平锻机上模锻

1、第11章 平锻机上模锻平锻机上模锻是模型锻造中的主要生产方式之一。在汽车、拖拉机及轴承的制造中以及在国防工业中应用相当广泛。§11.1 概述一、平锻机上模锻的工艺特点1、平锻机上模锻的优缺点模锻锤的锤头、热模锻压力机的滑块都是上、下往复运动的，但它们的装模空间高度有限，因此，不能锻造很长的锻件。如果长锻件仅局部镦粗，而其较长的杆部不须变形，则可将棒料水平放置在平锻机上，以局部变形的方式锻出粗大部分。平锻机有两个工作部分，即主滑块和夹紧滑块。其中，主滑块作水平运动，而夹紧滑块的运动方向随平锻机种类而变。垂直分模平锻机的夹紧滑块作水平运动，水平分模平锻机的夹紧滑块作上、下运动。装于平锻机

2、主滑块上的模具称为凸模（或冲头），装于夹紧滑块上的模具称为活动凹模，另一半凹模固定在机身上，因此称为固定凹模。所以，平锻模有两个分模面，一个在冲头和凹模之间，另一个在两块凹模之间。平锻工艺的实质就是用可分的凹模将坯料的一部分夹紧，而用冲头将坯料的另一部分镦粗、成形和冲孔，最后锻出锻件。在平锻机上不仅能锻出局部粗大的长杆件，而且可以锻出带盲孔的短轴类锻件，还可以对坯料进行卡细、切断、弯曲与压扁等工序，同时还能用管坯模锻。因此，在平锻机上可以模锻形状复杂的锻件。（1）平锻机上模锻的优点在平锻机上模锻与其它设备上模锻相比具有以下优点：1）能锻造热模锻压力机和模锻锤所不能锻造的具有通孔或长杆类锻件。2

3、）因为大部分采用闭式模锻没有飞边，在凹模中成形的锻件外壁不需要模锻斜度，并能直接锻出通孔，因此能节约大量金属，如图11.1所示。（a）锤模锻件 （b）平锻件图11.1 平锻机模锻时节约金属的实例3）对于形状简单、重量不大的锻件，可用长棒料进行多件模锻，可以节省下料工时和减轻劳动量。4）平锻机结构刚性好，工作时振动小，滑块行程准确，行程不变，锻件精度高。5）便于采用电感应加热和机械传送装置，使坯料自动地在模槽内移动，容易实现机械化和自动化操作，改善劳动条件。6）平锻时冲击力小，设备基础小，厂房造价低；同时平锻时振动和噪音小，劳动条件较好。7）易于和模锻锤、热模锻压力机进行联合模锻。（2）平锻机上

4、模锻的缺点平锻机上模锻存在以下缺点：1）平锻机造价高，设备投资较高。2）平锻时氧化皮不易清除，平锻前需清除氧化皮或采用少无氧化加热。3）要求棒料尺寸精确，否则将产生难以清除的毛刺或不能夹紧棒料。4）对非回转体、中心不对称锻件，较难锻造，适应性较差。5）锻造同类大小的零件，平锻机生产效率比模锻锤要低。6）平锻孔类锻件时，剩余料头较多，应该考虑充分利用，否则会使材料消耗大。2、 垂直分模和水平分模平锻工艺的比较在水平分模平锻机上，两块凹模的分模面是水平的。由于水平分模平锻机在设备结构上的特点，反映在模锻工艺和操作上有如下特点：（1）垂直分模平锻机的夹紧力大约是主滑块镦锻力的2530%，而水平分模平

5、锻机的夹紧力是镦锻力的1.01.3倍。由于夹紧力大，可以提高锻件精度，可利用夹紧滑块作为模锻变形机构，扩大了应用范围。（2）机床刚度大，有些水平分模平锻机采用了夹紧连杆，夹紧时机身封闭，对提高锻件精度有利。（3）设有凹模夹紧度的调节装置，调整迅速方便。（4）模锻时，坯料沿水平方向传送，较易实现机械化和自动化。（5）不易清除落在凹模上的氧化皮，因此坯料加热质量要高。（6）安装和调整模具不如在垂直分模平锻机上方便。二、锻件的分类锻件的外形是锻件分类的依据。因为外形直接决定了模锻工艺的特点，为了便于平锻工艺和模具设计，将锻件分成四类，见表11-1。表11-1 锻件的分类分类平锻件实例局部镦粗类锻件

6、孔类锻件 管类锻件联合锻造锻件 锤上模锻制坯 + 平锻机上模锻成形的锻件 平锻机上制坯 + 锤上模锻成形的锻件 平锻机上制坯 + 扩孔机上成形的锻件三、锻件图的制订 平锻件图的制订也同样与锤上模锻相同。包括分模面的选择，加工余量和公差的确定，模锻斜度的选择，圆角半径的确定等。只是在选择这些参数时应该考虑到这种模锻设备的特点。1、分模面的选择开式平锻，如图11.2所示，产生横向飞边，需要采用切边工序。闭式平锻，如图11.3所示，产生纵向飞边，不需要切边工序；如果飞边过大，可用粗磨机打磨，较小飞边不影响加工。对于采用后挡板定位的局部镦粗类锻件，因棒料尺寸精度会影响变形部分金属体积，因此大多采用开式

7、平锻，分模面的位置应设在锻件最大轮廓处。图11.2 开式平锻 图11.3 闭式平锻图11.4所示的分模方式是将飞边设在锻件最大轮廓的前端面。其优点是凸模结构简单，凸模和凹模的错移不会反映在锻件上，对非回转体锻件还可以简化模具的调整工作；但是缺点是在切边时容易拉出纵向毛刺。1凹模 2凸模 3毛刺 4锻件图11.4 分模面设在锻件最大轮廓前端面图11.5所示的分模方式是将飞边设在锻件最大轮廓中间。其优点是便于检查凸模与凹模的错移，切飞边后可获得良好质量的锻件。1凹模 2凸模 3飞边 4锻件图11.5 分模面设在锻件最大轮廓中间图11.6所示的分模方式是将飞边设在锻件最大轮廓的后端，这样，由于锻件在

8、凸模内成形，锻件内外径同心度好，没有凹模分模面毛刺。1凹模 2凸模 3毛刺 4锻件图11.6 分模面设在锻件最大轮廓后端面2、余量和公差的确定根据零件外形尺寸和设备吨位按表11-2选取。使用此表时，应根据下列情况作适当修正。（1）零件加工表面粗糙度参数时，增加余量0.5mm；时，可减少余量0.5mm。（2）对局部镦粗类锻件，杆部采用粗（精）磨加工时，仅须留磨加工量0.50.75mm，这时可选用冷拔钢，且杆部台肩应增加余块。表11-2 锻件余量和公差 （mm） （a） （b）（c）设备规格（KN）3150450063008000125001600020000尺寸DHDHDHDH余量1.52.01

9、.251.751.752.51.52.252.03.01.752.752.253.52.03.25公差正偏差1.01.51.01.51.01.751.02.01.02.01.52.51.52.51.53.0负偏差0.51.00.51.00.51.00.51.51.01.51.01.51.01.51.01.5注：1、表中所列值为单边余量；2、孔和凹挡的尺寸，其公差取偏差相反的符号。3、模锻斜度的选择平锻件模锻斜度的选取主要根据平锻的成形方法。（1）在凹模中成形的带凹档锻件，需给予外斜度和内斜度，如图11.7（a）所示。外斜度一般取3°，内斜度可按表11-3选取。（2）在凸模中成形的带凹

10、档锻件，需给予外斜度，如图11.7（b）所示；其值可按表11-4选取。（3）内孔斜度，如图11.7（a）所示，可按表11-5选取。4、圆角半径锻件上的外圆角半径，如图11.7（a）所示，可按下式计算： （mm）式中：为零件边缘倒棱或圆角半径值（mm）。锻件上的内圆角半径，按下式计算： （mm）式中：（mm）见图11.7（a）所示。通过计算的和值，一般应圆整为整数值。（a）在凹模中成形的带凹档锻件（b）在凸模中成形的锻件图11.7 模锻斜度表11-3 锻件内斜度（mm）1010202030（°）577101012 注：尺寸见图11.7所示。表11-4 锻件外斜度1.01.05.05.0

11、（°）0.250.51.0表11-5 锻件内孔斜度1.01.05.05.0（°）0.250.50.51.01.01.55、锻件允许形状偏差值为了保证锻件质量，在技术条件中要定出锻件的形状偏差值。§11.2 平锻机上模锻的变形工步一、平锻工步分类在平锻机上可进行的工步有局部镦粗（积聚）、成形、冲孔、穿孔、切断、切边及特种工步（在凹模中压扁、拔长、弯曲）。平锻工步设计就是根据锻件最后成形的需要，设计合理的变形工步，绘出相应的工步图，供模具设计使用。二、局部镦粗类锻件的工步设计1、局部镦粗原则平锻机上局部镦粗时，坯料在一部分被夹紧的情况下发生局部变形。为了获得良好的顶镦

12、锻件，应遵守下列规则。（1）局部镦粗第一规则 局部镦粗第一规则如图11.8所示。在理想的状态下，即坯料端面平整且垂直于坯料轴线时，顶镦部分的长度和直径之比时，可以在平锻机一次行程中自由镦粗到任意尺寸而不产生纵向弯曲。但是在生产条件下，坯料端面既不平整且与轴线也不垂直，所以，坯料变形部分的长径比的允许值不大于2.5。这称为局部镦粗第一规则。如果坯料变形部分的长径比，则必须在凹模或凸模的型腔内制坯（积聚），以免因纵向弯曲而产生折纹。（a）无折叠（b）有折叠图11.8 局部镦粗第一规则（2）局部镦粗第二规则当在凹模内积聚时（如图11.9所示），凹模孔径一般控制在之间，同时必须限制坯料伸出凹模型腔的自

13、由端的长度。其中应满足如下条件：1）当时，；2）当时，。这称为局部镦粗第二规则。在凹模中积聚时，易在端面产生纵向毛刺，影响锻件表面质量，所以目前很少采用。（3）局部镦粗第三规则在凸模的锥形模腔中积聚时（如图11.10所示），由于变形体积是一定的，选用的锥形模腔的大头直径越大，在顶镦开始时，坯料露在凸、凹模之外的部分就越长。为了进行正常的局部镦粗而不产生弯曲折叠，当锥体小头直径时，应满足：图11.9 局部镦粗第二规则1）当时，；2）当时，。 这称为局部镦粗第三规则。凸模内积聚是平锻机上局部镦粗的常用方法。图11.10 局部镦粗第三规则2、顶锻工步的计算使用局部镦粗第三规则仅能给出特定情况的锥形模

14、膛尺寸。在具体情况下，为了保证顶镦顺利进行，在锥形模膛内积聚时应符合下列条件（其中符号见图11.10所示）：或：式中： 称为锥体的大头系数，其值为：式中： 称为锥体的小头系数； 为镦粗坯料的长径比。为了简化计算，已经将上述公式制成如图11.11所示的图表。图中的折线是根据具体条件绘制的限制线。使用该图时，根据不同的值和值，找到相应的曲线和横坐标，就可以求出所需的值和值；再根据、和值就可以计算锥形模膛的尺寸，即： （mm） （mm） （mm） 第一次积聚后是否需要第二次积聚，可以用以下方法判断：（1）先求出第一次积聚后锥体的平均直径： （mm）（2）用代替，用代替，求出长径比；（3）若，则不再进

15、行锥形积聚，可直接顶镦到任意形状；否则需要第二次积聚。第三次及以后各次积聚的判断和设计构成依次类推。图11.11 锥形顶镦模膛设计图锥形顶镦模膛设计还须注意以下几点：（1）在积聚次数较多时，小头系数取较小值，有时采用二级锥度模膛，以增大顶镦的稳定性，如图11.12所示。图11.12 二级锥度、可调式积聚（2）在积聚时，为防止因毛坯直径的偏差而挤出毛刺，应考虑顶镦模膛的不充满系数，将锥体体积放大，选择如下：第一道：；第二道：；第三道：。（3）对于较深的顶镦模膛，须考虑一定长度的调节量，如图11.12所示。（4）在进行多次积聚时，各工步尺寸应取与限制线相近的值，可以得到比较满意的积聚效果。三、孔类

16、锻件的工步设计孔类模锻件通常采用的平锻工步是积聚、冲孔、终锻、穿孔和切心轴，如图11.13所示。其中基本变形工步是积聚和冲孔。（a）积聚 （b）预锻 （c）终锻 （d）穿孔 （e）切心轴图11.13 孔类锻件的典型平锻工步制定孔类锻件的平锻工艺时，要首先确定终锻成形，并在此基础上确定冲孔次数、冲孔尺寸及坯料尺寸。1、终锻成形设计终锻成形时只能得到带冲孔芯料的不通孔锻件，经下一步冲穿后才能得到通孔锻件。冲孔芯料（连皮）不能太厚，否则冲孔费力，冲头寿命短；当模锻件支承面较小时，还会引起模锻件底面变形。若芯料太薄则终锻成形冲头回程时，可能将芯料拉断而将模锻件带走。合适的冲孔芯料尺寸，应该使最后一次冲

17、孔力大于终锻成形的卸件力，小于模锻件支承面的压皱变形力。生产中的冲孔连皮尺寸按下列经验公式确定：（1）尖冲头冲孔尖冲头冲孔，如图11.14（a）所示： （mm） （mm） （mm） （mm）系数可按表11-6选取。冲头锥角常用60、75、90、110、120等。（a）尖冲头冲孔（b）平冲头冲孔图11.14 终锻（冲孔）成形形状表11-6 系数0.40.81.20.20.40.5尖冲头冲孔的冲孔力小，锻件壁厚均匀，但是冲穿力大、冲头寿命短。适用于的深孔类环形锻件。（2）平冲头冲孔平冲头冲孔，如图11.14（b）所示： （mm） （mm）平冲头冲孔时，需要较大的终锻变形力，且易造成锻件冲孔的壁厚差

18、；但是冲穿省力，穿孔质量好，冲头寿命长。平冲头冲孔适用于的深孔类环形锻件。2、冲孔次数的确定生产中，平锻机一次行程的冲孔深度常取为。若一次冲孔深度过大，坯料和冲头容易弯曲和冲偏；另外也可能因冲孔变形功过大使飞轮转速急剧降低，如图11.15所示。所以，对深孔锻件，必须多次冲孔。图11.15 冲孔过程中冲孔力与行程的关系曲线冲孔次数取决于锻件终锻成形的孔深与冲孔直径的比值，按表11-7选取。表11-7 确定冲孔次数表冲孔深度与冲孔直径的比值1.51.53.03.05.0冲孔次数1233、预锻成形设计孔类锻件的预锻成形设计，一般指冲孔成形工步前的毛坯形状设计。但对于深孔件，由于须多次冲孔，预锻设计中

19、也包括了预冲孔的设计。预锻的目的是改善终锻成形时金属的流动条件，使得易于充满，避免冲孔偏斜和其他缺陷的产生。（1）预锻工步设计的要点 1）在锻件轴线方向，预锻成形应给终锻成形留有5.015.0mm的压缩量，使得终锻成形时尽量以镦粗变形为主，利于充满。2）为了准备以后冲孔，在预锻成形毛坯的前端面上制出一块直径比孔径稍大的平面。3）预锻成形的某个部位的外径应该等于或接近终锻成形在该处的外径，使毛坯冲孔时能收到终锻成形凹模的限制，不易冲歪。4）冲孔时，如果金属在冲子的作用下仅仅发生径向分流，而无明显的轴向流动，将使冲孔力降低，有利于锻件充满。所以，在某些部位，应尽量使须预锻成形的直径等于终锻成形在该

20、处的计算毛坯直径，如图11.16所示，此处： （mm）图11.16 平锻件计算毛坯图5）预锻成形时应考虑一定的不充满系数，以防长生产生横向或纵向毛刺，终锻时压入锻件形成折叠。（2）浅孔厚壁锻件的预锻成形工步设计浅孔厚壁锻件，如图11.17所示。这类锻件高度比较矮，孔径小而孔壁较厚，。不必预冲孔，只须在终锻成形时一次冲出。其预锻成形设计为：1）大头做在尾部，其直径： （mm）或：其宽度：其高度：2）不充满系数。3）其余尺寸在满足上述条件后按体积不变求出。（a）（b） 图11.17 浅孔厚壁锻件（3）浅孔薄壁锻件的预锻成形工步设计浅孔薄壁锻件，如图11.18所示。这类锻件高度比较矮，孔径大而孔壁较

21、薄，。不必预冲孔。（a）（b）图11.18 浅孔薄壁锻件其预锻成形设计为：1）大头设在前端，其直径：其宽度：其高度：2）不充满系数。3）其他尺寸在满足上述条件后按体积不变求出。（4）深孔薄壁锻件的预锻成形工步设计深孔薄壁锻件，如图11.19所示。（a）（b）（c）图11.19 深孔薄壁锻件这类锻件孔较深，须冲孔；孔壁较薄，所以计算直径小，如果预锻成形毛坯直径过大，终锻成形冲孔时多余的金属将被迫反流去充满模膛的其他部位；预锻成形毛坯较长，终锻成形的冲头也较长，所以冲孔时不稳定，容易冲偏。其预锻成形设计为：1）在前端和尾部各设一个大头，直径为：以增加毛坯在冲孔时的稳定性。2）在中腰部位尽量保证：

22、（mm2）以防金属倒流。3）其高度方向尺寸为：每次冲孔斜度保持不变。（5）深孔厚壁锻件的预锻成形工步设计深孔厚壁锻件，如图11.20所示。（a）（b）（c）图11.20 深孔厚壁锻件其预锻成形设计为：1）在前端大头，直径为：2）在中腰部位尽量保证： （mm2）3）尾部法兰： （mm）在预锻成形时应使尾部法兰充满，否则靠终锻成形是很难将其充满的。其他尺寸、和的计算与深孔薄壁锻件相同。4、原始坯料尺寸的确定（1）坯料体积的确定1）根据锻件图设计终锻时的热锻件图，包括确定冲孔深度与冲头的型式。2）如果用开式模锻，设计横向飞边。3）按终锻时的热锻件图计算锻件体积，包括飞边、冲孔芯料及锻件尺寸正公差之半

23、。4）计入火耗。坯料体积为： （mm3）（2）选择坯料直径的原则1）局部镦粗类锻件的坯料直径等于杆部直径。2）孔类锻件的坯料直径按下列原则选取：、最好使坯料直径等于锻件孔径（见图11.17所示），从而省去卡细后切料芯工步。、尽量防止冲孔时金属倒流，为此应使。、坯料的长径比时，才可能以四道工步成形，否则就要加大坯料直径。、采用前挡板定位时，要求坯料伸出凹模的长度大于15mm，否则应减小坯料直径。、浅孔薄壁类锻件的坯料直径小于锻件孔径，才能保证足够的压缩量及锻件表面质量。综合以上情况，建议：、在时，尽量采用，即。、在时，为减少工步，应取。在此情况下，坯料要进行卡细。、在时，为防止金属倒流，应取。在

24、此情况下，坯料要进行扩径。（3）坯料长度的确定 （mm）四、管坯顶镦工艺特点在平锻机上可以进行管坯局部镦粗。对于加粗管坯外径而内径保持不变的锻件，当冲头导向部分的长度在变形开始前即超过凹模中粗大部分的长度时，若使外径加大到，再到（如图11.21所示），应遵循以下规则：（1）当时，允许一次顶镦到任意外径而不产生弯曲；（2）当时，必须在模膛内顶镦，模膛尺寸应满足如下条件才不致产生折纹：（a）（b）顶镦1（c）顶镦2图11.21 管坯顶镦 事件证明，顶镦时因管壁失稳产生的纵向弯曲方向向外，因此管坯镦粗是限制外径。若外径不变，靠缩小内径而增加管壁厚度，则不易产生折纹，因而可以提高一次顶镦的比值，而不受

25、上述规则（2）的限制。因此在管坯多次顶镦时，可先缩小内径，外径保持不变，增加管壁厚度，下一工步再扩大内径，到达所需尺寸，由此减少顶镦次数。管坯镦粗一般在凹模中进行。由于管坯难于夹紧，同时为了保证冲头导向，坯料前端不应伸出凹模之外，所以常用后挡板定位。§11.3 平锻机上的锻模设计一、模膛设计特点1、终锻模膛设计终锻模膛的形状和尺寸取决于热锻件图，如图11.22所示。（a）闭式平锻（b）开式平锻（用前挡板定位）（c）开式平锻（用后挡板定位）图11.22 终锻模膛设计（1）凹模直径1）闭式平锻闭式平锻时，取： （mm）2）开式平锻开式平锻，用前挡板定位时，由于定料较准，飞边较小，取： （

26、mm）式中： 为飞边宽度（mm），见表11-8。表11-8 飞边尺寸 （mm）20208080160160260260360588121216162020251.21.51.52.52.53.53.54.54.04.5开式平锻，用后挡板定位时，由于定料欠准，飞边可能较大，所以取： （mm）（2）凸模直径凸模直径，取： （mm）式中： 为凸、凹模间的间隙（mm），见表11-9。表11-9 凸、凹模间隙 （mm）平锻机公称力（KN）225050004500315063008000900010000120001250016000200000.20.250.30.350.40.50.75（3）凸模长度

27、按凸、凹模封闭长度计算确定。闭式平锻时，凸模长度保证锻件厚度；开式平锻时，凸模长度保证飞边厚度。2、预锻模膛设计预锻模膛的形状和尺寸按预锻工步图设计，设计方案可参考终锻模膛。3、积聚模膛设计积聚模膛设计应遵循以下原则：（1）设计依据是积聚工步图的锥体尺寸、，如图11.23所示。（a）顶锻锥体（b）工作前状态（c）工作完毕状态图11.23 积聚工步凸、凹模结构（2）凸模在工作时不应撞击凹模，应该在模具封闭时二者保持一定的顶面间隙，见表11-10。表11-10 凸模与凹模的顶面间隙 平锻机公称力（KN）（mm）第一次积聚第一次积聚第一次积聚12000795638000574350003532225

28、034.522（3）凸模外径应保证凸模强度，按下式计算： （mm）（4）凹模直径按下式计算： （mm）式中： 为凸、凹模之间的径向间隙（mm），见表11-11。表11-11 凸模与凹模的径向间隙平锻机公称力（KN）（mm）第一次积聚第一次积聚第一次积聚125000.70.60.4800090000.60.50.4450063000.60.40.3225031500.50.40.3（5）积聚开始时，凸模进入凹模导程1525mm，可增加积聚的稳定性。（6）在凸模模膛底部开出气孔。（7）为储存平锻脱落的氧化皮，以免被压入锻件形成凹坑，在凹模模膛内开设有氧化皮槽，其尺寸为：4、夹紧模膛设计夹紧模膛有两

29、种形式，一种为平滑式夹紧模膛，另一种为带筋条式夹紧模膛。（1）平滑式夹紧模膛平滑式夹紧模膛制造简单，因为在锻件杆部没有压痕，所以用于杆部质量要求高的锻件，锻造时一般使用后挡板。平滑式夹紧模膛的长度用下式计算： （mm）式中： 为系数，见表11-12；为坯料直径（mm）。表11-12 系数值坯料直径（mm）101920283048506570951001309553.83.83.33.32.82.82.52.72.4模膛的横截面呈椭圆形，是由两个偏心的圆弧组成的，值取决于坯料直径，见表11-13。（2）带筋条式夹紧模膛带筋条式夹紧模膛，如图11.24所示，适用于平锻孔类锻件或对杆部要求不高的杆类

30、锻件。由于筋条的作用，模膛的夹紧长度可以缩短，减少料头损失。但是，模膛内不带筋条部分的截面仍然为椭圆形。5、扩径模膛设计扩径模膛，如图11.25所示，用于平锻孔径比坯料直径大的孔类锻件。扩径后的毛坯直径比锻件孔径稍小，以便穿孔时冲掉料芯。按下式计算： （mm）6、卡细模膛设计卡细模膛，如图11.26所示，用于孔径比坯料直径小的锻件。如果应用卡细工步，为了避免金属流入分模面之间，每次卡细的变形量不能大于坯料直径的5%（从圆形卡细到圆形）。如果所需的变形量过大，可分为多次椭圆圆形卡细，每卡细一次之后须将坯料转动90°。卡细次数可查表11-14。每次卡细的变形量应合理分配。表11-13 平

31、滑式夹紧模膛其他尺寸 （mm）坯料直径1019202830384048505860657075808590950.20.30.40.50.60.70.80.91.033345668811.51.522.5333.53.5图11.24 带筋条式夹紧模膛图11.25 扩径模膛图11.26 卡细模膛表11-14 卡细次数1.561.562.52.5卡细次数234注：为坯料直径，为锻件孔径。7、切断模膛设计当用一根坯料锻造多个短杆类锻件时，终锻之后须在切断模膛中将锻件从坯料上剪掉，如图11.27所示。如果锻造孔类零件时坯料被卡细，料芯和坯料直径相差较大时，可用切断模膛将废芯料切掉，如图11.28所示，

32、以免镦锻下一个锻件时产生折纹。1锻件 2固定刀片 3固定凹模 4长坯料 5活动刀片 6活动凹模 7夹紧块图11.27 锻件切断模膛1废料芯 2固定凹模 3固定刀片 4长坯料 5活动刀片 6活动凹模图11.28 穿孔后废料芯切断模膛固定刀片装在固定凹模上，活动刀片装在活动凹模上。当用来剪断锻件时，如图11.27所示，在活动凹模上还装有压紧块，在剪切之前靠弹簧的力量压紧锻件，以防切歪。刀片形状如图11.29所示。3°的斜度保证刃口的锋利，注意装配时不要将刀片装反。（a）固定刀片（b）活动刀片图11.29 刀片形状8、穿孔模膛设计穿孔模膛的凹模刃口部分有两种形式：一种用于冲掉卡细的料芯，另

33、一种用于冲掉扩径（或直径和坯料直径相等）的料芯。冲头和凹模刃口的尺寸取决于锻件孔径，如图11.30所示，按下式计算： （mm） （mm） （mm） （mm） （mm）由此可见，径向间隙不大，所以装模时应注意避免冲头和凹模相撞。模具闭合时，冲头应进入凹模刃口1015mm，以保证冲掉料芯。凹模刃口前端的空腔供容纳锻件用，其径向尺寸应计入锻件尺寸正公差，轴向尺寸应保证锻件容易放入和掉出模膛，又要防止穿孔时将锻件压塌。此空腔的前端设有刮料板，当冲头退回时可以卸下锻件。图11.30 穿孔模膛9、切边模膛设计开式平锻必须有切边工步，通常在平锻模切边模膛内进行。切边模膛的形状与尺寸如图11.31所示。凹模刃

34、口的尺寸和形状与锻件外轮廓一致，凸模刃口则按凹模刃口轮廓均匀缩小，二者之间保持径向间隙。值按表11-15选取。图11.31 切边模膛表11-15 切边凸、凹模刃口的双向间隙 （mm）303080800.40.60.8切边模膛各部分的计算公式如下： （mm） （mm） （mm）二、平锻模结构设计特点平锻模是由凸模（冲头）和凹模组成。凹模又分成左、右或上、下两块，分别用于垂直分模或水平分模平锻机。1、平锻模的总体结构（1）垂直分模平锻机的模具结构垂直分模平锻机的模具结构如图11.32所示，一般由冲头夹持器1、冲头2、凹模4和后挡板3组成。1冲头夹持器 2凸模 3后挡板 4凹模图11.32 垂直分模

35、平锻机模具结构锻造工步所需的冲头装于冲头夹持器上，夹持器装于平锻机上主滑块的凹座内。左凹模（活动凹模）装于平锻机的夹紧滑块上，工作时向右凹模靠拢或分离；右凹模（固定凹模）装于机身右边的支承座上，工作时固定不动。变形工步在模具上一般由上到下按顺序排列，偶而有变动。终锻工步放在下面，并且靠近曲轴轴线所在的水平面。夹持器和凹模上各工位之间的中心距靠模具机加工精度保证，工作时不能调整。后挡板用来控制锻件杆部的长度，它可以装在模具上，也可以装在机身上。至于前挡板，它设在机身上，用来控制镦锻金属的体积，一般在一根坯料锻造多个锻件时使用。（2）水平分模平锻机的模具结构水平分模平锻机的模具结构如图11.33所

36、示，它与垂直分模平锻机的模具结构相同。但是，为了便于安装，水平分模平锻机的冲头夹持器做成分块式的。活动凹模装在上面，固定凹模装在下面。变形工步一般由右到左在模具上顺序排序。凹模上各工位之间的中心距靠模具机加工精度保证，工作时不能调整。冲头夹持器上各工位的中心距也应该由机加工保证，确有必要时，才在分块之间加垫片调整。上、下凹模体内设有冷却水道。当凹模打开时，冷却水喷出，冷却模膛和冲头，这和垂直分模平锻机模具的冷却方法不同。 1冲头夹持器 2冲头 3凹模图11.33 水平分模平锻机模具结构2、冲头冲夹持器根据锻件平锻时工步数量的不同，冲头夹持器可分为三个、四个和五个模膛的冲头夹持器。（1）垂直分模

37、平锻机冲头夹持器根据冲头在夹持器上的紧固方式，可以分为螺钉顶紧式、压盖式及插销式夹持器，如图11.34所示。（a）螺钉顶紧式（b）压盖式图11.34 垂直分模平锻机冲头夹持器冲头夹持器在滑块上的安装及调整方式，如图11.35所示。在左右方向，夹持器和滑块凹座相配合，不能调整相对位置；夹持器的前后相对位置可利用斜楔（或加垫片）来调节；夹持器底部加减垫片可以调节上下位置。图11.35 垂直分模平锻机模具固定简图（2）水平分模平锻机冲头夹持器水平分模平锻机冲头夹持器上冲头紧固方式与垂直分模平锻机上的基本相同，也有螺钉顶紧式、压盖式及插销式等。图11.36所示为一种螺钉顶紧式冲头夹持器。图11.36

38、4500KN水平分模平锻机冲头夹持器夹持器在主滑块上的紧固方式如图11.37所示。三个斜楔1、4、和7可分别在前后、上下和左右方向调节夹持器的位置；螺栓2将夹持器朝下、后方向顶紧；另外，滑块右侧的压板将平持器紧压在左边斜楔7的定位面上。1前后调整斜楔 2紧固冲头夹持器螺栓 3紧固冲头螺栓 4冲头夹持器 5上下调整斜楔6主滑块 7左右调整斜楔图11.37 水平分模平锻机冲头夹持器的紧固3、冲头冲头由两部分组成即尾柄和工作部分，如图11.38所示。尾柄形状根据所配夹持器的冲头紧固方式而定。工作部分可与尾柄整体制造，也可做成组合式的。锥形积聚冲头的模腔较深，多用整体式；其他冲头一般都做成组合式的。因为工作时冲头各部位磨损不同，组合式冲头仅须经常更换易损部分，所以可以节省模具材料，提高冲头整体寿命。（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）（h）图11.38 冲头结构形式4、凹模为了节省模具材料和提高模具寿命，镶块式模已被广泛采用，如图11.39所示。根据模膛各部分磨损情况的不同，模膛可以全部采用镶块，也可以局部采用镶块。通常都采用半圆形镶块，有时也采用方形镶块。镶块外形尺寸要足够大，以保证镶块本身的强