模锻工艺技术

§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.模模锻锻工艺艺规程程设计模模锻件件图计算坯坯料尺尺寸确定变变形工工步设计锻锻模选择模模锻设设备确定加加热规规范模锻后后续工工序(1)设计计模锻锻件图图ForgingDrawing选择分分模面面DiePartingArea确定加加工余余量及及公差差Allowance，ForgingTolerance依据：：零件件的形形状尺尺寸和和锻件件的精精度等等级，，或锻锻锤的的吨位位确定模模锻斜斜度DraftAngle：：依依据为为模膛膛尺寸寸确定模模锻圆圆角半半径RadiumofFillet外圆角角：使使金属属易于于充满满模膛膛r=加加工余余量+零零件件圆角角半径径内圆角角：减减少锻锻造时时金属属流动动的摩摩擦阻阻力R=（（2-3））r冲孔连连皮Recess：：通孔孔难以以锻出出孔径d=30～～80mm时时，厚厚度S=4～8mm。。当孔径径d<25mm或或冲孔孔深度度h>3d时,只在在冲孔孔处压压出凹凹穴。。齿轮坯模锻锻件图技术要求1.高度公公差：+1.5-0.752.未注圆圆角半径R=2.53.尺寸按按交点注4.热处理理硬度HBS228(2)确定定坯料尺寸寸V坯=(V锻+V飞+V连)(1+K)1)盘类锻锻件Brachyaxis：一般镦镦粗制坯和和终锻成形形。D计＝1.08(V坯/m)1/3m—坯料料的高径比比2)轴类锻锻件MacroAxis：：一般拔长长、滚挤制制坯。D坯＝1.13(K•Fmax)1/3k—模膛膛系数：不不制坯或有有拔长工步步时,k=1；有滚挤工步步时，k=0.7~0.85。(3)确定定变形工步步(4)锻后后工序切边Trimming、冲孔孔PunchingWard校正Sizing热处理HeatTreatment清理Cleaning精压Coining：提高锻件精精度和降低低表面粗糙糙度平面精压：：用来获得得模锻件某某些平行平平面的精确确尺寸。体积精压：：用以提高高模锻件所所有尺寸的的精度和表表面质量。。精压后模锻锻件的尺寸寸精度公差差可达±0.10~0.25mm，，表面粗糙糙度Ra值值为1.25~0.63μm。一般不不再进行切切削加工。。三、其他设设备上的模模锻锤上模锻具具有工艺适适应性广的的特点，但但是模锻锤锤要求有庞庞大的砧座座和基础，，工作时震震动和噪音音大，能源源消耗多，，劳动条件件差。1．热模锻锻压力机上上模锻DieForgingonDropPress曲柄压力机机（简称曲曲柄压力机机）曲柄压力机机:CrankPress楔式热模锻锻压力机。。特点：工作时震动动和噪音小小，劳动条条件大为改改善。便于实现机机械化和自自动化，且且具有很高高的生产率率。锻件的精度度高，其公公差、余量量和模锻斜斜度比锤上上模锻小。。变形应逐步步进行。设备结构复复杂，造价价高，而且且由于滑块块的行程和和压力不能能在锻造过过程中调节节，因而不不能进行拔拔长、滚压压等制坯工工步，必须须配备制坯坯工步的专专用设备。。2．平锻机机上模锻DieForgingonUpsettingMachine平锻机上模模锻过程1-固定凹凹模2-活动凹模模3-冲冲头4-挡板5-坯料平锻机锻造造的锻件示示例主要以局部部镦粗为主主，也可进进行压肩、、冲孔、弯弯曲和切断断等工步。。最适合的锻锻件是带头头部的半轴轴类和有孔孔（通孔或或不通孔））的锻件。。简单锻件只只需一个工工步完成。。复杂锻件，，坯料可按按顺序放入入几个模膛膛中逐步变变形而获得得锻件。3．螺旋压压力机上模模锻

DieForgingonFlyPress利用飞轮旋旋转所积蓄蓄的能量转转化成金属属的变形能能进行锻造造。摩擦螺旋压压力机：机机械摩擦传传动液压螺旋压压力机：液液压传动。。摩擦螺旋压压力机摩擦压力机机锻造特点点具有锻锤和和压力机双双重工作特特性。行程速度0.5~1.0m/s，介介于模锻锤锤和曲柄压压力机之间间。有一定的冲冲击作用，，且滑块行行程和打击击能量可控控，与锻锤锤相似。坯料变形中中的抗力由由封闭框架架承受，有有压力机的的特点。工艺适用性性好：既可完成镦镦粗、成形形、弯曲、、预锻、终终锻等成形形工序，又又可进行校校正、精整整、切边、、冲孔等后后续工序的的操作。承受偏心载载荷的能力力差，一般般只进行单单模膛锻造造。由于打击速速度