模锻工艺过程

1、模锻工艺过程模锻设备及工艺过程特征模锻设备锻造力性质锻件精度生产率模锻锤冲击力较低较低曲柄压力机压力较高较高平锻机压力较高较高摩擦压力机冲击力压力较高较低模锻工艺过程1、模锻锤长轴类锻件上二页二页丿退出、模锻工艺过程2Ni三曲柄压力机行程不能调节；不能拔长和滚挤；每个变形工步在一次行程中完成。,li7上二页 Hr二页 人S模锻工艺过程3、平锻机模锻工艺过程平锻机上模锻过程 及其锻件设十锻压工模锻工艺过程1=1=1=1=34上二页 Hr二页 人S模锻工艺过程螺杆与滑块非刚性连接, 承受偏心能力差；滑块行程、打击能量 可自动调节。4、摩擦压力机汀4上二页 Hr二页 人S模锻工艺过程 摩擦压力机上二

2、页 Hr二页 人SO模锻工艺过程锤上模锻工艺1、模锻的变形工步和模锻模膛弯曲连杆的多 模膛锻模上二页 Hr二页 人S上二页 Hr二页 人S切边横社土3霰件上二页 Hr二页 人S模锻工艺过程变形工步的确定模锻工艺过程变形工步的确定短轴类锻件:徹粗制坯和终锻成形。长轴类锻件：拔长、滚挤、弯曲制坯和巧锻粗预断、终锻成形。模锻工艺过程模锻工艺过程及模锻件分类常见的模锻件一般按照锻件外形和毛坯的轴线长 度分圆饼类和长轴类常见的模锻件一般按照锻件 外形和毛坯的轴线长度分圆饼类和长轴类。这两 类锻件可在模锻锤、热模锻压力机和螺旋压力机 上生产。如果长轴类模锻件只是进行局部徹粗， 也可专门列为顶徹类锻件。顶徹

3、类锻件一般在平 锻机上生产。模锻工艺过程圆饼类锻件圆饼类锻件一般指在分模面上锻件的投影 为圆形或长宽尺寸相差不大的锻件。模锻 时，毛坯轴线方向与打击方向相同，金属沿 高度、宽度和长度方向同时发生塑性变形。 为了去除氧化皮、保证锻件成形品质，这 类锻件常利用徹粗台或拍扁台制坯。圆饼 类锻件根据形状复杂程度又分为简单形状、 较复杂形状和复杂形状3组。模锻工艺过程设计 _模锻工艺过程长轴类锻件长轴类锻件的轴线较长，即锻件的长度尺寸远大 于其宽度尺寸和高度尺寸。模锻时，毛坯的轴线 方向与打击方向垂直。在成形过程中，由于金属 沿长度方向的变形阻力远大于其他两个方向，因 此主要沿高度和宽度方向变形，而沿长

4、度方向的 变形很小，当锻件沿长度方向截面变化较大时， 必须考虑有效的制坯工步，如卡压、拔长、滚挤、 弯曲等工步，以保证模膛完全充满。模锻工艺过程长轴类锻件虽然多种多样，但按其外形、主轴线、分模线 的特征，一般可分为4组。 直长车由锻件直长轴锻件的主轴和分模线均为直线，一般采用拔长制 坯或滚挤制坯。2. 弯曲轴锻件弯曲轴锻件指锻件的主轴为曲线或锻件的分模线为曲线。 在工艺过程措施上除了可能要拔长制坯或拔长加滚挤制坯 为卜，还要肴弯曲制坯歲成电制抹。3. 枝芽类锻件枝芽类锻件指锻件上带有突出部分，如同枝芽状。因此， 除了需要拔长制坯或拔长加滚挤制坯外，为了便于锻出枝 芽，还要进行成形制坯或预锻制坯

5、。叉类锻件锻压工二nri模锻工艺过程机械学陕机械学陕坯料二_拔锻工艺过程模锻件的结构工艺性 应具有合理的分型面；锻件上与分型面垂直的非加工表面应 设计有结构斜度；在满足使用要求的前提下，锻件形状 应力求简化；应尽量避免窄沟、深槽和深孔、多孔 结构；可采用锻-焊组合工艺，简化模锻工艺。模锻工艺过程模锻件结构工艺性a)b)模锻工艺过程模锻件图设计模锻件图是模锻生产过程、模 锻工艺过程规范制订、锻模设 计、锻模检验及锻模制造的依 据。模锻件图是根据产品图设 计的，分为冷锻件图和热锻件 图两种。锻件图一般指冷锻件图。冷锻 件图用于最终锻件的检验和校 正模的设计，也是机械加工部 门制定加工工艺过程，设计

6、加 工夹具的依据。模锻工艺过程模锻工艺过程热锻件图用于锻模设计和加工 制造。热锻件图是对冷锻件图 上各尺寸相应地加上热胀量绘 制的。模锻工艺过程在不同模锻设备上获得模锻件的过程一般都相同, 即都是在产品图上确定分模面位置、考虑机械加 工余量和锻件公差、模锻斜度、圆角半径、冲孔 连皮等，但在考虑分模面、余量和模锻斜度等方 面，对于不同的模锻设备并不完全一致，要考虑 各自特点。本课程主要介绍锤上模锻时模锻件图 的设计，对其他设备上的模锻仅介绍其有别于锤 上模锻时模锻件图的设计特点。模锻工艺过程模锻工艺过程模锻件图的制订齿轮坯模锻件图=选定分模面模锻工艺过程确定加工余量和锻造公差（加工表面） 模锻斜

7、度模锻工艺过程模锻工艺过程角半径冲孔连皮带有冲孔连皮和飞边的模锻件模锻工艺过程锤上模锻件图设计由于模锻锤在成形过程中利用冲击载荷成形，不 能设置顶岀装置。这是模锻锤与其他模锻设备所 不同的地方。1、分模面位置的选择确定分模面位置最基本的原则是保证锻件形状尽 可能与零件形状相同，以及锻件容易从锻模模膛 中取出。确定分模面时，应考虑以徹粗成形为主, 使模锻件容易成形。此外还应考虑提高材料利用 塞。锻件分模位置一般都选择在具有最大轮廓 线的地方。分模面的位置与模锻方法直接 有关，而且它决定着锻件内部金属纤维（流 线）方向。金属纤维方向对锻件性能有较大 影响。合理的锻件设计应使最大载荷方向 与金属纤维

8、方向一致。此外，还应考虑下 列要求。模锻工艺过程(1)尽可能采用直线分模如图所示，使锻模 结构简单，防止上下模错移。分模位置模锻工艺过程(2)尽可能将分模位置选在锻件侧面中部，女口 图所示。这样易于在生产过程中易发现上 下模错移。卜模位置八模锻工艺过程(3)对头部尺寸较大的长轴类锻 件可以折线分模，使上下模膛 深度大致相等，使尖角处易于 充满，如图7. 9所示。在上下 模膛深度相等的情况下，由于 考虑模锻斜度所增加的余料体 积应尽可能最小。(4) 当圆饼类锻件HSD时，应采取 径向分模；不宜采用轴向分模锻件形状较复杂部分应该尽量 安排在上模，因为在冲击力的 作用下，上模的充填性较好。模锻工艺过

9、程模锻工艺过程选定分模面的原贝!Jb1 L A f 7 V 利午分1能从模膛中顺利取出; 金属易于充满模膛； 简化模具制造； 能及时发现错模； 减少余块节约金属。模锻工艺过程2.加工余量和公差的确定对于带有小孔和某些凹槽等结构的锻件， 即使采用可分凹模模锻，难免总会有些不 便模锻成形的部位。对于这些不便模锻成 形的部位，可以加上敷料，简化成可以将 其锻岀的锻件。 锻件上凡是尺寸精度和 表面品质达不到产品零件图要求的部位， 需要在锻后进行机械加工，这些部位应根 据加工方法的要求预留加工余量。模锻工艺过程确定锻件机械加工余量和锻件公 差的方法一般都离不开查表法和经 验法。在查表法和经验法中，又可

10、将所使用的方法归纳为按锻件形状 和尺寸确定锻件机械加工余量和锻 件公差的“尺寸法”和按锻锤吨位 大小的“吨位法” O锻件尺寸公差具有非对称性， 即正公差大于负公差。这是由 于高度方向影响尺寸发生偏差 的主要原因是锻不足，次要原 因是模膛底部磨损及分模面压 陷引起尺寸变化。模锻工艺过程及模膛磨损和上下模错移还会增加锻件的水平方向尺寸。此外，负公差规定了锻件尺寸的最小界限，不宜过大；而正公差的大小不会导致锻件报废。正偏差大对稳定工艺过程，提高锻模使用寿命有好处，所以 有所放宽。锻件的最大允许尺寸是锻件公 称尺寸加上正偏差，锻件的最小允许尺寸 是锻件公称尺寸减去负偏差。模锻工艺过程3模锻斜度的选择为

11、了便于将成形后的锻件从模膛中取出，在锻件上与分模面相垂直 的平面或曲面上必须加上一定斜度 的余料，这个斜度就是模锻斜度， 锻件夕卜壁的斜应称为外模锻斜度。 锻件内壁的斜度称为内模锻斜度， 如图711所示。锻件成形后，随 着温度的下降，外模鮫斜度上白6金 属由于收缩而有助于锻件出模，内 模锻斜度的金属由于收缩反而将模 膛的突起部分夹得更紧。所以，在 同一锻件上内模锻斜度比外模锻斜 度大。模锻工艺过程上二页 Hr二页 人模锻工艺过程很明显，加上模锻斜度后会增加金 属损耗和机加工工时。因此应尽量 选用较小的模锻斜度，同时要注意 充分利用锻件的固有斜度。模锻斜 度应该选用3。、5。、7。、I0o、 I

12、2o标准度数，以便与铳刀规格一模锻工艺过程4圆角半径的确定 锻件上凸起和凹 下的部位均应带有 适当的圆角，不允 许出现锐角。如图 所示。B模锻工艺过程凸圆角的作用是避免锻模在热处理 时和模锻过程中因应力集中导致开 裂，也使金属易充满相应的部位。 凹圆角的作用是使金属易于流动， 防止模锻件产生折叠，防止模膛过 早磨损和被压塌。模锻工艺过程生产上把模锻件的凸圆角半径称为外圆角 半径r,凹圆角半径称为内圆角半径R （图 7. 12）o适当加大圆角半径，对防止锻件 转角处的流线被切断、提高模锻件品质和 模具寿命有利。然而，增加外圆角半径r将 会减少相应部位的机加工余量，增加内圆 角半径R将会加大相应部

13、位的机加工余量， 增加材料损耗。对某些复杂锻件，内圆角 辛径R过夫，也会届金属过早流矣，造成局 部充不满现象。模锻工艺过程5.冲孔连皮具有通孔的零件，在模锻时不能直接锻出 通孔。所锻成的盲孔内留一层具有一定厚 度的金属层，称为冲孔连皮。冲孔连皮可 利用切边压力机切除。模锻时锻岀盲孔是 为了使锻件更接近零件形状，减少金属消 耗、缩短机加工工时。模锻工艺过程模锻工艺过程斜底连皮当锻件内孔较大时(d25dl或d60 ram), 采用平底连皮锻造时，锻件内孔处的多余 金属不易向四周排除，容易在连皮周边产 生折叠，冲头部分也容易磨损压塌，此时 应采用斜底连皮锻压工模锻工艺过程机械学陕带仓连皮如果锻件要经

14、过预锻成形和终锻成形，在 预锻模膛中可采用斜底连皮，在终锻模膛 中可采用带仓连皮。带仓连皮的厚应S和宽 度b可按飞边槽桥部高度h和桥部宽度b确定。 仓部体积应能够容纳预锻厚斜底连皮上多 余的金属。带仓连皮的优点是周边较薄， 可避免冲切时的形状走样。图7.15带仓连皮锻压工艺及模锻工艺过程(4)压凹 当锻件内孔直径较小，例如连杆小 头的内孔，不易锻岀连皮，应改为压凹形 式，如图716所示。其目的不在于节省金 属，而是通过压凹变形有助于小头部分饱 满成形。斥凹模锻工艺过程上述各参数确定后，便可绘制模锻件图。 带连皮的模锻件，不需要绘出连皮的形状 和尺寸，因为模锻件检验时连皮已经冲除。 产品图的主要

15、轮廓线应用点划线在模锻件 图上表示。这样便于了解各部分的加工余 量是否满足加工后成品的要求。模锻工艺过程6技术条件有关锻件质量的其他检验要求，凡是在图上无法表示的技 术要求，均在技术条件中加以说明。钢质模锻件通用技术 条件可按国标GB / T 12361-2003确定。一般内容如下：(1)锻件热处理工艺过程及硬度要求，锻件测硬度的位置。(2)未注明的模锻斜度和角半径。(3) 允许的表面缺陷深度(包括加工表面和非加工表面)。(4) 允许的模具错移量和残余飞边宽度。表面清理方法。(6)其他特殊要求，如锻件同心度、弯曲度等。乂 601；(458)泌20二；03941；(402)(412-R3QR3Q

16、N知74二0274=；(260,2321；(236)0162二；M (17?)S008(B-T-16 二(09)(182) 02331： 。318匚；(225)(310) 。402二(410)04661：(458)0519技术条件，未注明模锻斜度15） 未注明圖角半径R8mmi 锻件错移歸不大于2mmi 表面缺陷不得深入到自爭件表面算起寺名义余就范闌以内$锻件按专用技术条件聆收 沿M-N剖面检验低倍姐织和流线. 锻件标刻材料牌号.熔炼炉号和綻节号$ 锻件烬处理（固洛、时效）在粗加工后逬行.ffi 4-46 I级涡轮盘锻件图模锻工艺过程,二10 二J1 I r、处模锻工艺过程设计依据模锻工艺过程

17、设计主要以产品图、锻件图、技术 条件、生产条件和生产批量为依据。1.产品图产品图是设计模锻件及其模锻工艺过程的主要技 术依据。它确定了模锻件的基本形状、尺寸、组 织、性能及其他技术要求，因此在制定工艺过程 之前，必须对产品图认真分析，掌握其技术要点 和重要的注意事项。2 锻件图锻件图是设计模锻工艺过程的直接依据。 它不仅全面反映了产品图对模锻件的要求, 而且也反映了已选定的主要成形方法、加 工方法和检验方法等。模锻工艺过程3.模锻件技术标准模锻件技术标准是和产品图具有同等效力 的指令性文件。它详细规定了模锻件的技 术、要求和验收方法，因此也是设计模锻 工艺过程的主要依据。模锻工艺过程4. 生产

18、条件模锻生产工艺过程必须通过实际生产条件 实现。必要时，还可以通过适当的技术改 造，采用新材料、新技术和新设备实现。5. 生产批量模锻工艺过程必须根据给定的生产批量设 计，因为生产批量的大小直接影响技术方 法、工艺过程装备和设备的选择。模锻工艺过程设计的步骤模锻工艺过程设计有很强的经验性，成熟 的模锻工艺过程都是在生产中逐步完善的O 一般可按照以下的步骤进行模锻工艺过程 设计。模锻工艺过程1 模锻工艺过程分析根据产品图、锻件图和技术标准所提岀 的原始条件和技术要求，结合现场生产条 件并吸收最新科技成果和经验，找岀技术 难点，论证实施方案，确定工艺过程参数, 估算技术经济指标，提岀技术改造意见。

19、模锻工艺过程2确定主导工艺过程根据工艺过程技术分析的结果，在零件图、 模锻件图和有关技术标准的基础上，确定 制造模锻件的主导工艺过程，即确定毛坯 类型（圆棒料、方坯或是自由锻造坯料）、加 热方式（火焰加热还是电加热）、主要成形方 法（锤上模锻、热模锻压力机模锻、摩擦压 力机模锻或是平锻机模锻）等。3. 设计模锻工步除了少数已有专门文件规定或是简单的模锻 件外，一般的模锻件均需要对成形工步和 各工序进行详细的计算和设计，其中包括 计算工步、设计工步、成形件的图形结构 要素并提岀技术要求、设计工序成形件简 图。模锻工艺过程工步和工序成形件的品质标准及其检验方 法；原材料品种规格及毛坯尺寸与质量；

20、工艺过程参数；设备型号与规格、数量； 工艺过程装备包括通用工具的规格和精度、 数量和技术要求；辅助材料、辅助操作内 容和管理要求；操作细则；需要采用的通 用性文件等。模锻工艺过程4. 确定工艺过程在确定主导工艺过程的同时，就可根据零件图、锻件图和技术标准的要求，初步拟定基本工艺过程路线。在工步设计完成后，再 将全部工艺过程和工步按照加工顺序进行 排列，然后结合工厂现有生产条件适当调 整，最终形成完整的模锻工艺过程路线。模锻工艺过程5. 编写工艺过程规程工艺过程规程文件是用文字和图表形式来 表述已经确定的工艺过程规程、工序内容、 材料消耗、劳动定额等，它是加工和验收 模锻件的指令性文件。模锻工艺

21、过程模锻工艺过程方案选择多数锻件是单件模锻。即一件坯料只锻一 件模锻件。但在特定条件下，某些中型锻 件可采用调头模锻，小型锻件可采用一火 多件等不同的模锻方法，这样不但提高了 生产效率，也节省了锻钳夹头金属。模锻工艺过程1单件模锻单件模锻即一件坯料锻制一件模锻件的模 锻方案。大、中型模锻件均可采取这种方 案。对于长轴类锻件，单件模锻时要在棒 料上留岀锻钳夹头，以便用锻钳夹持坯料 进行各工步的锻造操作。锻钳夹头在切边 时，作为废料与飞边一起切掉。模锻工艺过程2 调头模锻对于质量小于2. 5k9,长度小于300 mm 的中、小型模锻件，可以采用一件坯料锻 制两个模锻件的模锻方案。锻完第一件后, 将

22、坯料调转180。，以第一个锻件作为锻钳 夹头锻制第二个模锻件，这种模锻方案即 为调头模锻（见图7. 19）。调头模犧后，连 在一起的两个锻件一般可送至切边压力机 进行单个切边。3. 一模多件模锻对于重量小于0. 5 k9的小型锻件，在设备 允许的情况下，可以在同一副模具上设置 几套模膛，同时锻岀几个模锻件，即一模 多件的模锻方案（见图7. 20）o 一模多件也 可以是一火多件，这样就需要设置切断模 膛。一模多件的锻件往往采取冷切毛边。模锻工艺过程模锻工艺过程模锻变形工步的选择模锻变形工步是模锻工艺过程中最关键的 组成部分，它决定采取什么工步来完成所 需的锻件。制定模锻工艺过程的主要任务 是制定

23、制坯工步。圆饼类、长轴类和顶徹 类模锻件的制坯工步有很大区别，其确定 方法互不相同。圆饼类模锻件制坯工步选择圆饼类模锻件一般使用徹粗制坯，目的是 避免终锻时产生折叠，兼有除去氧化皮的 作用。形状复杂的宜用成形徹粗制坯。不过在特 殊情况下，也有用拔长、滚挤或打扁制坯 的。模锻工艺过程模锻工艺过程模锻工艺过程叭锻粗成帑蟻粗模锻工艺过程模锻工艺过程长轴类模锻件制坯工步选择长轴类模锻件有直长轴件、弯曲轴件、带 枝芽长轴件和带叉长轴件等。由于形状的 需要，长轴类模锻件的模锻工序有拔长、 滚挤、弯曲、成形等制坯工步。模锻工艺过程长轴类模锻件制坯工步可根据模锻件轴向 横截面积变化特点确定，要使坯料在终锻 前

24、分布与模锻件的要求一致。按金属流动 效率，制坯工步的优先次序是拔长、滚挤 和卡压工步。为了得到弯曲轴模锻件或带 枝芽、带叉长轴件，还要应用弯曲和成形 工步。模锻工艺过程拔长、滚挤和卡压3种制坯工步，可以“计 算毛坯”为基础，参照经验图表资料，结 合具体生产情况确定。对于有一定生产实 践经验的技术人员，也可用经验类比法选 定制坯工步。模锻工艺过程一般计算步骤如下。1.绘制计算毛坯截面图和直径图以模锻件图为依据，沿模锻件轴线作若干个 横截面，计算出每个横截面的面积，同时加上 飞边处的金属面积。F计二尸锻+ 毛模锻工艺模锻工艺过程计算毛坯的截面图就是以模锻件轴线为横坐 标，计算毛坯的截面积为纵坐标绘

25、岀的曲 线。该曲线下的面积就是计算毛坯的体积。 根据计算毛坯的截面积可以得到计算毛坯 直径模锻工艺过程计算毛坯的直径图是以模锻件轴线为对称 轴，计算毛坯的半径为纵坐标绘岀的对称 曲线。一张完整的计算毛坯图包括3个部分, 即模锻件的主视图、截面图和直径图（图 7 24）o模锻工艺过程2.计算平均直径将计算毛坯的体积V计除以模锻件长度 或模锻件计算毛坯长度L计，可得到平均截面 积F均。v计F LL均_ TL计d 计=1.13 VF模锻工艺过程3确定计算毛坯的头部及杆部将平均截面积F均在截面图上用虚线绘出, 平均直径d均在图上也用虚线绘岀（见图7. 24）o凡是大于平均直径的部分称为头 部，反之称为

26、杆部。模锻工艺过程如果选用的毛坯直径恰与计算毛坯的平均直 径相等，并且不制坯进行模锻，将导致头 部金属不足而杆部金属多余。为了使模锻件 顺利成形，应选择合适的毛坯直径和制坯 工步。模锻工艺过程dmaxK，拐点Mmin4.计算工艺过程繁重系数制坯工步的基本任务是完成金属的轴向分配，该 任务的难易可用繁重系数描述:厶杆G =锻件质量模锻工艺过程a金属流入头部的繁重系数；dmax计算毛坯的最大直径；d均一计算毛坯的平均直径；P金属沿轴向变形的繁重系数；dmin计算毛坯的最小直径；K计算毛坯的杆部斜率；dg-计算毛坯拐点处直径，可由拐点处 截侖积来换算。查表确定制坯工步图725为根据生产经验绘制的工步方案选 择图。可将上述系数a、B、K和G分别在 图中，查找岀制坯工步的初步方案。图中 “开滚”指开式滚挤制坯，“闭滚”指闭 式滚挤制坯。必须指出，制坯工步的选择并非易事，需 要在