熱鍛溫鍛成型工藝ppt課件

1、熱鍛、溫鍛成型工藝熱鍛、溫鍛成型工藝主講人：張振純n1. 熱、冷、溫鍛工藝的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比熱、冷、溫鍛工藝的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比n鍛造可根據(jù)是否采用模具而分為模鍛與自由鍛兩大類(lèi)。緊固件鍛造鍛造可根據(jù)是否采用模具而分為模鍛與自由鍛兩大類(lèi)。緊固件鍛造成型全部為模鍛。成型全部為模鍛。n模鍛又可根據(jù)金屬材料塑性變形時(shí)的溫度不同分為熱鍛、冷鍛與溫模鍛又可根據(jù)金屬材料塑性變形時(shí)的溫度不同分為熱鍛、冷鍛與溫鍛三類(lèi)。將金屬材料加熱至尚未產(chǎn)生過(guò)燒或過(guò)熱缺陷的很高的溫度鍛三類(lèi)。將金屬材料加熱至尚未產(chǎn)生過(guò)燒或過(guò)熱缺陷的很高的溫度下進(jìn)行塑性成型時(shí)下進(jìn)行塑性成型時(shí),稱(chēng)為熱鍛稱(chēng)為熱鍛;金屬材料不經(jīng)加熱金屬材料不經(jīng)加熱,在常溫下進(jìn)行塑性

2、在常溫下進(jìn)行塑性成型時(shí)成型時(shí), 稱(chēng)為冷鍛稱(chēng)為冷鍛;將金屬材料加熱至尚未產(chǎn)生強(qiáng)烈氧化的較高的溫將金屬材料加熱至尚未產(chǎn)生強(qiáng)烈氧化的較高的溫度下進(jìn)行塑性成型時(shí)度下進(jìn)行塑性成型時(shí), 稱(chēng)為溫鍛。三類(lèi)模鍛工藝的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表稱(chēng)為溫鍛。三類(lèi)模鍛工藝的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表36-5。n2 適用于緊固件成型的熱模鍛工藝類(lèi)型、特點(diǎn)及成型原理適用于緊固件成型的熱模鍛工藝類(lèi)型、特點(diǎn)及成型原理n 熱模鍛可以根據(jù)塑性變形方式與所用成型設(shè)備的不同分為多種熱模鍛可以根據(jù)塑性變形方式與所用成型設(shè)備的不同分為多種工藝類(lèi)型。其中工藝類(lèi)型。其中,適用于緊固件成型的工藝類(lèi)型、特點(diǎn)及其簡(jiǎn)要成型適用于緊固件成型的工藝類(lèi)型、特點(diǎn)及其簡(jiǎn)要成型原理見(jiàn)表

3、原理見(jiàn)表36-6。n3.異形緊固件開(kāi)式熱模鍛簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)式模鍛）異形緊固件開(kāi)式熱模鍛簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)式模鍛）n3.1開(kāi)式熱模鍛的工藝流程、設(shè)備與工模具開(kāi)式熱模鍛的工藝流程、設(shè)備與工模具n 以吊環(huán)螺釘開(kāi)式模鍛的工藝流程為例以吊環(huán)螺釘開(kāi)式模鍛的工藝流程為例,一般為：下料一般為：下料加熱加熱制坯制坯（預(yù)鍛）（預(yù)鍛）終鍛終鍛切邊與沖孔切邊與沖孔（熱校正）（熱校正）鍛后熱處理鍛后熱處理清理清理（冷校正）（冷校正）檢驗(yàn)檢驗(yàn);帶括號(hào)者為非必選工序。帶括號(hào)者為非必選工序。n吊環(huán)螺釘?shù)醐h(huán)螺釘GB/T 8251988的材料為的材料為20鋼或鋼或25鋼鋼;規(guī)格范圍為：規(guī)格范圍為：M8M1006。其開(kāi)式模鍛各工序所用設(shè)備及工、模具見(jiàn)

4、表。其開(kāi)式模鍛各工序所用設(shè)備及工、模具見(jiàn)表36-7。n3.2三種設(shè)備上開(kāi)式熱模鍛的模具結(jié)構(gòu)三種設(shè)備上開(kāi)式熱模鍛的模具結(jié)構(gòu)n a.熱模鍛曲柄壓力機(jī)上開(kāi)式熱模鍛的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖熱模鍛曲柄壓力機(jī)上開(kāi)式熱模鍛的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖, 見(jiàn)圖見(jiàn)圖36-36。n由于熱模鍛曲柄壓力機(jī)上工作較平穩(wěn)由于熱模鍛曲柄壓力機(jī)上工作較平穩(wěn),n振動(dòng)小振動(dòng)小,因此可以采用由許多零件裝配而因此可以采用由許多零件裝配而n成的組合式通用模架。成的組合式通用模架。 n通用模架上設(shè)有通用模架上設(shè)有4個(gè)工位個(gè)工位,中間兩個(gè)工中間兩個(gè)工n位上設(shè)有上、下頂件桿位上設(shè)有上、下頂件桿,是預(yù)鍛與終鍛工是預(yù)鍛與終鍛工n位位;兩側(cè)的工位上不設(shè)置上、下頂桿，可兩

5、側(cè)的工位上不設(shè)置上、下頂桿，可n設(shè)計(jì)成鐓粗或卡壓等制坯工位。設(shè)計(jì)成鐓粗或卡壓等制坯工位。n改換鍛件規(guī)格或品種時(shí)改換鍛件規(guī)格或品種時(shí),只需更換相應(yīng)只需更換相應(yīng)n的模塊的模塊,裝置、調(diào)整方便裝置、調(diào)整方便,模塊定位準(zhǔn)確。模塊定位準(zhǔn)確。n b.模鍛錘上開(kāi)式熱模鍛的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖, 見(jiàn)圖36-37。n 由于模鍛錘工作時(shí)有強(qiáng)烈振動(dòng),不能采用組合式模具,只能采用上、下對(duì)開(kāi)的整體式模 塊。n 模塊上可設(shè)置16個(gè)不同工步的模槽。中部設(shè)預(yù)、終鍛模槽;當(dāng)不需要預(yù)鍛工步時(shí),終鍛模槽的受力中心應(yīng)與錘桿的中心線(xiàn)重合;左右兩側(cè)可根據(jù)需要設(shè)置鐓粗、拔長(zhǎng)、滾擠、彎曲、切斷等模槽。n 上、下模塊用燕尾、楔、鍵與錘頭和下砧進(jìn)行安裝

6、與定位,用薄墊片進(jìn)行位置微調(diào)。 n c.螺旋壓力機(jī)上開(kāi)式模鍛模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 36-38。n 由于螺旋壓力機(jī)工作時(shí)振動(dòng)較小,因此一般多采用組合式通用模架。n 由于螺旋壓力機(jī)承受偏心載荷的能力較差,因此一般情況下只能在螺桿的中心設(shè)置一個(gè)終n鍛工位;制坯工序需在空氣錘或輥鍛機(jī)上完成。特殊情況下,也允許在終鍛工位兩側(cè)設(shè)置模鍛力n很小的制坯工位,如鐓粗、卡壓等工位。n終鍛模塊一般用燕尾、楔、鍵等與模架的上、下模板安裝、定位;也可采用壓板、螺釘進(jìn)行安裝、固定。n3.3 吊環(huán)螺釘開(kāi)式模鍛工藝實(shí)吊環(huán)螺釘開(kāi)式模鍛工藝實(shí)例例n以以GB/T 825 M10小規(guī)格吊環(huán)小規(guī)格吊環(huán)n螺釘在模鍛錘上進(jìn)行開(kāi)式模鍛螺釘在模

7、鍛錘上進(jìn)行開(kāi)式模鍛成成n型為例型為例,其冷坯料尺寸圖、熱其冷坯料尺寸圖、熱鍛件鍛件n簡(jiǎn)圖及模具簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)圖及模具簡(jiǎn)圖, 見(jiàn)圖見(jiàn)圖36-39。n模鍛方案的選定：小規(guī)格吊環(huán)模鍛方案的選定：小規(guī)格吊環(huán)螺釘宜采用一模多件并且調(diào)頭螺釘宜采用一模多件并且調(diào)頭模鍛方案模鍛方案;一模多件可提高一模多件可提高n生產(chǎn)率生產(chǎn)率,調(diào)頭模鍛可省去夾鉗調(diào)頭模鍛可省去夾鉗料頭料頭,節(jié)約原材料。由圖節(jié)約原材料。由圖36-39可見(jiàn)可見(jiàn),坯料的下料長(zhǎng)度為坯料的下料長(zhǎng)度為315mm;一根長(zhǎng)棒料整體加熱一根長(zhǎng)棒料整體加熱后始鍛溫度后始鍛溫度1250）,可連可連續(xù)鍛出續(xù)鍛出4個(gè)吊環(huán)螺釘始鍛溫個(gè)吊環(huán)螺釘始鍛溫度不低于度不低于800）。）。n

8、模鍛工步的選定：為盡量減少毛邊損失模鍛工步的選定：為盡量減少毛邊損失,選用了滾擠制坯工步見(jiàn)選用了滾擠制坯工步見(jiàn)圖圖36-39,模具圖左側(cè)模具圖左側(cè)n模槽為滾擠模槽）模槽為滾擠模槽）;由于滾擠工步需多次翻轉(zhuǎn)由于滾擠工步需多次翻轉(zhuǎn)90 ? 鍛打鍛打,因此可同時(shí)因此可同時(shí)去除棒料表面的氧化皮。為了保證吊環(huán)孔的順利成型去除棒料表面的氧化皮。為了保證吊環(huán)孔的順利成型,并為了提高并為了提高終鍛模槽的使用壽命終鍛模槽的使用壽命,選用了預(yù)鍛工步見(jiàn)圖選用了預(yù)鍛工步見(jiàn)圖36-39,模具圖中部右側(cè)模具圖中部右側(cè)的模槽為預(yù)鍛模槽的模槽為預(yù)鍛模槽;預(yù)鍛模槽沒(méi)有毛邊槽）。終鍛完成后預(yù)鍛模槽沒(méi)有毛邊槽）。終鍛完成后,一模兩

9、件一模兩件仍連在一起仍連在一起;因而因而,一模多件方案時(shí)一模多件方案時(shí),必須設(shè)置切斷工步圖必須設(shè)置切斷工步圖36-39中中,模具的右前角處設(shè)有切斷模槽）。對(duì)于一模多件調(diào)頭模鍛方案模具的右前角處設(shè)有切斷模槽）。對(duì)于一模多件調(diào)頭模鍛方案,模模鍛操作的順序是：鍛出兩件后首先切掉一件鍛操作的順序是：鍛出兩件后首先切掉一件,留一件作夾鉗頭用留一件作夾鉗頭用,暫暫不切下不切下;調(diào)頭鍛出另兩件后調(diào)頭鍛出另兩件后,將連在一起的將連在一起的3個(gè)鍛件全部切離。個(gè)鍛件全部切離。n設(shè)備選定：選用設(shè)備選定：選用1t模鍛錘。模鍛錘。n4 螺母閉式熱模鍛螺母閉式熱模鍛n(yōu)4.1螺母在三種常用設(shè)備上閉式熱模鍛的工藝流程與各工序

10、對(duì)比螺母在三種常用設(shè)備上閉式熱模鍛的工藝流程與各工序?qū)Ρ萵 螺母閉式熱模鍛的一般工藝流程為：（下料）螺母閉式熱模鍛的一般工藝流程為：（下料）加熱加熱（制坯）（制坯）終鍛終鍛（沖孔）（沖孔）鍛后熱處理鍛后熱處理清理清理檢驗(yàn)檢驗(yàn);其中其中,帶括號(hào)的工序帶括號(hào)的工序在平鍛機(jī)閉式熱模鍛螺母的工藝流程中不需設(shè)置。在平鍛機(jī)閉式熱模鍛螺母的工藝流程中不需設(shè)置。n三種常用設(shè)備上閉式熱模鍛螺母時(shí)三種常用設(shè)備上閉式熱模鍛螺母時(shí),各工序的特點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表各工序的特點(diǎn)對(duì)比見(jiàn)表36-8。n4.2 平鍛機(jī)上閉式熱模鍛圓螺母工藝與模具平鍛機(jī)上閉式熱模鍛圓螺母工藝與模具n圖圖36-40所示為所示為GB/T 8101988 M 8

11、02小圓螺母的平鍛模具簡(jiǎn)圖、小圓螺母的平鍛模具簡(jiǎn)圖、平鍛工步尺寸圖及熱棒料尺寸圖。小圓螺母的材料為平鍛工步尺寸圖及熱棒料尺寸圖。小圓螺母的材料為45鋼。鋼。n工藝過(guò)程為：長(zhǎng)棒料端部加熱長(zhǎng)棒料上被加熱段的長(zhǎng)度工藝過(guò)程為：長(zhǎng)棒料端部加熱長(zhǎng)棒料上被加熱段的長(zhǎng)度,可鍛制可鍛制35個(gè)螺母?jìng)€(gè)螺母,始鍛溫度為始鍛溫度為1200）沖孔終成型同時(shí)完成擴(kuò)徑輔助工步?jīng)_孔終成型同時(shí)完成擴(kuò)徑輔助工步根據(jù)平鍛工藝規(guī)范根據(jù)平鍛工藝規(guī)范,對(duì)孔徑相對(duì)較大的通孔件對(duì)孔徑相對(duì)較大的通孔件,選定的坯料直徑應(yīng)小選定的坯料直徑應(yīng)小于鍛件的孔徑于鍛件的孔徑;為保證在下一個(gè)穿孔工步后長(zhǎng)棒料上不形成臺(tái)階為保證在下一個(gè)穿孔工步后長(zhǎng)棒料上不形成臺(tái)

12、階,必須必須在終成型工步中將棒料與鍛件連接面處的直徑擴(kuò)大至與孔徑相等）在終成型工步中將棒料與鍛件連接面處的直徑擴(kuò)大至與孔徑相等）穿孔工步穿孔工步鍛后熱處理鍛后熱處理清理清理檢驗(yàn)。檢驗(yàn)。n平鍛設(shè)備為平鍛設(shè)備為8000kN垂直分模平鍛機(jī)。在平鍛機(jī)上鍛制通孔件時(shí)垂直分模平鍛機(jī)。在平鍛機(jī)上鍛制通孔件時(shí),長(zhǎng)棒長(zhǎng)棒料的送進(jìn)位置用設(shè)備上的前擋板定位。料的送進(jìn)位置用設(shè)備上的前擋板定位。n4.3 螺旋壓力機(jī)上閉式熱模鍛大規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)六角螺母工藝與模具螺旋壓力機(jī)上閉式熱模鍛大規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)六角螺母工藝與模具n圖圖36-41所示為所示為GB/T 412000 M36 六角螺母六角螺母 C級(jí)在摩擦螺旋壓力機(jī)級(jí)在摩擦螺旋壓力機(jī)上

13、進(jìn)行閉式模鍛的工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖。上進(jìn)行閉式模鍛的工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖。n工藝過(guò)程為：下料棒料剪床或沖床上冷剪）工藝過(guò)程為：下料棒料剪床或沖床上冷剪）加熱始鍛溫度為加熱始鍛溫度為1 200）鐓粗在鐓粗在630kN沖床上鐓粗去除氧化皮）沖床上鐓粗去除氧化皮）閉式終鍛選閉式終鍛選用用3000kN摩擦螺旋壓力機(jī)）摩擦螺旋壓力機(jī)）沖孔在沖孔在1 000kN沖床上沖除沖孔連沖床上沖除沖孔連皮）。皮）。 n圖圖36-42為在摩擦螺旋壓力機(jī)上進(jìn)行閉式模鍛大規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)六角螺母的為在摩擦螺旋壓力機(jī)上進(jìn)行閉式模鍛大規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)六角螺母的終鍛模具簡(jiǎn)圖。終鍛模具簡(jiǎn)圖。 n4.4沖床上閉式熱模鍛六角沖床上閉式熱模鍛六角法蘭面螺母工藝與模具

14、法蘭面螺母工藝與模具n圖圖36-43所示為在沖床上閉所示為在沖床上閉式熱模鍛式熱模鍛GB/T 6177.12000 M20六角法蘭面螺母六角法蘭面螺母(10級(jí)級(jí))的工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖。螺的工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖。螺母材料為母材料為40Gr鋼。鋼。n工藝過(guò)程為：下料冷拔料工藝過(guò)程為：下料冷拔料或熱軋棒料剝皮或熱軋棒料剝皮,精密下料精密下料,嚴(yán)格控制坯料體積偏差）嚴(yán)格控制坯料體積偏差）加熱中頻加熱加熱中頻加熱, 始鍛溫度始鍛溫度為為1050）制坯在制坯在630kN沖床上鐓粗去除氧化沖床上鐓粗去除氧化皮）皮）終鍛在終鍛在1600kN沖沖床上閉式?jīng)_孔終鍛成型）床上閉式?jīng)_孔終鍛成型）沖孔與精整在沖孔與精整在800kN沖

15、床沖床上沖孔同時(shí)精整內(nèi)孔與下端上沖孔同時(shí)精整內(nèi)孔與下端面上的倒角）面上的倒角）鍛后熱處理鍛后熱處理(10級(jí)級(jí))與表面處理與表面處理(氧化氧化)清理清理檢驗(yàn)。檢驗(yàn)。n圖圖36-44為在沖床上進(jìn)行為在沖床上進(jìn)行閉式模鍛六角法蘭面螺母閉式模鍛六角法蘭面螺母的閉式模鍛模具簡(jiǎn)圖。的閉式模鍛模具簡(jiǎn)圖。n5.螺栓或螺釘熱頂鐓螺栓或螺釘熱頂鐓n5.1螺栓或螺釘熱頂鐓的工步類(lèi)型與工步數(shù)量選定螺栓或螺釘熱頂鐓的工步類(lèi)型與工步數(shù)量選定n螺栓或螺釘熱頂鐓的工步類(lèi)型：適用于螺栓或螺釘熱頂鐓的工步有自螺栓或螺釘熱頂鐓的工步類(lèi)型：適用于螺栓或螺釘熱頂鐓的工步有自由頂鐓與在凸模上由頂鐓與在凸模上n錐臺(tái)形模槽中頂鐓簡(jiǎn)稱(chēng)聚料兩種

16、類(lèi)型錐臺(tái)形模槽中頂鐓簡(jiǎn)稱(chēng)聚料兩種類(lèi)型,如圖如圖36-45所示。自由頂鐓所示。自由頂鐓時(shí)時(shí),棒料上的變形段圖棒料上的變形段圖n36-45 a中中l(wèi)0段在不受段在不受n模具約束的情況下模具約束的情況下,不會(huì)不會(huì)n因產(chǎn)生軸向失穩(wěn)而彎曲因產(chǎn)生軸向失穩(wěn)而彎曲,n可單工步頂鐓成型。在可單工步頂鐓成型。在n凸模上的錐臺(tái)形模槽中凸模上的錐臺(tái)形模槽中n頂鐓時(shí)頂鐓時(shí),棒料上的變形段棒料上的變形段n（圖（圖36-45 b中中l(wèi)0段雖段雖n然會(huì)因軸向失穩(wěn)而彎曲然會(huì)因軸向失穩(wěn)而彎曲;n但因受錐臺(tái)側(cè)壁的限制但因受錐臺(tái)側(cè)壁的限制,n僅產(chǎn)生允許程度內(nèi)的彎僅產(chǎn)生允許程度內(nèi)的彎n曲曲,而不會(huì)生成折紋。而不會(huì)生成折紋。n自由頂鐓的

17、應(yīng)用限制條件：為了保證棒料上的變形段圖自由頂鐓的應(yīng)用限制條件：為了保證棒料上的變形段圖36-45 a中中l(wèi)0段在頂鐓過(guò)程段在頂鐓過(guò)程n中不會(huì)因產(chǎn)生軸向失穩(wěn)而彎曲中不會(huì)因產(chǎn)生軸向失穩(wěn)而彎曲,必須限制變形段的長(zhǎng)徑比必須限制變形段的長(zhǎng)徑比l0 / d0;自自由頂鐓時(shí)由頂鐓時(shí), l0 / d0的最大允許值見(jiàn)表的最大允許值見(jiàn)表36-9。表中。表中,平?jīng)_頭用于頭部頂平?jīng)_頭用于頭部頂面基本為平面的各種螺栓包括凹穴頭螺栓）面基本為平面的各種螺栓包括凹穴頭螺栓）;沖孔沖頭用于頭部沖孔沖頭用于頭部有凹槽如內(nèi)六角的各種螺釘。采用沖孔沖頭頂鐓時(shí)有凹槽如內(nèi)六角的各種螺釘。采用沖孔沖頭頂鐓時(shí),變形段軸變形段軸向失穩(wěn)的傾向

18、比采用平?jīng)_頭時(shí)大。向失穩(wěn)的傾向比采用平?jīng)_頭時(shí)大。沖頭型式?jīng)_頭型式料徑料徑 / mm棒料下料后的端面斜度棒料下料后的端面斜度 0 ? 03 ? 0（鋸切、車(chē)）（鋸切、車(chē)）3 ? 06 ? 0（剪切）（剪切）平?jīng)_頭平?jīng)_頭 502.5+0.01 d02.+0.01 d0 5032.5沖孔沖頭沖孔沖頭 501.5+0.01 d01+0.01 d0 5021.5nC.螺栓或螺釘熱頂鐓的工步數(shù)量的選定：對(duì)于絕大多數(shù)類(lèi)型的螺栓螺栓或螺釘熱頂鐓的工步數(shù)量的選定：對(duì)于絕大多數(shù)類(lèi)型的螺栓或螺釘或螺釘,由于其頭部的由于其頭部的n體積相對(duì)較小體積相對(duì)較小,一般情況下其一般情況下其l0 /d0值均滿(mǎn)足自由頂鐓的限制條件

19、值均滿(mǎn)足自由頂鐓的限制條件,即即只需自由頂鐓一個(gè)工步即可終鍛成型只需自由頂鐓一個(gè)工步即可終鍛成型;但是但是,對(duì)于少數(shù)頭部體積相對(duì)對(duì)于少數(shù)頭部體積相對(duì)較大的螺栓或螺釘較大的螺栓或螺釘,如六角頭蓋形螺栓、扁圓頭方頸螺栓、如六角頭蓋形螺栓、扁圓頭方頸螺栓、T形槽用形槽用螺栓等螺栓等,由于其頭部體積相對(duì)較大由于其頭部體積相對(duì)較大,l0 /d0不能滿(mǎn)足自由頂鐓的限制條不能滿(mǎn)足自由頂鐓的限制條件件,必須采用兩工步成型工藝必須采用兩工步成型工藝,即聚料即聚料自由頂鐓終鍛成型。自由頂鐓終鍛成型。nD.錐臺(tái)形模槽尺寸的限制條件：在圖錐臺(tái)形模槽尺寸的限制條件：在圖36-45 b)中中,為保證為保證l0段在頂鐓段在

20、頂鐓的全過(guò)程中僅產(chǎn)生允許程度內(nèi)的彎曲的全過(guò)程中僅產(chǎn)生允許程度內(nèi)的彎曲,而不會(huì)產(chǎn)生折紋而不會(huì)產(chǎn)生折紋,必須對(duì)錐臺(tái)必須對(duì)錐臺(tái)大端直徑大端直徑d1與敞開(kāi)段長(zhǎng)度與敞開(kāi)段長(zhǎng)度l1的尺寸范圍進(jìn)行限制。限制條件為：當(dāng)?shù)某叽绶秶M(jìn)行限制。限制條件為：當(dāng)選定選定d1=1.5 d0時(shí)時(shí), l12d0;當(dāng)選定當(dāng)選定d1=1.25 d0時(shí)時(shí), l13d0。nE. 錐臺(tái)形模槽設(shè)計(jì)要點(diǎn)：首先選定錐臺(tái)的大端直徑錐臺(tái)形模槽設(shè)計(jì)要點(diǎn)：首先選定錐臺(tái)的大端直徑d1和小端直徑和小端直徑d2。d1按上述限制條件選定按上述限制條件選定; d2=（1.051.2d0。其次根據(jù)變。其次根據(jù)變形前后體積相等形前后體積相等,并考慮錐臺(tái)體積比變形

21、段體積大并考慮錐臺(tái)體積比變形段體積大56）%的原的原則則,計(jì)算出錐臺(tái)高度和計(jì)算出錐臺(tái)高度和l1;最后校核最后校核l1是否滿(mǎn)足限制條件是否滿(mǎn)足限制條件;若不滿(mǎn)足時(shí)若不滿(mǎn)足時(shí),應(yīng)重新選定。應(yīng)重新選定。 n5.2兩種常用設(shè)備上熱頂鐓螺栓、螺釘?shù)墓に嚵鞒膛c優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比兩種常用設(shè)備上熱頂鐓螺栓、螺釘?shù)墓に嚵鞒膛c優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比n 在螺旋壓力機(jī)或沖床上熱頂鐓螺栓、螺釘?shù)墓に嚵鞒袒鞠嗤诼菪龎毫C(jī)或沖床上熱頂鐓螺栓、螺釘?shù)墓に嚵鞒袒鞠嗤?一般為：一般為：下料下料加熱加熱（聚料）（聚料）自由頂鐓自由頂鐓鍛后熱處理鍛后熱處理清理清理（去毛刺）（去毛刺）檢檢驗(yàn)。驗(yàn)。n其中其中,聚料工序步只用于聚料工序步只用于5.1條

22、所列舉的極少數(shù)特殊種類(lèi)的螺栓或螺釘。條所列舉的極少數(shù)特殊種類(lèi)的螺栓或螺釘。當(dāng)聚料安排在另外一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行時(shí)當(dāng)聚料安排在另外一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行時(shí),即聚料工序即聚料工序;當(dāng)聚料安排在同一臺(tái)設(shè)當(dāng)聚料安排在同一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行時(shí)在同一臺(tái)雙點(diǎn)單動(dòng)壓力機(jī)上設(shè)置兩套頂鐓?；蛟谕慌_(tái)設(shè)備備上進(jìn)行時(shí)在同一臺(tái)雙點(diǎn)單動(dòng)壓力機(jī)上設(shè)置兩套頂鐓模或在同一臺(tái)設(shè)備上設(shè)置兩個(gè)可更換工位的沖頭）上設(shè)置兩個(gè)可更換工位的沖頭）,即聚料工步。即聚料工步。n兩種常用設(shè)備上熱頂鐓螺栓、螺釘各工序的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比兩種常用設(shè)備上熱頂鐓螺栓、螺釘各工序的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比,見(jiàn)表見(jiàn)表36-10。 對(duì)比項(xiàng)目對(duì)比項(xiàng)目螺旋壓力機(jī)上頂鐓螺旋壓力機(jī)上頂鐓沖床上頂鐓沖床上頂鐓可

23、鐓螺栓的規(guī)格與長(zhǎng)度大規(guī)格,大長(zhǎng)度小規(guī)格,小長(zhǎng)度坯料形式多為熱軋棒料多為冷拔棒料下料方法多為剪切下料多為精密下料對(duì)坯料體積偏差的要求不嚴(yán)格（因設(shè)備行程不固定）很?chē)?yán)格（因設(shè)備行程固定）加熱始鍛溫度的選定單工步為減少氧化皮和脫碳應(yīng)盡量低,推薦1000兩工步在保證終鍛溫度高于800的前題下選定頭部與桿部中心錯(cuò)差（頭部與桿部的同軸度）較大（模具導(dǎo)向精度較低）較?。＞邔?dǎo)向精度較高）生產(chǎn)率較低較高勞動(dòng)條件較差較好n5.3熱頂鐓螺栓的模具結(jié)構(gòu)實(shí)熱頂鐓螺栓的模具結(jié)構(gòu)實(shí)例例n螺旋壓力機(jī)上單工步熱頂鐓螺螺旋壓力機(jī)上單工步熱頂鐓螺栓模具結(jié)構(gòu)實(shí)例：圖栓模具結(jié)構(gòu)實(shí)例：圖36-46所所示為示為GB/T 57802000

24、六六nA.角頭螺栓角頭螺栓 C級(jí)級(jí)M42280螺螺栓在栓在3000kN國(guó)產(chǎn)摩擦螺旋壓國(guó)產(chǎn)摩擦螺旋壓力機(jī)上熱頂鐓螺栓模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)力機(jī)上熱頂鐓螺栓模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。由于圖。由于C級(jí)級(jí)(粗制粗制)螺栓頭部螺栓頭部與桿部的同軸度要求不嚴(yán)格與桿部的同軸度要求不嚴(yán)格,因此沒(méi)必要采用導(dǎo)柱式模架因此沒(méi)必要采用導(dǎo)柱式模架;上、下模之間采用上、下模之間采用“?？诙？诙ㄎ晃弧?即利用上、下模之間的即利用上、下模之間的圓柱面間隙配合導(dǎo)向。模具下圓柱面間隙配合導(dǎo)向。模具下方設(shè)有頂桿方設(shè)有頂桿,以頂出螺栓以頂出螺栓;由于由于棒料下端并未加熱棒料下端并未加熱,頂鐓后下頂鐓后下端未變形端未變形,因此頂桿的頂出行因此頂桿的頂出行程

25、可以很小程可以很小,不必將桿部全長(zhǎng)不必將桿部全長(zhǎng)全部頂出。全部頂出。n由此實(shí)例可見(jiàn)由此實(shí)例可見(jiàn),由于螺旋壓力機(jī)的開(kāi)口高度比沖床大由于螺旋壓力機(jī)的開(kāi)口高度比沖床大,因此適用于鐓鍛大因此適用于鐓鍛大規(guī)格的長(zhǎng)螺栓或螺釘。規(guī)格的長(zhǎng)螺栓或螺釘。nB.螺旋壓力機(jī)上兩工步熱頂鐓螺栓模具結(jié)構(gòu)實(shí)例：圖螺旋壓力機(jī)上兩工步熱頂鐓螺栓模具結(jié)構(gòu)實(shí)例：圖36-47所示為六角所示為六角頭蓋形螺栓在摩擦螺旋壓力機(jī)上兩工位熱頂鐓的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。在壓頭蓋形螺栓在摩擦螺旋壓力機(jī)上兩工位熱頂鐓的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。在壓力機(jī)的中軸線(xiàn)位置只設(shè)一個(gè)下模力機(jī)的中軸線(xiàn)位置只設(shè)一個(gè)下模;上模座可以沿導(dǎo)軌手動(dòng)推拉換位。這上模座可以沿導(dǎo)軌手動(dòng)推拉換位。這

26、種種“一模兩沖型式的頂鐓模一模兩沖型式的頂鐓模,適用于在螺栓批量較大時(shí)使用適用于在螺栓批量較大時(shí)使用;當(dāng)批量較當(dāng)批量較小時(shí)小時(shí),適于在兩臺(tái)設(shè)備上分兩個(gè)工序進(jìn)行鐓鍛。適于在兩臺(tái)設(shè)備上分兩個(gè)工序進(jìn)行鐓鍛。n 兩個(gè)工序時(shí)兩個(gè)工序時(shí),頂鐓模結(jié)構(gòu)頂鐓模結(jié)構(gòu)n 與圖與圖36-47所示結(jié)構(gòu)基本所示結(jié)構(gòu)基本n 一樣。一樣。nC.沖床上熱頂鐓螺栓模具結(jié)構(gòu)實(shí)沖床上熱頂鐓螺栓模具結(jié)構(gòu)實(shí)例：圖例：圖36-48所示為所示為M121.25118-10.9汽車(chē)用六角汽車(chē)用六角n頭法蘭面高強(qiáng)螺栓熱頂鐓模具工頭法蘭面高強(qiáng)螺栓熱頂鐓模具工作部分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。坯料為作部分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。坯料為40Gr鋼冷拔料鋼冷拔料,坯料外徑為坯料外徑

27、為12.7,下料下料長(zhǎng)度偏差長(zhǎng)度偏差0.5mm。在。在2500kN沖沖床上進(jìn)行閉式頂鐓。采用中頻感床上進(jìn)行閉式頂鐓。采用中頻感應(yīng)爐進(jìn)行端部局部加熱應(yīng)爐進(jìn)行端部局部加熱,n始鍛溫度取為始鍛溫度取為1000。由圖可見(jiàn)。由圖可見(jiàn),在螺栓頭部法蘭面邊緣處是敞開(kāi)在螺栓頭部法蘭面邊緣處是敞開(kāi)的的,坯料的體積偏差將導(dǎo)致法蘭的坯料的體積偏差將導(dǎo)致法蘭的最大直徑偏差最大直徑偏差;設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)時(shí),在法蘭外徑在法蘭外徑處已留有加工余量處已留有加工余量;法蘭外徑處的法蘭外徑處的余量在車(chē)削法蘭外徑時(shí)被切除。余量在車(chē)削法蘭外徑時(shí)被切除。上模設(shè)有碟形彈簧推動(dòng)的頂件桿上模設(shè)有碟形彈簧推動(dòng)的頂件桿,可在螺栓頂鐓后立即將螺栓頂出可

28、在螺栓頂鐓后立即將螺栓頂出;減少了上模接觸鍛件的時(shí)間減少了上模接觸鍛件的時(shí)間,有利有利于延長(zhǎng)上模的使用壽命。于延長(zhǎng)上模的使用壽命。n下模設(shè)有由導(dǎo)柱式模架的上底板拉動(dòng)的下頂件桿下模設(shè)有由導(dǎo)柱式模架的上底板拉動(dòng)的下頂件桿;下頂件桿由高速鋼下頂件桿由高速鋼制成制成,可兼作冷擠中心孔的沖頭?？杉孀骼鋽D中心孔的沖頭。n6.緊固件的熱擠壓緊固件的熱擠壓n6.1熱擠壓的工藝類(lèi)型與簡(jiǎn)要成型原理熱擠壓的工藝類(lèi)型與簡(jiǎn)要成型原理n和冷擠壓一樣和冷擠壓一樣,熱擠壓可根據(jù)變形方式的不同分為正擠壓、反擠壓與熱擠壓可根據(jù)變形方式的不同分為正擠壓、反擠壓與復(fù)合擠壓三種主要類(lèi)型復(fù)合擠壓三種主要類(lèi)型,其成型過(guò)程簡(jiǎn)圖與簡(jiǎn)要成型原理

29、其成型過(guò)程簡(jiǎn)圖與簡(jiǎn)要成型原理,見(jiàn)表見(jiàn)表36-11。6.2 熱擠壓的工藝潤(rùn)滑熱擠壓的工藝潤(rùn)滑n 熱擠壓與熱閉式模鍛、熱頂鐓相比較熱擠壓與熱閉式模鍛、熱頂鐓相比較,單位成型力凸模的單位單位成型力凸模的單位橫斷面積上承受的工作載荷很大橫斷面積上承受的工作載荷很大,因此采取有效的工藝潤(rùn)滑措施對(duì)因此采取有效的工藝潤(rùn)滑措施對(duì)保證擠壓件質(zhì)量和提高模具壽命均有重要作用。保證擠壓件質(zhì)量和提高模具壽命均有重要作用。n 熱擠壓最常用的工藝潤(rùn)滑劑是水劑石墨乳。潤(rùn)滑方法是熱擠壓最常用的工藝潤(rùn)滑劑是水劑石墨乳。潤(rùn)滑方法是,用專(zhuān)用用專(zhuān)用噴槍將石墨乳噴涂在擠壓凹模與凸模表面。水劑石墨乳已商品化。噴槍將石墨乳噴涂在擠壓凹模與凸

30、模表面。水劑石墨乳已商品化。n6.3沖床上熱擠壓輪轂螺套工藝與模具實(shí)例沖床上熱擠壓輪轂螺套工藝與模具實(shí)例n 圖圖36-49為高強(qiáng)輪轂螺套的熱擠壓過(guò)程簡(jiǎn)圖。螺套的材料為為高強(qiáng)輪轂螺套的熱擠壓過(guò)程簡(jiǎn)圖。螺套的材料為40Gr鋼鋼,選用坯料直徑為選用坯料直徑為27。n加熱采用中頻感應(yīng)加熱。為了盡量減少坯料的氧化與脫碳加熱采用中頻感應(yīng)加熱。為了盡量減少坯料的氧化與脫碳,選用較低選用較低的加熱溫度的加熱溫度,始鍛溫度為始鍛溫度為1050。鍛造過(guò)程為：加熱。鍛造過(guò)程為：加熱鐓粗去除氧化鐓粗去除氧化皮皮制坯制坯擠壓。鐓粗在擠壓。鐓粗在630kN沖床上進(jìn)行沖床上進(jìn)行;制坯工序在制坯工序在800kN沖床上沖床上進(jìn)

31、行進(jìn)行,采用頂鐓模具鐓出凸緣采用頂鐓模具鐓出凸緣37并同時(shí)沖出盲孔并同時(shí)沖出盲孔;坯料的下部坯料的下部,在在凹模中縮出凹模中縮出60 ? 錐面。擠壓工序在錐面。擠壓工序在1600kN沖床上進(jìn)行沖床上進(jìn)行,采用復(fù)合擠壓采用復(fù)合擠壓模具模具,坯料下端正擠出正方截面坯料下端正擠出正方截面;上端反擠出內(nèi)螺紋孔。反擠時(shí)凸緣部上端反擠出內(nèi)螺紋孔。反擠時(shí)凸緣部分基本不再變形。分基本不再變形。n 輪轂螺套頂鐓制坯模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖36-50 a)所示。由圖可見(jiàn),其變形方式屬開(kāi)式頂鐓;鐓出凸緣并擠出盲孔,由于坯料體積偏差很小,不產(chǎn)生很大的橫向毛邊;但凸緣的直徑偏差較大,當(dāng)直徑尺寸公差較嚴(yán)格時(shí),需安排后續(xù)切削加工

32、工序。n輪轂螺套復(fù)合擠壓模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖36-50 b)所示。與冷、溫?cái)D壓相比較,由于熱擠時(shí)單位擠壓力較小,因此正擠壓凹模和反擠壓凸?？蓻](méi)有“工作帶”,即凹?？谆蚍磾D凸模的工作部分為等截面結(jié)構(gòu)。n7.緊固件溫鍛緊固件溫鍛n(yōu)7.1緊固件溫鍛的工藝類(lèi)型與選用原則緊固件溫鍛的工藝類(lèi)型與選用原則n 在熱模鍛的各種工藝類(lèi)型中在熱模鍛的各種工藝類(lèi)型中,除開(kāi)式模鍛外除開(kāi)式模鍛外,其余三種工藝類(lèi)型其余三種工藝類(lèi)型,即即閉式模鍛、頂鐓與擠壓閉式模鍛、頂鐓與擠壓,均可進(jìn)行溫鍛均可進(jìn)行溫鍛;熱模鍛各工藝類(lèi)型中所用的模熱模鍛各工藝類(lèi)型中所用的模鍛設(shè)備鍛設(shè)備,除平鍛機(jī)為專(zhuān)用于熱模鍛的設(shè)備外除平鍛機(jī)為專(zhuān)用于熱模鍛的設(shè)備

33、外,其余各種設(shè)備均可用于溫其余各種設(shè)備均可用于溫鍛。鍛。n 溫鍛的工藝流程與熱鍛基本相同溫鍛的工藝流程與熱鍛基本相同,僅下料工序與加熱工序的要求僅下料工序與加熱工序的要求稍有差別。下料一般采用帶鋸下料稍有差別。下料一般采用帶鋸下料,可保證坯料的長(zhǎng)度尺寸偏差小于可保證坯料的長(zhǎng)度尺寸偏差小于（0.51mm ,并可保證坯料的端面斜度小于并可保證坯料的端面斜度小于3 ? 加熱加熱,一般采用中一般采用中頻感應(yīng)加熱爐進(jìn)行快速加熱頻感應(yīng)加熱爐進(jìn)行快速加熱,由于加熱的始鍛溫度比熱鍛時(shí)低很多由于加熱的始鍛溫度比熱鍛時(shí)低很多見(jiàn)見(jiàn)7.2條）條）,因此可保證坯料表面僅產(chǎn)生輕微的氧化與脫碳。因此可保證坯料表面僅產(chǎn)生輕微

34、的氧化與脫碳。n 溫鍛的工藝類(lèi)型與選用原則溫鍛的工藝類(lèi)型與選用原則,見(jiàn)表見(jiàn)表36-12。 工藝類(lèi)型工藝類(lèi)型常用設(shè)備常用設(shè)備坯料形式坯料形式適用適用件件選用原則選用原則閉閉式式溫溫鍛鍛螺旋壓力螺旋壓力機(jī)上閉式機(jī)上閉式溫鍛溫鍛110MN螺旋壓力螺旋壓力機(jī)機(jī)冷拔棒料冷拔棒料采用帶鋸采用帶鋸下料下料,或熱或熱軋棒料采軋棒料采用帶鋸下用帶鋸下料后再用料后再用無(wú)心磨床無(wú)心磨床將外圓剝將外圓剝皮皮;批量較批量較小時(shí)小時(shí),也可也可采用熱軋采用熱軋棒料用車(chē)棒料用車(chē)床下料床下料螺母螺母由于溫鍛件的精度接近于冷鍛由于溫鍛件的精度接近于冷鍛件的精度、遠(yuǎn)高于熱鍛件的精件的精度、遠(yuǎn)高于熱鍛件的精度度;因此因此,在自動(dòng)冷鐓機(jī)上不能在自動(dòng)冷鐓機(jī)上不能鍛制的大規(guī)格緊固件和不適于鍛制的大規(guī)格緊固件和不適于在自動(dòng)冷鐓機(jī)上鍛制的高強(qiáng)鋼、在自動(dòng)冷鐓機(jī)上鍛制的高強(qiáng)鋼、不銹鋼緊固件應(yīng)首先考慮選用不銹鋼緊固件應(yīng)首先考慮選用溫鍛工藝鍛制。由于溫鍛的成溫鍛工藝鍛制。由于溫鍛的成型力約比熱鍛時(shí)大型力約比熱鍛時(shí)大35倍倍,當(dāng)當(dāng)本企業(yè)由于設(shè)備能力的限制而本企業(yè)由于設(shè)備能力的限制而不能采用溫鍛工藝時(shí)不能采用溫鍛工藝時(shí),在能保在能保證緊固件技術(shù)條件要求的前題證緊固件技術(shù)條件要求的前題下下,也可以采用始鍛溫度較一也可以采用始鍛溫度較一般熱鍛低的熱鍛工藝（見(jiàn)本章般熱鍛低的熱鍛工藝（見(jiàn)本