模锻工艺课件.ppt

3 3模锻DieForging 利用模具使坯料变形而获得锻件 将金属坯料置于锻模模膛内 在冲击力或压力作用下产生塑性流动 由于模膛对金属坯料流动的限制 从而充满模膛获得与模膛形状相同的锻件 模锻过程 下料Cropping 加热Heating 制坯Preforming 模锻DieForging 精整Sizing 热处理HeatTreatment 清理Cleaning 检验Inspection制坯工步Preforming模锻工序DieForging预锻Preforging终锻Finish Forging切断工步Cutting 一 模锻的特点与应用 1 生产效率高 2 锻件成形靠模膛控制 可锻出形状复杂 尺寸准确 更接近于成品的锻件 且锻造流线比较完整 有利于提高零件的力学性能和使用寿命 3 锻件表面光洁 尺寸精度高 加工余量小 节约材料和切削加工工时 4 操作简便 质量易于控制 生产过程易实现机械化 自动化 5 模锻需要专门的模锻设备 要求功率大 刚性好 精度高 设备投资大 能量消耗大 另外 锻模制造工艺复杂 制造成本高 周期长 二 锤上模锻DieForging 1 锻模结构 制坯模膛Blocker 使坯料预变形而达到合理分配 使其形状基本接近锻件形状 以便更好地充满模锻模膛 模锻模膛DieCavityofDieforging 使坯料变形到锻件所要求的形状和尺寸 预锻模膛BlockingImpression和终锻模膛FinishImpression 对于形状复杂 精度要求较高 批量较大的锻件 还要分为预锻模膛和终锻模膛 2 模锻工艺规程 设计模锻件图计算坯料尺寸确定变形工步设计锻模选择模锻设备确定加热规范模锻后续工序 1 设计模锻件图ForgingDrawing 选择分模面DiePartingArea 确定加工余量及公差Allowance ForgingTolerance依据 零件的形状尺寸和锻件的精度等级 或锻锤的吨位 确定模锻斜度DraftAngle 依据为模膛尺寸确定模锻圆角半径RadiumofFillet外圆角 使金属易于充满模膛r 加工余量 零件圆角半径内圆角 减少锻造时金属流动的摩擦阻力R 2 3 r冲孔连皮Recess 通孔难以锻出孔径d 30 80mm时 厚度S 4 8mm 当孔径d3d时 只在冲孔处压出凹穴 齿轮坯模锻件图 技术要求1 高度公差 1 5 0 752 未注圆角半径R 2 53 尺寸按交点注4 热处理硬度HBS228 2 确定坯料尺寸 V坯 V锻 V飞 V连 1 K 1 盘类锻件Brachyaxis 一般镦粗制坯和终锻成形 D计 1 08 V坯 m 1 3m 坯料的高径比2 轴类锻件MacroAxis 一般拔长 滚挤制坯 D坯 1 13 K Fmax 1 3k 模膛系数 不制坯或有拔长工步时 k 1 有滚挤工步时 k 0 7 0 85 3 确定变形工步 4 锻后工序 切边Trimming 冲孔PunchingWard 校正Sizing热处理HeatTreatment清理Cleaning精压Coining 提高锻件精度和降低表面粗糙度平面精压 用来获得模锻件某些平行平面的精确尺寸 体积精压 用以提高模锻件所有尺寸的精度和表面质量 精压后模锻件的尺寸精度公差可达 0 10 0 25mm 表面粗糙度Ra值为1 25 0 63 m 一般不再进行切削加工 三 其他设备上的模锻 锤上模锻具有工艺适应性广的特点 但是模锻锤要求有庞大的砧座和基础 工作时震动和噪音大 能源消耗多 劳动条件差 1 热模锻压力机上模锻DieForgingonDropPress 曲柄压力机 简称曲柄压力机 曲柄压力机 CrankPress楔式热模锻压力机 特点 工作时震动和噪音小 劳动条件大为改善 便于实现机械化和自动化 且具有很高的生产率 锻件的精度高 其公差 余量和模锻斜度比锤上模锻小 变形应逐步进行 设备结构复杂 造价高 而且由于滑块的行程和压力不能在锻造过程中调节 因而不能进行拔长 滚压等制坯工步 必须配备制坯工步的专用设备 2 平锻机上模锻DieForgingonUpsettingMachine 平锻机上模锻过程 1 固定凹模2 活动凹模3 冲头4 挡板5 坯料 平锻机锻造的锻件示例 主要以局部镦粗为主 也可进行压肩 冲孔 弯曲和切断等工步 最适合的锻件是带头部的半轴类和有孔 通孔或不通孔 的锻件 简单锻件只需一个工步完成 复杂锻件 坯料可按顺序放入几个模膛中逐步变形而获得锻件 3 螺旋压力机上模锻DieForgingonFlyPress 利用飞轮旋转所积蓄的能量转化成金属的变形能进行锻造 摩擦螺旋压力机 机械摩擦传动液压螺旋压力机 液压传动 摩擦螺旋压力机 摩擦压力机锻造特点 具有锻锤和压力机双重工作特性 行程速度0 5 1 0m s 介于模锻锤和曲柄压力机之间 有一定的冲击作用 且滑块行程和打击能量可控 与锻锤相似 坯料变形中的抗力由封闭框架承受 有压力机的特点 工艺适用性好 既可完成镦粗 成形 弯曲 预锻 终锻等成形工序 又可进行校正 精整 切边 冲孔等后续工序的操作 承受偏