利用模具使坯料變形而獲得鍛件

1、l 利用模具使坯料變形而獲得鍛件。利用模具使坯料變形而獲得鍛件。l 將金屬坯料置于鍛模模膛內(nèi)，在沖擊力或壓力作用下將金屬坯料置于鍛模模膛內(nèi)，在沖擊力或壓力作用下產(chǎn)生塑性流動(dòng)。由于模膛對(duì)金屬坯料流動(dòng)的限制，從產(chǎn)生塑性流動(dòng)。由于模膛對(duì)金屬坯料流動(dòng)的限制，從而充滿模膛獲得與模膛形狀相同的鍛件。而充滿模膛獲得與模膛形狀相同的鍛件。 模鍛過(guò)程：模鍛過(guò)程：l下料下料Cropping加熱加熱Heating制坯制坯Preforming模鍛模鍛Die Forging精整精整Sizing熱處理熱處理Heat Treatment清理清理Cleaning檢驗(yàn)檢驗(yàn)Inspection 制坯工步制坯工步Preformin

2、g 模鍛工序模鍛工序 Die Forging l預(yù)鍛預(yù)鍛Preforgingl終鍛終鍛Finish-Forging 切斷工步切斷工步Cutting (1)生產(chǎn)效率高。生產(chǎn)效率高。 (2)鍛件成形靠模膛控制，可鍛出形狀復(fù)雜、尺寸鍛件成形靠模膛控制，可鍛出形狀復(fù)雜、尺寸準(zhǔn)確，更接近于成品的鍛件，且鍛造流線比較準(zhǔn)確，更接近于成品的鍛件，且鍛造流線比較完整，有利于提高零件的力學(xué)性能和使用壽命。完整，有利于提高零件的力學(xué)性能和使用壽命。 (3)鍛件表面光潔，尺寸精度高，加工余量小，節(jié)鍛件表面光潔，尺寸精度高，加工余量小，節(jié)約材料和切削加工工時(shí)。約材料和切削加工工時(shí)。 (4)操作簡(jiǎn)便，質(zhì)量易于控制，生產(chǎn)過(guò)

3、程易實(shí)現(xiàn)機(jī)操作簡(jiǎn)便，質(zhì)量易于控制，生產(chǎn)過(guò)程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。械化、自動(dòng)化。 (5)模鍛需要專門的模鍛設(shè)備，要求功率大、剛性模鍛需要專門的模鍛設(shè)備，要求功率大、剛性好、精度高，設(shè)備投資大，能量消耗大。另外，好、精度高，設(shè)備投資大，能量消耗大。另外，鍛模制造工藝復(fù)雜，制造成本高、周期長(zhǎng)。鍛模制造工藝復(fù)雜，制造成本高、周期長(zhǎng)。 1鍛模結(jié)構(gòu)鍛模結(jié)構(gòu) l 制坯模膛制坯模膛Blocker：使坯料預(yù)變形而達(dá)到合理：使坯料預(yù)變形而達(dá)到合理分配，使其形狀基本接近鍛件形狀，以便更好分配，使其形狀基本接近鍛件形狀，以便更好地充滿模鍛模膛。地充滿模鍛模膛。l 模鍛模膛模鍛模膛Die Cavity of Die f

4、orging ：使坯料變：使坯料變形到鍛件所要求的形狀和尺寸。形到鍛件所要求的形狀和尺寸。l 預(yù)鍛模膛預(yù)鍛模膛Blocking Impression和終鍛模膛和終鍛模膛Finish Impression:對(duì)于形狀復(fù)雜、精度要求較對(duì)于形狀復(fù)雜、精度要求較高、批量較大的鍛件，還要分為預(yù)鍛模膛和終高、批量較大的鍛件，還要分為預(yù)鍛模膛和終鍛模膛。鍛模膛。l設(shè)計(jì)模鍛件圖設(shè)計(jì)模鍛件圖l計(jì)算坯料尺寸計(jì)算坯料尺寸l確定變形工步確定變形工步l設(shè)計(jì)鍛模設(shè)計(jì)鍛模l選擇模鍛設(shè)備選擇模鍛設(shè)備l確定加熱規(guī)范確定加熱規(guī)范l模鍛后續(xù)工序模鍛后續(xù)工序 l選擇分模面選擇分模面 Die Parting Area l 確定加工余量及

5、公差確定加工余量及公差 Allowance，F(xiàn)orging Tolerance 依據(jù)：零件的形狀尺寸和鍛件的精度等級(jí)，或鍛錘依據(jù)：零件的形狀尺寸和鍛件的精度等級(jí)，或鍛錘的噸位的噸位 l 確定模鍛斜度確定模鍛斜度 Draft Angle ：依據(jù)為模膛尺寸：依據(jù)為模膛尺寸 l 確定模鍛圓角半徑確定模鍛圓角半徑Radium of Fillet 外圓角：使金屬易于充滿模膛外圓角：使金屬易于充滿模膛 r=加工余量加工余量 + 零件圓角半徑零件圓角半徑 內(nèi)圓角：減少鍛造時(shí)金屬流動(dòng)的摩擦阻力內(nèi)圓角：減少鍛造時(shí)金屬流動(dòng)的摩擦阻力 R=（2-3）rl 沖孔連皮沖孔連皮 Recess ：通孔難以鍛出：通孔難以鍛出

6、 孔徑孔徑d=3080 mm時(shí)，厚度時(shí)，厚度S=48 mm。 當(dāng)孔徑當(dāng)孔徑d3d時(shí)時(shí),只在沖孔處壓出凹只在沖孔處壓出凹穴。穴。 技術(shù)要求1.高度公差： +1.5 -0.752.未注圓角半徑R=2.53.尺寸按交點(diǎn)注4.熱處理硬度 HBS228 V坯坯=( V鍛鍛 + V飛飛+ V連連)(1+ K) 1)盤類鍛件盤類鍛件 Brachyaxis：一般鐓粗制坯和終鍛成：一般鐓粗制坯和終鍛成形。形。 D計(jì)計(jì)1.08(V坯坯/m)1/3 m 坯料的高徑比坯料的高徑比 2)軸類鍛件軸類鍛件Macro Axis：一般拔長(zhǎng)、滾擠制坯。：一般拔長(zhǎng)、滾擠制坯。 D坯坯1.13(KFmax)1/3 k 模膛系數(shù)：不

7、制坯或有拔長(zhǎng)工步時(shí)模膛系數(shù)：不制坯或有拔長(zhǎng)工步時(shí), k=1； 有滾擠工步時(shí)，有滾擠工步時(shí)，k=0.7 0.85。 l切邊切邊Trimming、沖孔、沖孔 Punching Ward l 校正校正 Sizing l 熱處理熱處理Heat Treatment l 清理清理 Cleaningl 精壓精壓 Coining ：提高鍛件精度和降低表面粗糙度提高鍛件精度和降低表面粗糙度 平面精壓：用來(lái)獲得模鍛件某些平行平面的精確尺寸。平面精壓：用來(lái)獲得模鍛件某些平行平面的精確尺寸。 體積精壓：用以提高模鍛件所有尺寸的精度和表面質(zhì)量。體積精壓：用以提高模鍛件所有尺寸的精度和表面質(zhì)量。 精壓后模鍛件的尺寸精度公

8、差可達(dá)精壓后模鍛件的尺寸精度公差可達(dá)0.100.25 mm，表，表面粗糙度面粗糙度Ra值為值為1.250.63m。一般不再進(jìn)行切削加工。一般不再進(jìn)行切削加工。 l錘上模鍛具有工藝適應(yīng)性廣的特點(diǎn)，但錘上模鍛具有工藝適應(yīng)性廣的特點(diǎn)，但是模鍛錘要求有龐大的砧座和基礎(chǔ)，工是模鍛錘要求有龐大的砧座和基礎(chǔ)，工作時(shí)震動(dòng)和噪音大，能源消耗多，勞動(dòng)作時(shí)震動(dòng)和噪音大，能源消耗多，勞動(dòng)條件差。條件差。 曲柄壓力機(jī)（簡(jiǎn)稱曲柄壓力機(jī)）l曲柄壓力機(jī)曲柄壓力機(jī):Crank Press l楔式熱模鍛壓力機(jī)。楔式熱模鍛壓力機(jī)。 l 工作時(shí)震動(dòng)和噪音小，勞動(dòng)條件大為改善。工作時(shí)震動(dòng)和噪音小，勞動(dòng)條件大為改善。 l 便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化

9、和自動(dòng)化，且具有很高的生產(chǎn)率。便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，且具有很高的生產(chǎn)率。 l 鍛件的精度高，其公差、余量和模鍛斜度比錘上模鍛件的精度高，其公差、余量和模鍛斜度比錘上模鍛小。鍛小。 l 變形應(yīng)逐步進(jìn)行。變形應(yīng)逐步進(jìn)行。 l 設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，而且由于滑塊的行程和壓設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，而且由于滑塊的行程和壓力不能在鍛造過(guò)程中調(diào)節(jié)，因而不能進(jìn)行拔長(zhǎng)、滾力不能在鍛造過(guò)程中調(diào)節(jié)，因而不能進(jìn)行拔長(zhǎng)、滾壓等制坯工步，必須配備制坯工步的專用設(shè)備。壓等制坯工步，必須配備制坯工步的專用設(shè)備。 1-固定凹模固定凹模 2-活動(dòng)凹模活動(dòng)凹模 3-沖頭沖頭 4-擋板擋板 5-坯料坯料 主要以局部鐓粗為主，主要以局

10、部鐓粗為主，也可進(jìn)行壓肩、沖孔、彎也可進(jìn)行壓肩、沖孔、彎曲和切斷等工步。曲和切斷等工步。最適合的鍛件是帶頭部最適合的鍛件是帶頭部的半軸類和有孔（通孔或的半軸類和有孔（通孔或不通孔）的鍛件。不通孔）的鍛件。簡(jiǎn)單鍛件只需一個(gè)工步簡(jiǎn)單鍛件只需一個(gè)工步完成。完成。復(fù)雜鍛件，坯料可按順復(fù)雜鍛件，坯料可按順序放入幾個(gè)模膛中逐步變序放入幾個(gè)模膛中逐步變形而獲得鍛件。形而獲得鍛件。 l利用飛輪旋轉(zhuǎn)所積蓄的能量轉(zhuǎn)化成金屬利用飛輪旋轉(zhuǎn)所積蓄的能量轉(zhuǎn)化成金屬的變形能進(jìn)行鍛造的變形能進(jìn)行鍛造 。 摩擦螺旋壓力機(jī)：機(jī)械摩擦傳動(dòng)摩擦螺旋壓力機(jī)：機(jī)械摩擦傳動(dòng) 液壓螺旋壓力機(jī)：液壓傳動(dòng)。液壓螺旋壓力機(jī)：液壓傳動(dòng)。 l 具有鍛

11、錘和壓力機(jī)雙重工作特性。具有鍛錘和壓力機(jī)雙重工作特性。 行程速度行程速度0.51.0 m/s，介于模鍛錘和曲柄壓力機(jī)之間，介于模鍛錘和曲柄壓力機(jī)之間。 有一定的沖擊作用，且滑塊行程和打擊能量可控，與有一定的沖擊作用，且滑塊行程和打擊能量可控，與鍛錘相似。鍛錘相似。 坯料變形中的抗力由封閉框架承受，有壓力機(jī)的特點(diǎn)。坯料變形中的抗力由封閉框架承受，有壓力機(jī)的特點(diǎn)。l 工藝適用性好：工藝適用性好：既可完成鐓粗、成形、彎曲、預(yù)鍛、既可完成鐓粗、成形、彎曲、預(yù)鍛、終鍛等成形工序，又可進(jìn)行校正、精整、切邊、沖孔等終鍛等成形工序，又可進(jìn)行校正、精整、切邊、沖孔等后續(xù)工序的操作。后續(xù)工序的操作。 l 承受偏心載荷的能力差，一般只進(jìn)行單模膛鍛造。承受偏心載荷的能力差，一般只進(jìn)行單模膛