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1、第一节 概述,一、锤上的模锻特点及应用范围 模锻： 在模锻设备上，利用高强度锻模，使金属坯料在模膛内受压产生塑性变形，而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的加工方法称为模锻。在变形过程中由于模膛对金属坯料流动的限制，因而锻造终了时可获得与模膛形状相符的模锻件。 锤上模锻 是将上模固定在锤头上，下模紧固在模垫上，通过随锤头作上下往复运动的上模，对置于下模中的金属坯料施以直接锻击，来获取锻件的锻造方法。,与自由锻相比，模锻具有如下优点： (1) 生产效率较高。模锻时，金属的变形在模膛内进行，故能较快获得所需形状。 (2) 能锻造形状复杂的锻件，并可使金属流线分布更为合理，提高零件的使用寿命。 (3
2、) 模锻件的尺寸较精确，表面质量较好，加工余量较小。 (4) 节省金属材料，减少切削加工工作量。在批量足够的条件下，能降低零件成本。 (5) 模锻操作简单，劳动强度低。 锤上模锻的工艺特点是： （1）金属在模膛中是在一定速度下，经过多次连续锤击而逐步成形的。 （2）锤头的行程、打击速度均可调节，能实现轻重缓急不同的打击，因而可进行制坯工作。 （3）由于惯性作用，金属在上模模膛中具有更好的充填效果。 （4）锤上模锻的适应性广，可生产多种类型的锻件，可以单膛模锻，也可以多膛模锻。,模锻设备投资较大，模具费用较昂贵，工艺灵活性较差，生产准备周期较长。 因此，模锻适合于小型锻件的大批大量生产，不适合单
3、件小批量生产以及中、大型锻件的生产。,二、模锻件分类,P90,三、锤上模锻方式与变形特征,模锻包括,预锻,终锻,按型槽特点,开式模锻有毛边,闭式模锻无毛边,1.开式模锻 金属的流动不完全受模腔限制的一种锻造方式。多余的金属沿垂直与作用方向流动形成毛边： (1)开式模锻的变形特点： 开式模锻可分为四个阶段： 第阶段：自由墩粗变形阶段 当墩粗的坯料和型糟侧壁接触，则表明此阶段结束。金属处于较弱的三向压 应力状态，变形抗力较小。 第阶段:形式毛边阶段 由于第一阶段结束。金属的流动受到模壁阻碍，坯料只向两个方向流动，一个流向型槽深处，另一个流向毛边槽，形成少许毛边。这阶段变形抗力增大。,第阶段：充满型
4、槽阶段 毛边形成后，随着变形的继续进行，毛边逐渐减薄。金属流入毛边的阻力急剧增大，形成一个阻力圈。当这个阻力大于金属充填型糟深处和圆角处的阻力时，迫使金属继续向型槽深处和圆角处流动，直到整个型槽完全充满为止。此阶段金属处于更强的三向压应力状态，变形抗力急剧增大。 第阶段：锻足或称打靠阶段 当型槽完全充满后，尚需继续压缩至上下模接触（即打靠）。多余金属全部排入毛边槽，以保证高度尺寸符合要求。,（2）影响开式模锻金属成形的主要因素,1）改善开式模锻变形过程的基本原则之一： 开式模锻若完不成上述四个阶段，则造成模锻件的两种缺陷， 充不满与锻不足（欠压） 充不满是上下模已闭合，而阶段尚未完成，造成充不
5、满的基本原因是：H1太短，而第阶段变形太早和毛边横向阻力太小。 锻不足是因为四阶段太小或没有。 2）型槽的具体尺寸和形状 圆角 3）毛边槽尺寸和锻件分模面位置 4）设备工作速度影响和载荷性质 5）惯性力对充填模的影响 开式模锻的优缺点： 缺点： 1） 有毛边损耗5%-10% 2）变形力较大 3）纤维有割断情况 优点： 1） 有毛边，可造成必要的工艺阻力。保证充满型腔 2） 排除多余材料，起补偿作用 3）坯料定位比闭式要求低 应用范围：广泛应用于各种类型锻件。,2.闭式模锻 闭式模锻也称无毛边模锻。在变形过程中，金属始终被封闭在型腔内不能排除，迫使金属充满型槽而不形成毛边,(1)变形过程 第阶段：基本成型阶段 坯料开始变形至金属基本充满型槽。 第阶段：充满型槽阶段 从第阶段结束到金属完全充满型槽。 第阶段：形成纵向毛刺阶段 第阶段的金属变形量大,对模锻设备 和模具都是有害的,也容易产生过大的毛刺， 使出模和清除毛刺都出现困难。,(3)适用范围： 适用于成形特性为轴对称变形。或近似轴对称变形的件。 应用最多的是短轴类的回转体锻件。,(2)特点： 1)无毛边 2)锻件力学性能好 3)坯料体积准确,下料精度高。 4)锻件坯料形状和尺寸比例合适 5)锻件需顶出装置,模具复杂 6)适用范围窄,
