塑性加工工艺学崔令江韩飞第五章新.ppt

* * 第五章 模锻设计 第一节 模镗设计 第二节 模镗布置 第三节 锻模外形设计 * * 第一节 模镗设计 模锻模膛：制坯模膛和模锻模膛。 （一）制坯模膛 对于形状复杂的模锻件，为了使坯料基本接近模锻件的形状，以便模锻时金属能合理分布，并很好地充满模膛，必须预先在制坯模膛内制坯。制坯模膛有以下几种： 1．拔长模膛 减小坯料某部分的横截面积，以增加其长度。如图5-1所示。 图5-1 拔长模膛 a）开式 b）闭式 * * 2．滚挤模膛 减小坯料某部分的横截面积，以增大另一部分的横截面积。主要是使金属坯料能够按模锻件的形状来分布。滚挤模膛也分为开式和闭式两种，如图5-2所示。 图5-2 滚挤模膛 a）开式 b）闭式 * * 3．弯曲模膛 使坯料弯曲，如图5-3所示。 图5-3 弯曲模膛 * * 4．切断模膛 在上模与下模的角部组成一对刃口，用来切断金属，如图5-4所示。可用于从坯料上切下锻件或从锻件上切钳口，也可用于多件锻造后分离成单个锻件。 图5-4 切断模膛 * * （二）模锻模膛 模锻模膛包括预锻模膛和终锻模膛。 1．终锻模膛 使金属坯料最终变形到所要求的形状与尺寸，如图5-5所示。由于模锻需要加热后进行，锻件冷却后尺寸会有所缩减，所以终锻模膛的尺寸应比实际锻件尺寸放大一个收缩量，对于钢锻件收缩量可取1.5%。 飞边槽：如图5-5所示。飞边槽用以增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满整个模膛，同时容纳多余的金属，还可以起到缓冲作用，减弱对上下模的打击，防止锻模开裂。飞边槽的常见形式如图5-6所示，图5-6a为最常用的飞边槽形式，图5-6b用于不对称锻件，切边时须将锻件翻转180°，图5-6c用于锻件形状复杂，坯料体积偏大的情况，图5-6d设有阻力沟，用于锻件难以充满的局部位置。飞边槽在锻后利用压力机上的切边模去除。 * * 图5-5 锤上锻模 1－锤头 2－上模 3－飞边槽 4－下模 5－模垫 6、7、10－紧固楔铁 8－分模面 9－模膛 * * 图5-6 飞边槽形式 * * 图5-7 带有飞边槽与冲孔连皮的模锻件 1—冲孔连皮 2—锻件 3—飞边 4—分模面 * * 2．预锻模膛 用于预锻的模膛称为预锻模膛。终锻时常见的缺陷有折迭和充不满等，工字型截面锻件的折迭如图5-8所示。这些缺陷都是由于终锻时金属不合理的变形流动或变形阻力太大引起的。为此，对于外形较为复杂的锻件，常采用预锻工步，使坯料先变形到接近锻件的外形与尺寸，以便合理分配坯料各部分的体积，避免折迭的产生，并有利于金属的流动，易于充满模膛，同时可减小终锻模膛的磨损，延长锻模的寿命。预锻模膛和终锻模膛的主要区别是前者的圆角和模锻斜度较大，高度较大，一般不设飞边槽。只有当锻件形状复杂、成形困难，且批量较大的情况下，设置预锻模膛才是合理的。 * * 图5-8 工字型截面锻件的折迭 * * 根据模锻件的复杂程度不同，所需的模膛数量不等，可将锻模设计成单膛锻模或多膛锻模。弯曲连杆模锻件所用多膛锻模如图5-9所示。 图5-9 弯曲连杆锻模（下模）与模锻工序 1—拔长模膛 2—滚挤模膛 3—终锻模膛 4—预锻模膛 5—弯曲模膛 * * 第二节 模镗布置 一、模镗中心与锻模中心 1.模镗中心 2.锻模中心 二、单模镗锻模模镗布置 三、多模镗锻模模镗布置 1.终锻与预锻模镗的布置 2.具有锁扣的模块 3.预锻与终锻模中锻件的安排方式 4.制坯模镗的布置 * * 第三节 锻模外形设计 锻模外形设计包括确定模块的尺寸、模块基准面和楔紧面及导向和锁扣装置等。 一、模块尺寸的确定 1.基本设计步骤 2.模块基本设计原则 （1）锻模中心与模块中心的关系 （2）最小承击面积 （3）模块允许的最大长度 （4)模块宽度 （5）模块高度 * * （6）上模质量 （7）模块流线方向 （8）镶块模 3.模镗壁厚的确定 二、基准面与楔紧面 三、锻模的导向与锁扣 1.锁扣的作用 2.锁扣的类型 （1）平衡锁扣 （2）一般锁扣 * * 3.锁扣的位置 （1）锻件的错移量要求小于0.5mm。 （2）锻件外形易产生错移，如细长轴类锻件、一模多件或锻件形状复杂等。 （3）对盘类锻件，由于毛坯放偏易错移。 （4）工字形或叉形截面锻件等锻件外形复杂易导致锻模调整较困难。 （5）当锤头与导轨间隙过大时，导向性差。 （6）需冷却切边的锻件。 （7）锻件外形误差不易检查时 四、燕尾和键槽设计