锻压工艺学锻造锤上模锻

1、 锤上模锻特点：1 锤上模锻分开式模锻和闭式模锻。开式模锻的特点：（1）；（2）；（3）；（4）。 2闭式模锻特点：（1）；（2）；（3）；（4）。3第一章 模锻件分类第一类 圆饼类锻件定义：特点：第二类 长轴类锻件定义：特点：4第一组：直长轴线锻件第二组：弯曲轴线锻件 5第三组：枝芽类锻件第四组：叉类锻件 6第二章 模锻件图的制订制订锻件图内容： 一、分模线(面)的选择原则： 1）；2）；3）。 7（1）分模位置应选定在锻件侧面的中部 8（2）分模位置应尽可能采用直线状 9（3）头部尺寸较大的长轴类锻件，不宜用直线状分模 10（4）考虑锻模和切边模加工制造及减少金属损耗 图5-7 锻件分模位

2、置a)零件图；b)径向分模；c)轴向分模11(5)对于有金属流线方向要求的锻件，应考虑到锻件在工作中的承力情况 12分模面 分两类：1)平面分模面和对称弯曲分模面2)不对称的弯曲分模面 13二、机械加工余量和锻件尺寸公差的确定 (一)主要参数及影响因素 1锻件重量(G1)图1-2 镦锻件重量计算特点a)一头一长杆 b)一头一短杆 c)二头一杆A一镦锻部分 B一不锻棒料部分 C一第一道成形注意事项：14 2锻件形状复杂系数(S)锻件形状复杂系数为锻件重量(G1)与相应的锻件外廓包容体重量(G2)的比值。图1-3 圆形锻件的外廓包容体 15非圆形锻件包容体重量 ：图1-4 非圆形锻件外廓包容体 1

3、6 3锻件的材质系数锻件的材质系数分为二级：M1：钢的含碳量小于0.65的碳钢，或合金元素总含量小于3.0的合金钢； M2：钢的含碳量大于或等于0.65的碳钢，或合金元素总含量大于或等于3.0的合金钢。 4零件的机械加工精度图1-6 局部增大余量的零件 17 5加热条件： 6.其他条件：锻件轮廓尺寸、采用工序、锻件精度等若有特殊要求，可适当增大或减小加工余量和公差。 18(二)机械加工余量 (三)锻件公差模锻件尺寸波动主要原因：1. 长度、宽度和高度公差192厚度公差指跨越分模面的厚度尺寸的公差 。 3直线度与平面度公差直线度公差：零件的理论中心线与实际中心线之间的允许偏差值。平面度公差：零件

4、的理论平面与实际平面的允许偏差值。20 4中心距尺寸公差图1-9 平面直线分模锻件中心距 图1-10 具有弯曲轴线锻件中心距21 5同轴度公差()图1-11 冲孔件的同轴度226残留横向飞边公差及切入锻件深度；纵向毛刺及冲孔变形量公差 23 7剪切端变形公差24 8局部变形公差9锻造部分与不锻棒料连接部分上，在长度等于1.5d而不超过100mm的范围内可以倾斜或变形。 25 三、模锻斜度 (一)模锻斜度的确定作用：外斜度：用表示；内斜度：用表示。26 (二)模锻斜度公差 四、圆角半径(一)圆角半径的确定 凸角圆角半径为外圆角半径r；凹角圆角半径为内圆角半径R。(二)圆角半径公差27 五、冲孔连

5、皮及盲孔产生原因：连皮厚度的影响： (一)平底连皮图1-15 平底连皮28 (二)斜底连皮斜底连皮的尺寸： 图1-16 斜底连皮29 (三)带仓连皮图1-17 带仓连皮图 图1-18 拱式带仓连皮 30 (四)盲孔对于孔径较小(d25mm)，且高度较大的锻件，只在锻件上压出凹穴，模锻后不再将孔冲穿，锻件上留下盲孔。 图1-19 锻件上的盲孔31第三章 模锻锤上模锻第一节 模锻工步选择及坯料计算模锻工步：一、模锻工步与模锻模膛的分类1制坯工步与制坯模膛作用：包括镦粗、压扁、拔长、成形、弯曲等工步或模膛。322模锻工步与模锻模膛作用：模锻工步：模锻模膛：包括：3切断工步与切断模膛作用：333435

6、36二、模锻工步的选择原则：使坯料在良好的变形条件下成形，获得质量良好的锻件；操作安全方便；材料消耗少；生产效率高。依据：锻件的工艺特征；设备条件和生产条件；生产批量以及工人的操作技术和操作习惯等。(一)饼类锻件普通锻件、高轮毂深孔锻件及高筋薄壁复杂锻件。371普通锻件采用的工步为：图2-3 简单的短轴类锻件 38图2-4 镦粗、立镦、终锻a)坯料 b)镦粗 c)立镦 d)终锻镦粗的作用：39图2-5 大锻件用两台锤联合锻造 a)坯料 b)3t锤镦粗 c)5t锤终锻锻件直径较大时，可采用两台锻锤联合锻造。402高轮毂深孔锻件采用的工步：图2-6 采用了成形镦粗a)坯料； b)镦粗； c)成形镦

7、粗 ；d)终锻413高筋薄壁锻件采用的工步：预锻作用：对直径较大的圈形件：图2-7 采用了预锻a)坯料； b)镦粗 ；c) 预锻； d)终锻42图2-8 采用预锻，在两台锤上联合锻a)镦粗； b)预锻(3t锤)； c)终锻(5t锤)对于具有窄而高的突筋的锻件 ：43(二)杆类锻件也称长轴类锻件。特点：较短的锻件：采用的工步为：44图2-9 压扁后转90终锻a) 坯料 b)压扁 c)终锻图2-10 压扁、卡压后平移终锻a)坯料 b)压扁 c)卡压 d)终锻45图2-11 镦粗、卡压、终锻a)坯料 b)镦粗 c)卡压 d)终锻图2-12 采用了寓锻a) 镦粗b) 卡压c) 预锻 d)终锻462直长

8、轴锻件特点：采用的工步：坯料较短时是否采用拔长工步的原则：当以经济的锤击次数23次滚压后，坯料的长度能被延伸到模锻工步所需的长度时，则不需拔长；否则应考虑采用拔长。47锻件长度与坯料长度(不计钳夹头部分)之差不大于下列数值时，可以只用滚压，不需拔长： lt2t锤： 2035mm 3t锤： 3545mm 5t锤： 4550mm符合下式时可以不拔长： Ld-Lp(0.70.8)dp滚压目的：48图2-13 滚压、终锻a)滚压 b)终锻图2-14 拔长、滚压、终锻a)拔长 b)滚压 c)终锻49图2-15 调头后滚压a)拔长 b)调头滚压 c)终锻图2-16 可以不用钳夹头的锻件a)凸轮轴 b)后拖

9、钩 c)扭力杆50图2-17 两端都需要拔长a)拔长 b)调头拔长 c) 滚压 d) 终锻图2-18 兼起延伸作用的滚压a)拔长 b)调头滚压 c)终锻513带枝芽的锻件特点：图2-19 预锻后翻转180终锻52图2-20 采用了滚压及成形工艺a)拔长 b)调头拔长 c)滚压 d)成形 e)预锻及终锻534带叉口的锻件大多数情况下，这类锻件不能用弯曲工步来分配金属。为了锻出叉形，必须将坯料端部由中心分向两边。劈料台： 54图2-21 压扁、预锻、终锻a)压扁 b)预锻 c)终锻图2-22 采用不对称滚压及预锻a)拔长 b)调头拔长 c)不对称滚压 d)预锻及终锻55图2-23 坯料前端较宽便于

10、分料a)压扁 b)压扁头部 c)预锻（头部劈开） d)终锻图2-24 采用压肩a)坯料 b)压肩 c)预锻 d)终锻56图2-25 截面差大的叉形锻件图2-27 转向节的模锻工步a)镦粗 b)拔长杆部 c）预锻（头部劈开） d）终锻（飞边未示出）57图2-28 采用弯曲制坯工步a)拔长b)调头拔长 c）滚压 d）弯曲e)终锻585有工字形截面的锻件图2-29 典型的连杆模锻工步a)拔长 b)滚压 c)预锻 d)终锻59图2-30 采用调头锻a)拔长b)滚压 c)预锻d）终锻60图2-31 滚压前先拔钳夹头且不用预锻a)拔杆部及钳夹头 b)压肩 c)终锻图2-33 采用压肩、不用钳夹头a)拔长

11、b)压肩（压肩两次） c)终锻616弯曲轴线锻件三种情况：锻件沿锤击方向上在弯曲，包括有落差的锻件，只当作直长轴件选取工步，不必采用弯曲或成形工步；锻件在水平投影方向上轴线弯曲；锻件在两个方向都弯曲(即空间弯曲)。一般要采用弯曲或成形工步，使坯料得以弯成符合锻件水平投影的形状。 62图2-35 弯曲、终锻a)弯曲 b)终锻63图2-36 成形、终锻a)成形b)终锻64图2-37 复杂锻件的模锻工步a)拔长 b)滚压 c)弯曲 d)预锻及终锻65图2-38 曲轴类锻件a)、b)采用弯曲工步的锻件c)不采用弯曲工步的锻件66 三、几种模锻方式的选用 (一)调头模锻优点：缺点：细长、扁薄或带落差的锻

12、件，不宜采用调头锻。 67图2-39 调头锻出的锻件68 (二)一火多锻适于：单个重量在0.5kg以下的小锻件。连续锻打的锻件数一般为46件；件数过多操作不方便，而且温度过低降低锻模寿命。69图2-40 在一火多件锻造中切下一个锻件1-棒料；2-锻件；3-切断模膛70 (三)一模多件 图2-41 一模多件 71 图2-42 合理排列锻件 1-锻件；2-飞边；3-切边凹模图2-43 两个锻件对称排列 a)支座；b)摇臂 72 (四)连皮和钳夹头的利用对于内孔较大的齿轮可适当设计其连皮的厚度。使冲下的连皮可以满足锻打另一较小饼类件的要求。 对带钳夹头的轴类件，应考虑钳夹头的利用，其方法之一是适当改

13、变钳夹头的长度，使切下来的钳夹头可以用来锻造另一个较小的锻件。73 (五)锻件的合锻图2-44 锻件的合模 a)连杆及盖 b)左、右拐74第三节 终锻及预锻模膛 一、终锻模膛可获得带有飞边的最后形状和尺寸的锻件。包括终锻模膛设计和飞边槽设计两部分。 (一)终锻模膛设计锻件图是设计终锻模膛的依据。根据冷锻件图，考虑锻件材料的线膨胀系数和终锻温度，计算出热态下锻件的各个尺寸，绘制热锻件图。75图2-48 十字轴 图2-49 有狭而深部分的锻件 76图2-50 需增设定位块的锻件 图2-52 起模沟槽 77 (二)飞边及飞边槽1.飞边的作用2飞边槽的形式图2-53 飞边形式 78图2-54 组合式飞

14、边槽79 3飞边槽尺寸尺寸与锻件的复杂程度和锻件的大小有关。模膛四周的阻力大小，取决于桥部高度h3和桥部的宽度b。 二、预锻模膛作用：80图2-55 需采用预锻模膛的锻件 81 采用预锻模膛的缺点： 1)终锻模膛不能位于打击中心位置，终锻时产生偏击造成锻件错差，增加调整难度。 2)为避免终锻时产生错差，通常终锻模膛布排得更紧靠扪击中心，使预锻磨膛偏离打击中心更远，预锻后的锻件错差不可避免。82图2-56 终锻时锻件产生折纹过程 a)预锻 b)终锻 833)采用预锻模膛，加大模块尺寸，增加模具的制造成本。 4)如果锻件在分模面宽度方向尺寸较大，为了安全使用模具，要求预锻模膛的宽度不能超出燕尾承击面的三分之一，若不能满足要求，需采用二台设备联合锻造。84设计预锻模膛时应注意：1拔模角图2-58 增加预锻模膛拔模角