鍛模基礎(chǔ)知識(shí)講座ppt課件

1、鍛模基礎(chǔ)知識(shí)第一章 鍛模的結(jié)構(gòu) 鍛模是金屬在熱態(tài)和冷態(tài)下進(jìn)行體積成形時(shí)所用模具的統(tǒng)稱。根據(jù)不同的情況，鍛模有多種分類方法。 按所用設(shè)備不同，鍛?？煞譃殄N用鍛模、錘用胎膜、螺旋壓力機(jī)用鍛模、熱模鍛壓力機(jī)鍛模、水壓機(jī)鍛模、輥鍛機(jī)鍛模等； 按工藝用途不同，鍛?？煞譃殄懺炷＞摺D壓模具、冷鐓模具、校正模具、切邊模具、精整模具等； 按鍛模的結(jié)構(gòu)不同可分為整體鍛模和組合鑲塊鍛模； 按終鍛模膛結(jié)構(gòu)不同，鍛?？煞譃殚_(kāi)式鍛模和閉式鍛模； 按分模面不同，可分為單個(gè)分模面鍛模和多向分模面鍛模。 以錘鍛模為例，通常有單模膛鍛模和多模膛鍛模。鍛模用燕尾槽和斜楔配合使鍛模與錘頭和模座固定，防止脫出和左右移動(dòng)；用鍵和鍵槽的

2、配合使鍛模定位準(zhǔn)確，并防止前后移動(dòng)。 如圖一所示為單模膛鍛模，圖二所示為多模膛鍛模圖一 單模膛鍛模及其固定1下模 2上模 3錘頭 4模座 5上模用楔 6上模用鍵 7下模用楔 8下模用鍵 9模座楔 10砧座 單膛鍛模是在一副鍛模上只具有終鍛模膛一個(gè)模膛。單模膛一般為終鍛模膛，鍛造時(shí)常需空氣錘制坯，再經(jīng)終鍛模膛的多次錘擊一次成形，最后取出鍛件切除飛邊。 圖二多膛鍛模和切邊模 1-拔長(zhǎng)模膛 2-滾擠模膛 3-終鍛模膛 4-預(yù)鍛模膛 5-彎曲模膛 多膛鍛模是在一副鍛模上具有兩個(gè)以上模膛的鍛模，多模膛鍛模在模具上設(shè)置有拔長(zhǎng)模膛、滾擠模膛、終鍛模膛、預(yù)鍛模膛、彎曲模膛，制坯、預(yù)鍛、成型在同一副模具上一火完

3、成。 錘用胎膜按照結(jié)構(gòu)不同分為摔模、扣模、墊模、套模、合模和漏模等。 摩擦壓力機(jī)具有蒸空模鍛錘和曲柄壓力機(jī)雙重工作特性，其鍛模結(jié)構(gòu)既可采用錘鍛模結(jié)構(gòu)，也可采用機(jī)鍛模結(jié)構(gòu)。鍛模是通過(guò)模架緊固在滑塊底面和工作臺(tái)面上。模架由上下模座（板）、導(dǎo)向部分、頂出部分和緊固件等組成。 圖三 整體鍛模1下模 2上模 3起重孔 4鍵槽 5燕尾 圖四 鑲塊鍛模1下模座 2下模鑲塊 3上模鑲塊 4上模座5楔鐵圖五 摩擦壓力機(jī)閉式鐓鍛模1凸模 2凸模固定座 3凹模 4壓緊圈 5底板 6頂桿圖六 閉式套筒胎膜圖七 胎膜鍛沖孔切邊復(fù)合模第二章 鍛模的工作條件及失效形式2-1 鍛模的工作條件 錘鍛模、機(jī)鍛模是在自由鍛錘、模鍛

4、錘和壓力機(jī)上使用的熱成型模具，是典型的熱作模具，工作過(guò)程中既承受機(jī)械負(fù)荷，又承受熱負(fù)荷。機(jī)械負(fù)荷主要是沖擊力和摩擦作用，熱負(fù)荷主要是交替受熱和冷卻。工作條件比較惡劣，失效形式和影響因素也比較復(fù)雜。一、模具的受力 鍛模在工作時(shí)承受多次沖擊載荷，沖擊力大小與鍛錘（機(jī)）的噸位有關(guān)。模具型腔受坯料變形的反作用，型腔表面承受很大的壓力，受模具型腔結(jié)構(gòu)形狀的影響，不同部位會(huì)有不同的應(yīng)力狀態(tài)。二、模具的受熱 鍛模在使用前先要進(jìn)行預(yù)熱，在使用中與熾熱坯料接觸又進(jìn)一步被加熱。另外坯料變形與型腔表面摩擦所產(chǎn)生的熱量也有一部分被模具吸收。模具受熱后的溫升主要取決于坯料溫度的高低、與模具接觸的時(shí)間長(zhǎng)短，同時(shí)還受模具的

5、導(dǎo)熱能力、冷卻和潤(rùn)滑條件、模具的工作頻率等因素的影響。模具型腔受熱后的溫度可以直接和間接測(cè)定，也可用下面的經(jīng)驗(yàn)公式估算，即： T= 0.38T1+0.62T2 T模具型腔受熱溫度（） T1被加工毛坯的溫度（） T2錘鍛模的原始溫度（） 鍛造鋼件時(shí)，坯料溫度通常在1000以上，模具型腔表面的溫度通常在500600，其中凸起部位吸熱較多，溫度可高達(dá)750。隨著模具溫度的升高，局部溫度將超過(guò)模具的回火溫度，從而產(chǎn)生組織和性能的變化，溫度分布的不均勻，導(dǎo)致出現(xiàn)熱應(yīng)力，影響鍛模的使用壽命。三、模具的冷卻 在鍛造過(guò)程中為減輕模具的熱負(fù)荷，控制其溫升，用冷空氣、鹽水、油等介質(zhì)對(duì)模具型腔進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，模具型

6、腔不斷受到加熱、冷卻的反復(fù)作用，冷熱交變負(fù)荷，勢(shì)必引起模具產(chǎn)生熱疲勞現(xiàn)象。四、型腔表面摩擦 被鍛金屬坯料在模具型腔內(nèi)熱塑變流動(dòng)，將對(duì)模具型腔表面產(chǎn)生摩擦作用，模腔表面受熱氧化也影響摩擦和磨損過(guò)程。2-2 鍛模的基本失效形式 鍛模在上述復(fù)雜條件下工作，其失效形式也復(fù)雜多樣。其基本失效形式有型腔部分的模壁斷裂、燕尾開(kāi)裂、型腔表面的熱疲勞、塑性變形和磨損。一、模具的斷裂 模具的斷裂不僅影響生產(chǎn)，而且危及人身安全，是最危險(xiǎn)的一種失效形式。1、模具斷裂的類型 按斷裂的性質(zhì)，可分為早期脆性斷裂和機(jī)械疲勞斷裂兩種類型。 模具的早期脆性斷裂一般發(fā)生在模具首次使用時(shí)，是在錘擊次數(shù)較少時(shí)就會(huì)發(fā)生，有時(shí)僅錘擊一次就

7、發(fā)生斷裂。其斷口的形貌特征是從斷裂源開(kāi)始，裂紋呈人字花紋向外擴(kuò)展。（鍛模在首次使用時(shí)，操作工一定要十分注意。） 模具的機(jī)械疲勞斷裂是在模具經(jīng)受多次鍛擊后發(fā)生的斷裂，其宏觀和微觀斷口也具有一般疲勞端口的特征，但宏觀斷口上的裂紋擴(kuò)展區(qū)一般較小。 兩種斷裂形式可以從斷口的特征加以區(qū)別。疲勞破裂斷口一般可分為兩部分：一部分是疲勞裂紋發(fā)展形成的疲勞破裂部分，這部分由于疲勞裂紋隨著鍛打過(guò)程時(shí)進(jìn)時(shí)停常常呈現(xiàn)出貝殼形狀；一部分是突然斷裂部分，這部分的裂紋是急速發(fā)展的，端口成凸凹不平的粗糙狀態(tài)。 前者也就是通常所說(shuō)的“舊茬”，后者稱“新茬”。脆性斷裂由于是產(chǎn)生裂紋后急速擴(kuò)展的，所以端口不呈貝殼形狀。2、模具斷裂

8、的形式 常見(jiàn)的模具斷裂形式主要有四種。圖2-2燕尾轉(zhuǎn)角處開(kāi)裂第一種是燕尾根部轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生的裂紋造成燕尾斷裂。據(jù)國(guó)內(nèi)資料介紹和我單位模具失效的情況看，有1030的錘鍛模因燕尾開(kāi)裂而失效。 造成開(kāi)裂的主要原因： 其一是燕尾多在刨床上加工，粗糙度較低，存在加工刀痕時(shí)燕尾根部凹槽有應(yīng)力集中，易在沖擊載荷的反復(fù)作用下在刀痕處萌發(fā)疲勞裂紋，裂紋沿著刀痕橫向延伸并向縱深擴(kuò)展，造成燕尾斷裂和模具破裂； 其二是多模膛鍛造時(shí)燕尾與錘頭和砧座的燕尾槽接觸，而兩側(cè)是懸空的，由于上述隱患的存在，偏心打擊時(shí)燕尾根部轉(zhuǎn)角處應(yīng)力集中較大而造成破壞； 其三設(shè)計(jì)不合理、制造不良或設(shè)備與模具結(jié)合部變形造成模塊兩側(cè)（肩部）與錘頭、模座

9、接觸，而使燕尾懸空，更容易造成破壞； 其四是模具本身材質(zhì)和鍛造缺陷及纖維方向不對(duì)、燕尾部分熱處理硬度偏高，也易造成這種破壞。燕尾部位硬度低對(duì)裂紋萌生的抗力低，硬度過(guò)高則對(duì)裂紋擴(kuò)展的抗力低。一般燕尾部分的硬度應(yīng)比模腔部分低HRC 57度。第二種是沿高度方向開(kāi)始于模腔深處的縱向裂紋造成模具破裂。其主要原因：其一是鍛模的高度（厚度）不夠，在鍛擊時(shí)模腔側(cè)壁承受很大的壓力，當(dāng)應(yīng)力值超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí)便引起破裂；其二是當(dāng)模腔內(nèi)圓角不足、有深而狹窄的凹槽、型槽根部留有加工刀痕，這時(shí)易造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生破壞。 第三種是模壁被打斷。其原因主要是兩方面：其一是模壁太薄，強(qiáng)度不夠；其二是模腔較深時(shí)模壁斜度和底部圓

10、角小且留有加工刀痕。模壁破裂多發(fā)生于閉式鍛模和鑲塊鍛模。 閉式模鍛在模腔已基本充滿再進(jìn)行打擊時(shí)，錘頭（滑塊）的多余能量主要靠模具和設(shè)備的彈性變形所吸收，坯料被壓縮后將模具內(nèi)腔撐大，當(dāng)撐力超過(guò)模具材料的應(yīng)力極限時(shí)，將模壁撐破。 用楔鐵緊固的的鑲塊鍛模，楔鐵槽是模具的薄弱部位。一般楔鐵與模座楔鐵槽的配合斜度為1：100，當(dāng)用大錘或撞錘打緊楔鐵時(shí)其沖擊力將會(huì)對(duì)楔鐵槽的斜面上產(chǎn)生約50倍以上的正壓力，也就是說(shuō)撞錘給楔鐵1噸的沖擊力會(huì)使模座楔鐵槽的側(cè)壁產(chǎn)生約50噸的正壓力。 因此，模座模壁厚度不足或打進(jìn)楔鐵時(shí)過(guò)大的沖擊力以及楔鐵槽轉(zhuǎn)角處的加工缺陷都會(huì)導(dǎo)致模壁破裂。 第四種是鍛模凸鎖扣被擠斷。由于下模溫度

11、升高比上?？?，容易出現(xiàn)卡?，F(xiàn)象，所以，鍛模采用角鎖扣結(jié)構(gòu)時(shí)通常把凸鎖扣布置在下模上，其配合面為斜面配合。 造成凸鎖扣被擠斷的原因主要有三個(gè)方面：其一是鍛造帶有落差的鍛件時(shí)由于分模面不在同一平面上，變形時(shí)產(chǎn)生的水平錯(cuò)移力要靠鎖扣來(lái)平衡。其二是模具安裝時(shí)上下模中心不重合造成有的鎖扣間隙偏小，模具打靠時(shí)鎖扣切合面的水平擠壓力過(guò)大。其三是設(shè)備導(dǎo)軌間隙大造成上模擺動(dòng)，合模時(shí)主要靠鎖扣導(dǎo)向，強(qiáng)大的沖擊力易造成鎖扣根部疲勞斷裂。 造成鍛模斷裂的因素較多，主要有：模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成應(yīng)力集中、模具材料冶金質(zhì)量不高或鍛件質(zhì)量缺陷、熱處理缺陷和機(jī)械加工缺陷、模具的不正確安裝等。這些因素均可誘發(fā)裂紋萌生，并導(dǎo)致早

12、期斷裂和機(jī)械疲勞斷裂。 二、型腔表面的熱疲勞 所謂“熱疲勞”是指模具在循環(huán)熱應(yīng)力的反復(fù)作用下所產(chǎn)生的疲勞裂紋和破壞。鍛模尤其是大鍛模，工作過(guò)程中模具型腔表面受急熱、急冷的作用而內(nèi)層的溫度變化較小。因而，表層的熱脹冷縮受到內(nèi)層的約束而產(chǎn)生熱應(yīng)力。如果熱應(yīng)力大于材料的屈服點(diǎn)，便會(huì)產(chǎn)生壓、拉塑性應(yīng)變。模具經(jīng)過(guò)一定的周次產(chǎn)生循環(huán)的塑性應(yīng)變，導(dǎo)致型腔表面產(chǎn)生許多細(xì)小的裂紋，即熱疲勞裂紋。 通常鍛模鍛壓數(shù)千次有的僅數(shù)百次就會(huì)出現(xiàn)熱疲勞裂紋。根據(jù)熱應(yīng)力的分布和作用方向熱疲勞裂紋可以呈條狀、放射狀，有的則連成網(wǎng)狀，通常所稱作“龜裂”。 圖2-6 左圖為龜裂 右圖為深熱裂 熱裂紋屬于細(xì)小淺表裂紋，深度一般僅數(shù)毫

13、米，它的產(chǎn)生使型腔表皮有了膨脹、收縮的余地，熱應(yīng)力得以松弛，裂紋不會(huì)向縱深延伸，這是熱裂紋的正面作用。普通鍛模出現(xiàn)熱裂紋后仍可使用。但是隨著機(jī)械應(yīng)力的繼續(xù)作用和裂紋處繼續(xù)氧化腐蝕以及坯料的摩擦、擠入對(duì)裂紋產(chǎn)生一個(gè)擴(kuò)張作用，將使裂紋向縱深擴(kuò)展，可能成為脆斷和疲勞斷裂的裂紋源，這是熱裂紋的負(fù)面作用。這種端口的開(kāi)裂部分已氧化，呈深灰色，里面存在脫碳層。 因此，對(duì)于已產(chǎn)生熱裂紋的鍛模，在使用到一定程度時(shí)要及時(shí)焊補(bǔ)和翻修，防止模具斷裂。三、型腔表面的磨損 鍛模在機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷雙重作用下，一方面坯料對(duì)型腔表面產(chǎn)生沖擊性的接觸應(yīng)力，另一方面坯料塑變流動(dòng)對(duì)型腔表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦。在型腔表面與坯料滑動(dòng)摩擦較小

14、的部位（在模具的突出部），由于較大接觸應(yīng)力的重復(fù)作用，易使形腔表面產(chǎn)生小塊剝落，形成痘狀麻坑。在型腔表面受坯料滑動(dòng)摩擦較大的部位（在模腔的口部和飛邊槽橋部），由于摩擦切應(yīng)力和熱負(fù)荷的作用，易產(chǎn)生氧化磨損和熱粘著磨損，坯料與模具型腔局部發(fā)生粘合，繼而在粘合處產(chǎn)生擦傷溝槽，在粘合處產(chǎn)生破壞。四、模具形腔的塑性變形 鍛模的塑性變形常發(fā)生在模具形腔中受力大且受熱溫升高的部位，如肋、凸臺(tái)等突出部位。模具型腔在坯料的高溫、變形過(guò)程摩擦產(chǎn)生的溫升作用下（高于模具的回火溫度），使模具材料的屈服強(qiáng)度下降，表面產(chǎn)生了軟化層，在軟化層較深的部位，則會(huì)產(chǎn)生棱角堆塌或使型腔深處產(chǎn)生凹陷等塑變現(xiàn)象。 因此，在鍛造過(guò)程中，

15、要選用合理的變形速度、操作方法和冷卻、潤(rùn)滑方式，盡量減少坯料在模具中的停留時(shí)間，同時(shí)應(yīng)合理的調(diào)節(jié)錘擊速度和打擊能量，尤其是在模具打靠時(shí)應(yīng)避免重?fù)簟Ｔ诿鞒錆M模膛后，錘頭（滑塊）的多余能量主要由模具和設(shè)備的彈性變形所吸收，坯料被壓縮后，使模具的內(nèi)腔撐大，模具承受很大的應(yīng)力，反復(fù)多次的沖擊載荷作用，勢(shì)必造成模具的塑變和破裂。 由于摩擦壓力機(jī)的沖擊速度約為鍛錘的三分之一，坯料的變形靠沖擊與擠壓雙重作用，型腔表面摩擦劇烈，模具承受的沖擊載荷相對(duì)較小，但熱負(fù)荷大，工作溫度高，熱疲勞、塑變和磨損是其主要失效形式。 上述幾種失效形式在同一模具上都可能出現(xiàn)，這是因?yàn)槟＞卟煌牟课挥胁煌墓ぷ鳁l件，從而導(dǎo)致不同

16、的失效形式。如：坯料相對(duì)模具型腔表面有劇烈流動(dòng)的部位可產(chǎn)生磨損；壓入坯料深處的突出部位可產(chǎn)生熱疲勞；應(yīng)力集中的部位可產(chǎn)生疲勞裂紋等，但最先導(dǎo)致模具失效的可能只是其中的一種。第三章 熱鍛模材料及選用3-1 模具所選用的材料應(yīng)具備的性能1、在高溫沖擊狀態(tài)下具有較高的力學(xué)性能：較高的強(qiáng)度、硬度、沖擊韌度和斷裂韌度，能承受較大的變形抗力和具有較強(qiáng)的耐磨性。2、較好的耐熱疲勞性：導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)小，以推遲熱疲勞裂紋的產(chǎn)生，使鍛模在冷熱交變的工作條件下仍具有較高的使用壽命。3、較高的回火穩(wěn)定性和良好的抗氧化性：在工作時(shí)不致因受熱產(chǎn)生硬度下降的現(xiàn)象，防止模具產(chǎn)生早期塑變、和型腔表面粗糙度下降。4、淬透性

17、能好：能使尺寸較大的鍛模在整個(gè)截面上性能一致性。5、良好的加工工藝性能：便于熱加工和切削加工。3-3 模具材料選用的原則鍛造模具失效的主要原因是受力過(guò)大、過(guò)熱、磨損和熱疲勞。對(duì)于大多數(shù)模鍛錘和鍛造壓力機(jī)用的鍛模模塊，其工作硬度一般不大于HRC50。鍛模一般截面較大，應(yīng)選用淬透性較高的鋼種，以提高模塊心部的性能。為了提高熱作模具的使用壽命，往往選擇純凈度高、等向性好、經(jīng)過(guò)爐外精煉、電渣重熔和多向鍛造的高質(zhì)量模具鋼。 鍛模尤其是錘鍛模最危險(xiǎn)的失效形式是斷裂，為了保證其韌性，在鍛一般鋼件時(shí)模具材料主要采用中碳、多元低合金的高強(qiáng)韌熱模具鋼。通常錘鍛模大型或復(fù)雜模具多采5CrNiMo中小型模具多采5Cr

18、MnMo。鍛造壓力機(jī)用整體模選用5CrNiMo 或5CrMnMo ；鑲塊模鑲塊可選用4Cr5MoSiV1 （H13）或 3Cr2W8V，模座可選用ZG50Gr或鍛鋼45Mn2。 大型機(jī)鍛模的主要失效形式與錘鍛模相似，中小型機(jī)鍛模的主要失效形式與熱擠壓模類似，因此它們的選材應(yīng)與錘鍛模用鋼和熱擠壓模用鋼相交叉。 與模鍛關(guān)聯(lián)的切邊、修整工序，當(dāng)進(jìn)行熱切邊或修整時(shí)，往往采用4Cr5MoSiV1或8Cr3材料制造的模具。 當(dāng)進(jìn)行冷切邊或修整時(shí)則采用Cr5Mo1V，Cr12MoV1或6CrW2Si材料制造的模具。 由于鍛模不斷向多品種、精密化、大型化和復(fù)雜化的方向發(fā)展，近年來(lái)又研制出一批新的熱模具鋼新品種

19、，但這些新鋼種多適用于機(jī)鍛模。 模具材料費(fèi)占模具總價(jià)格的35左右，因此在選材方面應(yīng)綜合考慮模具的種類（具體使用的場(chǎng)合）、制作批量、制作材料和制件復(fù)雜程度等因素、以及材料價(jià)格和供貨情況等。 第四章 鍛模的檢驗(yàn) 根據(jù)對(duì)大量失效模具的分析統(tǒng)計(jì)，在引起模具失效的各種因素中，熱處理不當(dāng)約占45%，選材不當(dāng)、模具結(jié)構(gòu)不合理約占25%，工藝問(wèn)題約占10%；滑潤(rùn)問(wèn)題、設(shè)備問(wèn)題等因素約占20%。因此，在模具設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，選用恰當(dāng)?shù)牟牧?，合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，選擇合理的熱處理工藝，妥善安排模具各零件的加工工藝，正確的安裝使用模具對(duì)提高模具的質(zhì)量和使用壽命至關(guān)重要。 鍛模無(wú)論是外協(xié)到模具廠加工還是自制加工，在投入使

20、用前都要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，各方面都符合圖紙要求后方能安裝使用。尤其是外協(xié)加工的大型或復(fù)雜模具，在制造過(guò)程和加工完畢都要到模具廠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收。檢驗(yàn)?zāi)＞咧饕獞?yīng)注意以下幾個(gè)方面：4-1模具材料及熱處理 鍛模的失效實(shí)質(zhì)上就是在特定負(fù)荷下具有特定形狀的模具材料的失效，模具所需的各種力學(xué)性能（如：強(qiáng)度、韌性、耐磨性等）都是通過(guò)熱處理而獲得的。材料與熱處理在鍛模的失效因素中約占70%因此，驗(yàn)收模具首先注重模具的選材與熱處理。 1、選材 模具廠（自制）制作模具選用的材料應(yīng)符合模具圖所規(guī)定的材料牌號(hào)；鍛件的坯料應(yīng)選擇用電爐冶煉、爐外精煉澆注的鋼錠通過(guò)鍛造或軋制的鋼坯，然后進(jìn)行二次鍛造，也可用電渣重熔鋼錠直接進(jìn)

21、行鍛造。模具毛坯鍛造比一般應(yīng)大于4，鍛件金屬纖維流向和分布合理。對(duì)大模塊鍛件進(jìn)行超聲波探傷，有必要時(shí)應(yīng)從鍛件取樣進(jìn)行化學(xué)成分化驗(yàn)。模具廠應(yīng)提交模具鍛件的材質(zhì)證明和理化分析單。 鍛模模塊材料的流線應(yīng)垂直于打擊方向，且流線被模膛切斷的數(shù)量愈少愈好，絕對(duì)不允許流線方向與打擊方向向平行。對(duì)于短軸類鍛件，模塊的流線應(yīng)與鍵槽的中心線向平行。如圖4-2所示。對(duì)于長(zhǎng)軸類鍛件，當(dāng)鍛模損壞的主要方式是磨損時(shí)，流線方向應(yīng)當(dāng)與鍛件的軸線方向平行（即平行于鍛模燕尾槽方向），如圖4-3所示；當(dāng)鍛模的損壞主要是破裂時(shí)，流線方向最好與鍵槽中心線平行。 2、熱處理模具廠交付模具時(shí)應(yīng)提供模具硬度檢測(cè)報(bào)告，重要或大型模具應(yīng)查看最終

22、熱處理紀(jì)錄。模具在淬火后應(yīng)及時(shí)、充分的進(jìn)行高溫、低溫兩次以上回火，燕尾應(yīng)采用適當(dāng)?shù)墓に嚮鼗穑辔灿捕纫陀谀Ｃ嬗捕菻RC57。模具回火工藝不當(dāng)，將使模具存在較大的內(nèi)應(yīng)力，極易導(dǎo)致模具早期斷裂。 2005年我單位外協(xié)加工的一付前蓋鍛模，就是因?yàn)槟＞邚S淬火后未及時(shí)回火、回火時(shí)保溫時(shí)間又太短， 結(jié)果模具送來(lái)后在工房里放置兩天后自行開(kāi)裂就是一個(gè)典型的案例。4-2 模具外觀檢查1、模具表面不允許有裂紋、碰傷、腐蝕和嚴(yán)重氧化的缺陷，毛邊、毛刺去除干凈。模腔各部的過(guò)渡處圓角半徑符合要求，圓弧連接應(yīng)平緩圓滑，不允許有尖銳轉(zhuǎn)角，不允許有加工中因進(jìn)刀太深留下的局部刀痕和接刀痕跡。 2、模具各部的表面粗糙度符合圖紙

23、要求，模槽部分必須進(jìn)行拋光處理，尤其是模腔窄槽底部、燕尾根部轉(zhuǎn)角凹槽、鑲塊模座楔鐵槽底部轉(zhuǎn)角處、定位鍵槽底部和鉗口部位是檢查的重點(diǎn)，不允許有肉眼可見(jiàn)的刀痕。3、對(duì)于采用電火花加工的模具，要求在電加工后進(jìn)行一次低溫補(bǔ)充回火。（模具電火花加工時(shí)放電的瞬時(shí)溫度很高，使被加工表面層快速溶化又快速凝固，形成硬度很高的白亮層，白亮層硬度高、脆性大，會(huì)出現(xiàn)顯微裂紋，通過(guò)回火可降低脆性，消除應(yīng)力，防止裂紋擴(kuò)展。） 大型鑲塊模模座、摩擦壓力機(jī)上下模板、切邊模模座如采用鑄鋼件，其化學(xué)成分和機(jī)械性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。鑄造模塊的重要表面和受力較大的部位不允許有氣孔、砂眼、縮孔、裂紋等，模塊非加工表面上的澆冒口殘余部分必

24、須清除干凈。 鍛鋼件大型鍛模的非模面、非基準(zhǔn)面、非配合面部位在加工時(shí)允許殘留少量的鍛造黑皮。 4-3 模具幾何形狀檢測(cè)1、模具外形尺寸及基準(zhǔn)面、分模面；模具燕尾倒角、根部圓角、鍵槽、鑲塊鍛模的楔鐵槽、起重孔；機(jī)鍛模模板與模具連接部分等部位的相對(duì)位置、尺寸精度和形位公差應(yīng)符合圖紙和專用技術(shù)條件的規(guī)定。2、將上下模閉合、檢驗(yàn)角對(duì)齊，檢查曲線分模面局部不密合程度和鎖扣（導(dǎo)向裝置）間隙大小是否符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)角在模具設(shè)計(jì)和制造、檢驗(yàn)時(shí)，是各模膛和燕尾的基準(zhǔn)面，在生產(chǎn)中是模具調(diào)整的依據(jù)。 檢驗(yàn)角的兩個(gè)平面互相垂直，一般是做在模塊前面與左面或右面，應(yīng)根據(jù)模膛部排的情況而定，以模塊銑開(kāi)部分較少的一面為宜。

25、 3、模腔的尺寸以熱鍛件圖為準(zhǔn)。采用樣板檢查和樣件檢查的方法進(jìn)行。一般都應(yīng)要求模具廠澆樣件（從鉗口澆入硫磺后鉛），驗(yàn)收時(shí)對(duì)樣件用萬(wàn)能量具或劃線檢查，以確定鍛模型槽錯(cuò)移量和全部幾何尺寸是否符合圖紙和技術(shù)條件要求。 澆樣件檢測(cè)合格后要在鍛錘（機(jī)）上進(jìn)行試鍛，鍛造與切邊同時(shí)進(jìn)行，鍛模與切邊模同時(shí)檢測(cè)。形狀簡(jiǎn)單的試造件用萬(wàn)能量具或劃線檢查；形狀復(fù)雜不易測(cè)量的試造件進(jìn)行試加工和試裝配或在三坐標(biāo)儀上檢測(cè)。第五章 鍛模的安裝調(diào)整5-1安裝前的檢查無(wú)論是安裝新模具還是舊模具，使用班組和操作工在安裝模具前都應(yīng)首先對(duì)設(shè)備和模具進(jìn)行認(rèn)真的檢查。一是看模具的外觀有無(wú)碰傷、變形、銹蝕、裂紋；二是對(duì)錘鍛模、帶燕尾的機(jī)鍛模

26、，燕尾的高度進(jìn)行測(cè)量。三是打開(kāi)模腔查看形槽的狀況是否良好。 設(shè)備的檢查主要是看錘頭、模座（上下模板）的燕尾槽。由于鍛模長(zhǎng)度的不一致，每套鍛模燕尾與錘頭及下模座燕尾槽的貼合面也就不一致。長(zhǎng)期使用較短尺寸的鍛模，會(huì)使錘頭、下模座與鍛模燕尾相貼合的面發(fā)生變形和凹陷。上、下模緊固后要用塞尺檢查鍛模燕尾與錘頭及下模座燕尾槽的貼合面是否貼緊，鍛模的肩部和楔鐵上平面是否保持有0.5左右的間隙。 如果在安裝鍛模時(shí)，貼合面處出現(xiàn)間隙而非接觸面（肩部）沒(méi)有間隙，應(yīng)及時(shí)對(duì)錘頭和下模座（上下模板）或模具進(jìn)行修理。楔鐵的兩個(gè)工作面平整光潔，在插入斜楔和墊片時(shí)工作面一定要涂油，便于打入，防止粘著（研死）。5-2錘鍛模的安

27、裝調(diào)整1、安裝 將錘頭抬起，并用木柱將錘頭支撐在裝模時(shí)要求的高度。將已選好的鍵放入上模和模座的鍵槽中。然后將上、下模成對(duì)地搬到錘上。用撬杠將鍛模撥向靠鍵的一側(cè)，并在上模的鍵側(cè)面放好墊片，落下錘頭，使墊片嵌在錘頭鍵槽與鍵之間，打緊插入到燕尾另一側(cè)面的斜楔，將上、下模緊固。圖5-1單模膛鍛模及其固定1下模 2上模 3錘頭 4模座 5上模用楔 6上模用鍵 7下模用楔 8下模用鍵 9模座楔 10砧座 2、調(diào)整（1）縱向錯(cuò)移：可通過(guò)定位鍵兩側(cè)的墊片調(diào)整，應(yīng)事先準(zhǔn)備好自0.5到5毫米厚的各種墊片，供調(diào)整時(shí)使用，一般只調(diào)上模，如錯(cuò)移量過(guò)大時(shí)，也可上下模同時(shí)調(diào)整。（2）橫向錯(cuò)移：即左右錯(cuò)移，可根據(jù)錯(cuò)移的大小，

28、退出和打緊機(jī)架兩側(cè)的斜楔，達(dá)到調(diào)整的目的。（3）轉(zhuǎn)動(dòng)：即上下模之間轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度。這時(shí)可采用兩塊專用的斜楔狀的墊片，左右兩側(cè)前后地放在燕尾側(cè)面，使錯(cuò)移的角度消除。 （4）開(kāi)動(dòng)鍛錘輕輕地空擊，再打緊斜楔。沒(méi)有鎖扣的鍛模需要查看檢驗(yàn)角，若無(wú)錯(cuò)移，則預(yù)熱模具和錘桿進(jìn)行試鍛，并檢驗(yàn)首件，合格后，裝模工作才告完結(jié)5-3 摩擦壓力機(jī)鍛模安裝調(diào)整 摩擦壓力機(jī)上使用的模具與錘鍛模不同，它不是用燕尾、斜楔緊固在設(shè)備上，而是采用壓板依靠螺釘緊固在摩擦壓力機(jī)上。當(dāng)摩擦壓力機(jī)上備有過(guò)渡墊板，而墊板上有燕尾槽時(shí)，此時(shí)可用螺釘將墊板分別緊固于滑塊及工作臺(tái)面上，而具有燕尾的模具,可像錘上鍛模一樣緊固。摩擦壓力機(jī)上模具的調(diào)整

29、，主要依靠調(diào)整上、下模鎖扣間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)。 有時(shí)，為了避免鍛件發(fā)生的錯(cuò)移，在模具上增設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，如導(dǎo)柱及導(dǎo)套等，以保證鍛模配合精度。安裝模座時(shí)，應(yīng)保證滑塊導(dǎo)向和模座導(dǎo)向的一致性和協(xié)調(diào)性，以防止導(dǎo)向部分的偏向磨損。生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查模座導(dǎo)向部分是否配合正常，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整 5-4 切邊模安裝與調(diào)整 切邊通常在切邊壓力機(jī)（即曲柄壓力機(jī)和摩擦壓力機(jī)）上進(jìn)行。切邊模主要由上模（凸模）和下模（凹模）兩大部分組成。凹模通常固定于緊固在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上的下模座內(nèi)；凸模則通常固定于緊固在滑塊上的上模座內(nèi)。有時(shí)凸模亦可直接緊固于滑塊上。凸模及凹模多用楔或螺釘分別緊固在其模座上。切邊模也可帶有導(dǎo)柱及導(dǎo)套裝置

30、，以保證上下模的對(duì)中。切邊模安裝時(shí)，閉式壓力機(jī)需將壓力機(jī)封閉高度調(diào)至最大，摩擦壓力機(jī)需將滑塊升至最高位置。裝好后，需用點(diǎn)動(dòng)按鈕或用手動(dòng)操作使滑塊逐步慢速下移，使上模接近下模。當(dāng)滑塊達(dá)到下死點(diǎn)時(shí)，閉式壓力機(jī)調(diào)整封閉高度，摩擦壓力機(jī)調(diào)整定位塊高度，以使凸模插入到凹模內(nèi)一段合適的距離。若間隙不符合要求，則需前后左右進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)注意的是摩擦壓力機(jī)的定位塊必須墊在上下模板之間，決不允許直接墊在滑塊下面。 第六章 鍛模的使用維護(hù)與修理 正確的使用維護(hù)鍛模，其中包括裝模、鍛模預(yù)熱、終端溫度控制、及時(shí)冷卻潤(rùn)滑和清除氧化層，隨時(shí)修磨出現(xiàn)的缺陷，可以提高鍛模的使用壽命，減少不必要的停工損失。 6-1 模具的潤(rùn)滑與

31、冷卻良好的模具冷卻和潤(rùn)滑可提高模具壽命。模具在使用前需經(jīng)過(guò)預(yù)熱；而在使用中，因不斷與高溫的鍛造毛坯接觸，使模具溫度進(jìn)一步升高。如果不采取必要的降溫措施，模具溫度可能局部升高至回火溫度以上，導(dǎo)致模具提前失效。型槽內(nèi)凸起的部位，由于接受熱量最多，而向模具本體傳導(dǎo)散熱的能力又差，容易出現(xiàn)過(guò)熱。為保證模具具備一定的強(qiáng)度和硬度，必須有效的對(duì)模具進(jìn)行冷卻。常用的冷卻方式一是操作工用刷子蘸上冷卻液在坯料入模前摔在上下模腔上；二是用壓縮空氣直噴或噴霧（壓縮空氣與冷卻液混合）冷卻。常用的冷卻劑是鹽水和水基石墨乳。 鹽水是比較強(qiáng)烈的冷卻劑，采用飽和食鹽水溶液噴濺進(jìn)行冷卻簡(jiǎn)便易行，效果較好。因溶液中水分會(huì)很快揮發(fā)，

32、在型槽表面形成一層鹽膜，鹽膜是型槽表面與熱金屬中間很好的抗磨層，故可延長(zhǎng)模具壽命。但鹽水不起潤(rùn)滑作用，對(duì)設(shè)備和模具有較大的腐蝕作用。水基石墨乳，系采用高碳石墨為原料，經(jīng)過(guò)超微粉碎而得到的高純度超微細(xì)天然鱗片石墨粉，以水為載體，加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)助劑和微量稀有元素而制成的高成分膠態(tài)石墨乳劑。石墨乳在鍛壓過(guò)程中，模具和工件間在瞬間使石墨乳具有了滾動(dòng)和延展性能，減少了坯料與模具間的磨擦，既有良好的潤(rùn)滑性能，脫模效果平穩(wěn)，又有較好的冷卻性能，。 水基石墨乳，具有高的化學(xué)穩(wěn)定性，良好的耐高溫附著性，對(duì)模具無(wú)腐蝕、能夠提高模具壽命，提高鍛件質(zhì)量，不污染環(huán)境，對(duì)人體無(wú)害，使用操作方便。 使用石墨乳應(yīng)注意的是，石

33、墨在模腔內(nèi)既不燃燒也不揮發(fā)，容易積淀在型槽的轉(zhuǎn)角處、窄槽底部影響金屬流動(dòng)，造成鍛件“缺肉”。因此，要經(jīng)常檢查和清理模具的這些部位。 常用的潤(rùn)滑劑是機(jī)油、油劑石墨、二硫化鉬粉和玻璃粉（配在機(jī)油中使用）。潤(rùn)滑劑通常在精密模鍛時(shí)使用。普通模鍛一般不宜用機(jī)油作潤(rùn)滑劑，因在鍛擊時(shí)，機(jī)油一方面在型槽內(nèi)腔內(nèi)燃燒形成高壓氣體，另一方面遇熱稀釋后滲入表面裂紋中，迫使型槽表面裂縫擴(kuò)展，縮短模具使用壽命。 濕鋸末是一種常用的脫模材料。鋸末在鍛擊過(guò)程中燃燒，形成高壓氣體有利脫模，而且不易在型腔轉(zhuǎn)角處形成積淀物。但其不足之處：一是容易在型腔表面形成氣蝕溝，二是對(duì)作業(yè)環(huán)境造成一定的污染。6-2 氧化皮的控制與清除 氧化皮

34、對(duì)鍛件表面質(zhì)量和模具壽命有較大影響，如不有效控制和及時(shí)清理，落入型槽深處的氧化皮會(huì)使鍛件高度尺寸不足；當(dāng)氧化層壓入鍛件表面，經(jīng)噴砂或酸洗后，鍛件表面會(huì)留下凹坑和麻點(diǎn)，深的凹坑會(huì)造成鍛件報(bào)廢。在金屬流動(dòng)的過(guò)程中，氧化層的存在會(huì)加劇模具的磨損。 控制和減少氧化皮的產(chǎn)生，一是在煤氣爐加熱時(shí)應(yīng)合理調(diào)整風(fēng)量，不要隨意延長(zhǎng)加熱保溫時(shí)間，二是盡可能采用感應(yīng)加熱方式，采用少無(wú)氧化加熱。 清理氧化皮的方法，一是坯料入模前人工摔打、鏟刮；二是在壓力機(jī)或錘上去除氧化皮，在模具旁安裝壓縮空氣吹管，將毛坯先墩粗一次（或制坯的辦法）；然后每打擊一二次之后，取出鍛件吹除型槽內(nèi)的氧化皮。6-3 模具的維護(hù)1、在安裝和調(diào)試模具

35、時(shí)，禁止重打空錘；在鍛造過(guò)程中應(yīng)根據(jù)鍛件的大小和變形量調(diào)節(jié)設(shè)備的工作行程和打擊能量。2、模具在生產(chǎn)使用過(guò)程中由于磨損而使表面粗糙度上升、出現(xiàn)劃痕、局部塑性變形而壓塌等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修理、打磨消除故障，否則容易加速惡化，而使模具失效。3、鍛模在使用中和使用完畢一定要仔細(xì)檢查燕尾根部、斜楔槽根部和型槽的轉(zhuǎn)角部位是否產(chǎn)生裂紋，如有裂紋應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊修復(fù)。4、模具使用一定時(shí)間后會(huì)積聚較大的內(nèi)應(yīng)力（殘留的機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力和組織應(yīng)力），因此，在模具卸下后或結(jié)合模具的焊補(bǔ)修理，進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜?yīng)力回火處理，以消除應(yīng)力，提高模具的疲勞壽命。消除應(yīng)力回火的溫度應(yīng)低于模具回火溫度50100，保溫23小時(shí)。5、鑲塊結(jié)構(gòu)的鍛模，如短時(shí)間內(nèi)暫不適用，應(yīng)將鑲塊的楔鐵打松。6、在每批鍛件生產(chǎn)完后，應(yīng)對(duì)鍛件作尾件尺寸鑒定，如果鍛件尺寸超差，應(yīng)安排修理模具，保證模具處于完好狀態(tài)。入庫(kù)時(shí)型腔應(yīng)拋光，型槽要油封，標(biāo)志要明顯，放置于干燥的地方。6-4 模具的修理1、模具翻新 在模鍛生產(chǎn)過(guò)程中，模具型槽磨損而使尺寸超差，或局部產(chǎn)生嚴(yán)重的熱疲勞裂紋，因而影響鍛件表面質(zhì)量，乃至難于出模時(shí)，模具必須進(jìn)行翻新。一套模具可以翻新的次數(shù)，隨模塊厚度減去型槽最大深度后的尺寸而不同。一般來(lái)說(shuō)，型槽下面（或上面）剩余的模塊厚度，至少應(yīng)為型