第9章平鍛機(jī)上模鍛

1、第9章平鍛機(jī)上模鍛9.1平鍛機(jī)工藝特點9.2平鍛機(jī)上模鍛工步與鍛件分類9.3平鍛機(jī)模鍛件圖設(shè)計9.4聚集規(guī)則及其工步計算9.5通孔和盲孔類平鍛件工藝分析9.6管類平鍛件的工藝分析9.7平鍛機(jī)噸位的確定9.8平鍛機(jī)上鍛模結(jié)構(gòu)特點與模具使用9.9典型平鍛件成形工藝流程舉例9.1平鍛機(jī)工藝特點平鍛機(jī)在工藝上有如下特點：1)鍛造過程中坯料水平放置，其長度不受設(shè)備工作空間的限制，可以鍛造出立式鍛壓設(shè)備不能鍛造的長桿類鍛件，也可以用長棒料進(jìn)行逐件連續(xù)鍛造。2)有兩個分模面，可以鍛出一般鍛壓設(shè)備不易成形在兩個方向上有凹槽、凹孔的鍛件(如雙凸緣軸套、雙聯(lián)齒輪等)，鍛件形狀更接近零件形狀。3)平鍛機(jī)滑塊導(dǎo)向性好

2、，行程固定，鍛件長度方向尺寸穩(wěn)定性比錘上模鍛高。4)平鍛機(jī)可進(jìn)行開式和閉式模鍛，可以進(jìn)行終鍛成形和制坯，也可進(jìn)行彎曲、切邊、切料等工步。平鍛機(jī)上模鍛也存在如下缺點：1)平鍛機(jī)是模鍛設(shè)備中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的一種，價格貴，投資大。2)靠凹模夾緊棒料進(jìn)行鍛造成形，坯料一般要用較高精度熱軋棒料或冷拔料，否則會出現(xiàn)夾不緊或在凹模間產(chǎn)生大的縱向毛刺。3)鍛前須用特殊裝置清除坯料上的氧化皮，否則鍛件表面粗糙度值比錘上模鍛的鍛件高。4)平鍛機(jī)工藝適應(yīng)性較差，不適宜模鍛非對稱鍛件。圖9-1垂直分模平鍛機(jī)工作原理圖1曲柄2主滑塊3凸模4前擋料板5坯料6固定凹模7活動凹模8夾緊滑塊9側(cè)滑塊9.2平鍛機(jī)上模鍛工步與鍛件分類

3、9.2.1平鍛機(jī)上模鍛工步9.2.2鍛件分類9.2.1平鍛機(jī)上模鍛工步1.聚集(局部鐓粗)工步2.沖孔工步3.成形工步4.切邊工步5.穿孔工步6.切斷工步圖9-2平鍛工步a)桿件平鍛工步b)通孔件平鍛工步c)環(huán)件平鍛工步9.2.2鍛件分類表9-1平鍛機(jī)模鍛件分類表9-1平鍛機(jī)模鍛件分類9.3平鍛機(jī)模鍛件圖設(shè)計9.3.1分模面確定9.3.2機(jī)械加工余量和公差9.3.3模鍛斜度9.3.4圓角半徑9.3.5平鍛件允許的形狀偏差9.3.1分模面確定1)分模位置設(shè)在鍛件粗大部分的右端，使頭部在凸模型槽中成形，質(zhì)量較好，2)分模位置設(shè)在粗大頭部的左端，使鍛件在凹模型槽中成形，不用設(shè)置模鍛斜度。3)受鍛件形

4、狀限制，分模位置只能設(shè)在凸肩中部。4)采用閉式模鍛時，凸凹模之間按鍛件最大圓柱面分模。圖9-3凸凹模之間的分模位置1凹模2凸模3飛邊4局部鐓粗件9.3.2機(jī)械加工余量和公差表9-2平鍛件余量和公差9.3.3模鍛斜度表9-3平鍛件模鍛斜度9.3.4圓角半徑1.在凹模中成形的部分2.在沖頭或凸模中成形的部分9.3.5平鍛件允許的形狀偏差表9-4平鍛件允許形狀偏差(單位：mm)表9-4平鍛件允許形狀偏差(單位：mm)9.4聚集規(guī)則及其工步計算9.4.1聚集規(guī)則9.4.2聚集工步計算9.4.1聚集規(guī)則圖9-4自由頂鐓變形情況a)無折疊b)有折疊表9-5一次行程聚集條件圖9-5桿件塑性縱彎示意圖圖9-6

5、在凹模和凸模型腔中頂鍛9.4.2聚集工步計算13 (2+2+)=表9-6模膛寬裕系數(shù)圖9-7錐形型槽內(nèi)聚集的限制曲線圖9-8雙錐形聚集工步9.5通孔和盲孔類平鍛件工藝分析9.5.1沖孔成形9.5.2通孔平鍛件熱鍛件圖設(shè)計9.5.3沖孔次數(shù)的確定和沖孔工步設(shè)計9.5.4沖孔原始坯料尺寸的確定9.5.1沖孔成形圖9-9沖孔力-行程關(guān)系圖9.5.2通孔平鍛件熱鍛件圖設(shè)計表9-7沖孔成形熱鍛件圖的設(shè)計9.5.3沖孔次數(shù)的確定和沖孔工步設(shè)計1. 沖孔次數(shù)的確定2.沖孔工步設(shè)計1. 沖孔次數(shù)的確定表9-8沖孔次數(shù)的確定圖9-10沖深孔的方法2.沖孔工步設(shè)計表9-9沖孔件預(yù)成形坯料尺寸的確定表9-9沖孔件預(yù)

6、成形坯料尺寸的確定9.5.4沖孔原始坯料尺寸的確定圖9-11沖孔件的計算毛坯圖表9-10坯料直徑的確定9.6管類平鍛件的工藝分析管坯頂鍛規(guī)則為：1)當(dāng)待鐓部分長度l0與管壁厚度t的比值l0/t3時，允許在一次行程中將管坯自由鐓粗到較大壁厚。2)當(dāng)l0/t3時，應(yīng)在多道模膛內(nèi)鐓粗，每道鐓粗時允許加厚的管壁tn應(yīng)滿足tn(1.31.5)tn-1。管坯平鍛工藝也可按以下方法計算：1)若管坯帶有長度l=(0.51.0)t的凸緣時，管坯端部可鐓出D= (22.5)d外的凸緣。2)若l0.75d外和D時，可用兩道工步鐓出粗大部分。3)在l0.75d外和D時，應(yīng)經(jīng)過三道或更多道工步。表9-11管坯局部聚集成

7、形方式表9-11管坯局部聚集成形方式9.7平鍛機(jī)噸位的確定9.7.1經(jīng)驗-理論公式9.7.2經(jīng)驗公式9.7.3查表法9.7.3查表法表9-12可鍛棒料直徑與平鍛機(jī)規(guī)格表示法關(guān)系9.8平鍛機(jī)上鍛模結(jié)構(gòu)特點與模具使用9.8.1平鍛模的安裝9.8.2平鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計特點9.8.3型槽設(shè)計9.8.4平鍛模的使用9.8.1平鍛模的安裝圖9-12垂直分模平鍛機(jī)的模具結(jié)構(gòu)及固定方式簡圖1調(diào)節(jié)斜楔2、5壓板3夾持器4凹模6鍵7、8、9、10、11、12螺釘圖9-13沖頭夾持器形式a)軸頭式b)壓蓋式9.8.2平鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計特點圖9-14凹模形狀與緊固方式a)半圓式b)方塊式c)固定方式圖9-15沖頭形狀與緊固方

8、式9.8.3型槽設(shè)計1.終鍛成形型槽設(shè)計2.聚集型槽設(shè)計3.切邊型槽設(shè)計4.穿孔型槽設(shè)計5.輔助成形型槽設(shè)計1.終鍛成形型槽設(shè)計(1)凹模直徑D凹(mm)(2)沖頭直徑D凸(mm)(3)沖頭長度L凸(mm)圖9-16終鍛成形型槽2.聚集型槽設(shè)計(1)凸模直徑D凸(mm)(2)凹模直徑D凹(mm)(3)凸模長度L凸(mm)(4)導(dǎo)程長度L導(dǎo)(mm)(5)卸氧化皮槽尺寸為避免聚集時脫落的氧化皮壓入鍛件形成凹坑，要在聚集型槽與凹模型槽間隙處開設(shè)溝槽(圖9-17中AA剖視)，以儲存氧化皮。圖9-17聚集型槽表9-13間隙值、表9-14切邊型槽的設(shè)計表9-15穿孔型槽的設(shè)計5.輔助成形型槽設(shè)計(1)卡細(xì)

9、型槽當(dāng)棒料直徑大于鍛模的孔徑時，必須使用卡細(xì)型槽(圖9-18)，以局部減小棒料的截面積。(2)脹粗型槽和卡細(xì)型槽的作用相反，當(dāng)棒料直徑小于鍛?？讖綍r，為保證穿孔時剩余的棒料后退時端頭不被活動凹模夾住，便于連續(xù)生產(chǎn)，必須使用脹粗型槽(圖9-19)。(3)切斷型槽用長棒料連續(xù)模鍛無孔或孔類鍛件時，在有孔鍛件沖穿后，棒料直徑和芯料直徑之比大于1.25時，就必須采用切斷工步。(4)夾緊型槽這是為了夾緊棒料而設(shè)置的輔助模膛。(5)后定位裝置后定位裝置結(jié)構(gòu)形式如圖9-22所示。(6)其他型槽根據(jù)平鍛件形狀的需要，夾緊滑塊還可用來壓扁鍛件頭部，壓出與主滑塊運動方向相垂直的凹坑或通孔或?qū)㈠懠植繅簭澋?。圖9-

10、18卡細(xì)型槽圖9-19脹粗型槽圖9-20切斷型槽1固定切刀2活動切刀3夾緊鑲塊圖9-21夾緊型槽圖9-22后定位裝置結(jié)構(gòu)9.8.4平鍛模的使用1.試鍛前的準(zhǔn)備工作2.對試鍛結(jié)果的分析3.平鍛件模鍛生產(chǎn)調(diào)試分析1.試鍛前的準(zhǔn)備工作1)對新模具，要擦凈型槽內(nèi)的潤滑油脂，以免鍛打時油液濺出傷人。2)調(diào)整好冷卻水的位置，使型槽和凸模得到及時冷卻。3)坯料的加熱長度要符合工藝要求，數(shù)量自定。2.對試鍛結(jié)果的分析表9-16平鍛機(jī)模鍛中常見的問題表9-16平鍛機(jī)模鍛中常見的問題9.9典型平鍛件成形工藝流程舉例9.9.1轉(zhuǎn)向節(jié)搖臂軸平鍛成形工藝9.9.2鏟齒成形平鍛工藝9.9.3聯(lián)軸器滑套成形平鍛工藝9.9.1