模具锻坯下料尺寸的确定方法

模具锻坯下料尺寸的确定方法陈为国模具是由若干个零件按一定规则排列的组合体。模具制造的第一步便是模具零件坯料(俗称模块)的准备。由于模具零件形式、规格、尺寸和性能的多样性，以及市场上材料的供应状态以圆钢居多，因此，由圆钢形式的原材料截取适当长度，通过改锻获得模块坯料的制坯方式应用极其广泛。但必须解决圆钢直径的选择及其下料长度的确定两个问题。模具零件锻造的目的模具零件坯料准备时锻造的目的有两个：获得一定的几何形状；改善材料的组织性能和加工性能。模具中一般的结构件(如固定板、卸料板等)以第一目的为主，而主要的工作零件(如凸模、凹模等)则两项目的兼有。通过锻造获得模块坯料几何形状的方法，其灵活性极强。基本可满足模块坯料规格和尺寸多样性的要求，具有节省材料、缩短工时等优点。对于模具中的主要零件，由于其热处理、质量和使用寿命等方面的要求，往往还需要通过锻造来改善原材料的性能。如通过锻造使材料的组织致密、均匀，使其各向异性不明显等。这时的锻造不仅是改变几何形状，更重要的是要注意锻造的方法。如采用纵向镦拔、横向镦拔、三向镦拔和对角线锻造等。锻坯下料尺寸的确定原则锻坯的原材料一般为圆钢，合理选择圆钢直径和确定下料长度是锻造毛坯过程中的重要环节。其确定原则可归纳如下：体积相等，即锻件毛坯的体积加上锻造过程中金属烧损率应等于原材料(圆钢)的下料体积。金属烧损率5即锻造加热时产生的氧化皮、脱碳层等的损耗率。一般取6=0.05〜0.10。火次增多，锻造不平度大，材料脱碳倾向大时取大值。原材料长径比(L/D)不能太大，一般取L/D=1.5〜2.5,最大不超过3°L/D太大，则锻件锻造过程中可能发生弯曲、夹层等缺陷。计算后的原材料直径必须按国家标准的规格进行圆整，且最好是工厂库房里现存的或市场上供应的规格。锻坯下料尺寸的计算方法根据以上原则可得出以下计算公式和方法首先，按原则(1)可得V=V(1+6)%⑴坯锻式中，V是锻造后的模块体积，也就是模具零件的外形尺寸加上加工余量锻后的体积。V是原材料的下料体积。坏按原则(3)有L/D=1.5〜2.5,即L=(1.5-2.5)D。这里D为一个估计值，设其为D异其计算按下式进行。因为所以TOC\o"1-5"\h\z即11■■-||：1"-厂(2)按上式计算出D后，应按原则(4)进行圆整，设圆整后的直径为D,；,则可按体积相等的原则计算出原材料的下料长度L料’即村所以即(3)例：已知某一卸料板，其外形尺寸为240mmX120mmX200mm，六面均需加工,现取单面加工余量为6mm。若库房中有^110、90、170mm三种规格的原材料，试选择圆钢规格D，并确定下料长度L:料料计算V锻=(240+12)X(120+12)X(20+12)=1064448(mm3)锻取金属烧损率6=0.1，由式(1)可得=VX1.1=1170892.8(mm3)坏锻由式⑵得”由=((J.—(J.)*■/V=84,^-10(},Ktimi)按库房现有规格圆整，取D=90mm。料由式⑶得1.274^=JH4.2(Lmi)W卜所以，选用90mm的圆钢，其下料长度L=184mm。料4结束语模具零件锻造制坯备料的方式应用广泛。在备料时应注意以下几点：由于模具零件是单件、小批量生产，生产中以自由锻造为主，必要时配以简单的胎具，因此，在计算V时，其加工余量的选择应尽量大一点为宜。这样虽然材料略微增加，但从零件的质量和制模周期等因素综合考虑还是合算的。原材料外表锈蚀严重时，金属的烧损率也应取大一点。圆钢一般采用锯床切割下料，应避免先锯一缺口，然后打断的操作方法,同时原材料上不