材料成型基础2012.03.27

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1、材料成型基础周志斌2012.03.27第二节 锻件分类及锻件图设计模模 膛膛模锻模膛模锻模膛制坯模膛制坯模膛拔长模膛拔长模膛终锻模膛终锻模膛预锻模膛预锻模膛滚压模膛滚压模膛弯曲模膛弯曲模膛切断模膛切断模膛1 .1 .预锻模膛预锻模膛预锻模膛的作用是：预锻模膛的作用是：使坯料变形到接近于锻件的形状使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，终锻时，金属容易充满终锻模膛。和尺寸，终锻时，金属容易充满终锻模膛。 同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。寿命。一、模锻模膛一、模锻模膛预锻模膛和终锻模膛的区别预锻模膛和终锻模膛的区别： 预锻模膛预锻模膛的圆角、斜

2、度的圆角、斜度较大较大，没有没有飞边槽。飞边槽。 终锻模膛终锻模膛的圆角、斜度的圆角、斜度较小较小，有有飞边槽。飞边槽。2. 2. 终锻模膛终锻模膛终锻模膛的作用是：终锻模膛的作用是：是使坯料最后变形到锻件所要求是使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸，因此它的形状应和锻件的形状相同。的形状和尺寸，因此它的形状应和锻件的形状相同。 p 沿模膛四周有飞边槽，用沿模膛四周有飞边槽，用以增加金属从模膛中流出的以增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满模膛，阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。同时容纳多余的金属。p 终锻后无法加工通孔而留下的一薄层金属，称为终锻后无法加工通孔而留下的一薄层金属

3、，称为冲孔连皮冲孔连皮。p终锻模膛的尺寸应比锻件尺终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量。钢件收缩寸放大一个收缩量。钢件收缩量取量取1.5% 对形状复杂的模锻件对形状复杂的模锻件, ,为使坯料形状基本接近模锻件形状，为使坯料形状基本接近模锻件形状，使金属能合理分布和很好地充满模锻模膛，就必须预先在制使金属能合理分布和很好地充满模锻模膛，就必须预先在制坯模镗内制坯，因而设制坯模膛。坯模镗内制坯，因而设制坯模膛。二、制坯模膛当模锻件沿轴向横截面积相差较大时，当模锻件沿轴向横截面积相差较大时，常采用这种模膛进行拔长。拔长模膛常采用这种模膛进行拔长。拔长模膛分为分为开式开式和和闭式闭式两种两种. .

4、一般情况下，把一般情况下，把它设置在锻模的边缘处。生产中进行它设置在锻模的边缘处。生产中进行拔长操作时。坯料除向前送进外并需拔长操作时。坯料除向前送进外并需不断翻转。不断翻转。 1、拔长模膛、拔长模膛用来减小坯料某部分的横截面积，以增加该部分的用来减小坯料某部分的横截面积，以增加该部分的长度。长度。滚压模膛分为滚压模膛分为开式开式和和闭式闭式两种：两种：当模锻件沿轴线的横截面积相差当模锻件沿轴线的横截面积相差不很大或对拔长后的毛坯作修整不很大或对拔长后的毛坯作修整时，时，采用开式滚压模膛采用开式滚压模膛。当模锻件的截面相差较大时，则当模锻件的截面相差较大时，则应应采用闭式滚压模膛采用闭式滚压模

5、膛。在坯料长度基本不变的前提下在坯料长度基本不变的前提下用它来用它来减小减小坯料某部分的坯料某部分的横截面积横截面积，以以增大增大另一部分的另一部分的横截面积横截面积。2 2、滚压模膛、滚压模膛滚压操作时需不断翻转坯料，但不作送进运动。滚压操作时需不断翻转坯料，但不作送进运动。 对于弯曲的杆类模锻件，需采用弯曲模膛来弯曲坯料。对于弯曲的杆类模锻件，需采用弯曲模膛来弯曲坯料。p坯料可直接或先经其它制坯工步后放入弯曲模膛进行弯曲变形。坯料可直接或先经其它制坯工步后放入弯曲模膛进行弯曲变形。p弯曲后的坯料需翻转弯曲后的坯料需翻转9090再放入模锻模膛中成形。再放入模锻模膛中成形。p单件锻造时，用它从

6、单件锻造时，用它从坯料上切下锻件或从锻坯料上切下锻件或从锻件上切下钳口；件上切下钳口；p多件锻造时，用它来多件锻造时，用它来分离成单个锻件。分离成单个锻件。3、 弯曲模膛弯曲模膛4、切断模膛、切断模膛它是在上模与下模的角部组成的一对刃口，用来它是在上模与下模的角部组成的一对刃口，用来切断金属。切断金属。l根据模锻件的复杂程度不同，所需变形的模膛数量不等，可将根据模锻件的复杂程度不同，所需变形的模膛数量不等，可将锻模设计成锻模设计成单膛锻模单膛锻模或或多膛锻模多膛锻模。p单膛锻模单膛锻模是在一副锻模上只有是在一副锻模上只有终锻模膛终锻模膛一个模膛。一个模膛。 如齿轮坯模锻件就可将截下的圆柱形坯料

7、，直接放人单膛锻如齿轮坯模锻件就可将截下的圆柱形坯料，直接放人单膛锻模中一次终锻成形。模中一次终锻成形。p多膛锻模多膛锻模是在一副锻模上具是在一副锻模上具有两个以上模膛的锻模。有两个以上模膛的锻模。 如弯曲连杆模锻件的锻模即为如弯曲连杆模锻件的锻模即为多膛锻模多膛锻模 。弯曲连杆多模膛模锻过程锻件图的设计1)选择模锻件的分模面 分模面是指上下锻模在模锻件上的分界面。它在锻件上分模面是指上下锻模在模锻件上的分界面。它在锻件上的位置是否合适，关系到的位置是否合适，关系到锻件成形、锻件出模、材料利用率锻件成形、锻件出模、材料利用率及及锻模加工锻模加工等一系列问题。选定分模面的原则是：等一系列问题。选

8、定分模面的原则是：(1)(1) 应保证模锻件能从模膛中取出来。应保证模锻件能从模膛中取出来。如图如图7-8所示轮形件，所示轮形件，把分模面选定在把分模面选定在aa面时，已成形的模锻件就无法取出。一面时，已成形的模锻件就无法取出。一般情况，般情况，分模面应选在模锻件的最大截面处分模面应选在模锻件的最大截面处。 (2) 按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致，模膛轮廓一致，以便在安装锻模和生产中容易发现错模现象，以便在安装锻模和生产中容易发现错模现象，及时而方便地调整锻模位置。图及时而方便地调整锻模位置。图7-8中的中的cc面被

9、选定为分模面被选定为分模面，就不符合此原则。面，就不符合此原则。(3) 分模面应选在能使模膛深度最浅的位置上。分模面应选在能使模膛深度最浅的位置上。 这样有利于金属充满模膛，便于取件，并有利于锻模的制这样有利于金属充满模膛，便于取件，并有利于锻模的制造。图造。图78中的中的b-b面，就不适合作分模面。面，就不适合作分模面。(4) (4) 选定的分模面应使零件上所加的敷料最少选定的分模面应使零件上所加的敷料最少。图图7 78 8中的中的b-bb-b面被选作分模面时，零件中间的孔不能锻出来，面被选作分模面时，零件中间的孔不能锻出来，孔部金属都是敷料，既浪费金属，又增加了切削加工的工作孔部金属都是敷

10、料，既浪费金属，又增加了切削加工的工作量。所以该面不宜作分模面。量。所以该面不宜作分模面。 (5) 分模面最好是一个平面，分模面最好是一个平面，以便于锻模的制造，并防止锻造以便于锻模的制造，并防止锻造过程中上下锻模错动。过程中上下锻模错动。按上述原则综合分析，按上述原则综合分析，图图7-8中的中的d-d面是最面是最合理的分模面。合理的分模面。l 敷料敷料 为了简化零件形状、便于锻造而增加的一部分金属称为了简化零件形状、便于锻造而增加的一部分金属称为敷料为敷料( (也称为余块也称为余块) )。如消除零件上的键槽、窄环形沟槽、如消除零件上的键槽、窄环形沟槽、齿谷或尺寸相差不大的台阶结构而增加的金属

11、均属敷料。齿谷或尺寸相差不大的台阶结构而增加的金属均属敷料。l 机械加工余量机械加工余量 零件的加工表面上为机械加工而增加的一层零件的加工表面上为机械加工而增加的一层金属。金属。l 锻件公差锻件公差 锻件的实际尺寸与名义尺寸之间所允许的偏差，锻件的实际尺寸与名义尺寸之间所允许的偏差，称为锻件公差。称为锻件公差。2)确定敷料、机械加工余量和尺寸公差机械加工余量一般为：机械加工余量一般为： 14mm锻造公差一般取：锻造公差一般取： 0.33 mm尺寸余量和公差的影响因素尺寸余量和公差的影响因素 ： 1）锻件重量和轮廓尺寸）锻件重量和轮廓尺寸 ； 2）锻件形状复杂系数锻件形状复杂系数 S，即：即：h