平鍛機(jī)模鍛平鍛機(jī)模鍛特點(diǎn)及應(yīng)用范圍

1、模鍛過(guò)程原理圖2.平鍛機(jī)模鍛工藝、設(shè)備特點(diǎn)及其應(yīng)用工藝特點(diǎn)：設(shè)有兩個(gè)相互垂直的分模面，能鍛出兩個(gè)不同方向具有凹檔和凹孔的鍛件。qibk 、屏加鶴堿加鸚騫長(zhǎng)桿類(lèi)（3）平鍛機(jī)導(dǎo)向性好，形程固定，尺寸穩(wěn)定性比錘上模鍛好。（4）可進(jìn)行開(kāi)式或閉式，可進(jìn)行切邊、剪料、彎曲、熱精壓、熱 擠壓等。設(shè)備特點(diǎn)（1）設(shè)備是模鍛設(shè)備中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，價(jià)格最貴鍛造設(shè)備。（2）鍛件表面尺寸要求精度高，否則夾不緊或產(chǎn)生縱向毛刺。（3）鍛件加熱質(zhì)量高，平鍛機(jī)工藝適應(yīng)性差，不適應(yīng)非對(duì)稱(chēng)件。（4）鍛造同類(lèi)大小的鍛件，平鍛機(jī)生產(chǎn)效率比熱模鍛壓機(jī)低。 應(yīng)用特點(diǎn)（1）各種螺栓、釧釘類(lèi)鍛件；（2）汽車(chē)鍛件如氣門(mén)、半軸，環(huán)形類(lèi)鍛件；（3）長(zhǎng)桿

2、件的局部徹粗，如抽油桿類(lèi)的徹粗。62平鍛機(jī)工步及鍛件分類(lèi)一、平鍛機(jī)基本工步平鍛機(jī)常用的基本工步有：(1)局部墩粗；(4)切邊(5)穿孔(6)切斷小_r v1=(2)沖孔；(3)成形;ofc(d集聚一壓扁一成形一切邊i(1)集聚一成形一穿孔、集聚一成形、沖孔一穿孔一切芯料邊切芯料二、平鍛機(jī)模鍛鍛件的分類(lèi)：五類(lèi)第一類(lèi)：具有粗大部分的桿件類(lèi)，鍛造工步：集聚、預(yù)鍛、終鍛不通孔類(lèi)"i 1 二 r一k *rz*j通孔類(lèi)不通孔或無(wú)孔類(lèi)通孔類(lèi)不通孔或無(wú)孔類(lèi)第二類(lèi)：無(wú)桿件鍛件類(lèi)，鍛造工步：集聚、沖孔、預(yù)鍛、終鍛、穿孔或切斷一 qi丿通孔類(lèi)不通孔或無(wú)孔類(lèi)第三類(lèi)：管料墩粗鍛件類(lèi),鍛造工步：集聚、預(yù)鍛、終鍛

3、a第四類(lèi)：擠壓件類(lèi)，鍛造工步：集聚、擠壓第五類(lèi)：聯(lián)合模鍛件類(lèi)，鍛造工步：由鍛件形狀選取鍛造工步63平鍛機(jī)模鍛鍛件圖設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：分模面的形式和位置；機(jī)械加工余量和公差；鍛模斜度和圓角半徑;技術(shù)條件o一、確定分模位置和形狀 要點(diǎn)：1分模面設(shè)置在最大輪廓的最前端（左端）。優(yōu)點(diǎn)：凸模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鍛件的桿部和頭 部不偏心。缺點(diǎn)：切邊工序易拉出縱向毛刺。2分模面設(shè)置在最大輪廓的中部。優(yōu)點(diǎn)：切邊時(shí)飛邊切除干凈。缺點(diǎn)：凸模和凹模調(diào)整不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)差。3分模面設(shè)置在最【大輪廓的后端（右端）優(yōu)點(diǎn)：在凸模中成形，鍛件同心度好。缺點(diǎn)：鍛件在切邊模膛內(nèi)較難定位，鍛件和 坯料之間易產(chǎn)生錯(cuò)差。二、機(jī)械加工余量與公差 確定方法

4、：(1)根據(jù)設(shè)備噸位大小來(lái)確定。如下表:平鍛機(jī)噸位/kn單邊余量/mml公 差/mmhdhd5 0001,25 -2.01.25 2.0+ （1015）-0.54-（0.8 1.5）一（0.5 1.0）8 0001.5 2.5-1.5 -2.5+ 1.5-0.5+ 1.5-（l5 1.0）12 0002.0 2. 5 2.0 2.5+ （1.0 -2.0）（1.0 1. 5）+ （1.5 2.0）-（0.5 2. 0）ht- *(2)根據(jù)鍛件尺寸、形狀確定，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)查閱確定。 如可按jb3834-85標(biāo)準(zhǔn)確定。三、鍛模斜度設(shè)計(jì)鍛模斜度的目的是利于取模。平鍛機(jī)具有兩個(gè)方向的分模面, 斜度可適

5、當(dāng)減小，甚至沒(méi)有斜度。典型鍛件斜度如下表hd< 115> 5/mm< 1010 -2020 -30as15z 3071530 1°/301°307廣75° 7°7°亠-10。10° -12。四. 圓角半徑有利于充型和延長(zhǎng)模具壽命。如在凹模中成型的部分高度值。外圓半徑1=（徑向機(jī)械加工余量+高度方向加工余量）/2+倒角 在沖頭中成型的部分 內(nèi)圓角半徑:ri二凸肩/5+0.1 凸模圓角半徑：r2=h/10+l; r2=h/5+l6-4頂徹規(guī)則及聚集工步計(jì)算一、頂徹規(guī)則 頂傲：坯料端部的局部墩粗為頂徹或聚集，是平鍛機(jī)的基本

6、工步。1）頂徹第一規(guī)則：當(dāng)長(zhǎng)徑比屮w3,端部較平時(shí)，可在平鍛機(jī)中自由墩粗到任意大的直徑而不彎曲。即：不彎曲的工藝條件屮w3。端面不平，長(zhǎng)徑比過(guò)大造成彎曲允許長(zhǎng)徑比屮允端面情況平?jīng)_頭沖孔沖頭dq < 50do > 50d° < 50必> 5003°鋸切0允=2. 5 + 0. olo0允=3"允=1.5 + 0. 01么>如=236°剪切°允=2. 0 + 0 old。0允=2. 50允=1 + 001必0允=15注：表中必為棒料直徑。2)頂徹第二規(guī)則：在凹模內(nèi)頂徴時(shí)，若：dm<1.5d0w, f<d0或

7、 dm < 1.25d0時(shí)，仁15心 屮屮允，可進(jìn)行正常的局部墩粗而不 產(chǎn)生折疊。如圖(b),用于屮v10鍛件。即：細(xì)長(zhǎng)桿傲粗時(shí)，產(chǎn) 生縱向彎曲，但不致于引起折疊的工藝條件。凸模凹模3）頂徹第三規(guī)則：在凹模內(nèi)頂徹時(shí)，若：dmwl5do時(shí)，fw2d。 或dm w 1.25d0, f w 3d0,屮 > 屮允，用于屮>10的鍛件?？蛇M(jìn) 行正常的局部墩粗而不產(chǎn)生折疊如圖3）。即：產(chǎn)生縱向彎曲， 但不致于引起折疊的工藝條件。二、集聚工步計(jì)算要點(diǎn)：1.當(dāng)鍛件的屮 > 屮允時(shí)須按照頂徹的第一、第二、第三規(guī)則 來(lái)進(jìn)行多次頂徹。2.在凸模中進(jìn)行頂徹時(shí)，充型條件較好。3.利用體積不變條件

8、計(jì)算變形的限制條件o變形條件計(jì)算，由體積不變條件得:(d + 盃 + ddm )ltt/12=/ 4左右同除盃丄（氏+哦+3 d d：設(shè)帶入得尸*£2*2+沖a 或¥= （，+?。┙獾胻 1=li l2 l31 1.42 l 52 1. 62 1 73 1.83 錐形槽槽內(nèi)聚集限制曲線£是一個(gè)關(guān)于屮、卩函數(shù)。下圖是錐形型槽內(nèi)聚集的限制曲線，設(shè) 計(jì)時(shí)采用abc曲線以下的系數(shù)，可獲得合格的產(chǎn)品。由長(zhǎng)徑比屮數(shù)值 與曲線的交點(diǎn)確定系數(shù)隊(duì)m求出聚集工步尺寸dm =qd, dm= 卩d。6-5通孔鍛件和盲孔鍛件的工步計(jì)算通孔鍛件和盲孔鍛件鍛造特點(diǎn)：模鍛工藝需要聚集、沖孔和切斷

9、。、通孔鍛件熱鍛件圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)：冷鍛件圖，在冷鍛件圖基礎(chǔ)上加收縮量獲得。設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下圖。設(shè)計(jì)要點(diǎn)系數(shù)k的選擇di門(mén)，a等均按熱鍛件圖設(shè)計(jì)原則確定。沖孔部分尺寸按以下公式計(jì)算：a ki dedi = d： 2a * tanac = k2 （佈一a）ri = 0. 2 dcri = 0. 4么 w a式中：人可由左圖中查??；kz = 0. 5 + 0. 005么 < 1j（h-g為穿孔厚度。沖孔次數(shù)的確定和沖孔工步設(shè)計(jì)沖孔次數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)：沖孔深度hp和沖孔直徑dc、之比。由下圖確定。% /cl：沖孔 次數(shù)沖孔深度< 114 = a(按終鍛成形尺寸)122a = () 1 0< 2

10、)ai5 =a(按終鍛成形尺寸)232a = (0 2 0< 4)aja2 = a(按終鍛成形尺寸343a = (0. 1 0. 25)a；a2 = (0. 5 0. 6)a；5 = a(按終鍛成形尺寸)注： ro dc ； r = 0. 1右 r.f按表6-4確定。h三個(gè)部分:簡(jiǎn)單圓柱；錐形空心體；圓柱體。計(jì)算毛坯尺寸確定:沖深孔時(shí)時(shí)為了防止鍛件沖歪，需要設(shè)計(jì)沖頭進(jìn)入凹模的導(dǎo)向長(zhǎng)度bm 1015mm o三、聚集工步與原坯料尺寸 為了保證沖孔成形質(zhì)量，要求沖頭直徑（d沖頭）和坯料直徑（d坯）有適當(dāng)?shù)谋戎?，一般d沖頭/ d坯=0. 507»根據(jù)沖頭只對(duì)坯料進(jìn)行分流 無(wú)明顯的軸向流

11、動(dòng)，合理的沖孔 坯料可根據(jù)計(jì)算毛坯來(lái)確定。 方法同錘上模鍛。計(jì)算毛坯分為取d坯d鍛 取d坯v d鍛其中v= （v鍛+v芯+m毛）（1+6 ） 66管類(lèi)平鍛機(jī)的工藝要點(diǎn)管件類(lèi)鍛件頂徹規(guī)則：（1）當(dāng)1強(qiáng)3時(shí)，可在一次行程中完成管坯徹粗° 三三。p 當(dāng)皿3時(shí)，應(yīng)在屈、i（c）多道型槽中徹粗。亠丁 f6-7平鍛機(jī)噸位的確定平鍛機(jī)噸位的有兩種方法：一、經(jīng)驗(yàn)一理論公式對(duì)于dw 300mm鍛件pb=0.005(l-0.001d)d2a 匕pk=0.005(l-0.001d)(d+10)2a bd：鍛件最大直徑;ab：終端溫度下材料強(qiáng)度二、經(jīng)驗(yàn)公式p=57. 5kff：為包括毛邊在內(nèi)的鍛件最大投影面

12、積。k：鋼種系數(shù)，中碳鋼及低合金鋼取10高碳鋼及中碳合金鋼取115高合金鋼取1368平鍛機(jī)模鍛鍛模結(jié)構(gòu)、平鍛模的固定和固定空間平鍛機(jī)的模具主要由凸模夾持器、凸 模、凹模和前后擋板四部分組成。 凸模夾持器安裝在主滑塊的凹模中， 在凸模夾持器上安裝若干個(gè)工步的凹模。凹模由上下兩塊組成，下模塊安裝在床身上，工作時(shí)不運(yùn)動(dòng)（固定凹模）,上凹模安裝在加緊滑塊上，隨加緊滑塊上下運(yùn)動(dòng)（活動(dòng)凹模）。擋板分為前擋板和后擋板，用來(lái)控制變形金屬長(zhǎng)度。模具的固定方式主要有:鍵、壓板和螺釘。模具空間：應(yīng)滿足模具閉合長(zhǎng)度必須小于設(shè)備的最小閉合長(zhǎng)度。二、平鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平鍛模由沖頭和凹模組成。目前，大部分平鍛模釆用組合式。凹模

13、鑲塊如下圖。 沖頭由兩部分組成：工作部分和固定部分。(g)(h)沖頭結(jié)構(gòu)形式(a>(b)塊凹三、型槽設(shè)計(jì)1終鍛成形型槽設(shè)計(jì)凹模直徑: 閉式模鍛d凹=0鍛（鍛件圖直徑） 開(kāi)式模鍛d凹=。鍛+kck：系數(shù)，后定料裝置時(shí)k=253.0前定料裝置時(shí)k=2.02.5沖頭直徑d凸=0凹一2 66 :凸凹模間隙，與設(shè)備噸位有關(guān)， 取0. 20. 75沖頭長(zhǎng)度l凸=1閉（閉合高度）l （加緊部分長(zhǎng)度）+l鍛（鍛件在凹模成形部分的長(zhǎng)度）+t （毛邊厚度）2 .集聚型槽設(shè)計(jì) 凸模直徑：°凸=d大頭+0.2（d大頭+l)+5mm凹模直徑：d 凹=。凸+ 26 1 凸模長(zhǎng)度：1凸=1 閉一（l+6 2）凹模導(dǎo)向長(zhǎng)度：站=lbl錐 + （1520） mm 泄氧化皮掃尺寸：a=2030mm, a =30° 60°d4=d 鍛d5=d4+ （810） mmd6=l. o2do+lmm3.切邊型槽設(shè)計(jì) 切邊型槽主要有： dl=d 鍛+3c+5imn d2=d3+ （1 2） mm d3=d4-aa=0. 40. 8（由d鍛尺寸選