鍛造工藝過(guò)程及模具設(shè)計(jì)第7章模鍛工藝

1、第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程一、模鍛錘的特點(diǎn)一、模鍛錘的特點(diǎn)（1 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝過(guò)）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝過(guò)程性能好、生產(chǎn)效率高、設(shè)程性能好、生產(chǎn)效率高、設(shè)備造價(jià)低、適合于多模膛鍛備造價(jià)低、適合于多模膛鍛造。造。（2 2）模鍛錘的打擊能量）模鍛錘的打擊能量可在操作中調(diào)整，能實(shí)現(xiàn)輕可在操作中調(diào)整，能實(shí)現(xiàn)輕重緩急打擊。重緩急打擊。（3 3） 振動(dòng)大、噪音大、振動(dòng)大、噪音大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 二、錘鍛模的結(jié)構(gòu)二、錘鍛模的結(jié)構(gòu) 錘鍛模由上下兩個(gè)模塊組錘鍛模由上下兩個(gè)模塊組成，兩模塊借助燕尾、楔鐵和

2、成，兩模塊借助燕尾、楔鐵和鍵塊分別緊固在錘頭和下模座鍵塊分別緊固在錘頭和下模座的燕尾槽中。的燕尾槽中。 燕尾使模塊固定在錘頭燕尾使模塊固定在錘頭（或砧座）上，使燕尾底面與（或砧座）上，使燕尾底面與錘頭（或砧座）底面緊密貼合。錘頭（或砧座）底面緊密貼合。 楔鐵使模塊在左右方向定楔鐵使模塊在左右方向定位。鍵塊使模塊在前后方向定位。鍵塊使模塊在前后方向定位。位。 圖圖 7.2 錘鍛模結(jié)構(gòu)錘鍛模結(jié)構(gòu)1錘頭錘頭 2上模上模 3下模下模4模座模座 5分模面分模面第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程三、錘上模鍛的分類三、錘上模鍛的分類 1 1、按模鍛時(shí)有無(wú)飛邊分為開(kāi)式模鍛及閉式模鍛、按模鍛時(shí)有無(wú)飛邊分為

3、開(kāi)式模鍛及閉式模鍛. . 無(wú)飛邊模鍛節(jié)省飛邊損耗，提高材料利用率。無(wú)飛邊模鍛節(jié)省飛邊損耗，提高材料利用率。鍛件坯料一般需要鋸切下料或車床下料。鍛件坯料一般需要鋸切下料或車床下料。 2 2、按模塊上布置模膛的個(gè)數(shù)不同分為單模膛模鍛、按模塊上布置模膛的個(gè)數(shù)不同分為單模膛模鍛和多模膛模鍛和多模膛模鍛. . 單模膛模鍛適用于形狀簡(jiǎn)單的鍛件。單模膛模鍛適用于形狀簡(jiǎn)單的鍛件。 多模膛模鍛的坯料可在一次加熱后連續(xù)塑性變形。多模膛模鍛的坯料可在一次加熱后連續(xù)塑性變形。 3 3、按模塊上終鍛模鍛件數(shù)的不同分為一模一件的、按模塊上終鍛模鍛件數(shù)的不同分為一模一件的單件模鍛和一模多件的多件模鍛。單件模鍛和一模多件的多

4、件模鍛。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.1.2 7.1.2 熱模鍛壓力機(jī)及其工藝過(guò)熱模鍛壓力機(jī)及其工藝過(guò)程特征程特征 熱模鍛壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)和工作原理如圖熱模鍛壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)和工作原理如圖7.37.3所示。所示。和錘上模鍛相比，可以認(rèn)為屬于靜壓。和錘上模鍛相比，可以認(rèn)為屬于靜壓。振動(dòng)小、噪音小、勞動(dòng)條件好、操作安全，振動(dòng)小、噪音小、勞動(dòng)條件好、操作安全，對(duì)操作工人技術(shù)要求低，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和對(duì)操作工人技術(shù)要求低，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。自動(dòng)化。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 和同樣能力的模鍛錘相比，熱模鍛壓和同樣能力的模鍛錘相比，熱模鍛壓力機(jī)的初次投資大，但維護(hù)費(fèi)用低，動(dòng)力

5、機(jī)的初次投資大，但維護(hù)費(fèi)用低，動(dòng)力消耗小。力消耗小。 和摩擦壓力機(jī)模鍛相比，生產(chǎn)率較高，和摩擦壓力機(jī)模鍛相比，生產(chǎn)率較高，便于自動(dòng)化。便于自動(dòng)化。熱模鍛壓力機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造條件要熱模鍛壓力機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造條件要求高。求高。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程圖圖7.3熱模鍛壓力機(jī)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)原理簡(jiǎn)圖熱模鍛壓力機(jī)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)原理簡(jiǎn)圖1-電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 2-小皮帶輪小皮帶輪 3-大皮帶輪（飛輪）大皮帶輪（飛輪） 4-傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸 5-小齒輪小齒輪 6-大齒輪大齒輪 7-離合器離合器 8-曲柄曲柄 9-連桿連桿 10-象鼻形滑塊象鼻形滑塊 11-上頂出機(jī)構(gòu)上頂出機(jī)構(gòu) 12-上頂桿上頂桿 13-斜楔工作

6、臺(tái)斜楔工作臺(tái) 14-下頂桿下頂桿 15-斜楔斜楔 16-下頂出機(jī)構(gòu)下頂出機(jī)構(gòu) 17-帶式制動(dòng)器帶式制動(dòng)器 18凸輪凸輪第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程熱模鍛壓力機(jī)模鍛工藝過(guò)程具有下列特點(diǎn)：熱模鍛壓力機(jī)模鍛工藝過(guò)程具有下列特點(diǎn)： 1 1、對(duì)于橫截面形狀復(fù)雜、分模面接近圓形或方形、對(duì)于橫截面形狀復(fù)雜、分模面接近圓形或方形的鍛件的鍛件( (例如薄輻齒輪例如薄輻齒輪) )，必須正確設(shè)計(jì)預(yù)鍛工步。，必須正確設(shè)計(jì)預(yù)鍛工步。 2 2、對(duì)于截面相差很大的長(zhǎng)毛坯，一般需要用其它、對(duì)于截面相差很大的長(zhǎng)毛坯，一般需要用其它設(shè)備制坯。設(shè)備制坯。 3 3、最好使用電加熱及其它少無(wú)氧化加熱，或在熱、最好使用電加熱

7、及其它少無(wú)氧化加熱，或在熱坯料送進(jìn)壓力機(jī)前有效清除氧化皮。坯料送進(jìn)壓力機(jī)前有效清除氧化皮。 4 4、熱模鍛壓力機(jī)導(dǎo)向精度較高，工作方式和普通、熱模鍛壓力機(jī)導(dǎo)向精度較高，工作方式和普通沖床相近。沖床相近。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 采用帶導(dǎo)柱的組合模，能鍛出精度較采用帶導(dǎo)柱的組合模，能鍛出精度較高的鍛件。高的鍛件。采用帶鑲塊的組合模具，可節(jié)約大量采用帶鑲塊的組合模具，可節(jié)約大量模具鋼。模具鋼。切邊模也可以裝在同一副模架上。切邊模也可以裝在同一副模架上。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.1.3 7.1.3 螺旋壓力機(jī)及其工藝過(guò)程特征螺旋壓力機(jī)及其工藝過(guò)程特征圖圖7.4摩擦壓

8、力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖摩擦壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖1-電機(jī)電機(jī) 2-傳送帶傳送帶 3、5-摩擦盤摩擦盤 4-軸軸 6-飛輪飛輪7、10-連接桿連接桿 8-螺母螺母9-螺桿螺桿 11-擋塊擋塊 12-滑塊滑塊 13-手柄手柄目前目前國(guó)內(nèi)用得國(guó)內(nèi)用得較多的螺較多的螺旋壓力機(jī)旋壓力機(jī)是摩擦壓是摩擦壓力機(jī)。圖力機(jī)。圖7-47-4為摩擦為摩擦壓力機(jī)的壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)圖。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 1 1、摩擦壓力機(jī)靠飛輪積蓄的能量工作，原則、摩擦壓力機(jī)靠飛輪積蓄的能量工作，原則上可多次打擊干大活。實(shí)際有效打擊次數(shù)不超過(guò)上可多次打擊干大活。實(shí)際有效打擊次數(shù)不超過(guò)3 3次。次。 2 2、摩擦

9、壓力機(jī)兼有鍛錘和壓力機(jī)雙重工作特、摩擦壓力機(jī)兼有鍛錘和壓力機(jī)雙重工作特性。對(duì)地基沒(méi)有特殊要求。滑塊沒(méi)有固定的下死性。對(duì)地基沒(méi)有特殊要求?；瑝K沒(méi)有固定的下死點(diǎn)和上死點(diǎn)。點(diǎn)和上死點(diǎn)。 3 3、摩擦壓力機(jī)設(shè)備制造成本低，勞動(dòng)條件好。、摩擦壓力機(jī)設(shè)備制造成本低，勞動(dòng)條件好。 4 4、摩擦壓力機(jī)的缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低、傳動(dòng)效率、摩擦壓力機(jī)的缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低、傳動(dòng)效率低、抗偏載能力差。低、抗偏載能力差。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 工作部分作水平工作部分作水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的模鍛設(shè)備往復(fù)運(yùn)動(dòng)的模鍛設(shè)備稱為水平鍛造機(jī)，簡(jiǎn)稱為水平鍛造機(jī)，簡(jiǎn)稱平鍛機(jī)。平鍛機(jī)有稱平鍛機(jī)。平鍛機(jī)有兩個(gè)滑塊，主滑塊沿兩個(gè)滑塊，主滑塊沿

10、水平方向運(yùn)動(dòng)，側(cè)滑水平方向運(yùn)動(dòng)，側(cè)滑塊垂直于主滑塊運(yùn)動(dòng)塊垂直于主滑塊運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)。方向運(yùn)動(dòng)。有垂直分模平鍛有垂直分模平鍛機(jī)和水平分模平鍛機(jī)機(jī)和水平分模平鍛機(jī)兩種。兩種。 圖圖7.5 平鍛機(jī)傳動(dòng)原理示意圖平鍛機(jī)傳動(dòng)原理示意圖1-主滑塊主滑塊 2-沖頭沖頭 3-前定料板前定料板 4-固定凹模固定凹模 5-活動(dòng)凹?；顒?dòng)凹模 6-側(cè)滑塊側(cè)滑塊7.1.4 7.1.4 平鍛機(jī)及其工藝過(guò)程特征平鍛機(jī)及其工藝過(guò)程特征第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 一、平鍛機(jī)工藝過(guò)程特點(diǎn)：一、平鍛機(jī)工藝過(guò)程特點(diǎn)： 1 1鍛造過(guò)程中坯料水平放置，坯料長(zhǎng)度不受設(shè)備鍛造過(guò)程中坯料水平放置，坯料長(zhǎng)度不受設(shè)備工作空間限制。工作

11、空間限制。 2 2有垂直分模面和水平分模面兩個(gè)分模面。有垂直分模面和水平分模面兩個(gè)分模面。 3 3導(dǎo)向性好，行程固定，鍛件長(zhǎng)度方向尺寸穩(wěn)定導(dǎo)向性好，行程固定，鍛件長(zhǎng)度方向尺寸穩(wěn)定性好。性好。 4 4平鍛機(jī)可進(jìn)行開(kāi)式和閉式模鍛，可進(jìn)行終鍛成平鍛機(jī)可進(jìn)行開(kāi)式和閉式模鍛，可進(jìn)行終鍛成形和制坯，也可進(jìn)行彎曲、壓扁、切料、穿孔、切邊形和制坯，也可進(jìn)行彎曲、壓扁、切料、穿孔、切邊等工步。等工步。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 二、平鍛機(jī)模鍛有如下缺點(diǎn)：二、平鍛機(jī)模鍛有如下缺點(diǎn)： 1 1平鍛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴、投資大。平鍛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴、投資大。 2 2一般要用高精度熱軋鋼材或冷拔鋼材。一般要

12、用高精度熱軋鋼材或冷拔鋼材。 3 3鍛前需清除坯料上的氧化皮。鍛前需清除坯料上的氧化皮。 4 4平鍛機(jī)工藝過(guò)程的適應(yīng)性差，不適宜模平鍛機(jī)工藝過(guò)程的適應(yīng)性差，不適宜模鍛非對(duì)稱鍛件。鍛非對(duì)稱鍛件。 5 5垂直分模平鍛機(jī)不易實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化和垂直分模平鍛機(jī)不易實(shí)現(xiàn)操作機(jī)械化和自動(dòng)化。自動(dòng)化。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 三、與垂直分模平鍛機(jī)相比，水平分模三、與垂直分模平鍛機(jī)相比，水平分模平鍛機(jī)在設(shè)備結(jié)構(gòu)方面有如下優(yōu)點(diǎn)：平鍛機(jī)在設(shè)備結(jié)構(gòu)方面有如下優(yōu)點(diǎn)： 1 1水平分模平鍛機(jī)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，基本零水平分模平鍛機(jī)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，基本零件數(shù)量比垂直分模平鍛機(jī)少件數(shù)量比垂直分模平鍛機(jī)少25%30%25%

13、30%。 2 2工作機(jī)構(gòu)安排在一個(gè)平面上，機(jī)身呈對(duì)工作機(jī)構(gòu)安排在一個(gè)平面上，機(jī)身呈對(duì)稱布置。稱布置。 3 3輪廓尺寸比垂直分模平鍛機(jī)的輪廓尺寸輪廓尺寸比垂直分模平鍛機(jī)的輪廓尺寸小。小。 4 4水平分模平鍛機(jī)的夾緊力等于或略大于水平分模平鍛機(jī)的夾緊力等于或略大于主滑塊的模鍛力。主滑塊的模鍛力。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程四、和垂直分模平鍛機(jī)相比，水四、和垂直分模平鍛機(jī)相比，水平分模平鍛機(jī)在操作上的優(yōu)點(diǎn)：平分模平鍛機(jī)在操作上的優(yōu)點(diǎn)：1 1夾緊力大，可利用夾緊滑塊作為模鍛變夾緊力大，可利用夾緊滑塊作為模鍛變形機(jī)構(gòu)，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，提高了鍛件形機(jī)構(gòu)，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，提高了鍛件精度。精度。2

14、 2模鍛時(shí)坯料沿水平方向傳送，易于實(shí)現(xiàn)模鍛時(shí)坯料沿水平方向傳送，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。機(jī)械化和自動(dòng)化。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 五、和垂直分模平鍛機(jī)相比，水平分模平五、和垂直分模平鍛機(jī)相比，水平分模平鍛機(jī)有如下缺點(diǎn)：鍛機(jī)有如下缺點(diǎn)： 1 1曲柄連桿式的夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊保持時(shí)間曲柄連桿式的夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊保持時(shí)間有限，不宜進(jìn)行深沖孔和管坯端部鐓鍛成形。有限，不宜進(jìn)行深沖孔和管坯端部鐓鍛成形。 2 2連續(xù)鍛造時(shí)，要輔助裝置把鍛好的鍛件連續(xù)鍛造時(shí)，要輔助裝置把鍛好的鍛件從模具表面卸開(kāi)，而垂直分模平鍛機(jī)可依靠鍛件從模具表面卸開(kāi)，而垂直分模平鍛機(jī)可依靠鍛件自重由兩半凹模間落下。自重由兩半凹

15、模間落下。 3 3不易從凹模中清除氧化皮和冷卻水，安不易從凹模中清除氧化皮和冷卻水，安裝和調(diào)整模具也太方便。裝和調(diào)整模具也太方便。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 7.2 7.2 模鍛工藝過(guò)程及模鍛件分類模鍛工藝過(guò)程及模鍛件分類 7.2.1 7.2.1 圓餅類鍛件圓餅類鍛件 圓餅類鍛件一般指在分模面上鍛件的投影為圓形或長(zhǎng)圓餅類鍛件一般指在分模面上鍛件的投影為圓形或長(zhǎng)寬尺寸相差不大的鍛件。模鍛時(shí)，坯料軸線方向與打擊方寬尺寸相差不大的鍛件。模鍛時(shí)，坯料軸線方向與打擊方向相同。這類鍛件常利用鐓粗臺(tái)或拍扁臺(tái)制坯。圓餅類鍛向相同。這類鍛件常利用鐓粗臺(tái)或拍扁臺(tái)制坯。圓餅類鍛件的分類如圖件的分類如圖

16、7.67.6。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程圖圖7.6 圓餅類鍛件圓餅類鍛件a) 簡(jiǎn)單形狀簡(jiǎn)單形狀 b) 較復(fù)雜形狀較復(fù)雜形狀 c) 復(fù)雜形狀復(fù)雜形狀第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.2.2 7.2.2 長(zhǎng)軸類鍛件長(zhǎng)軸類鍛件按外形、主軸線、分模線特征，長(zhǎng)軸類按外形、主軸線、分模線特征，長(zhǎng)軸類鍛件可分為：鍛件可分為： 1 1直長(zhǎng)軸鍛件直長(zhǎng)軸鍛件 ：一般采用拔長(zhǎng)制坯或：一般采用拔長(zhǎng)制坯或滾擠制坯。滾擠制坯。 2 2彎曲軸鍛件：除了可能要拔長(zhǎng)制坯或彎曲軸鍛件：除了可能要拔長(zhǎng)制坯或拔長(zhǎng)加滾擠制坯外，還要有彎曲制坯或成型拔長(zhǎng)加滾擠制坯外，還要有彎曲制坯或成型制坯。制坯。第第7 7章章

17、 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程3 3枝芽類鍛件：帶有突出部分。除了需拔枝芽類鍛件：帶有突出部分。除了需拔長(zhǎng)制坯或拔長(zhǎng)加滾擠制坯外，還要有成長(zhǎng)制坯或拔長(zhǎng)加滾擠制坯外，還要有成型制坯或預(yù)鍛制坯。型制坯或預(yù)鍛制坯。4 4叉類鍛件：頭部呈叉狀。若桿部較短，叉類鍛件：頭部呈叉狀。若桿部較短，除拔長(zhǎng)制坯或拔長(zhǎng)加滾擠制坯外，還要除拔長(zhǎng)制坯或拔長(zhǎng)加滾擠制坯外，還要進(jìn)行彎曲制坯；若桿部較長(zhǎng)，需用帶劈進(jìn)行彎曲制坯；若桿部較長(zhǎng)，需用帶劈料臺(tái)的預(yù)鍛制坯工步，不需彎曲制坯。料臺(tái)的預(yù)鍛制坯工步，不需彎曲制坯。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程表表7.1 長(zhǎng)軸類鍛件分組長(zhǎng)軸類鍛件分組第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝

18、過(guò)程7.2.3 7.2.3 頂鐓類鍛件頂鐓類鍛件 為了便于進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，根為了便于進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，根據(jù)模鍛件的形狀特征，可將平鍛件分為據(jù)模鍛件的形狀特征，可將平鍛件分為4 4類。類。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程1 1帶頭部的桿類帶頭部的桿類鍛件鍛件原材料直徑按原材料直徑按鍛件桿部選用；鍛件桿部選用；多為單件、后定多為單件、后定料模鍛；模鍛工料模鍛；模鍛工步為聚料、預(yù)鍛步為聚料、預(yù)鍛和終鍛；開(kāi)式模和終鍛；開(kāi)式模鍛時(shí)有切邊工步鍛時(shí)有切邊工步 。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 2 2無(wú)桿部的無(wú)桿部的鍛件鍛件原材料直徑盡原材料直徑盡量按孔徑選用；量按孔

19、徑選用；多為長(zhǎng)棒料、前多為長(zhǎng)棒料、前定料連續(xù)鍛造；定料連續(xù)鍛造；主要工步為聚料、主要工步為聚料、沖孔、預(yù)鍛、終沖孔、預(yù)鍛、終鍛和穿孔鍛和穿孔第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 3 3管材鐓粗管材鐓粗原材料直徑按原材料直徑按鍛件桿部的管子規(guī)格鍛件桿部的管子規(guī)格選用，基本是單件、選用，基本是單件、后定料模鍛；加熱部后定料模鍛；加熱部分略超過(guò)變形部分尺分略超過(guò)變形部分尺寸；主要工步為聚料、寸；主要工步為聚料、預(yù)鍛和終鍛。預(yù)鍛和終鍛。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程4 4聯(lián)合模鍛件聯(lián)合模鍛件 根據(jù)鍛件的形狀、根據(jù)鍛件的形狀、尺寸，采用其它設(shè)備尺寸，采用其它設(shè)備制坯、平鍛機(jī)上成形；制坯、

20、平鍛機(jī)上成形；或者平鍛機(jī)上制坯、或者平鍛機(jī)上制坯、其它設(shè)備成形；或采其它設(shè)備成形；或采用不同設(shè)備成形鍛件用不同設(shè)備成形鍛件的不同部位。的不同部位。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.3 7.3 模鍛件圖設(shè)計(jì)模鍛件圖設(shè)計(jì) 模鍛件圖是模鍛生產(chǎn)過(guò)程、模鍛工藝模鍛件圖是模鍛生產(chǎn)過(guò)程、模鍛工藝過(guò)程規(guī)范制訂、鍛模設(shè)計(jì)、鍛模檢驗(yàn)及鍛過(guò)程規(guī)范制訂、鍛模設(shè)計(jì)、鍛模檢驗(yàn)及鍛模制造的依據(jù)。模制造的依據(jù)。 模鍛件圖是根據(jù)產(chǎn)品圖設(shè)計(jì)的，分為模鍛件圖是根據(jù)產(chǎn)品圖設(shè)計(jì)的，分為冷鍛件圖和熱鍛件圖兩種。冷鍛件圖和熱鍛件圖兩種。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程冷鍛件圖即為鍛件圖。冷鍛件圖即為鍛件圖。冷鍛件圖用于

21、最終鍛件的檢驗(yàn)和校正冷鍛件圖用于最終鍛件的檢驗(yàn)和校正模的設(shè)計(jì)，也是機(jī)械加工部門制定加工模的設(shè)計(jì)，也是機(jī)械加工部門制定加工工藝過(guò)程，設(shè)計(jì)加工夾具的依據(jù)。工藝過(guò)程，設(shè)計(jì)加工夾具的依據(jù)。熱鍛件圖用于鍛模設(shè)計(jì)和加工制造。熱鍛件圖用于鍛模設(shè)計(jì)和加工制造。熱鍛件圖是對(duì)冷鍛件圖上各尺寸相應(yīng)地?zé)徨懠D是對(duì)冷鍛件圖上各尺寸相應(yīng)地加上熱脹量而繪制的。加上熱脹量而繪制的。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.3.1 7.3.1 錘上模鍛件圖設(shè)計(jì)錘上模鍛件圖設(shè)計(jì)1 1分模面位置的選擇分模面位置的選擇 確定分模面位置最基本的原則是保證鍛確定分模面位置最基本的原則是保證鍛件形狀盡可能與零件形狀相同，以及鍛件容件形狀

22、盡可能與零件形狀相同，以及鍛件容易從鍛模模膛中取出。易從鍛模模膛中取出。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 確定分模面時(shí)，應(yīng)以鐓粗成形為主，確定分模面時(shí)，應(yīng)以鐓粗成形為主，還應(yīng)考慮材料利用率。還應(yīng)考慮材料利用率。 分模面的位置與模鍛方法直接有關(guān)，分模面的位置與模鍛方法直接有關(guān)，它決定著鍛件內(nèi)部金屬纖維方向。它決定著鍛件內(nèi)部金屬纖維方向。 鍛件分模位置一般都選擇在具有最大鍛件分模位置一般都選擇在具有最大輪廓線的地方。此外，還應(yīng)考慮下列要輪廓線的地方。此外，還應(yīng)考慮下列要求：求：第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程（1 1）盡可能采用直線分模（圖）盡可能采用直線分模（圖7.77.7），

23、使鍛模結(jié)），使鍛模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防止上下模錯(cuò)移。構(gòu)簡(jiǎn)單，防止上下模錯(cuò)移。圖圖7.7 直線分模防錯(cuò)移直線分模防錯(cuò)移第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 （2 2）盡可能將分模位置選在鍛件側(cè)面中部，如）盡可能將分模位置選在鍛件側(cè)面中部，如圖圖7.87.8。這樣易于在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)上下模錯(cuò)移。這樣易于在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)上下模錯(cuò)移。圖圖7.8 分模位置居中便于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)模分模位置居中便于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)模第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 （3 3）對(duì)頭部尺寸較大的長(zhǎng)軸類鍛件可以折線）對(duì)頭部尺寸較大的長(zhǎng)軸類鍛件可以折線分模，使上下模膛深度大致相等，使尖角處易于分模，使上下模膛深度大致相等，使尖角處易于充滿，如充

24、滿，如7.97.9所示。所示。圖圖7.9 上下模膛深度大致相等易充滿上下模膛深度大致相等易充滿第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 （4 4）當(dāng)圓餅類鍛件）當(dāng)圓餅類鍛件HDHD時(shí)，應(yīng)采取徑向分時(shí)，應(yīng)采取徑向分模，不宜采用軸向分模（圖模，不宜采用軸向分模（圖7.107.10）。）。圖圖7.10 圓餅類鍛件分模位置圓餅類鍛件分模位置 （5 5）鍛件形狀較復(fù)雜部分應(yīng)該盡量安排在上模。）鍛件形狀較復(fù)雜部分應(yīng)該盡量安排在上模。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程2 2加工余量和公差的確定加工余量和公差的確定 鍛件上凡是尺寸精度和表面品質(zhì)達(dá)不到零件圖要鍛件上凡是尺寸精度和表面品質(zhì)達(dá)不到零件圖要求的

25、部位，需要在鍛后進(jìn)行機(jī)械加工，這些部位應(yīng)求的部位，需要在鍛后進(jìn)行機(jī)械加工，這些部位應(yīng)預(yù)留加工余量。預(yù)留加工余量。模鍛件的加工余量要大小恰當(dāng)。模鍛件的加工余量要大小恰當(dāng)。精密模鍛的目的是在不影響零件加工品質(zhì)的前精密模鍛的目的是在不影響零件加工品質(zhì)的前提下模鍛出小余量精鍛件。提下模鍛出小余量精鍛件。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 鍛件的精度可用鍛成尺寸與鍛件公稱尺寸的鍛件的精度可用鍛成尺寸與鍛件公稱尺寸的偏差判定。鍛件圖上的公稱尺寸所允許的偏差偏差判定。鍛件圖上的公稱尺寸所允許的偏差范圍稱為尺寸公差，簡(jiǎn)稱范圍稱為尺寸公差，簡(jiǎn)稱公差公差。(1)鍛件的形狀鍛件的形狀 鍛件形狀的復(fù)雜程度由形

26、狀復(fù)雜系數(shù)鍛件形狀的復(fù)雜程度由形狀復(fù)雜系數(shù)S表示。表示。S是鍛件質(zhì)量或體積是鍛件質(zhì)量或體積(Gd，Vd)與其外廓包容體與其外廓包容體的質(zhì)量或體積的質(zhì)量或體積(Gb，Vb)的比值，即：的比值，即： S=Gd/Gb= Vd/ Vb 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程代號(hào)代號(hào)組別組別形狀復(fù)雜系數(shù)值形狀復(fù)雜系數(shù)值形狀復(fù)雜程度形狀復(fù)雜程度Sl I0.631.0簡(jiǎn)簡(jiǎn) 單單S2 0.320.63一一 般般S3 0.160.32 較復(fù)雜較復(fù)雜S4 0.16復(fù)復(fù) 雜雜 余量公差標(biāo)準(zhǔn)中，將鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)分余量公差標(biāo)準(zhǔn)中，將鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)分4 4級(jí)，見(jiàn)表級(jí)，見(jiàn)表7.37.3。表表7.3 鍛件形狀復(fù)雜程度等

27、級(jí)鍛件形狀復(fù)雜程度等級(jí)第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 (2) (2) 鍛件材質(zhì)鍛件材質(zhì) 鍛件材質(zhì)由鍛件材質(zhì)系數(shù)按鍛壓的難易程度劃分等級(jí)，材質(zhì)鍛件材質(zhì)由鍛件材質(zhì)系數(shù)按鍛壓的難易程度劃分等級(jí)，材質(zhì)系數(shù)不同，公差不同。系數(shù)不同，公差不同。 航空模鍛件的材質(zhì)系數(shù)分為航空模鍛件的材質(zhì)系數(shù)分為4 4類：類： M M0 0鋁、鎂合金；鋁、鎂合金； M M1 1低碳低合金鋼低碳低合金鋼(0.65(240.06H+0.53.0r+0.540.07H+0.53.5r+0.5表表7.4 圓角半徑計(jì)算表圓角半徑計(jì)算表 圓角半徑的大小與模鍛件各部分高度以及高度與寬圓角半徑的大小與模鍛件各部分高度以及高度與寬度

28、的比值度的比值H/BH/B有關(guān)，可按表有關(guān)，可按表7.47.4給出的公式進(jìn)行計(jì)算：給出的公式進(jìn)行計(jì)算：第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 為保證鍛件外圓角處的最小機(jī)加工余量，為保證鍛件外圓角處的最小機(jī)加工余量，可按下式對(duì)外圓角半徑可按下式對(duì)外圓角半徑r r進(jìn)行校核，即在由進(jìn)行校核，即在由表表7-47-4計(jì)算的值和下式的計(jì)算值中取大值：計(jì)算的值和下式的計(jì)算值中取大值：余量r 式中式中零件相應(yīng)處的圓角半徑或倒角零件相應(yīng)處的圓角半徑或倒角值。值。 注意同一鍛件上選定的圓角半徑規(guī)格應(yīng)一注意同一鍛件上選定的圓角半徑規(guī)格應(yīng)一致，不宜過(guò)多。致，不宜過(guò)多。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程5 5沖

29、孔連皮沖孔連皮 模鍛時(shí)不能直接鍛出零件上的通孔。所模鍛時(shí)不能直接鍛出零件上的通孔。所鍛成的盲孔內(nèi)留有一定厚度的金屬層，稱為沖鍛成的盲孔內(nèi)留有一定厚度的金屬層，稱為沖孔連皮。孔連皮。 連皮的厚度連皮的厚度s s過(guò)薄易發(fā)生鍛不足，易導(dǎo)致過(guò)薄易發(fā)生鍛不足，易導(dǎo)致模膛凸起部分打塌；過(guò)厚雖可避免或減輕上下模膛凸起部分打塌；過(guò)厚雖可避免或減輕上下鍛模剛性接觸，但切除連皮困難。鍛模剛性接觸，但切除連皮困難。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程（1 1）平底連皮）平底連皮 是是常用的連皮形式，常用的連皮形式，其厚度其厚度s s可根據(jù)圖可根據(jù)圖7.137.13確定。確定。圖圖7.13 平底連皮的選擇線圖平底

30、連皮的選擇線圖第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程也可按照下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：也可按照下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：hhds6.0525.045.0式中式中 d d鍛件內(nèi)孔直徑（鍛件內(nèi)孔直徑（mmmm）；）； h h鍛件內(nèi)孔深度（鍛件內(nèi)孔深度（mmmm）。）。 因模鍛成形過(guò)程中金屬流動(dòng)激烈，連皮上的圓因模鍛成形過(guò)程中金屬流動(dòng)激烈，連皮上的圓角半徑角半徑R R1 1應(yīng)比內(nèi)圓角半徑應(yīng)比內(nèi)圓角半徑R R大?？砂聪率酱_定：大?？砂聪率酱_定：21 . 01hRR（mmmm）第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程（2 2）斜底連皮）斜底連皮 當(dāng)鍛件內(nèi)孔較大（當(dāng)鍛件內(nèi)孔較大（d d2.52.5d d1 1或或d d

31、60mm60mm），采用平底連皮鍛造時(shí)，鍛），采用平底連皮鍛造時(shí)，鍛件內(nèi)孔處的多余金屬不易向四周排除，件內(nèi)孔處的多余金屬不易向四周排除，容易在連皮周邊產(chǎn)生折疊，沖頭部分也容易在連皮周邊產(chǎn)生折疊，沖頭部分也易過(guò)早磨損或壓塌，此時(shí)應(yīng)采用斜底連易過(guò)早磨損或壓塌，此時(shí)應(yīng)采用斜底連皮，如圖皮，如圖7.147.14所示。所示。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程斜底連皮的有關(guān)尺寸如下：斜底連皮的有關(guān)尺寸如下：ddssss)35. 025. 0(65. 035. 11小大 式中式中 s s中心部位厚度，與采用平底連皮時(shí)的厚度相同，按中心部位厚度，與采用平底連皮時(shí)的厚度相同，按圖圖7.137.13確定；確

32、定； d d1 1中心部位直徑。中心部位直徑。圖圖7.14斜底連皮斜底連皮第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 （3 3）帶倉(cāng)連皮）帶倉(cāng)連皮 如果鍛件要經(jīng)過(guò)預(yù)鍛成形和終鍛成形，在預(yù)鍛模膛中可采用如果鍛件要經(jīng)過(guò)預(yù)鍛成形和終鍛成形，在預(yù)鍛模膛中可采用斜底連皮，在終鍛模膛中可采用帶倉(cāng)連皮（圖斜底連皮，在終鍛模膛中可采用帶倉(cāng)連皮（圖7.157.15）。）。 帶倉(cāng)連皮的厚度帶倉(cāng)連皮的厚度s s和寬度和寬度b b可按飛邊槽橋部高度可按飛邊槽橋部高度h h和橋部寬度和橋部寬度b b確定。倉(cāng)部體積應(yīng)能夠容納預(yù)鍛厚斜底連皮上多余的金屬。確定。倉(cāng)部體積應(yīng)能夠容納預(yù)鍛厚斜底連皮上多余的金屬。圖圖7.15 帶倉(cāng)連

33、皮帶倉(cāng)連皮第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 （4 4）壓凹）壓凹 當(dāng)鍛件內(nèi)孔直徑較小，不易鍛出連皮，應(yīng)改為壓凹形式，當(dāng)鍛件內(nèi)孔直徑較小，不易鍛出連皮，應(yīng)改為壓凹形式，如圖如圖7.167.16。通過(guò)壓凹變形有助于小頭部分飽滿成形。通過(guò)壓凹變形有助于小頭部分飽滿成形。圖圖7.16 壓凹?jí)喊紟нB皮的模鍛件，不需繪出連皮的形狀和尺寸。產(chǎn)品帶連皮的模鍛件，不需繪出連皮的形狀和尺寸。產(chǎn)品圖的主要輪廓線要用點(diǎn)劃線在模鍛件圖上表示，便于表示圖的主要輪廓線要用點(diǎn)劃線在模鍛件圖上表示，便于表示各部分的加工余量。各部分的加工余量。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程6 6技術(shù)條件技術(shù)條件 有關(guān)鍛件品質(zhì)的

34、其它檢驗(yàn)要求在圖上無(wú)法表有關(guān)鍛件品質(zhì)的其它檢驗(yàn)要求在圖上無(wú)法表示的，均應(yīng)在技術(shù)條件中說(shuō)明。示的，均應(yīng)在技術(shù)條件中說(shuō)明。 一般的技術(shù)條件內(nèi)容如下：一般的技術(shù)條件內(nèi)容如下：（1 1）鍛件熱處理工藝過(guò)程及硬度要求，鍛件測(cè)）鍛件熱處理工藝過(guò)程及硬度要求，鍛件測(cè)硬度的位置；硬度的位置； （2 2）未注明的模鍛斜度和圓角半徑；）未注明的模鍛斜度和圓角半徑； 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程（3 3）允許的表面缺陷深度（包括加工表面）允許的表面缺陷深度（包括加工表面和非加工表面）；和非加工表面）；（4 4）允許的模具錯(cuò)移量和殘余飛邊寬度；）允許的模具錯(cuò)移量和殘余飛邊寬度；（5 5）表面清理方法；）表

35、面清理方法；（6 6）其他特殊要求，如鍛件同心度、彎曲）其他特殊要求，如鍛件同心度、彎曲度等。度等。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.3.27.3.2熱模鍛壓力機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特征熱模鍛壓力機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特征1 1分模面位置的選擇分模面位置的選擇熱模鍛壓力機(jī)有頂出機(jī)構(gòu)，因此可按成形要求熱模鍛壓力機(jī)有頂出機(jī)構(gòu)，因此可按成形要求靈活選擇分模面。靈活選擇分模面。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程圖圖7.177.17所示的桿形件可將坯料立放在模膛所示的桿形件可將坯料立放在模膛內(nèi)局部鐓粗并且沖出內(nèi)孔，模鍛后將鍛件內(nèi)局部鐓粗并且沖出內(nèi)孔，模鍛后將鍛件頂出。頂出。圖圖7.17桿形件的兩種

36、分模方法桿形件的兩種分模方法第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程2 2加工余量和公差的確定加工余量和公差的確定 熱模鍛壓力機(jī)導(dǎo)向精度高，鍛件的余量和熱模鍛壓力機(jī)導(dǎo)向精度高，鍛件的余量和公差值可以比錘上模鍛相應(yīng)減小。公差值可以比錘上模鍛相應(yīng)減小。3 3模鍛斜度的選擇模鍛斜度的選擇 熱模鍛壓力機(jī)模鍛件的模鍛斜度一般比錘熱模鍛壓力機(jī)模鍛件的模鍛斜度一般比錘上模鍛件小，一般為上模鍛件小，一般為2 277或更小?；蚋?。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程4 4圓角半徑的確定圓角半徑的確定 確定熱模鍛壓力機(jī)上模鍛件的圓角確定熱模鍛壓力機(jī)上模鍛件的圓角半徑同錘上模鍛件確定圓角半徑一樣。半徑同錘上模

37、鍛件確定圓角半徑一樣。5 5沖孔連皮沖孔連皮 沖孔連皮的形狀和設(shè)計(jì)方法也同錘沖孔連皮的形狀和設(shè)計(jì)方法也同錘上模鍛，連皮厚度通常取上模鍛，連皮厚度通常取68mm68mm。直徑。直徑小于小于26mm26mm的孔一般不鍛出。的孔一般不鍛出。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.3.37.3.3摩擦壓力機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特征摩擦壓力機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特征1 1分模面位置分模面位置如不采用頂桿裝置，確定分模面時(shí)應(yīng)注意如不采用頂桿裝置，確定分模面時(shí)應(yīng)注意減少模膛深度。減少模膛深度。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程2 2加工余量和公差加工余量和公差 因不易去除氧化皮，一般模鍛件的表面因不易去除氧化

38、皮，一般模鍛件的表面粗糙度大于錘上模鍛件。若采用少無(wú)氧粗糙度大于錘上模鍛件。若采用少無(wú)氧化加熱，餅類和軸類模鍛件的余量和公化加熱，餅類和軸類模鍛件的余量和公差可與錘上模鍛件相同，頂鐓類鍛件的差可與錘上模鍛件相同，頂鐓類鍛件的余量和公差可參考平鍛機(jī)余量和公差。余量和公差可參考平鍛機(jī)余量和公差。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程3 3模鍛斜度模鍛斜度 模鍛斜度的大小取決于有無(wú)頂桿，也模鍛斜度的大小取決于有無(wú)頂桿，也與材料的相對(duì)尺寸和材料種類有關(guān)。與材料的相對(duì)尺寸和材料種類有關(guān)。4 4圓角半徑圓角半徑 取決于鍛件材料和鍛件高度方向尺寸。取決于鍛件材料和鍛件高度方向尺寸。第第7 7章章 模鍛工藝

39、過(guò)程模鍛工藝過(guò)程1 1分模面位置分模面位置 對(duì)于采用后擋板定位的局部鐓粗類鍛件，對(duì)于采用后擋板定位的局部鐓粗類鍛件，因?yàn)榘袅铣叽缇扔绊懽冃尾糠纸饘袤w因?yàn)榘袅铣叽缇扔绊懽冃尾糠纸饘袤w積，大多采用開(kāi)式模鍛，分模面的位置積，大多采用開(kāi)式模鍛，分模面的位置選在鍛件最大輪廓處。選在鍛件最大輪廓處。7.3.47.3.4平鍛機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)平鍛機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程圖圖7.187.18表示分模面選在最大輪廓的前端面、中間和后表示分模面選在最大輪廓的前端面、中間和后端面的三種型式。端面的三種型式。圖圖7.18 平鍛件的分模面選擇平鍛件的分模面選擇第第7 7章章 模

40、鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程2 2加工余量和公差加工余量和公差 根據(jù)零件每一部分的直徑根據(jù)零件每一部分的直徑D D和該直徑相和該直徑相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度尺寸和設(shè)備噸位選取。對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度尺寸和設(shè)備噸位選取。 3 3模鍛斜度模鍛斜度 平鍛件模鍛斜度的選擇，取決于平鍛平鍛件模鍛斜度的選擇，取決于平鍛分模面的位置。分模面的位置。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程4 4圓角半徑圓角半徑 （1 1）在凹模中成形部分：）在凹模中成形部分： 外圓角半徑外圓角半徑2DH1r 內(nèi)圓角半徑內(nèi)圓角半徑1 . 02 . 01R（2 2）在沖頭中成形部分：）在沖頭中成形部分：外圓角半徑外圓角半徑內(nèi)圓角半徑內(nèi)圓角半徑 0 . 11

41、. 02Hr0 . 12 . 02HR第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.4 7.4 模鍛工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)和模鍛工藝模鍛工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)和模鍛工藝過(guò)程方案選擇過(guò)程方案選擇7.4.17.4.1模鍛工藝過(guò)程設(shè)計(jì)依據(jù)模鍛工藝過(guò)程設(shè)計(jì)依據(jù)1 1產(chǎn)品圖：設(shè)計(jì)模鍛件及其模鍛工藝過(guò)程的主產(chǎn)品圖：設(shè)計(jì)模鍛件及其模鍛工藝過(guò)程的主要技術(shù)依據(jù)。要技術(shù)依據(jù)。2 2鍛件圖：設(shè)計(jì)模鍛工藝過(guò)程的直接依據(jù)。鍛件圖：設(shè)計(jì)模鍛工藝過(guò)程的直接依據(jù)。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程3 3模鍛件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：和產(chǎn)品圖具有同等效模鍛件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：和產(chǎn)品圖具有同等效力的指令性文件。力的指令性文件。4 4生產(chǎn)條件：模鍛生產(chǎn)工藝過(guò)程必須

42、通過(guò)生產(chǎn)條件：模鍛生產(chǎn)工藝過(guò)程必須通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)條件實(shí)現(xiàn)。實(shí)際生產(chǎn)條件實(shí)現(xiàn)。5 5生產(chǎn)批量：其大小直接影響技術(shù)方法、生產(chǎn)批量：其大小直接影響技術(shù)方法、工藝過(guò)程裝備和設(shè)備的選擇。模鍛工藝工藝過(guò)程裝備和設(shè)備的選擇。模鍛工藝過(guò)程必須根據(jù)給定的生產(chǎn)批量設(shè)計(jì)。過(guò)程必須根據(jù)給定的生產(chǎn)批量設(shè)計(jì)。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.4.27.4.2模鍛工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的步驟模鍛工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的步驟1 1模鍛工藝過(guò)程分析：根據(jù)產(chǎn)品圖、鍛件模鍛工藝過(guò)程分析：根據(jù)產(chǎn)品圖、鍛件圖和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所提出的原始條件和技術(shù)圖和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所提出的原始條件和技術(shù)要求，確定工藝過(guò)程參數(shù)，估算技術(shù)經(jīng)要求，確定工藝過(guò)程參數(shù)，估算技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

43、，提出技術(shù)改造意見(jiàn)。濟(jì)指標(biāo)，提出技術(shù)改造意見(jiàn)。2 2確定主導(dǎo)工藝過(guò)程：根據(jù)工藝過(guò)程技術(shù)確定主導(dǎo)工藝過(guò)程：根據(jù)工藝過(guò)程技術(shù)分析結(jié)果，確定制造模鍛件的主導(dǎo)工藝分析結(jié)果，確定制造模鍛件的主導(dǎo)工藝過(guò)程。過(guò)程。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程3 3設(shè)計(jì)模鍛工步：一般模鍛件均需對(duì)成設(shè)計(jì)模鍛工步：一般模鍛件均需對(duì)成形工步和各工序進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和設(shè)計(jì)。形工步和各工序進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和設(shè)計(jì)。4 4確定工藝過(guò)程：形成完整的模鍛工藝確定工藝過(guò)程：形成完整的模鍛工藝過(guò)程路線。過(guò)程路線。5 5編制工藝過(guò)程規(guī)程：編寫加工和驗(yàn)收編制工藝過(guò)程規(guī)程：編寫加工和驗(yàn)收模鍛件的指令性文件。模鍛件的指令性文件。第第7 7章章 模鍛工

44、藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.4.37.4.3模鍛工藝過(guò)程總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)模鍛工藝過(guò)程總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)1 1備料工序：包括原材料檢驗(yàn)、切割坯備料工序：包括原材料檢驗(yàn)、切割坯料、清除坯料上的毛刺和表面缺陷、坯料料、清除坯料上的毛刺和表面缺陷、坯料檢驗(yàn)等工序。檢驗(yàn)等工序。2 2模鍛成形工序：包括制坯、預(yù)鍛、終模鍛成形工序：包括制坯、預(yù)鍛、終鍛等工序。鍛等工序。3 3加熱與冷卻工序加熱與冷卻工序第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程4 4模鍛件熱處理工序模鍛件熱處理工序5 5模鍛件的表面清理與加工工序：清模鍛件的表面清理與加工工序：清除模鍛件表面的異物、污染層、氧化除模鍛件表面的異物、污染層、氧化物和缺陷，或減少

45、多余金屬和提高模物和缺陷，或減少多余金屬和提高模鍛件精度。鍛件精度。6 6品質(zhì)保證和品質(zhì)檢驗(yàn)條款：包括保品質(zhì)保證和品質(zhì)檢驗(yàn)條款：包括保證加工工序和工步品質(zhì)的操作細(xì)則和證加工工序和工步品質(zhì)的操作細(xì)則和工序件品質(zhì)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。工序件品質(zhì)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.4.57.4.5模鍛工藝過(guò)程方案選擇模鍛工藝過(guò)程方案選擇1 1單件模鍛單件模鍛 單件模鍛即一件坯料鍛制一件模鍛件。單件模鍛即一件坯料鍛制一件模鍛件。對(duì)于長(zhǎng)軸類鍛件，單件模鍛時(shí)要在棒料對(duì)于長(zhǎng)軸類鍛件，單件模鍛時(shí)要在棒料上留出鍛鉗夾頭。鍛鉗夾頭在切邊時(shí)，上留出鍛鉗夾頭。鍛鉗夾頭在切邊時(shí)，作為廢料與飛邊一起切掉。作為廢料與

46、飛邊一起切掉。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程2 2調(diào)頭模鍛調(diào)頭模鍛 對(duì)于質(zhì)量小于對(duì)于質(zhì)量小于2.5kg2.5kg，長(zhǎng)度小于，長(zhǎng)度小于300mm300mm的中、的中、小型模鍛件，可每一坯料鍛制兩個(gè)模鍛件。鍛完小型模鍛件，可每一坯料鍛制兩個(gè)模鍛件。鍛完第一件后，將坯料調(diào)轉(zhuǎn)第一件后，將坯料調(diào)轉(zhuǎn)180180度，以第一個(gè)鍛件作度，以第一個(gè)鍛件作為鍛鉗夾頭再鍛制第二個(gè)（如圖為鍛鉗夾頭再鍛制第二個(gè)（如圖7.197.19）。）。圖圖7.19 調(diào)頭模鍛調(diào)頭模鍛第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程3 3一火多件模鍛一火多件模鍛質(zhì)量在質(zhì)量在0.5 kg0.5 kg左右的小型模鍛件，可以左右的小型模鍛件

47、，可以每一坯料在一次加熱后連續(xù)鍛制數(shù)個(gè)模每一坯料在一次加熱后連續(xù)鍛制數(shù)個(gè)模鍛件。但注意在錘鍛模上必須設(shè)置切斷鍛件。但注意在錘鍛模上必須設(shè)置切斷模膛。模膛。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程4 4一模多件模鍛一模多件模鍛 對(duì)于重量小于對(duì)于重量小于0.5 kg0.5 kg的小型鍛件，在設(shè)備允許的小型鍛件，在設(shè)備允許的情況下，可以在同一副模具上設(shè)置幾套模膛，的情況下，可以在同一副模具上設(shè)置幾套模膛，同時(shí)鍛出幾個(gè)模鍛件（圖同時(shí)鍛出幾個(gè)模鍛件（圖7.207.20）。）。圖圖7.20 一模多件模鍛一模多件模鍛第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.5.17.5.1圓餅類模鍛件制坯工步選擇圓餅類模

48、鍛件制坯工步選擇 圓餅類模鍛件一般使用鐓粗制坯，形狀復(fù)雜的圓餅類模鍛件一般使用鐓粗制坯，形狀復(fù)雜的宜用成型鐓粗制坯。不過(guò)在特殊情況下，也有用宜用成型鐓粗制坯。不過(guò)在特殊情況下，也有用拔長(zhǎng)、滾擠或打扁制坯的。拔長(zhǎng)、滾擠或打扁制坯的。7.5 7.5 模鍛變形工步的選擇模鍛變形工步的選擇第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程表表7.5 圓餅類鍛件制坯工步示例圓餅類鍛件制坯工步示例序號(hào)序號(hào)鍛件簡(jiǎn)圖鍛件簡(jiǎn)圖變形工步變形工步說(shuō)明說(shuō)明1自由鐓粗自由鐓粗鐓粗鐓粗一般齒輪鍛一般齒輪鍛件件2自由鐓粗自由鐓粗成形鐓粗成形鐓粗終鍛終鍛輪轂較高的輪轂較高的法蘭鍛件法蘭鍛件第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程第第7

49、章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程3拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)終鍛終鍛輪轂特輪轂特高的高的法蘭鍛法蘭鍛件件4自由鐓自由鐓粗粗打扁打扁終鍛終鍛平面接平面接近圓形近圓形的鍛件的鍛件第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 在確定坯料鐓粗后的尺寸時(shí)，尚需明確以下幾在確定坯料鐓粗后的尺寸時(shí)，尚需明確以下幾點(diǎn)：點(diǎn)： 1 1、輪轂較矮的鍛件（參見(jiàn)圖、輪轂較矮的鍛件（參見(jiàn)圖7.217.21），為了防），為了防止輪轂和輪緣間產(chǎn)生折疊，鐓粗后直徑止輪轂和輪緣間產(chǎn)生折疊，鐓粗后直徑 應(yīng)滿應(yīng)滿足足。鐓D21DDD鐓圖圖7.21輪轂矮的鍛件輪轂矮的鍛件第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程2 2、 輪轂較高的鍛件（參見(jiàn)圖輪轂較高的鍛件（

50、參見(jiàn)圖7.227.22），為），為了防止輪轂和輪緣間產(chǎn)生折疊，鐓粗后了防止輪轂和輪緣間產(chǎn)生折疊，鐓粗后直徑直徑 應(yīng)滿足應(yīng)滿足 鐓D2212DDDD鐓圖圖7.22輪轂高的鍛件輪轂高的鍛件第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 3 3、輪轂高且有內(nèi)孔和凸緣的鍛件（如圖、輪轂高且有內(nèi)孔和凸緣的鍛件（如圖7.237.23），），為保證鍛件充滿并便于坯料在終鍛模膛中放穩(wěn)，宜采為保證鍛件充滿并便于坯料在終鍛模膛中放穩(wěn)，宜采用成形鐓粗。鐓粗后的坯料尺寸應(yīng)符合下列條件：用成形鐓粗。鐓粗后的坯料尺寸應(yīng)符合下列條件：11HH 11DD dd (a)(b) 圖圖7.23輪轂高凸緣大的鍛件輪轂高凸緣大的鍛件(a)坯

51、料坯料(b)鍛件鍛件第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.5.27.5.2長(zhǎng)軸類模鍛件制坯工步選擇長(zhǎng)軸類模鍛件制坯工步選擇 長(zhǎng)軸類模鍛件有直長(zhǎng)軸件、彎曲軸件、長(zhǎng)軸類模鍛件有直長(zhǎng)軸件、彎曲軸件、帶枝芽長(zhǎng)軸件和帶叉長(zhǎng)軸件等。由于形帶枝芽長(zhǎng)軸件和帶叉長(zhǎng)軸件等。由于形狀的需要，長(zhǎng)軸類模鍛件的模鍛工序有狀的需要，長(zhǎng)軸類模鍛件的模鍛工序有拔長(zhǎng)、滾擠、彎曲、成形等制坯工步。拔長(zhǎng)、滾擠、彎曲、成形等制坯工步。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程表表7.6 長(zhǎng)軸類模鍛件制坯工步示例長(zhǎng)軸類模鍛件制坯工步示例拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)滾擠滾擠1直長(zhǎng)軸鍛直長(zhǎng)軸鍛件件制坯工步說(shuō)明制坯工步說(shuō)明制坯工步簡(jiǎn)圖制坯工步簡(jiǎn)圖模鍛件簡(jiǎn)圖模

52、鍛件簡(jiǎn)圖模鍛件類型模鍛件類型第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程拔長(zhǎng)滾擠彎曲2彎曲軸鍛件拔長(zhǎng)成形預(yù)鍛3帶枝芽長(zhǎng)軸件第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)滾擠滾擠預(yù)鍛預(yù)鍛4帶帶叉長(zhǎng)叉長(zhǎng)軸件軸件按金屬流動(dòng)效率，長(zhǎng)軸類模鍛件制坯工按金屬流動(dòng)效率，長(zhǎng)軸類模鍛件制坯工步的優(yōu)先次序是：拔長(zhǎng)、滾擠、卡壓。為步的優(yōu)先次序是：拔長(zhǎng)、滾擠、卡壓。為了得到彎曲軸模鍛件或帶枝芽、帶叉長(zhǎng)軸了得到彎曲軸模鍛件或帶枝芽、帶叉長(zhǎng)軸件，還要用到彎曲和成形工步。件，還要用到彎曲和成形工步。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 拔長(zhǎng)、滾擠和卡壓三種制坯工步，拔長(zhǎng)、滾擠和卡壓三種制坯工步，以以“計(jì)算毛坯計(jì)算毛坯”

53、為基礎(chǔ)，參照經(jīng)驗(yàn)和圖為基礎(chǔ)，參照經(jīng)驗(yàn)和圖表資料，結(jié)合具體生產(chǎn)情況確定。表資料，結(jié)合具體生產(chǎn)情況確定。 也可用經(jīng)驗(yàn)類比法選定制坯工步。也可用經(jīng)驗(yàn)類比法選定制坯工步。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 一般計(jì)算步驟為：一般計(jì)算步驟為：1 1、繪制計(jì)算毛坯的截面圖和直徑圖、繪制計(jì)算毛坯的截面圖和直徑圖以模鍛件圖為依據(jù)，沿模鍛件軸線作若以模鍛件圖為依據(jù)，沿模鍛件軸線作若干個(gè)橫截面，計(jì)算出每個(gè)橫截面的面積，干個(gè)橫截面，計(jì)算出每個(gè)橫截面的面積，同時(shí)加上飛邊處的金屬面積。同時(shí)加上飛邊處的金屬面積。 飛鍛計(jì)FFF2 式中：式中：計(jì)算毛坯的截面積；計(jì)算毛坯的截面積；模鍛件的截面積；模鍛件的截面積； 飛邊充

54、滿系數(shù)，形狀簡(jiǎn)單的模鍛件取飛邊充滿系數(shù)，形狀簡(jiǎn)單的模鍛件取0.30.5，形狀，形狀復(fù)雜的取復(fù)雜的取0.50.8；飛邊槽的截面積。飛邊槽的截面積。計(jì)F鍛F飛F第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 計(jì)算毛坯的截面圖計(jì)算毛坯的截面圖( (如右圖）就是以模鍛如右圖）就是以模鍛件軸線為橫坐標(biāo)，計(jì)算毛坯的截面積為縱坐件軸線為橫坐標(biāo)，計(jì)算毛坯的截面積為縱坐標(biāo)繪出的曲線。該曲線下的面積就是計(jì)算毛標(biāo)繪出的曲線。該曲線下的面積就是計(jì)算毛坯的體積。坯的體積。 計(jì)算毛坯的直徑圖是以模鍛件軸線為對(duì)計(jì)算毛坯的直徑圖是以模鍛件軸線為對(duì)稱軸，計(jì)算毛坯的半徑為縱坐標(biāo)繪出的對(duì)稱軸，計(jì)算毛坯的半徑為縱坐標(biāo)繪出的對(duì)稱曲線。稱曲線

55、。一張完整的計(jì)算毛坯圖包括三個(gè)部分，一張完整的計(jì)算毛坯圖包括三個(gè)部分，即模鍛件的主視圖、截面圖和直徑圖（圖即模鍛件的主視圖、截面圖和直徑圖（圖7.247.24）。）。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程 圖圖7.24 計(jì)算毛坯圖計(jì)算毛坯圖第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程2 2、計(jì)算平均直徑、計(jì)算平均直徑將計(jì)算毛坯的體積除以模鍛件長(zhǎng)度或模鍛將計(jì)算毛坯的體積除以模鍛件長(zhǎng)度或模鍛件計(jì)算坯料長(zhǎng)度，可得到平均截面積，再確定件計(jì)算坯料長(zhǎng)度，可得到平均截面積，再確定其計(jì)算平均直徑。其計(jì)算平均直徑。 第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程第第7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程3 3、確定計(jì)算毛坯的

56、頭部及桿部、確定計(jì)算毛坯的頭部及桿部將平均截面積和平均直徑在圖上用虛線繪出。將平均截面積和平均直徑在圖上用虛線繪出。凡是大于平均直徑的部分稱為頭部，反之稱為桿部。凡是大于平均直徑的部分稱為頭部，反之稱為桿部。 如果選用的坯料直徑恰與計(jì)算毛坯的平均直徑如果選用的坯料直徑恰與計(jì)算毛坯的平均直徑相等，并且不制坯，模鍛時(shí)將導(dǎo)致頭部金屬不足而相等，并且不制坯，模鍛時(shí)將導(dǎo)致頭部金屬不足而桿部金屬多余。桿部金屬多余。應(yīng)選擇合適的坯料直徑和制坯工步。應(yīng)選擇合適的坯料直徑和制坯工步。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程4 4、計(jì)算工藝過(guò)程繁重系、計(jì)算工藝過(guò)程繁重系 制坯工步的難易程度可用金屬變形工藝過(guò)程制坯

57、工步的難易程度可用金屬變形工藝過(guò)程繁重系數(shù)描述：繁重系數(shù)描述： （7-117-11） （7-127-12） （7-137-13）均ddmax均計(jì)dL桿拐LddKmin maxd均d第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程式中式中 金屬流入頭部的繁重系數(shù)；金屬流入頭部的繁重系數(shù)；d dmaxmax計(jì)算毛坯的最大直徑；計(jì)算毛坯的最大直徑； d d均均計(jì)算毛坯的平均直徑；計(jì)算毛坯的平均直徑； 金屬沿軸向變形的繁重系數(shù)；金屬沿軸向變形的繁重系數(shù)；d dminmin計(jì)算毛坯的最小直徑；計(jì)算毛坯的最小直徑；K K計(jì)算毛坯的桿部斜率；計(jì)算毛坯的桿部斜率；d d拐拐計(jì)算毛坯的拐點(diǎn)處直徑，可由拐點(diǎn)計(jì)算毛坯的拐點(diǎn)

58、處直徑，可由拐點(diǎn)處截面積來(lái)?yè)Q算。處截面積來(lái)?yè)Q算。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程5 5、查表確定制坯工步、查表確定制坯工步 據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)繪制的工步方案如圖據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)繪制的工步方案如圖7.257.25。制坯工步的難易程。制坯工步的難易程度還與鍛件質(zhì)量有關(guān)。度還與鍛件質(zhì)量有關(guān)。圖圖7.25 長(zhǎng)軸類模鍛件制坯工步選擇圖長(zhǎng)軸類模鍛件制坯工步選擇圖第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程7.5.37.5.3頂鐓類模鍛件變形工步確定頂鐓類模鍛件變形工步確定 在平鍛機(jī)上可進(jìn)行的基本工步有：鐓粗（又稱在平鍛機(jī)上可進(jìn)行的基本工步有：鐓粗（又稱聚集）、成形、沖孔、穿孔、切斷和切邊等。聚集）、成形、沖孔、穿孔

59、、切斷和切邊等。平鍛工藝過(guò)程設(shè)計(jì)就是為了鍛出各種各樣的平平鍛工藝過(guò)程設(shè)計(jì)就是為了鍛出各種各樣的平鍛件，將各種工步選配組合。鍛件，將各種工步選配組合。 在平鍛機(jī)上常見(jiàn)的工藝過(guò)程有以下幾種：一次在平鍛機(jī)上常見(jiàn)的工藝過(guò)程有以下幾種：一次鐓粗鐓粗成形，二次鐓粗成形，二次鐓粗成形，三次鐓粗成形，三次鐓粗成形，成形，沖孔成形沖孔成形穿孔，鐓粗穿孔，鐓粗沖孔成形沖孔成形穿孔等。穿孔等。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程1 1、局部鐓粗規(guī)則、局部鐓粗規(guī)則 局部鐓粗是平鍛機(jī)上模鍛的基本工步。局部鐓粗是平鍛機(jī)上模鍛的基本工步。 與立式鍛壓設(shè)備上的一些局部鐓粗工步與立式鍛壓設(shè)備上的一些局部鐓粗工步的根本區(qū)別是

60、，棒料并非自由放入模膛，的根本區(qū)別是，棒料并非自由放入模膛，而是在局部夾緊的情況下金屬變形，因而是在局部夾緊的情況下金屬變形，因此成形過(guò)程較為穩(wěn)定。此成形過(guò)程較為穩(wěn)定。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程2 2、聚集工步的計(jì)算、聚集工步的計(jì)算 生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)坯料變形部分的長(zhǎng)徑比大生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)坯料變形部分的長(zhǎng)徑比大于允許值的情況，不能在一次鐓粗中完成成形。于允許值的情況，不能在一次鐓粗中完成成形。要按照第二、第三鐓粗規(guī)則進(jìn)行逐次聚集，直要按照第二、第三鐓粗規(guī)則進(jìn)行逐次聚集，直到滿足第一規(guī)則時(shí)為止。到滿足第一規(guī)則時(shí)為止。第第7 7章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程3 3孔類模鍛件變形工步確定孔類