學院2目錄第一節(jié)鍛造前的準備和鍛后熱處理寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系90第一節(jié)鍛造前的準備和鍛后熱處理一.鍛造生產(chǎn)用的原材料鍛造生產(chǎn)用的原材料可分為鍛造用鋼和鍛造用有色金屬。1.鍛造用鋼鋼材按化學成分可分為碳素鋼和合金鋼。碳素鋼按質(zhì)量分數(shù)高低可分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。按合金元素總的質(zhì)量分數(shù)的多少，合金鋼可分為低、中、高合金鋼。2.鍛造用有色金屬鍛造用有色金屬主要有銅、鋁及其合金等。（1）銅及銅合金純銅、黃銅、青銅。（2）鋁及鋁合金純鋁、鋁合金。寧德職業(yè)技術(shù)學院3第一節(jié)鍛造前的準備和鍛后熱處理一.鍛造寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系91二.下料在鍛造前，一般要在專門的下料設(shè)備上把金屬棒料切成所需長度。常用的下料方法介紹如下：

1.鋸切；

2.剪切；

3.冷折下料；

4.砂輪切割；

5.氣割；

6.精密剪切下料。

除上述切割方法外，還有等離子切割法、電子束切割法、陽極切割法等。寧德職業(yè)技術(shù)學院4二.下料寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系92三.鍛前加熱、鍛后冷卻和熱處理（一）鍛前加熱的目的與方法1.鍛前加熱的目的提高金屬的塑性，降低變形力；以利于鍛造和獲得良好的鍛后組織；減少設(shè)備噸位，降低燃料消耗。2.鍛前加熱的方法根據(jù)熱源不同，在鍛造生產(chǎn)中金屬的加熱可分為兩大類：火焰爐加熱，電加熱。比較速熱、控溫、條件、成本等。寧德職業(yè)技術(shù)學院5三.鍛前加熱、鍛后冷卻和熱處理寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系93（二）鍛造溫度范圍的確定鍛造溫度范圍是指始鍛溫度和終鍛溫度間的一段溫度間隔。鋼料在高溫單相區(qū)具有良好的塑性，所以鍛造溫度范圍最好在這個區(qū)間。如圖是在鐵碳合金基礎(chǔ)上制訂的碳鋼鍛造溫度范圍（3）。寧德職業(yè)技術(shù)學院6（二）鍛造溫度范圍的確定寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系94（三）鍛件的冷卻和鍛后熱處理1.鍛件的鍛后冷卻方法常用的鍛件冷卻方法，按其冷卻速度的由快到慢的順序分為空冷、堆冷、坑冷（或箱冷）、灰冷（或沙冷）、爐冷等。2.鍛件的鍛后熱處理鍛件的鍛后熱處理目的是調(diào)整鍛件的硬度，以利于鍛件切削加工；調(diào)整鍛件內(nèi)應(yīng)力，避免在機械加工時變形；改善鍛件內(nèi)部組織，細化晶粒；對于不再進行最終熱處理的鍛件，應(yīng)保證達到規(guī)定的力學性能要求。鍛件最常采用的熱處理方法有退火、正火、調(diào)質(zhì)等。寧德職業(yè)技術(shù)學院7（三）鍛件的冷卻和鍛后熱處理寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系95第二節(jié)鍛造工藝的基本工序和工步一.鍛造工藝的種類和特點

鍛造工藝按加工方法的不同，又可分為自由鍛、胎模鍛和模鍛。二.鍛造工序和工步的內(nèi)容

一般情況下鍛件生產(chǎn)流程為：備料－加熱－鍛造工序－后續(xù)工序。寧德職業(yè)技術(shù)學院8第二節(jié)鍛造工藝的基本工序和工步一.鍛造寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系96寧德職業(yè)技術(shù)學院9寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系97寧德職業(yè)技術(shù)學院10寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系98寧德職業(yè)技術(shù)學院11寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系99寧德職業(yè)技術(shù)學院12寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系100寧德職業(yè)技術(shù)學院13寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系101第三節(jié)鍛造設(shè)備簡介一.鍛造設(shè)備分類鍛造設(shè)備種類很多，按照工作部分運動方式不同，鍛造設(shè)備可分為直線往復運動和相對旋轉(zhuǎn)運動兩大類。（一）直線往復運動的鍛造設(shè)備（1）動載撞擊的鍛造設(shè)備；（2）動、靜載聯(lián)合的鍛造設(shè)備；（3）高效能沖擊的鍛造設(shè)備。（二）旋轉(zhuǎn)運動的鍛造設(shè)備這類設(shè)備運轉(zhuǎn)時，鍛模分別安裝在兩個或兩個以上作相對旋轉(zhuǎn)運動的輥軸上。寧德職業(yè)技術(shù)學院14第三節(jié)鍛造設(shè)備簡介一.鍛造設(shè)備分類寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系102二.主要鍛造設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和應(yīng)用1.鍛錘利用蒸汽或液壓等傳動機構(gòu)，使落下部分產(chǎn)生運動并積蓄動能，將此動能施加到鍛件上，使鍛件產(chǎn)生變形的鍛壓機器稱為鍛錘。寧德職業(yè)技術(shù)學院15二.主要鍛造設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和應(yīng)用寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1032.熱模鍛曲柄壓力機熱模鍛曲柄壓力機又稱鍛壓機，其結(jié)構(gòu)如圖所示。電動機通過帶輪、傳動軸和一對齒輪帶動曲柄連桿機構(gòu)，使滑塊作上、下往復運動。寧德職業(yè)技術(shù)學院162.熱模鍛曲柄壓力機寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系104三.鍛造設(shè)備噸位的確定各種鍛造工序在變形過程中所需的鍛壓力，主要取決于兩個因素：坯料屈服強度σs和鍛件在與鍛壓力垂直的平面上的投影A。（一）熱模鍛曲柄壓力機、螺旋壓力機、液壓機噸位的確定1.所需鍛壓力F02.公稱噸位F寧德職業(yè)技術(shù)學院17三.鍛造設(shè)備噸位的確定寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系105（二）鍛錘噸位的確定鍛錘是利用下落部分在高速下落時和鍛模模腔內(nèi)坯料發(fā)生撞擊而使坯料成形的。它的打擊力隨著坯料抵抗情況而變化，空擊或冷擊時，打擊力最大。所以它不是按打擊力來選擇設(shè)備，而是一次打擊時能釋放出的最大能量來確定鍛錘噸位的。鍛錘一次打擊能量為，一次打擊下坯料變形功為，根據(jù)能量守恒定律得：寧德職業(yè)技術(shù)學院18（二）鍛錘噸位的確定寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系106（三）工廠中常見的簡便公式1.胎模鍛2.模鍛（1）模鍛錘噸位經(jīng)驗公式（2）布留哈諾夫和列別爾斯基公式圓形鍛件：非圓形鍛件：3.熱模鍛曲柄壓力機和鍛錘換算公式自由鍛：模鍛：寧德職業(yè)技術(shù)學院19（三）工廠中常見的簡便公式寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系107總結(jié)

本章主要講述鍛造工藝的基礎(chǔ)知識、鍛造的工藝過程和工藝方法，以及常用鍛造設(shè)備的構(gòu)造、原理和應(yīng)用。重點掌握鍛造材料、下料方法和鍛造溫度的確定及鍛造設(shè)備的選用。寧德職業(yè)技術(shù)學院20總結(jié)本章主要講述寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系108鍛造與壓鑄模第七章鍛模設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院21鍛造與壓鑄模第七章鍛模設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系109目錄第一節(jié)鍛模的分類及特點第二節(jié)鍛件圖設(shè)計第三節(jié)終鍛模鏜設(shè)計第四節(jié)預鍛模鏜設(shè)計第五節(jié)制坯模鏜設(shè)計第六節(jié)錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計第七節(jié)機鍛模設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院22目錄第一節(jié)鍛模的分類及特點寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系110第一節(jié)鍛模的分類及特點一.鍛模的分類鍛模的種類很多，通常鍛模是按制造設(shè)備來分類，可分為胎膜、錘鍛模、機鍛模、平鍛模、輥鍛模等。1.胎膜胎模鍛是在自由鍛設(shè)備上，利用不固定于設(shè)備上的專用胎膜，進行模鍛件生產(chǎn)的一種工藝。適于小型鍛件、中小批量生產(chǎn)。寧德職業(yè)技術(shù)學院23第一節(jié)鍛模的分類及特點一.鍛模的分類寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1112.錘鍛模在模鍛錘上使坯料成行為模鍛件或其半成品的模具稱錘鍛模。錘鍛的特點是在鍛壓設(shè)備動力作用下，毛坯在鍛模模鏜中被迫塑性流動成形，從而獲得比自由鍛質(zhì)量更高的鍛件。寧德職業(yè)技術(shù)學院242.錘鍛模寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1123.機鍛模在機械壓力機上使坯料成形為模鍛件或其半成品的模具稱為機械壓力機鍛模，簡稱機鍛模。寧德職業(yè)技術(shù)學院253.機鍛模寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1134.平鍛模在水平鍛造機上使坯料成形為模鍛件或其半成品的模具稱平鍛模。平鍛機的工作特點是有兩個分型面，主滑塊在水平方向運動，有坯料夾持定位裝置。寧德職業(yè)技術(shù)學院264.平鍛模寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1145.滾鍛模在輥鍛機上將坯料縱軋成形的扇形模具稱為滾鍛模。輥鍛工藝的生產(chǎn)特點是生產(chǎn)率比錘上模鍛高5~10倍，節(jié)約金屬材料，勞動條件好，比較容易實現(xiàn)機械化、自動化。寧德職業(yè)技術(shù)學院275.滾鍛模寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系115二.模鍛件的分類1.圓盤類寧德職業(yè)技術(shù)學院28二.模鍛件的分類寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系116寧德職業(yè)技術(shù)學院29寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1172.長軸類寧德職業(yè)技術(shù)學院302.長軸類寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系118寧德職業(yè)技術(shù)學院31寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系119三.鍛模設(shè)計步驟（1）設(shè)計鍛件圖；（2）設(shè)計終鍛模鏜；（3）確定模鍛設(shè)備噸位；（4）設(shè)計制坯模鏜；（5）確定坯料長度；（6）繪出鍛模裝配總圖，給出鍛模技術(shù)條件，再繪制鍛模零件圖。寧德職業(yè)技術(shù)學院32三.鍛模設(shè)計步驟寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系120第二節(jié)鍛件圖設(shè)計一.確定分模面1.分模面與分模線

鍛模的分模面是指上下模的分接面。分模輪廓線是指終鍛模鏜分模面與鍛件輪廓的交線。分模輪廓線在視圖平面上的投影稱為分模線。2.確定分模面的原則（1）容易脫模；（2）成形良好；（3）平衡側(cè)壓力；（4）保證承力面強度；（5）便于檢查錯移；（6）簡化鍛模制造。寧德職業(yè)技術(shù)學院33第二節(jié)鍛件圖設(shè)計一.確定分模面寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系121寧德職業(yè)技術(shù)學院34寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系122二.確定機械加工余量和鍛件公差1.機械加工余量和工藝余塊

加工余量主要由鍛件質(zhì)量、零件機加工精度和鍛件復雜程度查表確定或與加工部門協(xié)商。（1）鍛件質(zhì)量mf

按鍛件基本尺寸進行計算的質(zhì)量。（2）零件機加工精度一般情況下，表面粗糙度值分成Ra＜1.6μm和Ra≥1.6μm兩檔。（3）鍛件形狀復雜系數(shù)S

鍛件形狀復雜系數(shù)是鍛件質(zhì)量mf與相應(yīng)的鍛件外廓包容體質(zhì)量mN之比：

根據(jù)S值的大小，鍛件形狀復雜系數(shù)分為4級：

S1級（簡單）：0.63＜S≤1；S2級（一般）：0.32＜S≤0.63；

S3級（較復雜）：0.16＜S≤0.32；S4級（復雜）：0＜S≤0.16。寧德職業(yè)技術(shù)學院35二.確定機械加工余量和鍛件公差寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1232.模鍛件公差模鍛件公差主要由鍛件質(zhì)量、鍛件形狀復雜系數(shù)、材質(zhì)系數(shù)和分模面形狀確定，同時要考慮鍛造工藝、鍛造設(shè)備和加熱方法等。（1）分模線形狀鍛件分模線分為兩類，一類是平直或?qū)ΨQ的，另一類是不對稱的。寧德職業(yè)技術(shù)學院362.模鍛件公差寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系124（2）材質(zhì)系數(shù)M

鍛件材質(zhì)系數(shù)分為M1和M2。

M1：Wc＜0.65%，W＜3.0%M2：Wc≥0.65%，W≥

3.0%（3）公差項目模鍛件公差可分為精密級和普通級。

GB/T12362－1990適于范圍要求用電、油、煤氣加熱。若用煤或經(jīng)二次加熱，余量和公差均應(yīng)適當增加。寧德職業(yè)技術(shù)學院37（2）材質(zhì)系數(shù)M寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系125三.模鍛斜度為便于模具制造，模具斜度可按下列數(shù)值選用：0°15′，0°30′，1°，1°30′，3°，5°，7°，10°，12°，15°。在同一鍛模上不宜選用過多中模鍛斜度。四.圓角半徑在制件公差允許條件下，圓角半徑應(yīng)盡可能大。1.外圓角半徑r

一般情況下r值按下式確定：2.內(nèi)圓角半徑RR太小，會使脫模困難，還會造成模鍛時金屬流動形成的纖維被割斷甚至產(chǎn)生折疊。寧德職業(yè)技術(shù)學院38三.模鍛斜度寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系126五.沖孔連皮對內(nèi)孔大于25mm的鍛件模鍛時不能直接鍛出通孔，在分模面上留有較薄的一層金屬稱為連皮。常用連皮有四種形式：1.平底連皮連皮厚s可按下式計算：連皮內(nèi)圓角半徑R1可按下式取值：寧德職業(yè)技術(shù)學院39五.沖孔連皮寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1272.斜底連皮當鍛件內(nèi)孔直徑d與孔深h之比大于2.5或d＞60mm時，應(yīng)采用斜底連皮。各尺寸計算如下：寧德職業(yè)技術(shù)學院402.斜底連皮寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1283.帶倉連皮為了解決切除連皮的困難，對內(nèi)孔較大的鍛件最好預鍛時采用斜底連皮，終鍛時采用帶倉連皮。帶倉連皮尺寸計算和終鍛模飛邊槽設(shè)計一致：連皮厚度為飛邊槽橋部高度h飛，b為飛邊槽橋部寬度。寧德職業(yè)技術(shù)學院413.帶倉連皮寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1294.拱底連皮鍛打直徑大而高度低的內(nèi)孔時金屬流動很困難。當d/h＞15時應(yīng)采用拱底連皮，其尺寸計算如下：寧德職業(yè)技術(shù)學院424.拱底連皮寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系130六.繪制鍛件圖一般鍛件圖上技術(shù)條件內(nèi)容如下：

1.鍛件熱處理及硬度要求；

2.未注圓角半徑和模鍛斜度；

3.允許表面缺陷深度；

4.允許錯差量和殘余飛邊量；

5.標出試驗取樣的位置；

6.表面清理方法；

7.其它要求。寧德職業(yè)技術(shù)學院43六.繪制鍛件圖寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系131第三節(jié)終鍛模鏜設(shè)計一.熱鍛件圖1.收縮率為保證鍛件冷卻后符合冷鍛件圖的要求，熱鍛件圖上尺寸均在冷鍛件圖基礎(chǔ)上加放收縮率。2.繪制熱鍛件圖通常熱鍛件圖形狀和冷鍛件圖相似。熱鍛件圖上圓角半徑、模鍛斜度同于冷鍛件圖，鍛件若有內(nèi)孔，要在熱鍛件圖上繪出連皮形狀并標明尺寸。在熱鍛件圖上不繪出制件輪廓線，也不標注鍛件公差。寧德職業(yè)技術(shù)學院44第三節(jié)終鍛模鏜設(shè)計一.熱鍛件圖寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系132二.飛邊槽設(shè)計1.飛邊形成過程坯料在錘上模鍛時，金屬在終鍛模鏜內(nèi)成形有如下四個階段：（1）自由墩粗變形階段；（2）形成飛邊階段；（3）充滿模鏜階段；（4）最好鍛足階段。寧德職業(yè)技術(shù)學院45二.飛邊槽設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1332.飛邊槽的作用（1）造成足夠大的水平方向的阻力；（2）容納多余的金屬；（3）承受沖擊力，起緩沖作用。3.飛邊槽形式常見的飛邊槽形式如圖所示：寧德職業(yè)技術(shù)學院462.飛邊槽的作用寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1344.確定飛邊槽尺寸設(shè)計飛邊槽目前有計算法和噸位法兩種方法。（1）計算法按經(jīng)驗公式計算飛邊橋h飛：（2）噸位法在生產(chǎn)中，常根據(jù)鍛錘噸位確定飛邊槽尺寸。寧德職業(yè)技術(shù)學院474.確定飛邊槽尺寸寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系135三.鉗口根據(jù)鉗口不同的功能可分為常用鉗口、特殊鉗口、圓形鉗口、共享鉗口等形式。寧德職業(yè)技術(shù)學院48三.鉗口寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系136第四節(jié)預鍛模鏜設(shè)計一.預鍛模鏜作用1.改善金屬的流動條件；2.使坯料易于充滿型腔，避免充不滿的缺陷；3.減少終鍛模鏜磨損，提高鍛模壽命。采用預鍛模鏜后也會產(chǎn)生如下缺點：1.使終鍛時產(chǎn)生偏心打擊，上下模容易錯移；2.增大了模塊尺寸；3.預鍛、終鍛若用兩套模具分別在兩臺設(shè)備上聯(lián)合捶打，成本高；4.降低了生產(chǎn)率。寧德職業(yè)技術(shù)學院49第四節(jié)預鍛模鏜設(shè)計一.預鍛模鏜作用寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系137二.預鍛模鏜設(shè)計1.預鍛模鏜僅用來減少終鍛模鏜的磨損這種情況下，基本和終鍛模鏜一樣，只有外圓角半徑比終鍛模鏜相應(yīng)處大，分模面出圓角也大些。2.預鍛模鏜主要用來改善終鍛時成型條件這種情況下預鍛模鏜設(shè)計與終鍛模鏜有較大區(qū)別。可以從這三個方面考慮其設(shè)計：（1）模鏜的寬和高；（2）模鍛斜度；（3）外圓角半徑。寧德職業(yè)技術(shù)學院50二.預鍛模鏜設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1383.復雜鍛件的預鍛模鏜形狀復雜的鍛件，應(yīng)根據(jù)鍛件的輪廓形狀特征進行預鍛模鏜的設(shè)計。（1）枝芽類鍛件簡化枝芽形狀，減少金屬流動阻力。寧德職業(yè)技術(shù)學院513.復雜鍛件的預鍛模鏜寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系139（2）叉形鍛件為了防止終鍛時在內(nèi)圓角處充不滿，一般在預鍛模鏜中設(shè)計劈料臺。其有關(guān)尺寸為：寧德職業(yè)技術(shù)學院52（2）叉形鍛件寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系140（3）工字形截面的鍛件工字形截面根據(jù)其截面形狀和尺寸可分為三種，其設(shè)計如下：

1）當工字形相對高度h/b≤1時，可不采用預鍛模鏜；

2）當工字形相對高度1＜

h/b≤2時，預鍛模鏜可設(shè)計成矩形；

3）當工字形相對高度h/b＞2時，用大圓弧連接。寧德職業(yè)技術(shù)學院53（3）工字形截面的鍛件寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系141第五節(jié)制坯模鏜設(shè)計一.制坯工步選擇用以初步改變坯料形狀，合理分配金屬，以適應(yīng)鍛件和橫截面積要求，使金屬更好充滿鍛模模腔的工步稱制坯工步。（一）圓盤類鍛件制坯工步選擇

1.圓盤類鍛件制坯工步選擇（1）輪轂較低的鍛件常用鐓粗和終鍛；（2）輪轂較高的鍛件鐓粗后坯料直徑應(yīng)能保證高度方向充滿；（3）高轂深孔鍛件采用鐓粗、成形鐓粗和終鍛；（4）高筋薄壁鍛件采用鐓粗、預鍛和終鍛。寧德職業(yè)技術(shù)學院54第五節(jié)制坯模鏜設(shè)計一.制坯工步選擇寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系142寧德職業(yè)技術(shù)學院55寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1432.坯料尺寸的確定（1）火秏率坯料在加熱過程中因生成氧化皮而造成的損失成火秏，用火秏率表示。（2）原材料規(guī)格和下料尺寸的確定坯料體積：圓鋼直徑：下料長度：寧德職業(yè)技術(shù)學院562.坯料尺寸的確定寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1443.鐓粗臺設(shè)計鐓粗臺是為鐓粗坯料而在鍛模分模面的局部設(shè)置的平臺，有利于鍛件成形飽滿。鐓粗臺高度按下式確定：寧德職業(yè)技術(shù)學院573.鐓粗臺設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系145（二）長軸類鍛件制坯工步選擇長軸類鍛件的鍛壓方向和軸線垂直，金沿軸線流動困難。長軸類鍛件的制坯工步是根據(jù)鍛件軸向橫截面積變化的情況和鍛件的形狀來確定的。

1.繪制計算毛坯圖（1）計算毛坯計算毛坯是假想的具有圓形或方形截面的中間坯料。（2）繪制毛坯截面圖用高度尺寸h計來代表計算毛坯各標定點出的截面積A計。（3）繪制毛坯直徑圖計算毛坯各標定點處直徑d計為寧德職業(yè)技術(shù)學院58（二）長軸類鍛件制坯工步選擇寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1462.確定制坯工步（1）變形量指標制坯工步變形量大小可用金屬流入頭部系數(shù)、金屬軸向流動系數(shù)、桿部錐度和鍛件重量四個指標來衡量。四個變形量指標越大，制坯難度就越大。寧德職業(yè)技術(shù)學院592.確定制坯工步寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系147（2）制坯工步長軸類鍛件制坯工步主要有拔長、滾壓和卡壓，特殊鍛件還要采用彎曲制坯和成形制坯。如圖是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)常把變形量指標和制坯工步的關(guān)系繪制成的圖表。寧德職業(yè)技術(shù)學院60（2）制坯工步寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系148（3）復雜毛坯若鍛件超過一個頭部或一個桿部時，稱為復雜毛坯。寧德職業(yè)技術(shù)學院61（3）復雜毛坯寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1493.確定坯料尺寸原材料截面形狀應(yīng)盡量接近鍛件，截面尺寸大小根據(jù)制坯工步確定。確定A’坯后按標準規(guī)格選擇并計算實際原材料截面積A坯，下料長度L坯按下式計算：寧德職業(yè)技術(shù)學院623.確定坯料尺寸寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系150二.制坯模鏜設(shè)計1.拔長模鏜設(shè)計（1）作用減少坯料某部分截面積增加長度，使中間坯料形狀向計算毛坯靠近。（2）形式分為開式和閉式兩種。寧德職業(yè)技術(shù)學院63二.制坯模鏜設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系151（3）設(shè)計計算拔長模鏜由拔長坎高度h、拔長坎長度C、模鏜寬度B、模鏜深度h’、圓角圓弧半徑R、R1及總長度L組成。寧德職業(yè)技術(shù)學院64（3）設(shè)計計算寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1522.滾壓模鏜設(shè)計（1）作用使坯料某部分截面積縮減，另一部分截面積增加，長度方向變形不大。（2）形式常見滾壓模鏜有四種形式。開式滾壓模鏜：閉式滾壓模鏜：寧德職業(yè)技術(shù)學院652.滾壓模鏜設(shè)計寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系153混合式滾壓模鏜：非對稱滾壓模鏜：（3）設(shè)計計算滾壓模鏜由鉗口、工作部分和毛刺組成，其設(shè)計計算公式見教材表5－18。寧德職業(yè)技術(shù)學院66混合式滾壓模鏜：寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1543.卡壓模鏜卡壓模鏜又稱壓肩模鏜。形式和滾壓相似，其作用使坯料寬度增加，高度略減小，頭部可由少量聚料。操作時只鍛壓一次，坯料不翻轉(zhuǎn)直接送入預鍛或終鍛。分開式和閉式，開式應(yīng)用較廣。計算公式見下表。寧德職業(yè)技術(shù)學院673.卡壓模鏜寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1554.壓扁臺壓扁臺用來壓扁坯料增加寬度。鍛打方向和軸線垂直，適用于長軸類扁寬鍛件或鍛件平面圖近似矩形的鍛件。壓扁臺有關(guān)尺寸計算如下：寧德職業(yè)技術(shù)學院684.壓扁臺寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系156第六節(jié)錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計一.錘鍛模緊固方法

錘鍛模由上模和下模組成，上模緊固在錘頭上隨活塞作上下往復運動，下模緊固在上承受錘擊力。要求緊固可靠、安裝調(diào)試方便。目前，普遍采用楔鐵和鍵配合燕尾緊固的方法。根據(jù)模鍛錘安?？臻g尺寸，設(shè)計錘鍛模燕尾尺寸、楔鐵尺寸及鍵孔尺寸。寧德職業(yè)技術(shù)學院69第六節(jié)錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計一.錘鍛模緊固方寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系157二.模鏜布置1.鍛模中心與模鏜中心鍛模中心即鍛模燕尾中心與鍵槽軸線的交點，它位于錘桿中心線上，是鍛錘打擊力的作用點。寧德職業(yè)技術(shù)學院70二.模鏜布置寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1582.預鍛、終鍛模鏜布置單模鏜鍛模的模鏜中心應(yīng)和鍛模中心重合。對于多模鏜鍛模，當同時具有預鍛模鏜和終鍛模鏜時，布置模鏜應(yīng)考慮以下原則：（1）終鍛與預鍛模鏜中心到鍛模燕尾中心線距離之比應(yīng)等于或略小于1/2；（2）終鍛模鏜中心與燕尾中心線偏移量L/3不能超出下表規(guī)定；（3）兩模鏜中心都要盡量在鍵槽中心線上；（4）預鍛模鏜中心必須在燕尾槽寬度內(nèi)。寧德職業(yè)技術(shù)學院712.預鍛、終鍛模鏜布置寧德職業(yè)技術(shù)學院機電工程系1593.制坯模鏜布置