第8章鍛模設(shè)計(jì)

1、第8章 鍛模設(shè)計(jì) 第第8章章 模鍛工藝過(guò)程模鍛工藝過(guò)程第8章 鍛模設(shè)計(jì)鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成形時(shí)所用模具的統(tǒng)稱。由于各種模鍛設(shè)備的工作特點(diǎn)不同，鍛模的結(jié)構(gòu)差別較大。本章對(duì)鍛模按設(shè)備進(jìn)行分類，分別介紹各種設(shè)備上的鍛模設(shè)計(jì)，以介紹錘鍛模設(shè)計(jì)為主。第8章 鍛模設(shè)計(jì)錘上模鍛錘上模鍛第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.1 8.1 錘用鍛模錘用鍛模8.1.1 模鍛模膛設(shè)計(jì)模鍛模膛設(shè)計(jì)模鍛模膛：終鍛模膛、預(yù)鍛模膛模鍛模膛：終鍛模膛、預(yù)鍛模膛 1. 1.終鍛模膛設(shè)計(jì)終鍛模膛設(shè)計(jì)作用：完成終鍛工步，獲得帶有飛邊的鍛件作用：完成終鍛工步，獲得帶有飛邊的鍛件 。組成：模膛本體、飛邊槽、鉗口組成：模膛本體、飛邊槽、鉗口

2、。1 1）熱鍛件圖）熱鍛件圖熱鍛件圖上的尺寸等于冷鍛件圖尺寸收縮率。熱鍛件圖上的尺寸等于冷鍛件圖尺寸收縮率。第8章 鍛模設(shè)計(jì)減少尺寸減少尺寸A A可延長(zhǎng)模具奉命?？裳娱L(zhǎng)模具奉命。圖圖8.1 8.1 齒輪鍛件齒輪鍛件第8章 鍛模設(shè)計(jì) 將鍛件復(fù)雜且較高將鍛件復(fù)雜且較高的部位盡量放在下的部位盡量放在下模，還可在相應(yīng)部模，還可在相應(yīng)部位加深位加深。 圖圖8.2 8.2 曲軸鍛件局部加厚曲軸鍛件局部加厚第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.3 8.3 切邊和沖孔易變形鍛件切邊和沖孔易變形鍛件圖圖8.4 8.4 需增設(shè)定位余快的鍛件需增設(shè)定位余快的鍛件第8章 鍛模設(shè)計(jì)繪制熱鍛件圖還需注意：繪制熱鍛件圖還需注意：標(biāo)出分模

3、面、沖孔連皮的位置和尺寸、未注標(biāo)出分模面、沖孔連皮的位置和尺寸、未注圓角、模鍛斜度、收縮率；圓角、模鍛斜度、收縮率；高度方向尺寸以分模面為基準(zhǔn)；高度方向尺寸以分模面為基準(zhǔn)；不需標(biāo)注零件的輪廓。不需標(biāo)注零件的輪廓。第8章 鍛模設(shè)計(jì)2 2）飛邊槽及其設(shè)計(jì)）飛邊槽及其設(shè)計(jì)飛邊槽的飛邊槽的作用：作用：1. 1.增加金屬流出模膛阻力增加金屬流出模膛阻力 2.2.容納多余金屬容納多余金屬 3.3.起緩沖作用，減弱對(duì)下模的打擊起緩沖作用，減弱對(duì)下模的打擊飛邊槽的飛邊槽的形式：形式：標(biāo)準(zhǔn)式標(biāo)準(zhǔn)式 倒置式倒置式 雙倉(cāng)式雙倉(cāng)式 不對(duì)稱式不對(duì)稱式 帶阻力溝式帶阻力溝式設(shè)計(jì)方法：噸位法設(shè)計(jì)方法：噸位法 計(jì)算法計(jì)算法S

4、h015. 0第8章 鍛模設(shè)計(jì)3 3）鉗口及其尺寸）鉗口及其尺寸定義：模鍛模膛前面加工的空腔，一般定義：模鍛模膛前面加工的空腔，一般由夾鉗口與鉗口頸組成由夾鉗口與鉗口頸組成作用：放置棒料及鉗夾頭、檢驗(yàn)時(shí)作為作用：放置棒料及鉗夾頭、檢驗(yàn)時(shí)作為澆口、起模澆口、起模形式：形式：長(zhǎng)棒料鉗口長(zhǎng)棒料鉗口 特殊鉗口特殊鉗口 圓形鉗口圓形鉗口 公用鉗口公用鉗口第8章 鍛模設(shè)計(jì)2.2.預(yù)鍛模膛設(shè)計(jì)預(yù)鍛模膛設(shè)計(jì)作用：作用：1. 1.改善金屬在終鍛時(shí)的流動(dòng)改善金屬在終鍛時(shí)的流動(dòng) 2.2.避免折疊、裂紋和其他缺陷避免折疊、裂紋和其他缺陷3.3.提高模具壽命提高模具壽命(1 (1）預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)要點(diǎn)）預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5、1. 1.寬和高：保證終鍛時(shí)以鐓粗成形為主寬和高：保證終鍛時(shí)以鐓粗成形為主2.2.斜度：一般和終鍛模膛相同斜度：一般和終鍛模膛相同3.3.圓角半徑：一般比終鍛大圓角半徑：一般比終鍛大(R(R1 1=R+C=R+C)第8章 鍛模設(shè)計(jì)(2(2）典型預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)）典型預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)1. 1.帶工字?jǐn)嗝驽懠Чぷ謹(jǐn)嗝驽懠?.2.叉類鍛件叉類鍛件3.3.帶枝芽鍛件帶枝芽鍛件4.4.帶高肋鍛件帶高肋鍛件第8章 鍛模設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)式：標(biāo)準(zhǔn)式：一般采用此種型一般采用此種型式。其優(yōu)點(diǎn)是橋口式。其優(yōu)點(diǎn)是橋口在上模，橋口受熱在上模，橋口受熱時(shí)間短，溫升較低，時(shí)間短，溫升較低，不易壓坍和磨損。不易壓坍和磨損。 型式R(4

6、5)型式型式(1.21.5)h3b1bh型式R2R1h1h1型式返回返回圖圖8.5 8.5 飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式1 1第8章 鍛模設(shè)計(jì)倒置型：當(dāng)鍛件的倒置型：當(dāng)鍛件的上模部分形狀較復(fù)雜，上模部分形狀較復(fù)雜，為簡(jiǎn)化切邊沖頭形狀，為簡(jiǎn)化切邊沖頭形狀，切邊需翻轉(zhuǎn)時(shí)，采用切邊需翻轉(zhuǎn)時(shí)，采用此型式。當(dāng)上模無(wú)模此型式。當(dāng)上模無(wú)模膛，整個(gè)鍛件模膛完膛，整個(gè)鍛件模膛完全位于下模時(shí)，采用全位于下模時(shí)，采用此型式的飛邊簡(jiǎn)化了此型式的飛邊簡(jiǎn)化了鍛模的制造。鍛模的制造。 型式R(45)型式型式(1.21.5)h3b1bh型式R2R1h1h1型式返回返回 圖圖8.5 8.5 飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式

7、2 2第8章 鍛模設(shè)計(jì)雙倉(cāng)型：雙倉(cāng)型：特點(diǎn)是倉(cāng)部較特點(diǎn)是倉(cāng)部較大，能容納較多大，能容納較多的多余金屬，適的多余金屬，適用于大型和形狀用于大型和形狀復(fù)雜的鍛件復(fù)雜的鍛件 型式R(45)型式型式b1bh型式型式h1h1返回返回圖圖8.5 8.5 飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式3 3第8章 鍛模設(shè)計(jì)不對(duì)稱型不對(duì)稱型: :此種結(jié)構(gòu)的飛邊此種結(jié)構(gòu)的飛邊槽加寬了下模橋部，槽加寬了下模橋部，提高了下模壽命。提高了下模壽命。此外，倉(cāng)部較大，此外，倉(cāng)部較大，可容納較多的多余可容納較多的多余金屬。用于大型、金屬。用于大型、復(fù)雜鍛件復(fù)雜鍛件 型式R(45)型式型式b1bh型式型式h1h1返回返回 圖圖8.5 8.

8、5 飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式4 4第8章 鍛模設(shè)計(jì)帶阻力溝型帶阻力溝型: :更大地增加金更大地增加金屬外流阻力，迫屬外流阻力，迫使金屬充滿深而使金屬充滿深而復(fù)雜的模膛。多復(fù)雜的模膛。多用于鍛件形狀復(fù)用于鍛件形狀復(fù)雜、難以充滿的雜、難以充滿的部位，如高肋、部位，如高肋、叉口與枝芽等處。叉口與枝芽等處。 型式R(45)型式型式b1bh型式型式h1h1返回返回 圖圖8.5 8.5 飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式飛邊槽的結(jié)構(gòu)形式5 5第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.6 8.6 鉗口鉗口第8章 鍛模設(shè)計(jì)返回返回 圖圖8.7 8.7 常見(jiàn)的鉗口形式常見(jiàn)的鉗口形式第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.88.8便于起模的特殊鉗口便于起模

9、的特殊鉗口返回返回第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.9 8.9 圓形鉗口圓形鉗口返回返回 圖圖8.108.10公用鉗口公用鉗口第8章 鍛模設(shè)計(jì)帶工字?jǐn)嗝驽懠A(yù)鍛模膛設(shè)計(jì)帶工字?jǐn)嗝驽懠A(yù)鍛模膛設(shè)計(jì)返回返回圖圖8.11 8.11 工字形斷面的不同預(yù)鍛方法工字形斷面的不同預(yù)鍛方法第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.12 工字截面鍛件預(yù)鍛模膛工字截面鍛件預(yù)鍛模膛終鍛制坯第8章 鍛模設(shè)計(jì)叉類鍛件的主叉類鍛件的主要缺陷和變形流要缺陷和變形流動(dòng)動(dòng)返回返回內(nèi)端角圖圖8.13 8.13 叉類鍛件內(nèi)端角充不滿叉類鍛件內(nèi)端角充不滿第8章 鍛模設(shè)計(jì)a )圖圖8.14 8.14 叉類鍛件金屬的變形流動(dòng)叉類鍛件金屬的變形流動(dòng)第8章 鍛模設(shè)計(jì)制

10、動(dòng)槽圖圖8.158.15叉類鍛件預(yù)鍛模上制動(dòng)叉類鍛件預(yù)鍛模上制動(dòng)槽的布置槽的布置第8章 鍛模設(shè)計(jì)返回返回 圖圖8.16 8.16 叉形部分劈料臺(tái)叉形部分劈料臺(tái) 圖圖8.17 8.17 窄形叉形部分劈料臺(tái)窄形叉形部分劈料臺(tái) 第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.18 8.18 枝芽類鍛件預(yù)鍛模膛枝芽類鍛件預(yù)鍛模膛返回返回第8章 鍛模設(shè)計(jì)RR1預(yù) 鍛 模 膛終 鍛 模 膛1圖圖8.19 8.19 帶高肋鍛件預(yù)鍛模膛帶高肋鍛件預(yù)鍛模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.1.2 8.1.2 制坯模膛設(shè)計(jì)制坯模膛設(shè)計(jì)制坯模膛的作用：初步改變坯料的形狀，制坯模膛的作用：初步改變坯料的形狀，合理分批坯料，使金屬能較好的充滿模膛合理分批坯

11、料，使金屬能較好的充滿模膛。制坯模膛的種類：拔長(zhǎng)模膛、滾壓模膛、制坯模膛的種類：拔長(zhǎng)模膛、滾壓模膛、彎曲模膛、成型模膛彎曲模膛、成型模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)1）拔長(zhǎng)模膛（1) 1)拔長(zhǎng)模膛的拔長(zhǎng)模膛的作用作用：減少坯料的截面積，增加坯料長(zhǎng)度，去：減少坯料的截面積，增加坯料長(zhǎng)度，去氧化皮氧化皮。（2)2)拔長(zhǎng)模膛的拔長(zhǎng)模膛的形式：形式：開(kāi)式和閉式開(kāi)式和閉式。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.20 8.20 開(kāi)式拔長(zhǎng)模膛開(kāi)式拔長(zhǎng)模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.21 8.21 閉式拔長(zhǎng)模膛閉式拔長(zhǎng)模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì) 圖圖8.22 8.22 拔長(zhǎng)模膛的直排與斜排拔長(zhǎng)模膛的直排與斜排第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8-23 拔長(zhǎng)臺(tái)

12、拔長(zhǎng)部分較短，或拔長(zhǎng)臺(tái)階軸時(shí)，可以采用拔長(zhǎng)臺(tái)（圖8.23），它是在鍛模的分模面上留一平臺(tái)，將邊緣倒圓。第8章 鍛模設(shè)計(jì)（3 3) )拔長(zhǎng)模膛的尺寸設(shè)計(jì)：拔長(zhǎng)模膛的尺寸設(shè)計(jì)：拔長(zhǎng)模膛的坎部：主要工作部分，尺寸包括：拔長(zhǎng)模膛的坎部：主要工作部分，尺寸包括：高度、長(zhǎng)度和寬度。高度、長(zhǎng)度和寬度。拔長(zhǎng)模膛的倉(cāng)部：容納拔長(zhǎng)后的金屬。拔長(zhǎng)模膛的倉(cāng)部：容納拔長(zhǎng)后的金屬?？膊扛叨瓤膊扛叨萮：h=0.5(e- a)=0.5(3 a a)= min)9 . 08 . 0(計(jì)Sa 拔長(zhǎng)后需要滾壓時(shí)拔長(zhǎng)后需要滾壓時(shí)桿平均S).(a9080坎部寬度坎部寬度B：0)0 . 23 . 1 (dB 第8章 鍛模設(shè)計(jì)坎部長(zhǎng)度坎部

13、長(zhǎng)度C：0KdC 被拔長(zhǎng)部分原始長(zhǎng)度l4d坯K0.811.21.41.52第8章 鍛模設(shè)計(jì)（1)作用作用：分配金屬，使截面積一部分減小，另一部增大分配金屬，使截面積一部分減小，另一部增大，得到近似計(jì)算毛坯的形狀和尺寸；清除氧化皮；滾光毛坯得到近似計(jì)算毛坯的形狀和尺寸；清除氧化皮；滾光毛坯等。等。（2)形式：形式：開(kāi)式、閉式、混合式、不等寬式、不對(duì)稱式。開(kāi)式、閉式、混合式、不等寬式、不對(duì)稱式。2 2）滾壓模膛）滾壓模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.24 8.24 不同形式的滾壓模膛不同形式的滾壓模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)滾壓模膛高度滾壓模膛高度h h：h h=kdkd計(jì)計(jì) 桿部：桿部：k k=（0.70.8

14、0.70.8） 頭部：頭部：k k=（1.051.151.051.15）滾壓模膛寬度滾壓模膛寬度B B：max1 . 17 . 1dBd坯飛邊槽飛邊槽 鉗口鉗口模膛本體模膛本體 圖圖8.25 8.25 不對(duì)稱式滾壓模膛不對(duì)稱式滾壓模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)3 3）彎曲模膛）彎曲模膛（1) 1)作用作用：壓彎坯料，使其符合終鍛模膛在分模面上的形狀：壓彎坯料，使其符合終鍛模膛在分模面上的形狀（2)2)形式：形式：自由彎曲、夾緊彎曲自由彎曲、夾緊彎曲設(shè)計(jì)彎曲模膛要考慮終鍛模膛在分型面的輪廓外形。設(shè)計(jì)彎曲模膛要考慮終鍛模膛在分型面的輪廓外形。彎曲模膛的寬度為彎曲模膛的寬度為 mmhFB)2010(min坯還

15、應(yīng)考慮成型時(shí)的支撐和定位。還應(yīng)考慮成型時(shí)的支撐和定位。為防止折疊應(yīng)采用大圓角。為防止折疊應(yīng)采用大圓角。第8章 鍛模設(shè)計(jì)（3)3)設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)：計(jì)算毛坯：計(jì)算毛坯（5)5)尺寸設(shè)計(jì)尺寸設(shè)計(jì)：高度、寬度、截面形狀高度、寬度、截面形狀（4)4)組成組成：鉗口、本體、毛刺槽鉗口、本體、毛刺槽第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.27 8.27 自由彎曲自由彎曲第8章 鍛模設(shè)計(jì)4 4）成形模膛）成形模膛（1) 1)作用作用：成形坯料，使其符合終鍛模膛在分模面上的形狀。：成形坯料，使其符合終鍛模膛在分模面上的形狀。（2)2)特點(diǎn)：特點(diǎn)：坯料的軸線不發(fā)生彎曲，靠局部轉(zhuǎn)移金屬獲得所坯料的軸線不發(fā)生彎曲，靠局部轉(zhuǎn)移金屬獲

16、得所需形狀。需形狀。（3)形式：對(duì)稱式、不對(duì)稱式形式：對(duì)稱式、不對(duì)稱式（4)設(shè)計(jì)原則和方法：與彎曲模膛的形同設(shè)計(jì)原則和方法：與彎曲模膛的形同第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.29 8.29 對(duì)稱式成形模膛對(duì)稱式成形模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.30 8.30 不對(duì)稱式成形模膛不對(duì)稱式成形模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)5 5）鐓粗臺(tái)和壓扁臺(tái)）鐓粗臺(tái)和壓扁臺(tái)（1)作用作用：用來(lái)鐓粗坯料，減小坯料的高度用來(lái)鐓粗坯料，減小坯料的高度 使坯料在終鍛模膛內(nèi)能覆蓋指定的部分，防使坯料在終鍛模膛內(nèi)能覆蓋指定的部分，防止折疊與充填不滿。止折疊與充填不滿。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.31 8.31 鐓粗臺(tái)鐓粗臺(tái)第8章 鍛模設(shè)計(jì) 圖圖8.3

17、2 8.32 壓扁臺(tái)壓扁臺(tái)第8章 鍛模設(shè)計(jì)6）切斷模膛（1)作用作用：在一棒多件在一棒多件連續(xù)模鍛時(shí)，連續(xù)模鍛時(shí)，將鍛件從棒將鍛件從棒料上切下料上切下。 圖圖8.33 8.33 切斷模膛切斷模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.1 8.1 模鍛模膛設(shè)計(jì)模鍛模膛設(shè)計(jì)8.1.3 8.1.3 鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鍛模的鍛模的作用：提高鍛件品質(zhì)、提高生產(chǎn)率、鍛模作用：提高鍛件品質(zhì)、提高生產(chǎn)率、鍛模和鍛錘壽命和鍛錘壽命鍛模設(shè)計(jì)的內(nèi)容：考慮模膛的布排、錯(cuò)移力的平鍛模設(shè)計(jì)的內(nèi)容：考慮模膛的布排、錯(cuò)移力的平衡、鍛模的強(qiáng)度校核。衡、鍛模的強(qiáng)度校核。第8章 鍛模設(shè)計(jì)1 模膛的布排 1) 1)終鍛與預(yù)鍛模膛的布排：終鍛與預(yù)鍛

18、模膛的布排：（1) 1)鍛模中心與模膛中心鍛模中心與模膛中心 鍛模中心：錘鍛模的緊固一般都是利用楔鐵鍛模中心：錘鍛模的緊固一般都是利用楔鐵和和鍵鍵塊配合燕尾緊固在下模。鍛模中心指鍛模塊配合燕尾緊固在下模。鍛模中心指鍛模燕尾中心線與燕尾燕尾中心線與燕尾鍵鍵槽中心線的交點(diǎn)，它位于槽中心線的交點(diǎn)，它位于錘桿軸心線上，應(yīng)是鍛錘打擊力的中心。錘桿軸心線上，應(yīng)是鍛錘打擊力的中心。 第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.34 8.34 鍛模燕尾上鍵槽中心線鍛模燕尾上鍵槽中心線第8章 鍛模設(shè)計(jì)模膛中心：鍛造時(shí)模膛承受鍛件反作模膛中心：鍛造時(shí)模膛承受鍛件反作用力的合力作用點(diǎn)叫模膛中心。用力的合力作用點(diǎn)叫模膛中心。 圖圖8.3

19、5 8.35 模膛中心的偏移模膛中心的偏移第8章 鍛模設(shè)計(jì)（2) 模膛中心的布排模膛中心的布排無(wú)預(yù)鍛：終鍛模膛中心位置與鍛模中心重合。無(wú)預(yù)鍛：終鍛模膛中心位置與鍛模中心重合。有預(yù)鍛：終鍛、預(yù)鍛均不能與鍛模中心重合，參見(jiàn)有預(yù)鍛：終鍛、預(yù)鍛均不能與鍛模中心重合，參見(jiàn)下圖：下圖：第8章 鍛模設(shè)計(jì) 圖圖8.368.36 終鍛預(yù)鍛模膛中心的布排終鍛預(yù)鍛模膛中心的布排第8章 鍛模設(shè)計(jì)1. 1.在鍛模前后方向，兩模膛中心均應(yīng)在鍵槽中心在鍛模前后方向，兩模膛中心均應(yīng)在鍵槽中心線線上。上。2.2.在鍛模左右方向，終鍛模膛中心線與鍛模燕尾在鍛模左右方向，終鍛模膛中心線與鍛模燕尾中心線的偏移量與鍛錘噸位有關(guān)。中心線

20、的偏移量與鍛錘噸位有關(guān)。3.3.一般情況下，預(yù)鍛模膛中心和終鍛模膛中心至一般情況下，預(yù)鍛模膛中心和終鍛模膛中心至鍛模燕尾中心線距離之比，應(yīng)等于或略小于鍛模燕尾中心線距離之比，應(yīng)等于或略小于1/21/2，。4.4.預(yù)鍛模膛中心線必須在燕尾寬度內(nèi)，模膛超出預(yù)鍛模膛中心線必須在燕尾寬度內(nèi)，模膛超出燕尾部分的寬度不得大于模膛總寬度的燕尾部分的寬度不得大于模膛總寬度的1/31/3。5.5.當(dāng)鍛件因終鍛模膛偏移使錯(cuò)差量過(guò)大時(shí)，允許當(dāng)鍛件因終鍛模膛偏移使錯(cuò)差量過(guò)大時(shí)，允許采用采用L /5aL/3L /5aL/3，即，即2L/3b4L/52L/3b4L/5。鍛模設(shè)計(jì)時(shí)要注意如下鍛模設(shè)計(jì)時(shí)要注意如下5 5點(diǎn)：點(diǎn)

21、：第8章 鍛模設(shè)計(jì)減小終鍛與預(yù)鍛模膛中心的距離，圖圖8.37 8.37 平行排列平行排列圖圖8.38 8.38 前后錯(cuò)開(kāi)排列前后錯(cuò)開(kāi)排列圖圖8.39 8.39 反向排列反向排列第8章 鍛模設(shè)計(jì)方便操作，省力有利于金屬充滿模膛圖圖8.40 8.40 鍛件大頭靠近鉗鍛件大頭靠近鉗口的終鍛模膛布置口的終鍛模膛布置圖圖8.41 8.41 鍛件大頭在鉗口鍛件大頭在鉗口對(duì)面的終鍛模膛布置對(duì)面的終鍛模膛布置第8章 鍛模設(shè)計(jì) 2)2)制坯模膛的布排：制坯模膛的布排：終鍛模膛和預(yù)鍛模膛布置好后，其它模膛可布置終鍛模膛和預(yù)鍛模膛布置好后，其它模膛可布置在兩側(cè)；在兩側(cè)；（1 1）按工藝過(guò)程順序排列，操作時(shí)只允許改變

22、坯）按工藝過(guò)程順序排列，操作時(shí)只允許改變坯料運(yùn)動(dòng)方向一次；料運(yùn)動(dòng)方向一次；（2 2）模膛的排列應(yīng)與加熱爐、切邊壓力機(jī)和吹風(fēng)）模膛的排列應(yīng)與加熱爐、切邊壓力機(jī)和吹風(fēng)管的位置相適應(yīng)；管的位置相適應(yīng)；（3 3）彎曲模膛的位置應(yīng)便于將彎曲后的坯料順手）彎曲模膛的位置應(yīng)便于將彎曲后的坯料順手送入終鍛模送入終鍛模膛內(nèi)；膛內(nèi)；（4 4）拔長(zhǎng)模膛位于鍛模右邊，應(yīng)采用直式；在左）拔長(zhǎng)模膛位于鍛模右邊，應(yīng)采用直式；在左邊，應(yīng)采取斜式。邊，應(yīng)采取斜式。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.42 8.42 彎曲模膛的布置彎曲模膛的布置第8章 鍛模設(shè)計(jì)2 錯(cuò)移力的平衡與鎖扣設(shè)計(jì) 當(dāng)鍛件的分模面為斜面、曲面，或鍛模中心與模膛中心的偏移

23、量較大時(shí)，在模鍛過(guò)程中將產(chǎn)生水平分力。這種分力會(huì)引起鍛模在鍛打過(guò)程中的錯(cuò)移，通常稱為錯(cuò)移力 。第8章 鍛模設(shè)計(jì) 1) 1)有落差鍛件的錯(cuò)移力平衡有落差鍛件的錯(cuò)移力平衡小鍛件成對(duì)鍛造小鍛件成對(duì)鍛造 鍛件較大，落差較小，可鍛件較大，落差較小，可將鍛件傾斜一定角度將鍛件傾斜一定角度(7(7) ) 圖圖8.43 8.43 成對(duì)鍛造成對(duì)鍛造圖圖8.44 8.44 傾斜一定角度傾斜一定角度第8章 鍛模設(shè)計(jì)鍛件落差較大鍛件落差較大(l550mm(l550mm）采用平衡鎖扣采用平衡鎖扣 鍛件落差很大，可以綜合鍛件落差很大，可以綜合采用平衡鎖扣和傾斜一定角度采用平衡鎖扣和傾斜一定角度圖圖8.45 8.45 平衡

24、鎖扣平衡鎖扣圖圖8.46 8.46 傾斜鍛件并設(shè)置鎖扣傾斜鍛件并設(shè)置鎖扣第8章 鍛模設(shè)計(jì)帶有平衡鎖扣時(shí)，模膛中心不與帶有平衡鎖扣時(shí)，模膛中心不與鍵鍵槽中心重合，而是沿著槽中心重合，而是沿著鎖扣方向前后偏移。鎖扣方向前后偏移。圖圖8.47 8.47 帶平衡鎖扣模膛中心的布置帶平衡鎖扣模膛中心的布置第8章 鍛模設(shè)計(jì) 2)模膛中心與錘桿中心不一致時(shí)用導(dǎo)向鎖扣平衡錯(cuò)移力模膛中心與錘桿中心不一致時(shí)用導(dǎo)向鎖扣平衡錯(cuò)移力圖圖8.48 8.48 縱向鎖扣縱向鎖扣圖圖8.49 8.49 側(cè)向鎖扣側(cè)向鎖扣圖圖8.50 8.50 角鎖扣角鎖扣第8章 鍛模設(shè)計(jì)3 3 脫料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)脫料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖圖8.51 8.51 有

25、脫料裝置的有脫料裝置的錘上閉式模鍛的鍛模錘上閉式模鍛的鍛模1-下模座 2、7-螺栓 3-下模芯 4-下模圈 5-鍛件 6-上模 8-套管 9-彈簧10-U形鉗第8章 鍛模設(shè)計(jì)4 4 模具強(qiáng)度設(shè)計(jì)模具強(qiáng)度設(shè)計(jì) 模具強(qiáng)度失效形式模具強(qiáng)度失效形式承擊面打塌承擊面打塌第8章 鍛模設(shè)計(jì)4 4 模具強(qiáng)度設(shè)計(jì)模具強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1 1）模壁厚度與模膛深度、模壁斜）模壁厚度與模膛深度、模壁斜度和模膛底部的圓角半徑有關(guān)。度和模膛底部的圓角半徑有關(guān)。 2 2）模塊高度與模膛最大深度和翻新）模塊高度與模膛最大深度和翻新次數(shù)有關(guān)。次數(shù)有關(guān)。 第8章 鍛模設(shè)計(jì) 圖圖8.52 8.52 模膛形狀對(duì)模膛壁厚的影響模膛形狀對(duì)模膛壁

26、厚的影響第8章 鍛模設(shè)計(jì)3 3）承擊面積）承擊面積S S與鍛錘噸位與鍛錘噸位G G有關(guān)。有關(guān)。 S =(30S =(3040)G40)GS S的單位是的單位是2 2， G G的單位是的單位是NN第8章 鍛模設(shè)計(jì)4)燕尾根部的轉(zhuǎn)角錘擊時(shí)，燕尾與錘頭和下砧的燕尾槽接觸，兩側(cè)懸空(間隙約為0.5mm）。燕尾根部轉(zhuǎn)角半徑愈小，加工愈粗糙、留有加工的刀痕愈明顯，就愈易破壞。燕尾部分熱處理后的硬度愈高 ，燕尾也愈易破壞。鍛模材質(zhì)不好也易產(chǎn)生這種損壞。燕尾根部的圓角一般取R5mm。第8章 鍛模設(shè)計(jì)5)模塊纖維方向任何錘鍛模的纖維方向都不能與打擊方向相同，否則模膛表面耐磨性下降，模壁容易剝落。對(duì)于長(zhǎng)軸類鍛件，

27、當(dāng)磨損是影響鍛模壽命的主要原因時(shí)，鍛模纖維方向應(yīng)與鍛件軸線方向一致(參見(jiàn)圖8-53a)。當(dāng)開(kāi)裂是影響鍛模壽命的主要原因時(shí)，纖維方向應(yīng)與鍛模鍵槽中心線方向一致（參見(jiàn)圖8-53b）。對(duì)短軸類鍛件，鍛模纖維方向應(yīng)與鍵槽中心線方向一致（參見(jiàn)圖8-53c）。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.538.53鍛模纖維方向鍛模纖維方向第8章 鍛模設(shè)計(jì)5 5 模塊尺寸及校核模塊尺寸及校核 1 1）鍛模寬度）鍛模寬度B B不大于燕尾中心線到鍛模邊緣的不大于燕尾中心線到鍛模邊緣的最小尺寸最小尺寸B B1 1 的兩倍減的兩倍減20mm20mm。即：。即： B B1 1B/2+10mmB/2+10mm 2 2）鍛模的伸出長(zhǎng)度）鍛模

28、的伸出長(zhǎng)度f(wàn) f不大于模塊高度不大于模塊高度H H的三分的三分之一，之一， 即即 ffH H/3/3。第8章 鍛模設(shè)計(jì) 3 3）鍛模高度等于）鍛模高度等于(1.35(1.351.45)1.45)最小閉最小閉合高度。合高度。 4 4）鍛模中心相對(duì)模塊中心的橫向偏移）鍛模中心相對(duì)模塊中心的橫向偏移量量a a和縱向偏移量和縱向偏移量b b不能太大，它們與不能太大，它們與鍛模橫向尺寸鍛模橫向尺寸A A和縱向尺寸和縱向尺寸B B的關(guān)系為：的關(guān)系為：a0.1A a0.1A b0.1Bb0.1B。第8章 鍛模設(shè)計(jì) 5 5）鍛模質(zhì)量要保證上模塊的質(zhì)量（）鍛模質(zhì)量要保證上模塊的質(zhì)量（G G）不能超過(guò)鍛錘噸位（不

29、能超過(guò)鍛錘噸位（t t）的）的35%35%，即，即G0.35tG0.35t。 6 6）檢驗(yàn)角：鍛模上兩個(gè)加工側(cè)面所構(gòu)成）檢驗(yàn)角：鍛模上兩個(gè)加工側(cè)面所構(gòu)成的的9090角稱作檢驗(yàn)角。這兩個(gè)側(cè)面深角稱作檢驗(yàn)角。這兩個(gè)側(cè)面深5mm5mm，高度為高度為5050100mm100mm。第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.2 8.2 熱模鍛壓力機(jī)用鍛模熱模鍛壓力機(jī)用鍛模第8章 鍛模設(shè)計(jì)熱模鍛壓力機(jī)模鍛的特點(diǎn) 熱模鍛壓力機(jī)模鍛件的尺寸精度較高。 熱模鍛壓力機(jī)滑塊行程一定，每次行程都能使鍛件得到相同高度。 熱模鍛壓力機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)速度比模鍛錘低，有良好的導(dǎo)向裝置，承受偏載的能力較比模鍛錘強(qiáng)。 熱模鍛壓力機(jī)上模鍛有利于延長(zhǎng)模具使用壽命

30、。第8章 鍛模設(shè)計(jì) 熱模鍛壓力機(jī)的模鍛易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)，特別適合于大批量生產(chǎn)和機(jī)械化、自動(dòng)化程度高的模鍛車間。 熱模鍛壓力機(jī)不需要強(qiáng)大的安裝基礎(chǔ)。 熱模鍛壓力機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。 熱模鍛壓力機(jī)有上、下頂出裝置，宜于模鍛短軸類和長(zhǎng)軸類鍛件。不少頂鐓類鍛件也可在熱模鍛壓力機(jī)上生產(chǎn)。第8章 鍛模設(shè)計(jì) 熱模鍛壓力機(jī)上常用的變形工步有：終鍛、預(yù)熱模鍛壓力機(jī)上常用的變形工步有：終鍛、預(yù)鍛、鐓粗、成形鐓粗、壓擠、壓扁、彎曲、成鍛、鐓粗、成形鐓粗、壓擠、壓扁、彎曲、成形等。形等。 熱模鍛壓力機(jī)工藝萬(wàn)能性差，不便于進(jìn)行拔長(zhǎng)熱模鍛壓力機(jī)工藝萬(wàn)能性差，不便于進(jìn)行拔長(zhǎng)和滾壓等制坯工步。和滾壓等制坯工步。

31、第8章 鍛模設(shè)計(jì)1 1 模膛設(shè)計(jì)特點(diǎn)模膛設(shè)計(jì)特點(diǎn) 1) 1)終鍛模膛設(shè)計(jì)終鍛模膛設(shè)計(jì)（1) 1)飛邊槽飛邊槽 飛邊槽沒(méi)有承擊面，防止飛邊槽沒(méi)有承擊面，防止“悶車悶車”第8章 鍛模設(shè)計(jì)（2)2)排氣孔排氣孔 因設(shè)備速度低，因設(shè)備速度低，一次成形的特點(diǎn)，一次成形的特點(diǎn)，在深腔需設(shè)排氣孔在深腔需設(shè)排氣孔圖圖8.54 8.54 排氣孔的布置排氣孔的布置第8章 鍛模設(shè)計(jì)（3)3)頂出頂出器器 一般用一般用于頂出預(yù)于頂出預(yù)鍛或終鍛鍛或終鍛模膛內(nèi)的模膛內(nèi)的鍛件。鍛件。圖圖8.55 8.55 頂出器的位置頂出器的位置第8章 鍛模設(shè)計(jì)2)2)預(yù)鍛預(yù)鍛模膛設(shè)計(jì)模膛設(shè)計(jì)使預(yù)鍛后的坯料在終鍛模膛中以鐓粗使預(yù)鍛后的坯料

32、在終鍛模膛中以鐓粗方式成形。方式成形。(1)(1)預(yù)鍛模膛比終鍛模膛的高度尺寸相應(yīng)大預(yù)鍛模膛比終鍛模膛的高度尺寸相應(yīng)大2 25mm 5mm ，寬度尺寸適當(dāng)減小。，寬度尺寸適當(dāng)減小。(2)(2)嚴(yán)格控制預(yù)鍛件各部分的體積，使終鍛嚴(yán)格控制預(yù)鍛件各部分的體積，使終鍛時(shí)多余的金屬合理流動(dòng)。時(shí)多余的金屬合理流動(dòng)。第8章 鍛模設(shè)計(jì)3) )制坯模膛設(shè)計(jì)制坯模膛設(shè)計(jì) 常見(jiàn)的有：鐓粗模膛（含如圖常見(jiàn)的有：鐓粗模膛（含如圖8.57所示的成形鐓粗所示的成形鐓粗模膛）、壓擠模膛（如圖模膛）、壓擠模膛（如圖8.58）、彎曲模膛等。）、彎曲模膛等。圖圖8.578.57成形鐓粗模膛成形鐓粗模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)(2)壓擠 (

33、成形)模膛 壓擠模膛與錘上模鍛的滾壓模膛相似，主要作用是沿坯料縱向合理分配金屬，如圖8-58所示。圖8.58壓擠模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)2 2 鍛模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鍛模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)(1)壓板式模架：鑲塊緊固，剛性大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)壓板式模架：鑲塊緊固，剛性大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)于模鍛不同尺寸鍛件的通用性較小單，但對(duì)于模鍛不同尺寸鍛件的通用性較小 。(2)(2)楔塊壓緊式模架：特點(diǎn)同壓板式。楔塊壓緊式模架：特點(diǎn)同壓板式。(3)(3)鍵式模架：通用性強(qiáng)，鑲塊裝拆、調(diào)整方鍵式模架：通用性強(qiáng)，鑲塊裝拆、調(diào)整方便；鑲塊可以翻新便；鑲塊可以翻新 。 1)模架模架第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.59 8.59 壓板式模架壓板式模架圖圖8

34、.60 8.60 楔塊壓緊式模架楔塊壓緊式模架第8章 鍛模設(shè)計(jì)2.模塊 有圓形和矩形兩種模塊。 有整體式或鑲塊式，鑲塊式模塊如圖8.62。.其中圖8.62中的a)、b)、C)是方形和矩形鑲塊組成的模塊；圖中d)、e)是圓形鑲塊組成的模塊。鑲塊與模座之間可以采用螺釘緊固，也可以采用斜楔緊固。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8.62組合式模塊第8章 鍛模設(shè)計(jì)3.導(dǎo)向裝置熱模鍛壓力機(jī)用鍛模的導(dǎo)向裝置由導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成，如圖8-59和圖8-60所示。大多數(shù)鍛模采用設(shè)在模座后面或側(cè)面的雙導(dǎo)柱，也有采用四導(dǎo)柱的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)保證當(dāng)壓力機(jī)滑塊在上止點(diǎn)位置時(shí)，導(dǎo)柱不脫離導(dǎo)套；在下止點(diǎn)位置時(shí)，不碰蓋板。第8章 鍛模設(shè)計(jì)4

35、.閉合高度熱模鍛壓力機(jī)的行程固定。熱模鍛壓力機(jī)模具的閉合高度H要比它的最小閉合高度大，其相差值大約為工作臺(tái)最大調(diào)節(jié)量的60% 第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.3螺旋壓力機(jī)用鍛模螺旋壓力機(jī)的工藝萬(wàn)能性大，適應(yīng)性強(qiáng)。螺旋壓力機(jī)沒(méi)有固定的下止點(diǎn)，滑塊行程不固定，打擊力也不固定。螺旋壓力機(jī)模鍛時(shí)依靠滑塊的沖擊動(dòng)能使金屬變形，具有模鍛錘的工作特性，可使鍛件在兩次或多次打擊后成形。第8章 鍛模設(shè)計(jì)1 1 模膛設(shè)計(jì)特點(diǎn)模膛設(shè)計(jì)特點(diǎn) 1)終鍛模膛終鍛模膛 適用于軸對(duì)稱或近似軸對(duì)稱變形的鍛件適用于軸對(duì)稱或近似軸對(duì)稱變形的鍛件 2)其它模膛其它模膛 一般只有一個(gè)模膛，如有預(yù)鍛模時(shí)，終鍛模膛中心和預(yù)一般只有一個(gè)模膛，如有預(yù)鍛模

36、時(shí)，終鍛模膛中心和預(yù)鍛模膛中心相對(duì)于鍛模中心的距離分別為鍛模膛中心相對(duì)于鍛模中心的距離分別為a a和和b b時(shí)（參見(jiàn)圖時(shí)（參見(jiàn)圖8.648.64），其比值），其比值a/b1/2a/b1/2，a+ba+bDD第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.648.64模膛中心安排模膛中心安排第8章 鍛模設(shè)計(jì)2.2. 鍛模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鍛模結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1)鍛模的結(jié)構(gòu)形式鍛模的結(jié)構(gòu)形式由于螺旋壓力機(jī)具有模鍛錘與熱模鍛壓力由于螺旋壓力機(jī)具有模鍛錘與熱模鍛壓力機(jī)的雙重特點(diǎn)，所以螺旋壓力機(jī)鍛模的結(jié)構(gòu)型機(jī)的雙重特點(diǎn)，所以螺旋壓力機(jī)鍛模的結(jié)構(gòu)型式既可采用錘鍛模結(jié)構(gòu)型式，也可采用熱模鍛式既可采用錘鍛模結(jié)構(gòu)型式，也可采用熱模鍛壓力機(jī)鍛模結(jié)構(gòu)型式

37、，如圖壓力機(jī)鍛模結(jié)構(gòu)型式，如圖8.668.66。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.668.66摩擦壓力機(jī)常用鍛模形式第8章 鍛模設(shè)計(jì)2.2.模塊、模座及緊固形式模塊、模座及緊固形式模塊分圓形和矩形兩種。前者主要用于圓形鍛件或不太長(zhǎng)的小型鍛件；后者主要用于長(zhǎng)桿類鍛件。模塊尺寸要盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。模座是鍛模模架的主要零件。設(shè)計(jì)時(shí)要力求制造簡(jiǎn)單、經(jīng)久耐用、裝卸方便、易于保管。 第8章 鍛模設(shè)計(jì)(1)斜楔緊固 這種緊固方法與錘鍛模相同 。(2)壓板緊固 這種緊固方法優(yōu)點(diǎn)是緊固可靠，適用于圓形鑲塊。(3)螺栓緊固 適用于圓形模塊和矩形模塊。(4)焊接緊固 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不能更換。緊固形式緊固形式第8章 鍛模設(shè)

38、計(jì)3.3.導(dǎo)向裝置導(dǎo)向裝置為了平衡模鍛過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)移力，減少鍛件錯(cuò)移，提高鍛件精度和便于模具安裝、調(diào)整，可采用導(dǎo)向裝置。螺旋壓力機(jī)鍛模的導(dǎo)向形式有導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)銷、凸凹模自身導(dǎo)向和鎖扣。第8章 鍛模設(shè)計(jì)1)導(dǎo)柱導(dǎo)套 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向適用于生產(chǎn)批量大、精度要求較高的條件下。2）導(dǎo)銷對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、精度要求不高、生產(chǎn)批量又不大的鍛件，可采用導(dǎo)銷導(dǎo)向。導(dǎo)銷的長(zhǎng)度應(yīng)保證開(kāi)始模鍛時(shí)導(dǎo)銷進(jìn)入上模導(dǎo)銷孔1520mm；在上下模打靠時(shí)導(dǎo)銷不露出上模導(dǎo)銷孔。第8章 鍛模設(shè)計(jì)3）凸凹模自身導(dǎo)向 凸凹模自身導(dǎo)向主要用于圓形鍛件，它是環(huán)形導(dǎo)向鎖扣的變種。 凸凹模自身導(dǎo)向分為圓柱面導(dǎo)向和圓錐面導(dǎo)向兩種。圓柱面導(dǎo)向的導(dǎo)向性能優(yōu)

39、于圓錐面導(dǎo)向，多用于無(wú)飛邊閉式模鍛。圓錐面導(dǎo)向多用于小飛邊開(kāi)式模鍛。 設(shè)計(jì)導(dǎo)向部分的間隙時(shí)，要考慮到模具因溫度變化對(duì)間隙的影響，一般取0.050.3mm。第8章 鍛模設(shè)計(jì)4)鎖扣 鎖扣導(dǎo)向主要用于大型摩擦壓力機(jī)的開(kāi)式鍛模上，有時(shí)也用于中、小型鍛件生產(chǎn)。摩擦壓力機(jī)鍛模鎖扣導(dǎo)向與錘鍛模的鎖扣導(dǎo)向基本相同，分為平衡鎖扣和導(dǎo)向鎖扣。平衡鎖扣用于分模面有落差的鍛件；導(dǎo)向鎖扣則應(yīng)根據(jù)鍛件的形狀和具體情況，參照錘上鍛模進(jìn)行設(shè)計(jì)。第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.4 8.4 平鍛機(jī)用鍛模平鍛機(jī)用鍛模第8章 鍛模設(shè)計(jì)平鍛機(jī)模鍛工藝過(guò)程與熱模鍛壓力機(jī)的主要平鍛機(jī)模鍛工藝過(guò)程與熱模鍛壓力機(jī)的主要區(qū)別在于平鍛機(jī)具有兩個(gè)分模面，鍛造

40、過(guò)程中區(qū)別在于平鍛機(jī)具有兩個(gè)分模面，鍛造過(guò)程中坯料水平放置。平鍛機(jī)一般有坯料水平放置。平鍛機(jī)一般有3 3個(gè)、個(gè)、4 4個(gè)或個(gè)或5 5個(gè)個(gè)工步。工步。1 1 平鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)平鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)平鍛模由沖頭和凹模組成，凹模多制成組平鍛模由沖頭和凹模組成，凹模多制成組合式，由可分的基本對(duì)稱的兩半個(gè)組成。合式，由可分的基本對(duì)稱的兩半個(gè)組成。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.67 8.67 沖頭結(jié)構(gòu)形式?jīng)_頭結(jié)構(gòu)形式第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8-67a表示在沖頭中有錐形聚料模腔，聚料模腔底部有一出氣孔。圖8-67b也表示在沖頭中有錐形聚料模腔，在聚料模腔底部有一由螺栓拉緊的可調(diào)塞子。圖8-67c為軸肩式固定部分，它只有一

41、個(gè)凸肩，用螺釘頂緊A處，以防止沖頭轉(zhuǎn)動(dòng)和避免回程時(shí)沖頭與夾持器脫離。這種沖頭適用于D=80150mm的沖孔成形。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8-67d所示適用于D80mm的成形、穿孔、切邊沖頭。沖頭的固定部分有兩個(gè)凸肩，前邊的凸肩A，在金屬產(chǎn)生塑性變形時(shí)承受壓力。承壓面積 (環(huán)形面積)不能太小；后面的凸肩B在回程時(shí)承受卸件力的作用。在凸肩A處離中心線一定距離處做出缺口S，以便在沖頭夾持座上制作相應(yīng)的凸起使沖頭在工作時(shí)不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) 。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8-67h表示為復(fù)動(dòng)成形(閉塞鍛造)沖頭，適用于頭部尺寸H較大的鍛件。在鍛造的初始瞬間沖頭相對(duì)沖頭芯后退壓縮彈簧，沖頭芯對(duì)坯料加載，當(dāng)彈簧壓縮到極限時(shí)，沖頭芯

42、與沖頭一起壓向鍛件。圖8-67e表示用楔塊或用螺栓，圖8-67f和圖8-67g表示用螺釘緊固大直徑鍛件沖頭。第8章 鍛模設(shè)計(jì) 平鍛機(jī)的凹模固定空間尺寸決定了凹模的外廓尺寸。凹模外形尺寸比沖頭大得多。凹模多做成組合式。 參見(jiàn)圖8-68、圖8-69。模膛鑲塊的尺寸應(yīng)保證鑲塊有足夠大的支承面積。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖圖8.68 8.68 凹模鑲塊形式凹模鑲塊形式 圖圖8.69 8.69 凹模鑲塊的固定形式凹模鑲塊的固定形式第8章 鍛模設(shè)計(jì)2. 2. 平鍛模模膛設(shè)計(jì)平鍛模模膛設(shè)計(jì)平鍛機(jī)模鍛常用于生產(chǎn)頂鐓類鍛件。頂鐓類鍛件一般可分為四類：帶頭部的桿類鍛件、無(wú)桿部的通孔類和不通孔類鍛件、管類鍛件。為成形各種鍛

43、件，平鍛機(jī)常用的模鍛工步有：終鍛、預(yù)鍛、頂鐓、沖孔、穿孔、切邊等。終鍛模膛設(shè)計(jì)、聚集模膛設(shè)計(jì)、切邊模膛和穿孔模膛設(shè)計(jì)可參閱設(shè)備說(shuō)明書(shū)和有關(guān)資料。第8章 鍛模設(shè)計(jì)與活動(dòng)凹模有關(guān)的模膛設(shè)計(jì)(1)卡細(xì)鑲塊 當(dāng)棒料直徑大于穿孔直徑時(shí)，必須在終鍛前使用卡細(xì)鑲塊，局部減小棒料截面積，便于以后穿孔。通過(guò)凹模的閉合過(guò)程實(shí)現(xiàn)卡細(xì)工序，因垂直分模平鍛機(jī)夾緊滑塊的壓力較小，卡細(xì)變形量不能太大。 第8章 鍛模設(shè)計(jì) 為避免棒料卡細(xì)時(shí)金屬流入分模面之間，每次卡細(xì)變形量(從圓形卡細(xì)到圓形)不能大于棒料直徑的5%。 若需要卡細(xì)的變形量大，可分為多次，通過(guò)橢圓一圓形卡細(xì)。每變形一次后放入下一模膛時(shí)，必須將棒料轉(zhuǎn)動(dòng)90，非圓形鍛

44、件不能采用多次卡細(xì)工步。第8章 鍛模設(shè)計(jì) (2)脹粗鑲塊 當(dāng)棒料直徑小于穿孔直徑時(shí)，為便于連續(xù)生產(chǎn)，必須在終鍛前使用脹粗鑲塊。第8章 鍛模設(shè)計(jì)(3)夾緊鑲塊 是為了夾緊不變形棒料而設(shè)計(jì)的輔助鑲塊。夾緊鑲塊需足夠長(zhǎng)才能保證棒料不產(chǎn)生滑動(dòng)。一般按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定鑲塊長(zhǎng)度L夾。當(dāng)夾緊鑲塊為平滑式時(shí)，鑲塊長(zhǎng)度L夾=2.5d0+50mm, 當(dāng)夾緊鑲塊為肋條式時(shí)，鑲塊長(zhǎng)度L夾=2.0d0+30 mm。第8章 鍛模設(shè)計(jì) 當(dāng)采用后定料裝置或進(jìn)行第二道工步時(shí)，棒料一般不產(chǎn)生滑動(dòng)，對(duì)夾緊長(zhǎng)度無(wú)特別要求, 取鑲塊長(zhǎng)度L夾=2.0d0。 根據(jù)平鍛件形狀的需要，夾緊鑲塊還可用來(lái)壓扁鍛件頭部，壓出與主滑塊運(yùn)動(dòng)方向相垂直的

45、凹坑或通孔，將鍛件壓彎等。第8章 鍛模設(shè)計(jì)(4)切斷模膛 為保證平鍛工藝周而復(fù)始正常進(jìn)行，用長(zhǎng)棒料連續(xù)模鍛無(wú)孔或不通孔鍛件時(shí)，需要從棒料上切去鍛件；另外，當(dāng)沖穿有孔鍛件后，棒料直徑和芯料直徑之比大于1.25，也要采用切斷工步切去芯料。 第8章 鍛模設(shè)計(jì)(5)后定料裝置 其作用是使棒料定位準(zhǔn)確，保證變形部分體積精確。 在鍛件桿部長(zhǎng)度公差要求嚴(yán)格，用前定料裝置不能保證精度時(shí)，需要采用后定料裝置。還適用于單件模鍛，棒料變形部分長(zhǎng)度較短，不便采用前定料的情況下。另外，所需夾緊長(zhǎng)度太長(zhǎng)，模體長(zhǎng)度不足時(shí)，也可采用后定料裝置。第8章 鍛模設(shè)計(jì)2 .2 .平鍛模的結(jié)構(gòu)與調(diào)整平鍛模的結(jié)構(gòu)與調(diào)整平鍛機(jī)屬于滑塊行程

46、固定設(shè)備，主滑塊連桿長(zhǎng)度不能調(diào)節(jié)，模具閉合長(zhǎng)度僅靠斜楔調(diào)節(jié)24mm。因而，其過(guò)載敏感性強(qiáng)。模具閉合長(zhǎng)度、設(shè)備安?？臻g閉合長(zhǎng)度是平鍛機(jī)模具固定空間最重要的參數(shù)。第8章 鍛模設(shè)計(jì)平鍛機(jī)具有兩個(gè)分模面，因而模具可分為三部分：沖頭、固定凹模、活動(dòng)凹模。圖8-74為平鍛模結(jié)構(gòu)及固定簡(jiǎn)圖。沖頭5通過(guò)沖頭夾持器4固定在主滑塊3凹槽內(nèi)，它的后面緊靠在調(diào)節(jié)斜楔2上。斜楔2通過(guò)螺釘1的轉(zhuǎn)動(dòng)，完成升降動(dòng)作，調(diào)節(jié)模具閉合長(zhǎng)度。沖頭夾持器4的前后方向與垂直方向都是通過(guò)壓板和螺釘緊固，左右方向靠夾持器的側(cè)面與主滑塊3凹槽側(cè)面貼合，從而保證夾持器4在三個(gè)方向緊固。第8章 鍛模設(shè)計(jì)兩半個(gè)凹模8分別安裝在固定凹模座和活動(dòng)凹模座

47、上，采用壓板、螺釘緊固。前后方向由鍵6定位，左右和上下方向由壓板和螺釘壓牢。用墊片在三個(gè)方向調(diào)節(jié)位置。凹模閉合時(shí)，由于夾緊滑塊施壓，凹模體在凹模座內(nèi)有足夠的支承面，不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。當(dāng)沖頭回程時(shí)，由于脫模力較小，固定鍵6對(duì)凹模體作用，凹模體也不會(huì)被拖動(dòng)。活動(dòng)凹?；爻虝r(shí)，因拔模力不大，壓板螺釘可將其牢固地固定在固定凹模座上。根據(jù)鍛件平鍛工步數(shù)量的不同，沖頭夾持器分為三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)模膛等幾種，已成為通用標(biāo)準(zhǔn)件。第8章 鍛模設(shè)計(jì) 圖8.74 平鍛模結(jié)構(gòu)與固定簡(jiǎn)圖1、10、11螺釘 2前后調(diào)整斜鍥 3主滑塊 4沖頭夾持器 5沖頭 6鍵 7壓板 8凹模 9凹模夾持器 第8章 鍛模設(shè)計(jì)3 3 平鍛模常用模膛

48、平鍛模常用模膛 圖圖8.61 8.61 終鍛模膛終鍛模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì) 圖圖8.62 8.62 聚集模膛聚集模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì) 圖圖8.63 8.63 切邊模膛切邊模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì) 圖圖8.64 8.64 穿孔模膛穿孔模膛第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.5 8.5 自由鍛錘上模鍛與胎膜鍛自由鍛錘上模鍛與胎膜鍛8.5.1 胎膜鍛胎膜鍛第8章 鍛模設(shè)計(jì)胎模鍛是在自由鍛設(shè)備上，利用不固定于設(shè)備上的專用胎模，進(jìn)行模鍛件生產(chǎn)的一種鍛造方法。胎模鍛模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝靈活多樣，幾乎可以鍛出所有類別的鍛件。由于鍛件形狀和尺寸精度最終由模具保證，胎模鍛生產(chǎn)的鍛件具有較自由鍛鍛件形狀復(fù)雜、尺寸精度高、表面粗糙度好、變

49、形均勻、流線清晰、品質(zhì)較高、材料、生產(chǎn)率高以及勞動(dòng)強(qiáng)度較低等優(yōu)點(diǎn)。第8章 鍛模設(shè)計(jì)胎模鍛的主要缺點(diǎn)是：靠工人搬抬、握持、翻轉(zhuǎn)、開(kāi)合胎模，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。胎模鍛主要應(yīng)用于小批量鍛件生產(chǎn)和為其它模鍛設(shè)備制坯或修整。胎模的種類很多。第8章 鍛模設(shè)計(jì)1摔模（如圖8-75） 坯料在摔模中不斷旋轉(zhuǎn)受到錘擊，按需要重新分配金屬的變形工序?yàn)樗ば巍ＫつＴ谔ツｅ懺熘械闹饕饔檬菫殄懺靾A軸類鍛件制坯和整形或摔光。如用于壓痕的摔模稱為卡摔；用于制坯的摔模稱為型摔；用于整徑的摔模稱為光摔；用于校正外形的摔模稱為校正摔。對(duì)摔模的基本要求是在使用過(guò)程中不“夾肉”，不卡模，坯料旋轉(zhuǎn)方便，摔制表面光潔。第8章 鍛模設(shè)計(jì)

50、圖8-75摔模第8章 鍛模設(shè)計(jì)2扣模（如圖8-76）毛坯在扣模中不進(jìn)行翻轉(zhuǎn)而重新分配金屬體積的變形工序?yàn)榭坌危玫哪＞叻Q為扣模。扣模常用于非圓形件合模前的制坯或成形，能獲得較準(zhǔn)確的毛坯形狀和較大的變形量，也可局部扣形。常用的扣模有單扇口模、雙扇扣模、壓板扣模。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8-76扣模第8章 鍛模設(shè)計(jì) 3墊模（如圖8-79），也叫墊環(huán)或漏盤(pán)，它是一種開(kāi)式胎模，金屬的主要變形方式是鐓粗和擠壓。墊模是小飛邊鍛模，結(jié)構(gòu)形式較多。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8-79墊模第8章 鍛模設(shè)計(jì) 4套模（如圖8-78） 套模有開(kāi)式套模和閉式套模兩種。從形式上還可分帶墊套模（如圖8-78 a)）和無(wú)墊套模（如圖8-7

51、8 b)）兩種，主要用于法蘭件、齒輪、杯形件成形。 若生產(chǎn)雙面法蘭，則可采用拼分套模。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8-78 帶墊套模a)和無(wú)墊套模b)第8章 鍛模設(shè)計(jì) 5合摸（如圖8-80） 與單模膛鍛模相似，有飛邊槽，利用飛邊槽形成的阻力，使金屬充滿模膛，得到鍛件最終的形狀。為了保證一定的精度，在結(jié)構(gòu)上有帶導(dǎo)銷、導(dǎo)鎖、導(dǎo)銷-導(dǎo)鎖及導(dǎo)框等形式。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8-80合摸第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.5.2 8.5.2 固定模模鍛鍛模固定模模鍛鍛模固定模模鍛鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮：固定模模鍛鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮： 自由鍛錘安?？臻g尺寸不能太大，防止活自由鍛錘安?？臻g尺寸不能太大，防止活塞撞缸。塞撞缸。 注意模具水

52、平方向的尺寸，防止上模塊撞注意模具水平方向的尺寸，防止上模塊撞擊空氣錘氣缸或與擦傷自由式蒸汽錘導(dǎo)軌。擊空氣錘氣缸或與擦傷自由式蒸汽錘導(dǎo)軌。 模具結(jié)構(gòu)常采用鑲塊式和整體式兩種。模具結(jié)構(gòu)常采用鑲塊式和整體式兩種。第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.6 鍛模設(shè)計(jì)實(shí)例本例是變速叉零件的鍛模設(shè)計(jì)，圖8.83是變速叉的零件圖。8.6.1鍛件圖設(shè)計(jì)第8章 鍛模設(shè)計(jì)其余M圖8.83變速叉的零件圖。第8章 鍛模設(shè)計(jì)(1)分模位置 根據(jù)變速叉的形狀，采用如圖的折線分模。(2)公差和余量 估算鍛件質(zhì)量約為0.6kg。變速叉材料為45鋼，即材質(zhì)系數(shù)為M1。鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)：，為3級(jí)復(fù)雜系數(shù)S3由國(guó)標(biāo)（GB/T12363-2003）查

53、得：長(zhǎng)度公差、高度公差和寬度公差為mm。第8章 鍛模設(shè)計(jì)由該零件的表面粗糙度知加工精度為F1，由國(guó)標(biāo)（GB/T12363-2003）的鍛件內(nèi)外表面加工余量表，查得高度及水平尺寸的單邊余量。在大量生產(chǎn)條件下，鍛件在熱處理、清理后要增加一道工序，即對(duì)變速叉鍛件的圓柱端上下端面和叉的頭部上下端面進(jìn)行平面冷精壓。鍛件精壓后，機(jī)械加工余量可大大減小，取0.75mm，冷精壓后的鍛件高度公差取0.2mm。第8章 鍛模設(shè)計(jì)變速叉冷精壓后，大小頭高度尺寸為(32.520.75)mm34mm，單邊精壓余量取0.4mm，叉頭部分的高度尺寸為(1320.75)mm14.5mm。由于精壓需要余量，如鍛件高度公差為負(fù)值時(shí)

54、(-0.6)，則實(shí)際單邊精壓余量?jī)H0.1mm，為了保證適當(dāng)?shù)木珘河嗔?，鍛件高度公差可進(jìn)行調(diào)整。由于精壓后，鍛件水平尺寸稍有增大，故水平方向的余量可適當(dāng)減小。第8章 鍛模設(shè)計(jì)(3)模鍛斜度 零件圖上的技術(shù)條件中已給出模鍛斜度為7。(4)圓角半徑 鍛件高度余量為(0.75+0.4)mm=1.l5 mm，則需倒角的變速叉內(nèi)圓角半徑為(1.15+2)mm=3.15mm，圓整為3mm，其余部分的圓角半徑均取1.5mm。第8章 鍛模設(shè)計(jì)(5)技術(shù)條件，1)未注模鍛斜度72)未注圓角半徑1.5mm；3)允許的錯(cuò)差量0.6mm；4)允許的殘留飛邊量0.7mm；5)允許的表面缺陷深度0.5mm；6)鍛件熱處理：調(diào)質(zhì)；根據(jù)公差和余量，即可繪制鍛件圖，見(jiàn)下圖。第8章 鍛模設(shè)計(jì)圖8.84冷鍛件圖第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.6.2計(jì)算鍛件的主要參數(shù)1）鍛件在水平面上的投影面積為4602mm2；2）鍛件周邊長(zhǎng)度為485mm；3）鍛件體積為76065mm3；4）鍛件質(zhì)量為0.6kg。第8章 鍛模設(shè)計(jì)8.6.3 鍛錘噸位的確定總變形面積為鍛件在水平面上的投影面積與飛邊水平投影面積之和。按12t錘飛邊槽尺寸考慮，假定飛邊平均寬度為23mm?？偟淖冃蚊娣eS=(4602+4