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1、第七章锻压成形工艺 金属的塑性成型方法 也称锻造 主要分为无模自由成型 自由锻 和模膛锻造成型 模锻 自由锻造使用的工具简单 通用 生产准备周期短 灵活性大 所以使用范围广 特别适应单件小批量生产 而且 自由锻是大型件唯一的锻造方法 模锻是使加热到锻造温度的金属坯料在锻模模腔内一次或多次承受冲击力或压力的作用 而被迫流动成型以获得锻件的压力加工方法 在变形过程中由于模膛对金属坯料流动的限制 因而锻造终了时能得到和模膛形状相符的锻件 模锻与自由锻比较有如下优点 1 生产率较高 2 锻件尺寸精度高 3 可以锻出形状复杂的铸件 4 可以节省材料 减少加工工作量 5 模锻操作简单 易于实现机械化和自动
2、化 第一节模膛锻造成形工艺 模膛塑性成形分为胎模锻造成形与固定模膛锻造成形 一 胎模锻造成形在自由锻设备上 使用可移动的胎模生产锻件的锻造方法 称为胎模锻造成形 胎模是不固定在自由锻锤上的 使用时放上去 不用时取下来 胎模成型与自由锻相比 具有较高的生产率 锻件质量好 节省材料 降低成本 与固定模膛成型相比 不需要专用锻造设备 模具结构简单 容易制造 但是 锻件质量不如固定模膛成形的锻件好 劳动强度大胎模寿命短生产率低 只适合于小批量生产 二 固定模膛成形固定模膛成形工艺各式各样 主要分为锤上模膛成型和压力机上模膛成型 但实质都是通过塑性变形迫使坯料在模锻模膛内成形 锤上模锻是在自由锻 胎模锻
3、基础上发展起来的一种效率更高的锻造成形工艺 用于大批量锻件的生产 第二节锻模模膛及其功用 锤上模锻用的锻模是由带有燕尾的上模和下模两部分组成的 上下模合在一起其中部形成完整的模膛 锻模上有分模面和飞边槽 模膛根据其功用的不同可分为模锻模膛和制坯模膛两大类 一 模锻模膛模锻模膛分为终锻模膛和预锻模膛 1 终锻模膛2 预锻模膛 二 制坯模膛对于形状复杂的模锻件 为了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膛 就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 2 滚压模膛 3 弯曲模膛4 切断模膛 第三节锤上模锻成形工艺设计锤上模锻成型工艺过程为 下料 加热坯料 模锻
4、 切飞边 校正锻件 锻件热处理 表面清理 检验 入库存放 一 模锻件图的制定锻件图是用作设计和制造锻模 计算坯料及检查锻件的依据 对模锻件的品质有很大关系 应考虑以下几个问题 锤上模锻工艺设计包括绘制锻件图 计算坯料尺寸 确定模锻工步 选择模膛 选择设备及安排整修工序等 其中最主要的是锻件图的制定和模锻工步的确定 1 选择模锻件的分模面 2 确定模锻件的机械加工余量及公差 3 标注模锻斜度 4 标注模锻圆角半径 5 留出冲孔连皮 1 选择模锻件的分模面分模面即是上下锻模在模锻件上的分界面 锻件分模面的位置选择是否恰当 关系到锻件成形 锻件出模 材料利用率等一系列问题 故绘制模锻件图时 必须按以
5、下原则确定分模面的位置 1 要保证锻件能从模中顺利取出 分模面应选在模锻件最大尺寸的截面上 2 选分模面时 应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致 以便安装锻模及发现错模 3 最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处 4 选定的分模面应使零件上所加的敷料最少 5 最好使分模面为一个平面 上下锻模的模膛深度基本一致 以便于锻模制造 考虑以上五项后 便可绘出模锻件图 绘制锻件图时 用粗实线表示锻件的形状 以双点划线表示零件的轮廓形状 二 模锻工步的确定及模膛种类的选择 模锻工步主要是根据锻件的形状和尺寸来确定的 模锻件按形状可分为两大类 一类是长轴类锻件 如台阶轴 曲轴 连杆 弯曲摇臂等 另一类为盘套类模锻件 如齿轮 法兰盘等 三 模锻成形件的结构工艺性设计模锻零件时 应根据模锻特点和工艺要求 使零件结构符合下列原则 以便于模锻生产和降低成本 1 模锻件必须具有一个合理的分模面 以保证模锻件易于从锻模中取出 敷料消耗最少 锻模容易制造 2 零件上与锤击方向平行的非加工表面应设计出模锻斜度 非加工表面所形成的角都应按模锻圆角设计 3 为了使金属容易充满模膛和减少工序 零件外形力求简单 平直和对称 尽量避免零件截面差别过大 4 在零件结构允许的条件下 设计时应尽量避免深孔和多孔结构 5 对复杂锻件 在可能条件下 应采用锻 焊组合工艺
