2022年模锻工艺技术

1、3-3 模锻 Die Forging 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Die Forging精整Sizing热处理Heat Treatment清理Cleaning检验Inspection 制坯工步Preforming 模锻工序 Die Forging 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

2、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 Die Forging 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Die Cavity of Die forging ：使坯料变形到锻件

3、所要求的形状和尺寸。预锻模膛Blocking Impression和终锻模膛Finish Impression: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Forging Drawing 选择分模面 Die Parting Area 确定加工余量及公差 Allowance，Forging Tolerance 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 Draft Angle ：依据为模膛尺寸 确定模锻圆角半径Radium of

4、 Fillet 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=3080 mm时，厚度S=48 mm。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)1/3 m 坯料的高径比 2)轴类锻件Macro Axis：一

5、般拔长、滚挤制坯。 D坯1.13(KFmax)1/3 k 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 Punching Ward 校正 Sizing 热处理Heat Treatment 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0.100.25 mm，表面粗糙度Ra值为1.250.63m。一般不再进行切削加工。 三、其他设备上的模锻 锤

6、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 Die Forging on Drop Press 曲柄压力机（简称曲柄压力机）曲柄压力机:Crank Press 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 Die Forging

7、 on Upsetting Machine 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Die Forging on Fly Press 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0.51.0 m/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