材料成形工藝

材料成形工藝寧波工程學(xué)院周志斌2011.12.07第六節(jié)閉式模鍛工藝及模具設(shè)計(jì)特點(diǎn)開式模鍛（圖7-1a）時(shí)鍛件沿分模面周圍形成橫向小飛邊，閉式模鍛（圖7-1b）時(shí)不形成橫向飛邊而僅形成極小的縱向飛邊。閉式模鍛比開式模鍛具有更多的優(yōu)點(diǎn)：鍛件不產(chǎn)生飛邊，模鍛斜度更小甚至為零，若用可分凹模閉式模鍛還可鍛出垂直于鍛擊方向的孔或凹坑，材料利用率平均提高20%左右；坯料在封閉的模膛內(nèi)成時(shí)，變形金屬處于更加強(qiáng)大的三向壓力狀態(tài)，有利于提高金屬材料的塑性和產(chǎn)品的機(jī)械性能；可分凹模閉式模鍛常?？蓽p少甚至取消制坯工步，省去切邊和輔助工序，平均提高生產(chǎn)率25%~50%。閉式模鍛的主要問題是，對于一些大中型鍛件，模具壽命低，需采取多種措施逐步解決。國內(nèi)外總的趨勢是，閉式模鍛發(fā)展快，應(yīng)用廣。閉式模鍛分為整體凹模和可分凹模模鍛。當(dāng)前，可分凹模模鍛主要沿兩條技術(shù)路線發(fā)展。一是由通用模架和可更換的凸、凹模鑲塊構(gòu)成可分凹模組合結(jié)構(gòu)，安裝在通用鍛壓設(shè)備如熱模鍛壓力機(jī)或普通曲柄壓力機(jī)、液壓機(jī)和螺旋壓力機(jī)上使用，實(shí)現(xiàn)一些小型鍛件的可分凹模模鍛；二是采用專用設(shè)備，如機(jī)械式、液壓式或機(jī)械—液壓聯(lián)合式的單動、雙動、三動和多向模鍛壓力機(jī)，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜鍛件的閉式模鍛。一、常見閉式精密模鍛鍛件及成形工步選擇常見的閉式模鍛件，并按照鍛件形狀且參考精密模鍛時(shí)毛坯的軸線方向進(jìn)行分類，如表7-1所示。第一類（餅盤類）鍛件其外形為圓形而高度較小。閉式模鍛時(shí)毛坯軸線方向與模鍛設(shè)備的作用力方向相同，金屬沿高度和徑向同時(shí)流動。對于結(jié)構(gòu)簡單的餅盤類鍛件，一般只需一個終鍛工步即可；對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的，如編號為135、144和145所示齒輪坯鍛件，若在熱模鍛壓力機(jī)上閉式模鍛，在終鍛工步前通常還需鐓粗制坯和預(yù)鍛工步，編號為154、155所示圓錐齒輪鍛件，無論采用開式或閉式模鍛，均能直接終鍛出齒形。第二類（法蘭突緣類）鍛件。其外形為回轉(zhuǎn)體，帶有圓形或長寬尺寸相差不大的法蘭或突緣。閉式模鍛時(shí)，一般只需一個終鍛工步。第三類（軸桿類）鍛件其桿部為圓形，帶有圓形或非圓形頭部，或中間局部粗大的直長桿類。這類鍛件中，對于編號為313所示的杯桿形階梯軸可采用閉式鐓粗與反擠復(fù)合成形工藝；其余的軸桿類鍛件一般都采用閉式局部鐓粗成形。第四類（杯筒類）鍛件這類鍛件多采用閉式反擠、正反復(fù)合擠壓或鐓粗沖孔復(fù)合成形。第五類（枝芽類）鍛件包括單枝芽、多枝芽的實(shí)心和空心類鍛件。這類鍛件多采用可分凹模閉式模鍛或多向閉式模鍛。第六類（叉形類）鍛件包括帶有空心或?qū)嵭臈U部、帶有圓形或非圓形法蘭等多種結(jié)構(gòu)形式。這類鍛件常常需要兩個工步以上的可分凹模模鍛，即預(yù)成形和終鍛。表7-1所示六種類型鍛件的外形特點(diǎn)可以看出，前四類，即餅盤類、法蘭突緣類、軸桿類和杯筒類屬于旋轉(zhuǎn)體；后兩類，即枝芽類和叉形類屬于非旋轉(zhuǎn)體。二、閉式模鍛過程及模鍛力的計(jì)算1.閉式模鍛的變形過程閉式模鍛按變形金屬充滿模膛的方式可分為鐓粗式和擠壓式兩類。（1）鐓粗式閉式模鍛的變形過程鐓粗式閉式模鍛也稱閉式鐓粗，其變形過程可以分為三個階段（圖7-2）：鐓粗階段（圖7-2a）充滿角隙階段（圖7-2b）擠出端部飛邊階段（圖7-2c），鐓粗階段（圖7-2a）從坯料與沖頭表面接觸開始到坯料金屬與凹模模膛最寬處的側(cè)壁接觸為止。與開式鐓粗一樣，閉式鐓粗也分整體閉式鐓粗和局部閉式鐓粗兩類。前者都是以坯料外徑定位，后者都是以坯料的不變形部分定位。充滿角隙階段（圖7-2b）即從毛坯的鼓形側(cè)面與凹模側(cè)壁接觸開始，到整個側(cè)表面與模壁貼合且模膛角隙完全充滿為止。在這一階段中，變形金屬的流動受到模壁的阻礙，變形金屬各部分處于不同的三向壓應(yīng)力狀態(tài)。隨著毛坯變形程度的增加，模壁承受的側(cè)向壓力逐漸增大，直到模膛完全充滿為止。擠出端部飛邊階段（圖7-2c），即充滿模膛后的多余金屬在繼續(xù)增大的壓力作用下被擠入凸、凹模之間的間隙中，形成環(huán)形縱向飛邊。三、閉式模鍛模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)閉式模鍛模具時(shí)，應(yīng)根據(jù)鍛件圖、工藝參數(shù)、金屬流動分析、變形力和功的計(jì)算、設(shè)備參數(shù)和模具受力等情況，確定如下內(nèi)容：1）模具工作零件的結(jié)構(gòu)、材料、硬度并核算其強(qiáng)度。2）從模膛中迅速取出鍛件的方法。3）確定多余金屬分流降壓腔的位置、形狀和尺寸。4）模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)。1.模具的類型閉式模鍛模的類型通常按模鍛設(shè)備和按凹模結(jié)構(gòu)兩種方法分類。（1）按模鍛設(shè)備分類可分為錘用鍛模、螺旋壓力機(jī)用鍛模、機(jī)械壓力機(jī)（包括熱模鍛壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)等）用鍛模、液壓機(jī)用鍛模和高速錘用鍛模。（2）按凹模結(jié)構(gòu)分類可分為整體凹模和可分凹模?？煞职寄０捶帜Ｃ娴幕拘问接挚煞譃樗椒帜?、垂直分模和混合式分模三種，如圖7-6所示。對用于一些中空或多孔零件的多向閉式鍛模，其凹模的分塊和沖頭的個數(shù)常在兩塊和一個以上，即多向閉式鍛模。2.減少模膛工作壓力的設(shè)想和分流降壓腔的設(shè)計(jì)1.減少模膛工作壓力的設(shè)想和依據(jù)通常，模鍛時(shí)的工作壓力主要包括材料的理想變形抗力和摩擦阻力。理想變形抗力可用下式表示：式中，ym為鍛件材料的名義流動應(yīng)力；R為變形強(qiáng)度，即相對面積縮減率。由圖7-7所示曲線可以看出，工作壓力Pm隨面積縮減率R的增加而增加，當(dāng)R=1時(shí)，Pm增至無限大。R由圖7-8確定，擠壓時(shí)R值為常數(shù)。開式模鍛時(shí)，由于工件自由表面的減小而使R值增大，因此，如果能控制R值的增加就可減小工作壓力。在閉式模鍛行程末了，其R=1，當(dāng)工作壓力無限增加時(shí)，變形金屬也不可能完全充滿模膛。如果在與鍛件非重要部位對應(yīng)的模膛設(shè)置一溢流口，當(dāng)模膛完全充滿時(shí)，就可避免工作壓力的急劇增高。這不僅有利于減輕模膛的負(fù)荷，提高模具使用壽命；有利于充滿模膛；而且還有利于降低下料精度的苛刻要求。圖7-8相對面積縮減率R的概念摩擦阻力可用下式表示：

式中，C為比例常數(shù)；為接觸面上的摩擦系數(shù)；W/t為工具寬與變形金屬厚度之比。由該式可看出，除減小摩擦系數(shù)外，減小工具寬度與變形金屬厚度之比是很重要的，因?yàn)榻佑|寬度中間部分通常成為變形金屬的分界點(diǎn)，而工作壓力朝分界點(diǎn)方向增加，減小寬度尺寸對減小摩擦力是很有效的。2.分流降壓腔的設(shè)計(jì)（1）分流腔的設(shè)置原則1）分流腔的位置應(yīng)選擇在模膛最后充滿的部位。確保模膛完全充滿后多余金屬才分流。2）多余金屬分流時(shí)在模膛內(nèi)所產(chǎn)生的壓力比模膛剛充滿時(shí)所產(chǎn)生的壓力沒有增加或增加很小，以免增加總的模鍛力和加快模膛的磨損。（2）幾煩種典演型的燙分流飯降壓薯腔設(shè)喪計(jì)分流榨降壓細(xì)腔，持首先杰根據(jù)派這兩始條設(shè)嚼計(jì)原慨則，史然后獨(dú)根據(jù)臺鍛件驅(qū)的形頃狀、腦尺寸裹和坯慰料的氏下料漿精度姥來設(shè)改計(jì)其屯結(jié)構(gòu)變及尺戲寸。1）在爬毛坯州上預(yù)留屈分流惕孔或形成禮減壓容軸。圖7-欺9為直招齒圓收柱齒卸輪利里用分姻流原季理的王閉式嘴精密負(fù)模鍛腫成形汪過程穩(wěn)。圖7-養(yǎng)9a為分車流孔臟原理賺，即哲在毛污坯中妨心鉆猜出一瘋直徑憑為D0的孔避，當(dāng)隨毛坯攝在凸巖模施跟加壓獅力F的作甲用下侮，分龜流面頭以外解的金播屬向申外流簽動充犁滿凹貫?zāi)｝X越廓，建分流奇面以叢內(nèi)的弟金屬噸向內(nèi)濟(jì)流動選，通參過減昂壓孔陸的收棉縮而般實(shí)現(xiàn)伏分流騎。圖7-補(bǔ)9b則是鄭在凸鄰、凹女模的春中心題孔中灣形成寶小圓膀柱而遷實(shí)現(xiàn)頸分流歇。經(jīng)實(shí)秧驗(yàn)研濟(jì)究表殼明，鄭合適妄的分訂流孔評尺寸林（即坊滿足兵第二朵條原液則）蔑取決肥于枝松芽模翁膛的劇結(jié)構(gòu)蝴特征拖，通掀常取碰：式中掩，dk為分賀流孔超直徑扇；d為鍛亭件枝顯芽部雞分或傅枝芽縣模膛醬直徑項(xiàng)。四、甩模具磚設(shè)計(jì)齒特點(diǎn)閉式骨鍛模窄包括蘋整體府凹模圈和可貧分凹相模在扒內(nèi)，宅除了深與普繳通鍛撞模設(shè)邪計(jì)的蜻共性膜外，撈還需胳注意撇如下持特點(diǎn)批。（1）在凹唯模上萍必須鞏設(shè)置朽分流埋腔。在旺機(jī)械尤壓力煉機(jī)上暴進(jìn)行科閉式戴模鍛解時(shí)，凈因壓叛力機(jī)餓滑塊隨工作恐行程怎固定縮慧，必隨須在聾模具彎上主培要是抬在凹屆模上翠設(shè)置帖分流屈腔。林即使弱在行層程不足固定地的螺它旋壓領(lǐng)力機(jī)衫或液禁壓機(jī)趨上進(jìn)茄行閉巡壽式模寫鍛，屆為了合保證攻鍛件絮高度傅尺寸識的精慮度，秋必須等對滑朽塊工軋作行決程加低以嚴(yán)丘格限辦位，島也應(yīng)炕在凹柱模上辰設(shè)置翼分流峰腔，導(dǎo)以便間起到盡調(diào)節(jié)族作用堤。（2）有深烏凹穴持且形貞狀復(fù)臉雜的誰模膛級的布哈置。對平于水狹平可容分凹乏模，浩有深古的凹壯穴和減形狀源復(fù)雜幣的模姨膛，最好眼布置蹈在上糖模，這鑰樣不悅僅有秋利于是金屬框更好惹地充改滿模依膛，在而且身也便瘦于清震除氧艙化皮蛾和潤犬滑劑躺殘?jiān)鼡p。由霉于上半模與壇熱鍛柜件接搖觸時(shí)臭間較豎短，混溫度酷較低罪，因燥而模稍具壽閣命較刃長。預(yù)在模及膛深恰穴處魄應(yīng)有通氣蠢孔，以胡便排欠出空補(bǔ)氣，秋保證師模膛曾充滿哈，通即氣孔坊直徑蔥一般帳為1~丑1.垮5m監(jiān)m。（3）當(dāng)宴凹模脹為可帥分凹鏟模時(shí)孤，其墓可分射凹?？莸膴A來緊力攪必須奏大于壁或等兵于模獸鍛時(shí)池變形底金屬磨在分讀模面描上產(chǎn)拋生的扭張模沉力，絞防止拉變形濫金屬普流入阻分模冊面而畢形成狐飛邊賭。（4）模具拼的推常出裝裙置。精估密模跌鍛，溪尤其承是閉朝式精際密模復(fù)鍛，紹為了刊能迅嚇?biāo)俚貦z從模壯膛中舞推出軍鍛件牙和使麻模具因可靠湊地工畜作，渠在模熟具設(shè)半計(jì)和暑制造踢中，訊對推態(tài)出裝剩置應(yīng)療給予本足夠壤的重漠視。浩在機(jī)騰械壓著力機(jī)鍬、螺警旋壓絲式力機(jī)吳和液申壓機(jī)缺等設(shè)溝備上蔑精密推模鍛牙時(shí)，惜可利總用設(shè)榨備上付的推貿(mào)出裝娃置迅持速將摸鍛件破從模流膛中站推出喬。（5）模具滿上應(yīng)牢設(shè)置恭導(dǎo)向五裝置。為些了確倦保鍛眼件水永平方哥向的悉尺寸婦精度香，在取模具參上通重常應(yīng)姨當(dāng)設(shè)訪置導(dǎo)離柱導(dǎo)稍套作甩為導(dǎo)竭向裝伯置，否對于育一些役小型碗圓盤優(yōu)類或鄰短的哪圓柱尚體精胃密鍛口件，減也可威采用識間隙乞較小惑的凸僑凹模班導(dǎo)向琴。第七乘節(jié)葛精供密模幟鍛的黑特點(diǎn)智及應(yīng)顫用與普通秩模鍛相比通，精揪密模稅鍛的翼主要漸優(yōu)點(diǎn)撐是：機(jī)械慮加工驢余量胖少甚并至為軋零；尺寸收精度炒較高，即靜精密景模鍛扶件的渴尺寸逗公差蚊比普談通模努鍛件被的尺傲寸公牌差小占，一躁般僅蟲為普暈通模努鍛件伙公差他的一乘半，強(qiáng)甚至盒更小仙；表面拿質(zhì)量蒜好，即詢精密講模鍛持件的個表面鮮粗糙御度較晴低，浪表面照凹坑后等缺鑒陷和拌切邊風(fēng)后留輪下的落殘余目飛邊定寬度挨限制匠更嚴(yán)辯等。與切削槍加工相比品，精拖密模慢鍛的汪主要該優(yōu)點(diǎn)喇：因壞鍛件橡毛坯害的形鞠狀和攀尺寸帖與成于品零眼件接太近甚辰至完伙全一親致，因而柔材料坐利用嬸率高；因取精密么塑性易成形他，金象屬纖攜維的葡分布海與零毛件形躍狀一速致，洪因而屈使零件起的力尾學(xué)性陡能有居較大井的提蜜高等。掉所以藏，精年密模女鍛也超稱少房誠無切查屑工湯藝。目前剝，精挺密模吳鍛主糖要應(yīng)因用在鞋兩個肢方面科：一是精化僑毛坯，即弄利用以精鍛鑰工藝桃取代沫粗切川削加趴工工雖序，晴將精事密模赤鍛件斬直接葛進(jìn)行核精加段工而帳得到冒成品劉零件賽，如彈齒輪俊坯、延葉片萬、小嚷型連罪桿、友管接猴頭、玻中小感型閥曉體、挑中小匙型萬纏向節(jié)蛾叉、匹十字宿軸、刃轎車嶼等速匙萬向您節(jié)等運(yùn)鍛件伯。是不目前喂的主盜要應(yīng)伍用方培面。二是精鍛被成品覽零件，不得機(jī)加去工，上完全躺經(jīng)過漸精鍛減而得都到成僅品零懸件的罪實(shí)例團(tuán)尚小掩。但舍對于柴一些改關(guān)鍵詞零件見，將下其形怒狀復(fù)薄雜難該于切帆削加糕工的鵝部分租進(jìn)行廳精密救模鍛扔成形疏，而尿其余砌部分初仍采膨用切培削加蠟工。綿如齒濾輪的低齒形蹄、葉斗片的東葉身印等直水接精希鍛成遮形或釘僅留溝拋光睛余量秩，而姻花鍵訪槽、衡葉根思等仍栗采用示切削都加工生。這導(dǎo)種精虎鍛與償切削內(nèi)加工膽相結(jié)異合的淚方法衫，其編應(yīng)用常越來營越廣弱泛。精密矮模鍛催工藝妙的發(fā)股展趨榨勢是，由接帖近形武向凈籃形發(fā)盆展。第七阻章趣其他儉體積屑金屬筒塑性姐成形傳工藝增第淋一節(jié)捐擠壓息成形情工藝一、害擠壓伙的基賄本方能法，番特點(diǎn)誤及應(yīng)簽用范御圍擠壓某是在籃擠壓孫沖頭城的強(qiáng)始大壓微力和飄一定沒的速驅(qū)度條追件作食用下煉，迫掠使毛疤坯金殖屬從掀凹模們型腔盯中擠申出，亞從而勞獲得魚所需攔的擠匠壓件殲。按毛慢坯的催溫度乘不同匪可分昏為冷擠省壓，即調(diào)在室肆溫下硬對毛罰坯進(jìn)膚行擠咐壓；溫?cái)D，即肝將毛熄坯加悉熱到河金屬負(fù)再結(jié)透晶溫送度下陽某個畫適合瘡的溫摧度范喝圍內(nèi)抗進(jìn)行蛋擠壓董；熱擠編壓，即耽將毛民坯加含熱到朋一般森的熱沃鍛溫壺度范更圍內(nèi)異進(jìn)行彼擠壓警。按毛樸坯材井料種啦類的船不同我可以作分為有色況金屬及其師合金苦擠壓蠻；黑色籃金屬涂及其縣合金拐擠壓。1.擠壓典的基犬本方假法根據(jù)品擠壓容時(shí)金泥屬流群動方礙向與敗凸模降運(yùn)動娃方向蠢之間劍的關(guān)折系。犯最基曠本的涼擠壓轎方法害分為正擠刃和反珠擠。（1）正開擠壓調(diào)擠壓舊時(shí)，棉金屬陰的流鋼動方迫向與察凸模臣的運(yùn)動盜方向勤一致（圖8-柱11陷a）。脅擠壓邀件的躬斷面恢形狀孝可以翼是圓源形、亦橢圓襲形、亭扇形拿、矩刺形或算棱柱蜂形，剪也可書以是新非對鹽稱的準(zhǔn)等斷拼面擠礦壓件棗和型漫材。（2）反娛擠壓賤擠壓勁時(shí)，增金屬蹄的流委動方脹向與桿凸模潛的運(yùn)動鴿方向錘相反，如候圖8-密11腹b所示召。反騎擠壓捎法適濫用于襯制造準(zhǔn)斷面俯為圓亦形、打方形惡、長扒方形噸，“陪山”脖形、秧多層授圓和梅多格處盒形右的空養(yǎng)心件兼。（1）冷隱擠壓薄特點(diǎn)烏及應(yīng)狹用范付圍采用鞋冷擠晨壓加善工可永以降燥低原更材料粥消耗例，材毯料利耕用率警高達(dá)70蛙%~念80橡%。在允冷擠言壓中呈，毛虎坯金獻(xiàn)屬處勁于三蘭向壓播應(yīng)力幸狀態(tài)歸，有尚利于漲提高貧金屬間材料勾的塑勿性且抗經(jīng)擠滅壓后湊金屬濫材料營的晶揀粒組楚織更乏加細(xì)穗小而蒜密實(shí)枯；金真屬流縮慧線不加被切理斷加敘上所柿產(chǎn)生艘的加朋工硬靜化特震性，竿可使義冷擠讀壓件饞的強(qiáng)皆度大輪為提證高；挪可以領(lǐng)獲得撈高的猾尺寸詠精度足和較抱低的肉表面混粗糙尤度。目前阿，冷孟擠壓零已在付機(jī)械趨、汽射車、帳儀表閱、電柜器、烈輕工烏、宇告航、堪船舶騎、軍濕工等娛工業(yè)露部門湊得到貞較為爽廣泛下的應(yīng)墾用。（2）溫傘擠壓耕特點(diǎn)謎及應(yīng)窄用范敢圍溫?cái)D鮮壓與鈔冷擠趕壓相害比，售擠壓節(jié)力大梨為減淚少；胃與熱烈擠壓很相比背，加隨熱時(shí)診的氧檔化、料脫碳挺都比灶較少續(xù)，產(chǎn)駛品的蓮尺寸篩精度瘡高，讓且力廢學(xué)性靠能基鬼本上榆接近專冷擠丹壓件中。可到見，口溫?cái)D印壓綜草合體很現(xiàn)了曉冷、粱熱擠內(nèi)壓的烈優(yōu)點(diǎn)僅，避那免了烘它們認(rèn)的缺戴點(diǎn)，須因此攜，正盒在得粥到迅另速發(fā)斷展。2.擠壓港特點(diǎn)拼及應(yīng)絲式用范疼圍（3）熱窮擠壓貧特點(diǎn)互及應(yīng)賞用范狂圍熱擠桃壓時(shí)腸，由百于毛上坯加舉熱至勿一般音熱模渠鍛的解始鍛桃溫度神，材亡料的變形剃抗力夫大為裁降低。因慚此，睬它不刺僅適攪用于堡有色他金屬島及其歲合金訓(xùn)、低延碳鋼堅(jiān)、中符碳鋼久，而理且也洋可以難成形駐高碳磁鋼、舟高合駝金結(jié)錘構(gòu)鋼泄、不幟銹鋼敗、工耕模具煮鋼、壩耐熱居鋼等渡。但找由于壞加熱滲時(shí)產(chǎn)飛生氧使化、跨脫碳咬和熱匪脹冷示縮大京等缺婆陷，港必然也降低億產(chǎn)品塊的尺完寸精附度和綿表面扛質(zhì)量爹。所面以，澡它一般掌用于樹鍛造嚼毛坯播精化供和預(yù)粱成形。當(dāng)然飯，冷海、熱鋸擠壓敬也均坊有一飛些缺傾點(diǎn)。冷擠革壓單層位壓褲力大；熱富擠壓灣單位讀壓力盆較小脆，但靈因毛丟坯表土面的灣氧化裳皮增公大了笨接觸址面上呈的摩倚擦阻據(jù)力，導(dǎo)致甩模具巴使用哨壽命伏不高。但之隨著萬模具思材料案、設(shè)確計(jì)方吸法及挎潤滑羨等配寨套技防術(shù)的狹進(jìn)步徹，擠希壓工記藝的粗優(yōu)越養(yǎng)性必穗將得償?shù)匠錂n分發(fā)察揮。超下面肺著重裁講述尸冷擠崖壓。二、衫冷擠憲壓時(shí)辭的金凈屬流墨動規(guī)盲律及態(tài)擠壓密力的毀計(jì)算1.冷擠獲壓時(shí)奶的金沒屬流潛動情虜況（1）正抖擠實(shí)捧心件樂的金紙屬流倍動情煌況為了偉了解奮正擠稠壓實(shí)職心件艙的金氣屬流衡動情隸況，火可將酸圓柱隙體毛倦坯切橡成兩首塊。柱在其溉中的卵一塊蔽剖面儉上刻勤上正肌方形榆網(wǎng)絡(luò)依，將模拼合昂面涂碰上潤稈滑油胡，再吵與另睡一塊餃拼合教在一搬起放庭入擠正壓凹板模模壇腔內(nèi)臭進(jìn)行爆正擠蓬壓。當(dāng)擠攪壓至垂某一吳時(shí)刻宏時(shí)停殲止擠論壓，紙取出厭試件霧，將尤試件膨沿剖酒分面打分開汗，此饑時(shí)可先以觀刑察到史坐標(biāo)鄉(xiāng)豐網(wǎng)絡(luò)湖的變暴化情界況，區(qū)見圖8-參12。由源圖中登坐標(biāo)呆網(wǎng)絡(luò)刃的變孟化情輝況，頁可以窩對金籌屬流撥動情保況作奮如下塔分析彈：1）橫向嚴(yán)坐標(biāo)區(qū)線在春出口父處發(fā)疫生了琴較大劫的彎浴曲，喇且中替間部焰分彎搞曲更比劇烈虛，這是謙由于楚凹模持與被菠擠壓架毛坯貴表面艙之間論存在域著接容觸摩扒擦，侍使金溉屬在應(yīng)流動革時(shí)外出層滯呈后于母中層拳的緣膀故。鵲被擠糾毛坯膜的端柱部橫扒向坐倒標(biāo)線鐵彎曲采不大微，這貢是由犯于該悄部分磚金屬咬原來污就處惰在凹杠模出井口附猜近，塌擠壓哪時(shí)迅盜速向情外擠衰出，盾受摩嚷擦影逗響較留小。膏橫向報(bào)坐標(biāo)如線的株間距歪從擠撓出部將分端夠部開敲始逐辨漸增爹加，歉即l3＞l2＞l1，這狀說明治擠出行金屬耽的縱司向拉柱伸變調(diào)形愈武來愈怕大；盜而當(dāng)掩達(dá)到鵲某定筑值l5時(shí)，貼間距l(xiāng)5不再跑變化伍，說鍛明此向時(shí)的晨變形迷已處夫于穩(wěn)飛定狀債態(tài)。2）縱向秩坐標(biāo)辜線擠腥壓后伸也發(fā)污生了悉較大另的彎疾曲。如謙果把炊開始喊向內(nèi)防傾斜須的點(diǎn)閘連成Ⅰ-Ⅰ線，采把開醉始向趨外傾爬斜的令點(diǎn)連予成Ⅱ-Ⅱ線。Ⅰ-Ⅰ線與Ⅱ-Ⅱ線之飾間所警構(gòu)成疑的區(qū)役域?yàn)槊軇×铱蛔冃晤^區(qū)。Ⅰ-Ⅰ線以蹄左或Ⅱ-Ⅱ線以出右坐旅標(biāo)線衡基本化上不贊變化壇，說鏈明在掃這些曉區(qū)域暖內(nèi)金紛屬不圾發(fā)生邀塑性鞠變形率，只耗作剛性池平移。3）正而方形強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)云經(jīng)過土出口故以后同，變玩成了常平行凱四邊津形，乞這說召明金瘡屬除猴發(fā)生拉伸蒸變形以外可，還礎(chǔ)有剪切撲變形。愈過接近怪外層供，剪哥切角哈愈大罰，即責(zé)、扭，這導(dǎo)是由燭于外貴層金漲屬受毯到摩只擦阻守力的黑影響禁較大她，使右得內(nèi)嘩外層風(fēng)的金坊屬流貨動存扒在著晉較大勢差異麗的緣勢故。察剛開忌始擠愁出端用部剪段切角坊較什小，雕以后掀逐漸旺增大游，即校，畝這是撲由于際剛開桃始擠付壓時(shí)頌，受潔摩擦勉影響路較小京的緣齊故，刪當(dāng)進(jìn)削入穩(wěn)愁定變混形狀嫌態(tài)以升后，妖相應(yīng)口處的延剪切聽角保鞭持不序變。4）凹匙模出疼口轉(zhuǎn)魄角D處，然在擠嬌壓過凈程中澆形成劍不流塊動的濕“死續(xù)區(qū)”耕?！把仕绤^(qū)況”的訂大小頑受摩彎擦阻住力、超凹模棟形狀責(zé)與尺按寸等扣因素臭的影券響，提當(dāng)摩恥擦阻著力越雷大、僑凹模柜錐角決越大嚇時(shí)，霧則“局死區(qū)招”也捏越大五。從上菊述分劣析可恥以看棒出，技正擠誤壓實(shí)襖心件帥的變俘形特療點(diǎn)是眠：金釀屬進(jìn)驕入Ⅰ-色Ⅰ至Ⅱ-笛Ⅱ線之夕間的雷區(qū)域疫時(shí)才憶發(fā)生悉變形孤，此沸區(qū)稱狂為劇烈索變形貢區(qū)。進(jìn)入慘此區(qū)東以前疊或離顆開此儉區(qū)以遵后，潤金屬徐幾乎膀不變盒形，僅作孟剛性浴平移。在路變形核區(qū)內(nèi)能，金塑屬的怎流動顯是不提均勻借的，融中心歷層流庸動快巖，外浮層流啞動慢兼；而膽當(dāng)進(jìn)欄入穩(wěn)踐定變蓋形階橫段以膝后，然不均也勻變難形的鞋程度東是相武同的瓣。在怠凹模淋出口喪轉(zhuǎn)角職處會團(tuán)產(chǎn)生膽程度槐不同艙的金賭屬“問死區(qū)情”。實(shí)心賠毛坯更反擠枝壓變部形過顆程的悠坐標(biāo)銜網(wǎng)格棗變化帶情況夜見圖8-暫13。圖8-蹦13師b表示鞠毛坯艙高徑報(bào)比大借于1進(jìn)入帽穩(wěn)定五擠壓熄狀態(tài)仙時(shí)的讀網(wǎng)格降變化耍情況景。此時(shí)閥可將仰毛坯惑內(nèi)部潮的變羊形情休況分飾為三意個區(qū)畝域：Ⅰ區(qū)為夢金屬噴“死劣區(qū)”佛，它絹緊貼闊著凸族模端秒部表茄面，景呈倒頭錐形腎，該墾錐形蝴大小女隨凸柳模端萄表面類與毛碎坯間軋的摩落擦阻艷力大費(fèi)小而咬變化僵；Ⅱ區(qū)為粉劇烈譜變形偵區(qū)，拖毛坯刑金屬歌在此效區(qū)域伍內(nèi)產(chǎn)勾生劇販烈流北動。Ⅱ區(qū)以介下即北緊貼君凹模警腔底啞部的漁一部榮分金永屬保腹持原罵狀不全產(chǎn)生矮塑性窗變形軍。圖截中D表示定金屬于“死添區(qū)”嫩；Ⅲ區(qū)為爪剛性沸平移柔區(qū)，兄劇烈餓變形后區(qū)的番金屬博流動苗至形絡(luò)成杯舉壁后牛，就寫不再牲變形縮慧，而濱是以譜剛性大平移句的形伸式往秤上運(yùn)攝動，型該運(yùn)督動一狡直延悔續(xù)到喜凸模廣停止境工作銜時(shí)為辱止。2.應(yīng)力慰與應(yīng)震變狀呼態(tài)分贊析擠壓該變形悄時(shí)，喝變形創(chuàng)區(qū)內(nèi)飲任一獄點(diǎn)的枯應(yīng)力銷與應(yīng)驚變狀鑼態(tài)，喇可用主應(yīng)脊力簡擾圖和最主應(yīng)趁變簡釘圖來表隸示，哄眾所鑄周知董，擠檢壓變判形區(qū)凈內(nèi)的委基本他應(yīng)力祖狀態(tài)事是三例向受餅壓，倚即徑向姐應(yīng)力、切向挖應(yīng)力以及軸向你應(yīng)力都是井壓應(yīng)綠力，增但是失在不否同區(qū)六域中農(nóng)主應(yīng)波力和暮主應(yīng)對變的耽順序密是不帳同的腥。圖8-介14為、辦正反頭擠壓瓦時(shí)的乓應(yīng)力勝與應(yīng)焦變狀走態(tài)。3.冷擠著壓變哈形力分的計(jì)尺算（1）擠億壓變享形程鋼度的薪表示油方法在擠倦壓工匯藝中覺，表財(cái)示變互形程噴度的急方法芽有如塞下三饅種。1）斷面色縮減痰率：式中宜，A0為擠扛壓變千形前護(hù)毛坯漲的橫升斷面波積；A1為擠漂壓變籃形后孟工件扯的橫釀斷面逆積。2）擠壓點(diǎn)比G：3）對數(shù)駕變形灣程度：三者鐮之間儉存在巖著如清下關(guān)脾系：（2）冷務(wù)擠壓裙力的沈計(jì)算擠壓可力是擬炒定擠康壓變流形工如序、羽設(shè)計(jì)錢模具考、選橡擇擠脂壓設(shè)灘備的扭重要殿依據(jù)撤。擠厭壓力熊或所睡選設(shè)河備噸揚(yáng)位P可按翼下式鈴計(jì)算P=Cp代A式中搬，p為單駐位擠耽壓力扶（MP呢a）；A為凸縫模工福作部避分的狠投影稈面積抬（mm捕2）；C為安眠全系帥數(shù)，種一般倘取1.悅3。單位共壓力p可以積采用理論舅計(jì)算法，規(guī)如主哈應(yīng)力靈法和絨變形療功變繪等，草也可丈采用經(jīng)驗(yàn)冊公式計(jì)算扮，還往可采獄用圖表侄算法。三、挎冷擠果壓工澡序設(shè)逼計(jì)及辣工藝啊參數(shù)絞的確糞定1.冷擠閥壓成文形對垮零件遠(yuǎn)形狀鵲的要習(xí)求最基壤本的牲要求權(quán)是零槐件形偶狀要狀有利暴于毛匪坯金坡屬流鴿動充隨滿擠熄壓模鄉(xiāng)豐具型述腔。其具奇體要畢求是斷被擠零廳件斷其面形傷狀應(yīng)首對稱，若癥不對雄稱在耽擠壓貸時(shí)易箭產(chǎn)生傲偏心對力而稍降低托產(chǎn)品賭精度明，或繳易使棋凸模皮折斷抗，因弱此，廚在設(shè)遞計(jì)擠婦壓件型時(shí)，跟可以究設(shè)計(jì)甚成對速稱形輔狀，紋擠壓及之后渣將多篩余的江部分疼（如氧凸肋鑰等）迎切除璃掉；斷面隆面積朋差應(yīng)蜘較小，若東相鄰條面面授積之泰差過考大時(shí)僅，會內(nèi)使不農(nóng)均勻雞變形豆程度圾加劇額，影忠響產(chǎn)心品質(zhì)乏量，訪甚至賞引起用模具放過載胳而招走致失甚效，評當(dāng)斷羨面積墨差較視大時(shí)麥，應(yīng)座當(dāng)改仍變擠雅壓方君法或抗增加構(gòu)變形誘工序?。粩嗝纥h過渡冤平緩，因捏斷面泡急劇竄過渡刮，就光會導(dǎo)兇致變呀形不懂均和瓦應(yīng)力敲分布頸不均差，急殃劇過佛渡易滲產(chǎn)生毫裂紋椅，因窯此應(yīng)奇當(dāng)將沉過渡倉處改未為平駛滑的挽圓弧伶連接鋪。根據(jù)盟這些駁要求額，適田合擠炒壓的煙最佳賽形狀拖有，坑底部屑帶孔瘋的杯叨形件上（圖8-乒15直a），許帶有叨深孔疲的雙廈杯形堅(jiān)件（么圖8-袖15其b），宿帶有禍較大千法蘭絨的軸棉類件厚（圖8-碰15咽c），對多臺咸階的音階梯導(dǎo)軸（羽圖8-秒1妄5術(shù)d）小守型花剩鍵軸步和齒叨輪軸仍（圖8-湯15咳e）等鋼。2.冷擠雅壓的貼許用低變形郊程度每道鐵冷擠緊壓變放形工禽序所詞允許潑的變集形程以度稱單為許用慌變形財(cái)程度。許殃用變音形程車度越逝大，饅工序支就愈復(fù)少，滅則生括產(chǎn)率構(gòu)就愈丙高。但隨句著許許用度禽變形涉程度蛾的增姿大，廊單位欄擠壓笛力也鳴會隨類之增企大，促這就丘有可擱能超召出模惹具的沃許用罷單位膠壓力今，導(dǎo)盜致模炕具的賺損壞嬸。因此汁，許滴用變血形程失度的伴大小且應(yīng)嚴(yán)飼格控吉制。馳不同召材料吐的冷技擠壓暴許用物變形但程度捏可以派查找錦有關(guān)灶手冊扣或資扭料。潔其中投黑色事金屬蠅正、寬反擠昌壓的噴許用沙變形啟程度筍見圖8-不16，8-探17。3.主要車?yán)鋽D稍壓生山產(chǎn)工芽序的彎確定下面易按冷僻擠壓懶生產(chǎn)堪時(shí)的驅(qū)流程殺簡要罷介紹隙主要陳的工蜘序。（1）毛坯劉的制剖備包括毛坯侍形狀同和尺杏寸的匯確定書及下樂料，毛糊坯體卡積按粘體積贊不變寄條件持計(jì)算淺，對鄭于圓懂柱體持棒料體毛坯姨，其域外徑垮應(yīng)比翻擠壓敲凹模投腔直陪徑小0.虛1~瓜0.燙2m迎m，毛蒸坯端差面應(yīng)宋平整端且與寇軸線矩的垂區(qū)直度爽應(yīng)嚴(yán)撞格控綿制在皺允許扯的范圓圍內(nèi)宅；毛坯畫的軟臟化處母理，通扎常采勸用退掌火的脈方式卡來降似低變魄形抗扎力，求提高萌塑性乘；毛坯換的表岔面處魄理和行潤滑，對鋤于碳裂鋼和序合金傅結(jié)構(gòu)臉鋼一睬般采騾用磷睛化和黑皂化創(chuàng)處理紅，在安毛坯忌表面穿形成金一層譽(yù)粘附明力極總強(qiáng)的蕉多孔京結(jié)構(gòu)洞的磷旺酸鹽謊，一妙是磷送酸鹽粒層具淚有一帆定塑隊(duì)性，端二是煌孔隙碗中可匹儲存絲式潤滑炎油，優(yōu)在擠惰壓時(shí)毀起潤恢滑作教用。（2）冷擠而壓件旁圖的狠制訂冷擠碑壓件完圖是醋根據(jù)兇零件睬圖制捉訂的婦，其助內(nèi)容講包括包：確買定冷暖擠壓項(xiàng)和進(jìn)分一步第加工然的工堵藝基就準(zhǔn)；興確定麻機(jī)械雁加工膀余和四公差領(lǐng)；擠產(chǎn)壓后籌余料需的切晝除方恨式；帥擠壓淋件的輕表面肆粗糙族度和虜形位燭工差鐮等。（3）冷擠膝壓變迅形工淡序設(shè)侄計(jì)一是養(yǎng)根據(jù)紫冷擠著壓件花的復(fù)伙雜程品度，交材料藏的成冷形性健能，甘變形渴程度群的大戲小，則擠壓運(yùn)件的四尺寸跑大小蚊及尺案寸精城度、區(qū)擠壓杜件的抖批量姿等，二是未根據(jù)芬前面料所提軟的對透零件湊形狀改的要邊求及勇許用邀變形狹程度撒等準(zhǔn)嚼則，毀確定甩擠壓文變形戒工序蒼數(shù)目祝；如需綿要兩燙道以茶上的涼工序賽，則救還需掉進(jìn)行懷中間柜毛坯顛設(shè)計(jì)笛，即滾確定沈每道己變形星工序筒所成郵形的芹工件絨形狀認(rèn)及尺瀉寸。四、籠冷擠剝壓模晌具設(shè)陷計(jì)要盲求冷擠毫壓模疫具所宴承受彎的單掩位壓晝力特付別高考，通晴常在15墓00務(wù)MP寸a以上嗽，甚躬至高憶達(dá)25疤00坡MP冒a。其套次金蜓屬的宜強(qiáng)烈驗(yàn)流動園及摩紗擦產(chǎn)辛生熱岡效應(yīng)剛而使禮模具袍工作望部分乒的溫石度可湖能達(dá)裹到20盯0~嗓35虧0℃。為此游，擠土壓模澤具設(shè)茂計(jì)應(yīng)酸注意早下列化因素蔽：1）模商具應(yīng)蓋具有舌足夠罵的動滾態(tài)強(qiáng)殲度和點(diǎn)剛度懇；2）合宅理地菠設(shè)計(jì)淺工作篇部分點(diǎn)的幾央何形舅狀及主其參完數(shù)，付選擇誤合適去材料父；3）模遺具的德易損胡件更頃換方扛便；4）有維利于贈機(jī)械貴化，里自動嚇化及純安全甩生產(chǎn)渣；5）制敗造容裕易，遣成本題低；設(shè)計(jì)攻時(shí)，渣必須仗根據(jù)劉具體暫零件秩的實(shí)化際生疤產(chǎn)條部件，序在滿沫足零籍件質(zhì)態(tài)量要騎求的別前提纏下，明綜合足考慮榨其經(jīng)鏈濟(jì)效喝益。四、鄉(xiāng)豐冷擠惰壓模巧具設(shè)該計(jì)要楊求冷擠平壓模樂具一陵般由掘工作遵部分垂，傳幣力部悠分，樓頂卸貪件部招分，冠導(dǎo)向誘部分膀和緊浸固部泳分所貴組成綱。圖8-測18為輪狀胎螺趙母冷租擠壓現(xiàn)模結(jié)賄構(gòu)。第二行節(jié)辣等票溫鍛刊造一、魚等溫瘡鍛造酸工藝懼特點(diǎn)數(shù)及應(yīng)艦用在常沃規(guī)鍛半造條俗件下線，一伯些難端成形羽金屬停材料棗，如明鈦合耳金、阿鋁合奪金、顯鎂合互金、遣鎳合啦金、鄰合金紙鋼等嘉，鍛造搏溫度菌范圍豪比較例狹窄。尤其賽是在季鍛造筆具有柳薄的肢腹板貍、高健筋和披薄壁疾的零肥件時(shí)往，毛車坯的醬溫度啦很快句地向盡模具杯散失言，變監(jiān)形抗若力迅鋼速增賭加，下塑性細(xì)急劇姓降低離，不揉僅需葵要大蕉幅度頁提高壺設(shè)備碌噸位云，也晨易造惜成鍛耕件開敢裂。嶄因此柱，不體得不售增加或鍛件悼厚度崇。提鉗高了躺制造惑成本喬。自70年代麗以來霧得到感迅速我發(fā)展交的等摧溫鍛寫造為嶼解決態(tài)上述柜問題賴提供慢了一寧種強(qiáng)漆有力脖的手污段。一、薦等溫摸鍛造熊工藝軌特點(diǎn)拖及應(yīng)藝用等溫倍鍛造筋工藝與常傲規(guī)鍛袍造方宣法不浮同：第一江，為賢防止曾毛坯竟的溫腳度散月失，精等溫厭鍛造蠻時(shí)，手模具湊和坯哪料要重保持粒在相抖同的可恒定旱溫度柱下，習(xí)這一甩溫度泄是介痛于冷曠鍛溫終度和糟熱鍛轎溫度孫之間壺的一托個中弦間溫絕度，攪或?qū)w某些插材料犯而言建，等鋸于熱虜鍛溫仙度。第二致，考鞏慮到著材料驢在等炭溫鍛啊造時(shí)踢具有堪一定園的粘急性，哲即應(yīng)認(rèn)變速心率敏咽感性故，等叢溫鍛煩造的碼變形古速度姐很低叉。在上吹述兩劑個條臥件下槍，葉圓片和昆翼板李類零模件可鬼以容鎮(zhèn)易地縣成形例。尤么其是甩航空高航天輪工業(yè)南中應(yīng)誼用的肆鈦合宅金、任鋁合效金零椒件，已很適肢合這清種工盲藝。但是罪，在漫鈦合重金等碼溫鍛作造溫鍛度下令，所磨用模宇具材鴉料鎳錢基高亭溫合速金有垮蠕變樹特性粥強(qiáng)和揚(yáng)高溫胞拉伸掃強(qiáng)度套陡降艱的特鏟點(diǎn)，去因而衰，又填出現(xiàn)紹了模絨具溫貌度稍父低于表毛坯雨溫度懷的熱懇模具飼鍛造者工藝肢。表8-柄1等溫豈鍛造燃的分采類與廟應(yīng)用分類應(yīng)用工藝特點(diǎn)等溫鍛造等溫模鍛開式模鍛形狀復(fù)雜零件，薄壁件，難變形材料零件，如鈦合金葉片等余量小，彈性恢復(fù)小，可一次成形閉式模鍛機(jī)加工復(fù)雜，機(jī)械性能要求高的和無斜度的鍛件無飛邊、無斜度、需頂出、模具成本高。鍛件性能、精度高、余量小等溫?cái)D壓正擠壓難變形材料的各種型材成形，制坯，如葉片毛坯光滑、無擦傷，組織性能好，可實(shí)現(xiàn)無殘料擠壓反擠壓成形襯筒、法蘭、模具型腔等表面質(zhì)量、內(nèi)部組織均優(yōu)，變形力小二、名等溫宋鍛造豬模具補(bǔ)設(shè)計(jì)揚(yáng)要點(diǎn)等溫諸模鍛匙對于吃模具坊和加演熱的金要求行基本析一致救，但身與常碑規(guī)模向鍛有廢所不溪同。蹦其設(shè)辨計(jì)要聲點(diǎn)如嘆下。1.加熱構(gòu)裝置等溫妄模鍛吵需要次在變規(guī)形過井程中船保持而恒溫紀(jì)的加兇熱裝飄置。舌通常訴采用志感應(yīng)扔加熱咐與電妨阻加蜘熱，撕圖8-趴19為采終用感販應(yīng)加懼熱的族模具滲。二、柏等溫快鍛造篇模具晴設(shè)計(jì)死要點(diǎn)加熱勢裝置孤的功殺率可夫用下吼式計(jì)蝕算：N=（G（T2-T1）C）/（0.羞21tη）式中鴉，N為加登熱功寶率（kW）；G為被喘加熱脆金屬勇重量逃（kg）；C為被戶加熱玻金屬危的比農(nóng)熱容攪（J/（kg·K））濁；T1為加掘熱前吵溫度振（℃請）；T2為所袍需加蹲熱溫滿度（威℃）右；t為加凳熱時(shí)儉間（h）；η為效澆率，η=0個.3吩5~低0.方40。鋼努的比繁熱容嚷，C=4崗81奮.5旗J鎮(zhèn)/（kg·