金属塑性成形方法3.ppt

1、 模 锻 模锻是将金属坯料放入具有一定形状的锻模模膛内，使坯料受压而变形的压力加工方法。在变形过程中，金属的流动受到模膛形状的限制，金属充满模膛后就能得到与模膛形状相同的锻件。按使用的设备不同，模锻可分为锤上模锻、胎模锻和压力机上模锻等。q与自由锻相比，模级具有如下优点；l1)操作技术要求不高，但生产率高；l2)锻件尺寸和形状精确，加工余量小；l3)能锻造形状较为复杂的锻件，可节省金属材料。q由于受到模锻设备吨位的限制，锻件质量不能太大，一般在150kg以下；因为锻模成本高，故模锻只适用于大批量生产，广泛用于飞机、汽车、轴承等行业。l所用设备有蒸汽-空气锤、高速锤等。目前，我国一般工厂大都使用

2、蒸汽-空气锤。l主要特点：锤头与导轨间的间隙较小，机架直接与砧座连接，保证了锤头上下运动的精确性，能使上、下模块对准；砧座较重，约为落下部分质量的2025倍。v模锻锤的吨位(落下部分的质量)为116t。v模锻件的质量为0.5150kg。由于锤上模锻具有工艺适应性广的特点，故目前仍在锻件生产中得到广泛应用。但是，模锻锤锻造振动和噪声大，劳动条件差，能源耗费严重。近年来，成批及大量生产的模锻件越来越多地采用压力机进行模锻。l模锻专用曲柄压力机，也称热模锻压力机，它已成为现代模锻的主要设备。吨位一般是21031.2105kN。q曲柄压力机上模锻具有如下优点：l在滑块的一次往复行程中即可完成一个工步的

3、变形。坯料变形比较深透而均匀，有利于提高锻件质量；l滑块运动精度高，且有锻件顶出装置，因此锻件的公差、机械加工余量和模锻斜度都比锤上模锻小；l曲柄压力机作用力属静压力，金属在模膛内流动缓慢，对于耐热合金、镁合金以及对变形速度敏感的低塑性合金的锻造非常有利；l生产率比锤上模锻高很多，且易实现机械化和自动化；l锻造时震动和噪声小。但是曲柄压力机结构复杂，不宜进行拔长和滚压工步。l电动机的转动经带轮和齿轮传至连杆，带动滑块沿导轨作上下往复运动。锻模分别装在滑块下端和工作台上。l吨位为3500kN的摩擦压力机使用较多，最大吨位可达10000kN。q摩擦压力机上模锻具有如下特点：l工艺用途广。摩擦压力机

4、的锻造力和滑块行程可以自由调节，能够满足不同变形工步的要求；l滑块运动速度低，金属再结晶充分，特别适合锻造低塑性合金钢和非铁金属，但也引起生产率较低；l旋转运动的螺杆和直线运动的滑块间为非刚性连接，故承受偏心载荷能力差，通常只能进行单模膛锻造；l摩擦传动效率低，设备吨位受到限制。适合于中小型锻件的中、小批量生产，如螺钉、螺母及一些不需要制坯的小型锻件。l靠飞轮、螺杆及滑块向下运动时所积蓄的能量来实现模锻的。l平锻机有两个互相垂直的分摸面，主分模面在凸模与凹模之间，另一个分模面在可分的两半凹模之间。q吨位一般为l1033.15104kN。最适合的锻件是带头部的杆类和有孔的锻件，也可以锻造曲柄压力

5、机上不能模锻的一些锻件。v平锻机上模锻有如下特点：l坯料长度不受设备工作空间的限制，可锻造其它立式锻压设备不能锻造的长杆类锻件；l因为有两个分模面，故可以锻造在两个方向上有凹档、凹孔的锻件；l锻件尺寸精确，表面粗糙度小；l节省金属，材料利用率可达8595；l难以锻造非回转体及中心不对称的锻件。l平锻机启动前，棒料放在固定凹模1内，并由前定料板定位。在凸模前进时，活动凹模迅速将杆料夹紧，前定料板自动退出。凸模继续前进，使杆料一端镦粗，金属充满模膛。然后，主滑块带动凸模从凹模中退出，活动模松开，前定料板又恢复到原来的位置上，即可取出锻件。l锤上模锻所用的锻模都由上模和下模组成。下模固定在砧座上，上

6、模装在锤头上，锻造时随锤头一起上下运动。根据锻件形状和模锻过程的需要，上、下模上设有一定形状的凹腔，上、下模合在一起形成模膛。根据其功能的不同可分为模锻模膛和制坯模膛。模膛模膛种类种类制坯模膛（制坯模膛（体积分配体积分配） 模锻模膛（模锻模膛（锻件成形锻件成形）切断模膛（切断模膛（锻件与坯料切离锻件与坯料切离）预锻预锻初步成形初步成形镦粗镦粗拔长拔长滚挤滚挤弯曲弯曲终锻终锻最终成形最终成形设飞边槽设飞边槽 放收缩率放收缩率一、模锻的基本工艺过程 下料坯料加热 制坯预锻终锻精整； 后四步称为模锻的四个基本阶段。二、模锻分类(一)按锻模的类型可分为： 开式模锻 闭式模锻(二)按使用的设备锤上模锻：

7、 蒸汽-空气锤，数控电液锤，对击锤；压力机上模锻： 曲柄压力机，磨擦压力机，平锻机；胎模锻： 自由锻设备。1、锤上模锻特点配合间隙小；机架与砧座相连；震动、噪声大，模具寿命低。锤上模锻，常使用多膛锻模。从而，能够在一台机床上完成多道工序。弯曲弯曲滚挤滚挤拔长拔长锻模锻模切边模切边模制坯工步制坯工步预锻预锻终锻终锻切边切边模锻工步模锻工步切断工步切断工步终锻模膛的特征是具有飞边槽，它由桥部与仓部组成。 1桥部：形成足够的水平方向阻力，引导金属材料充满模膛。 2仓部：容纳多余的金属。 3多余金属经过桥部排入仓部后，上下锻模才能够打靠缓冲作用，延长锻模寿命。2、曲柄压力机3、摩擦压力机4、平锻机上模

8、锻 例：汽车半轴连续模锻。 5、胎模锻 使用自由锻设备。 它是一种介于自由锻与模锻之间的锻造方法，适于小中批量生产，在我国中、小工厂应用普遍。 胎模单膛锻模。不固定在锻锤上，制坯模焖形模修整模 三、模锻生产特点 优点： 可生产形状复杂的锻件，锻件精度高，材料利用率高； 锻造流线分布合理，操作简便。缺点： 1坯料整体变形，抗力大，受设备吨位限制，不能生产大的锻件； 2设备投资大，锻模成本高。应用：中、小锻件的成批、大量生产。 四、模锻零件结构工艺性（一）选用合理的模锻斜度、圆角半径和分模面 1、模锻斜度凡平行于锤击方向的表面均须设置。目的：便于锻件出模。 零件设计阶段，在平行于锤击方向的非加工表面设置；工艺设计阶段，在平行于锤击方向的加工表面设置 。零件图锻件图模锻斜度应取3、5、7、10等标准度数，以便采用标准指状铣刀加工。2、模锻圆角 作用：减少金属塑性流动阻力；避免锻件被撕裂；避免发生应力集中，延长模具寿命。