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。由于模膛對金屬坯料流動的限制，從產(chǎn)生塑性流動。由于模膛對金屬坯料流動的限制，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。 模鍛過程：模鍛過程：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檢驗檢驗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、尺寸準確，更接近于成品的鍛件，且鍛造流線比較準確，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。約材料和切削加工工時。 (4)操作簡便，質(zhì)量易于控制，生產(chǎn)過

3、程易實現(xiàn)機操作簡便，質(zhì)量易于控制，生產(chǎn)過程易實現(xiàn)機械化、自動化。械化、自動化。 (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。鍛模制造工藝復(fù)雜，制造成本高、周期長。 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)變形而達到合理：使坯料預(yù)變形而達到合理分配，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:對于形狀復(fù)雜、精度要求較對于形狀復(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)計模鍛件圖設(shè)計模鍛件圖l計算坯料尺寸計算坯料尺寸l確定變形工步確定變形工步l設(shè)計鍛模設(shè)計鍛模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，或鍛錘依據(jù)：零件的形狀尺寸和鍛件的精度等級，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：減少鍛造時金屬流動的摩擦阻力內(nèi)圓角：減少鍛造時金屬流動的摩擦阻力 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，厚度時，厚度S=48 mm。 當(dāng)孔徑當(dāng)孔徑d3d時時,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計計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、滾擠制坯。：一般拔長、滾擠制坯。 D坯坯1.13(KFmax)1/3 k 模膛系數(shù)：不

7、制坯或有拔長工步時模膛系數(shù)：不制坯或有拔長工步時, k=1； 有滾擠工步時，有滾擠工步時，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：用來獲得模鍛件某些平行平面的精確尺寸。平面精壓：用來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、差可達精壓后模鍛件的尺寸精度公差可達0.100.25 mm，表，表面粗糙度面粗糙度Ra值為值為1.250.63m。一般不再進行切削加工。一般不再進行切削加工。 l錘上模鍛具有工藝適應(yīng)性廣的特點，但錘上模鍛具有工藝適應(yīng)性廣的特點，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)，工作時震動和噪音大，能源消耗多，勞動作時震動和噪音大，能源消耗多，勞動條件差。條件差。 曲柄壓力機（簡稱曲柄壓力機）l曲柄壓力機曲柄壓力機:Crank Press l楔式熱模鍛壓力機。楔式熱模鍛壓力機。 l 工作時震動和噪音小，勞動條件大為改善。工作時震動和噪音小，勞動條件大為改善。 l 便于實現(xiàn)機械化

9、和自動化，且具有很高的生產(chǎn)率。便于實現(xiàn)機械化和自動化，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)逐步進行。變形應(yīng)逐步進行。 l 設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，而且由于滑塊的行程和壓設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，而且由于滑塊的行程和壓力不能在鍛造過程中調(diào)節(jié)，因而不能進行拔長、滾力不能在鍛造過程中調(diào)節(jié)，因而不能進行拔長、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-活動凹?；顒影寄?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，也可進行壓肩、沖孔、彎也可進行壓肩、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。簡單鍛件只需一個工步簡單鍛件只需一個工步完成。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模膛中逐步變序放入幾個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行鍛造的變形能進行鍛造 。 摩擦螺旋壓力機：機械摩擦傳動摩擦螺旋壓力機：機械摩擦傳動 液壓螺旋壓力機：液壓傳動。液壓螺旋壓力機：液壓傳動。 l 具有鍛

11、錘和壓力機雙重工作特性。具有鍛錘和壓力機雙重工作特性。 行程速度行程速度0.51.0 m/s，介于模鍛錘和曲柄壓力機之間，介于模鍛錘和曲柄壓力機之間。 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，有壓力機的特點。坯料變形中的抗力由封閉框架承受，有壓力機的特點。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，又可進行校正、精整、切邊、沖孔等終鍛等成形工序，又可進行校正、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，一般只進行單模膛鍛造。承受偏心載荷的能力差，一般只進行單模膛