鍛壓工藝學(xué)鍛造錘上模鍛

1、 錘上模鍛特點(diǎn)：1 錘上模鍛分開式模鍛和閉式模鍛。開式模鍛的特點(diǎn)：（1）；（2）；（3）；（4）。 2閉式模鍛特點(diǎn)：（1）；（2）；（3）；（4）。3第一章 模鍛件分類第一類 圓餅類鍛件定義：特點(diǎn)：第二類 長(zhǎng)軸類鍛件定義：特點(diǎn)：4第一組：直長(zhǎng)軸線鍛件第二組：彎曲軸線鍛件 5第三組：枝芽類鍛件第四組：叉類鍛件 6第二章 模鍛件圖的制訂制訂鍛件圖內(nèi)容： 一、分模線(面)的選擇原則： 1）；2）；3）。 7（1）分模位置應(yīng)選定在鍛件側(cè)面的中部 8（2）分模位置應(yīng)盡可能采用直線狀 9（3）頭部尺寸較大的長(zhǎng)軸類鍛件，不宜用直線狀分模 10（4）考慮鍛模和切邊模加工制造及減少金屬損耗 圖5-7 鍛件分模位

2、置a)零件圖；b)徑向分模；c)軸向分模11(5)對(duì)于有金屬流線方向要求的鍛件，應(yīng)考慮到鍛件在工作中的承力情況 12分模面 分兩類：1)平面分模面和對(duì)稱彎曲分模面2)不對(duì)稱的彎曲分模面 13二、機(jī)械加工余量和鍛件尺寸公差的確定 (一)主要參數(shù)及影響因素 1鍛件重量(G1)圖1-2 鐓鍛件重量計(jì)算特點(diǎn)a)一頭一長(zhǎng)桿 b)一頭一短桿 c)二頭一桿A一鐓鍛部分 B一不鍛棒料部分 C一第一道成形注意事項(xiàng)：14 2鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)(S)鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)為鍛件重量(G1)與相應(yīng)的鍛件外廓包容體重量(G2)的比值。圖1-3 圓形鍛件的外廓包容體 15非圓形鍛件包容體重量 ：圖1-4 非圓形鍛件外廓包容體 1

3、6 3鍛件的材質(zhì)系數(shù)鍛件的材質(zhì)系數(shù)分為二級(jí)：M1：鋼的含碳量小于0.65的碳鋼，或合金元素總含量小于3.0的合金鋼； M2：鋼的含碳量大于或等于0.65的碳鋼，或合金元素總含量大于或等于3.0的合金鋼。 4零件的機(jī)械加工精度圖1-6 局部增大余量的零件 17 5加熱條件： 6.其他條件：鍛件輪廓尺寸、采用工序、鍛件精度等若有特殊要求，可適當(dāng)增大或減小加工余量和公差。 18(二)機(jī)械加工余量 (三)鍛件公差模鍛件尺寸波動(dòng)主要原因：1. 長(zhǎng)度、寬度和高度公差192厚度公差指跨越分模面的厚度尺寸的公差 。 3直線度與平面度公差直線度公差：零件的理論中心線與實(shí)際中心線之間的允許偏差值。平面度公差：零件

4、的理論平面與實(shí)際平面的允許偏差值。20 4中心距尺寸公差圖1-9 平面直線分模鍛件中心距 圖1-10 具有彎曲軸線鍛件中心距21 5同軸度公差()圖1-11 沖孔件的同軸度226殘留橫向飛邊公差及切入鍛件深度；縱向毛刺及沖孔變形量公差 23 7剪切端變形公差24 8局部變形公差9鍛造部分與不鍛棒料連接部分上，在長(zhǎng)度等于1.5d而不超過100mm的范圍內(nèi)可以傾斜或變形。 25 三、模鍛斜度 (一)模鍛斜度的確定作用：外斜度：用表示；內(nèi)斜度：用表示。26 (二)模鍛斜度公差 四、圓角半徑(一)圓角半徑的確定 凸角圓角半徑為外圓角半徑r；凹角圓角半徑為內(nèi)圓角半徑R。(二)圓角半徑公差27 五、沖孔連

5、皮及盲孔產(chǎn)生原因：連皮厚度的影響： (一)平底連皮圖1-15 平底連皮28 (二)斜底連皮斜底連皮的尺寸： 圖1-16 斜底連皮29 (三)帶倉(cāng)連皮圖1-17 帶倉(cāng)連皮圖 圖1-18 拱式帶倉(cāng)連皮 30 (四)盲孔對(duì)于孔徑較小(d25mm)，且高度較大的鍛件，只在鍛件上壓出凹穴，模鍛后不再將孔沖穿，鍛件上留下盲孔。 圖1-19 鍛件上的盲孔31第三章 模鍛錘上模鍛第一節(jié) 模鍛工步選擇及坯料計(jì)算模鍛工步：一、模鍛工步與模鍛模膛的分類1制坯工步與制坯模膛作用：包括鐓粗、壓扁、拔長(zhǎng)、成形、彎曲等工步或模膛。322模鍛工步與模鍛模膛作用：模鍛工步：模鍛模膛：包括：3切斷工步與切斷模膛作用：333435

6、36二、模鍛工步的選擇原則：使坯料在良好的變形條件下成形，獲得質(zhì)量良好的鍛件；操作安全方便；材料消耗少；生產(chǎn)效率高。依據(jù)：鍛件的工藝特征；設(shè)備條件和生產(chǎn)條件；生產(chǎn)批量以及工人的操作技術(shù)和操作習(xí)慣等。(一)餅類鍛件普通鍛件、高輪轂深孔鍛件及高筋薄壁復(fù)雜鍛件。371普通鍛件采用的工步為：圖2-3 簡(jiǎn)單的短軸類鍛件 38圖2-4 鐓粗、立鐓、終鍛a)坯料 b)鐓粗 c)立鐓 d)終鍛鐓粗的作用：39圖2-5 大鍛件用兩臺(tái)錘聯(lián)合鍛造 a)坯料 b)3t錘鐓粗 c)5t錘終鍛鍛件直徑較大時(shí)，可采用兩臺(tái)鍛錘聯(lián)合鍛造。402高輪轂深孔鍛件采用的工步：圖2-6 采用了成形鐓粗a)坯料； b)鐓粗； c)成形鐓

7、粗 ；d)終鍛413高筋薄壁鍛件采用的工步：預(yù)鍛作用：對(duì)直徑較大的圈形件：圖2-7 采用了預(yù)鍛a)坯料； b)鐓粗 ；c) 預(yù)鍛； d)終鍛42圖2-8 采用預(yù)鍛，在兩臺(tái)錘上聯(lián)合鍛a)鐓粗； b)預(yù)鍛(3t錘)； c)終鍛(5t錘)對(duì)于具有窄而高的突筋的鍛件 ：43(二)桿類鍛件也稱長(zhǎng)軸類鍛件。特點(diǎn)：較短的鍛件：采用的工步為：44圖2-9 壓扁后轉(zhuǎn)90終鍛a) 坯料 b)壓扁 c)終鍛圖2-10 壓扁、卡壓后平移終鍛a)坯料 b)壓扁 c)卡壓 d)終鍛45圖2-11 鐓粗、卡壓、終鍛a)坯料 b)鐓粗 c)卡壓 d)終鍛圖2-12 采用了寓鍛a) 鐓粗b) 卡壓c) 預(yù)鍛 d)終鍛462直長(zhǎng)

8、軸鍛件特點(diǎn)：采用的工步：坯料較短時(shí)是否采用拔長(zhǎng)工步的原則：當(dāng)以經(jīng)濟(jì)的錘擊次數(shù)23次滾壓后，坯料的長(zhǎng)度能被延伸到模鍛工步所需的長(zhǎng)度時(shí)，則不需拔長(zhǎng)；否則應(yīng)考慮采用拔長(zhǎng)。47鍛件長(zhǎng)度與坯料長(zhǎng)度(不計(jì)鉗夾頭部分)之差不大于下列數(shù)值時(shí)，可以只用滾壓，不需拔長(zhǎng)： lt2t錘： 2035mm 3t錘： 3545mm 5t錘： 4550mm符合下式時(shí)可以不拔長(zhǎng)： Ld-Lp(0.70.8)dp滾壓目的：48圖2-13 滾壓、終鍛a)滾壓 b)終鍛圖2-14 拔長(zhǎng)、滾壓、終鍛a)拔長(zhǎng) b)滾壓 c)終鍛49圖2-15 調(diào)頭后滾壓a)拔長(zhǎng) b)調(diào)頭滾壓 c)終鍛圖2-16 可以不用鉗夾頭的鍛件a)凸輪軸 b)后拖

9、鉤 c)扭力桿50圖2-17 兩端都需要拔長(zhǎng)a)拔長(zhǎng) b)調(diào)頭拔長(zhǎng) c) 滾壓 d) 終鍛圖2-18 兼起延伸作用的滾壓a)拔長(zhǎng) b)調(diào)頭滾壓 c)終鍛513帶枝芽的鍛件特點(diǎn)：圖2-19 預(yù)鍛后翻轉(zhuǎn)180終鍛52圖2-20 采用了滾壓及成形工藝a)拔長(zhǎng) b)調(diào)頭拔長(zhǎng) c)滾壓 d)成形 e)預(yù)鍛及終鍛534帶叉口的鍛件大多數(shù)情況下，這類鍛件不能用彎曲工步來分配金屬。為了鍛出叉形，必須將坯料端部由中心分向兩邊。劈料臺(tái)： 54圖2-21 壓扁、預(yù)鍛、終鍛a)壓扁 b)預(yù)鍛 c)終鍛圖2-22 采用不對(duì)稱滾壓及預(yù)鍛a)拔長(zhǎng) b)調(diào)頭拔長(zhǎng) c)不對(duì)稱滾壓 d)預(yù)鍛及終鍛55圖2-23 坯料前端較寬便于

10、分料a)壓扁 b)壓扁頭部 c)預(yù)鍛（頭部劈開） d)終鍛圖2-24 采用壓肩a)坯料 b)壓肩 c)預(yù)鍛 d)終鍛56圖2-25 截面差大的叉形鍛件圖2-27 轉(zhuǎn)向節(jié)的模鍛工步a)鐓粗 b)拔長(zhǎng)桿部 c）預(yù)鍛（頭部劈開） d）終鍛（飛邊未示出）57圖2-28 采用彎曲制坯工步a)拔長(zhǎng)b)調(diào)頭拔長(zhǎng) c）滾壓 d）彎曲e)終鍛585有工字形截面的鍛件圖2-29 典型的連桿模鍛工步a)拔長(zhǎng) b)滾壓 c)預(yù)鍛 d)終鍛59圖2-30 采用調(diào)頭鍛a)拔長(zhǎng)b)滾壓 c)預(yù)鍛d）終鍛60圖2-31 滾壓前先拔鉗夾頭且不用預(yù)鍛a)拔桿部及鉗夾頭 b)壓肩 c)終鍛圖2-33 采用壓肩、不用鉗夾頭a)拔長(zhǎng)

11、b)壓肩（壓肩兩次） c)終鍛616彎曲軸線鍛件三種情況：鍛件沿錘擊方向上在彎曲，包括有落差的鍛件，只當(dāng)作直長(zhǎng)軸件選取工步，不必采用彎曲或成形工步；鍛件在水平投影方向上軸線彎曲；鍛件在兩個(gè)方向都彎曲(即空間彎曲)。一般要采用彎曲或成形工步，使坯料得以彎成符合鍛件水平投影的形狀。 62圖2-35 彎曲、終鍛a)彎曲 b)終鍛63圖2-36 成形、終鍛a)成形b)終鍛64圖2-37 復(fù)雜鍛件的模鍛工步a)拔長(zhǎng) b)滾壓 c)彎曲 d)預(yù)鍛及終鍛65圖2-38 曲軸類鍛件a)、b)采用彎曲工步的鍛件c)不采用彎曲工步的鍛件66 三、幾種模鍛方式的選用 (一)調(diào)頭模鍛優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：細(xì)長(zhǎng)、扁薄或帶落差的鍛

12、件，不宜采用調(diào)頭鍛。 67圖2-39 調(diào)頭鍛出的鍛件68 (二)一火多鍛適于：?jiǎn)蝹€(gè)重量在0.5kg以下的小鍛件。連續(xù)鍛打的鍛件數(shù)一般為46件；件數(shù)過多操作不方便，而且溫度過低降低鍛模壽命。69圖2-40 在一火多件鍛造中切下一個(gè)鍛件1-棒料；2-鍛件；3-切斷模膛70 (三)一模多件 圖2-41 一模多件 71 圖2-42 合理排列鍛件 1-鍛件；2-飛邊；3-切邊凹模圖2-43 兩個(gè)鍛件對(duì)稱排列 a)支座；b)搖臂 72 (四)連皮和鉗夾頭的利用對(duì)于內(nèi)孔較大的齒輪可適當(dāng)設(shè)計(jì)其連皮的厚度。使沖下的連皮可以滿足鍛打另一較小餅類件的要求。 對(duì)帶鉗夾頭的軸類件，應(yīng)考慮鉗夾頭的利用，其方法之一是適當(dāng)改

13、變鉗夾頭的長(zhǎng)度，使切下來的鉗夾頭可以用來鍛造另一個(gè)較小的鍛件。73 (五)鍛件的合鍛圖2-44 鍛件的合模 a)連桿及蓋 b)左、右拐74第三節(jié) 終鍛及預(yù)鍛模膛 一、終鍛模膛可獲得帶有飛邊的最后形狀和尺寸的鍛件。包括終鍛模膛設(shè)計(jì)和飛邊槽設(shè)計(jì)兩部分。 (一)終鍛模膛設(shè)計(jì)鍛件圖是設(shè)計(jì)終鍛模膛的依據(jù)。根據(jù)冷鍛件圖，考慮鍛件材料的線膨脹系數(shù)和終鍛溫度，計(jì)算出熱態(tài)下鍛件的各個(gè)尺寸，繪制熱鍛件圖。75圖2-48 十字軸 圖2-49 有狹而深部分的鍛件 76圖2-50 需增設(shè)定位塊的鍛件 圖2-52 起模溝槽 77 (二)飛邊及飛邊槽1.飛邊的作用2飛邊槽的形式圖2-53 飛邊形式 78圖2-54 組合式飛

14、邊槽79 3飛邊槽尺寸尺寸與鍛件的復(fù)雜程度和鍛件的大小有關(guān)。模膛四周的阻力大小，取決于橋部高度h3和橋部的寬度b。 二、預(yù)鍛模膛作用：80圖2-55 需采用預(yù)鍛模膛的鍛件 81 采用預(yù)鍛模膛的缺點(diǎn)： 1)終鍛模膛不能位于打擊中心位置，終鍛時(shí)產(chǎn)生偏擊造成鍛件錯(cuò)差，增加調(diào)整難度。 2)為避免終鍛時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)差，通常終鍛模膛布排得更緊靠捫擊中心，使預(yù)鍛磨膛偏離打擊中心更遠(yuǎn)，預(yù)鍛后的鍛件錯(cuò)差不可避免。82圖2-56 終鍛時(shí)鍛件產(chǎn)生折紋過程 a)預(yù)鍛 b)終鍛 833)采用預(yù)鍛模膛，加大模塊尺寸，增加模具的制造成本。 4)如果鍛件在分模面寬度方向尺寸較大，為了安全使用模具，要求預(yù)鍛模膛的寬度不能超出燕尾承擊面的三分之一，若不能滿足要求，需采用二臺(tái)設(shè)備聯(lián)合鍛造。84設(shè)計(jì)預(yù)鍛模膛時(shí)應(yīng)注意：1拔模角圖2-58 增加預(yù)鍛模膛拔模角