連桿鍛件模具

PAGEPAGEIV摘要連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中的高精度的精密零件，對(duì)強(qiáng)度有較高的要求，是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中重要的部件之一，被稱為“保安件”，其質(zhì)量直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)乃至整輛汽車的安全使用和行駛。連桿的品質(zhì)直接關(guān)系到其力體部分的截面多為圓形或工字形，兩端有孔，孔內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承，供裝入軸銷而學(xué)性能及使用壽命，鍛造連桿具有力學(xué)性能優(yōu)良、易于加工、表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，而且生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定。連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)和力的桿件。例如在往復(fù)活塞式動(dòng)力機(jī)械和壓縮機(jī)中，用連桿來(lái)連接活塞與曲柄。連桿多為鋼件，其主構(gòu)成鉸接。連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件，它連接著活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。連桿在工作中，除承受燃燒室燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力外，還要承受縱向和橫向的慣性力。因此，連桿在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既受、交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。

連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過(guò)量變形。通常疲勞斷裂的部位是在連桿上的三個(gè)高應(yīng)力區(qū)域。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和韌性。連桿材料一般采用45鋼、40Ｃr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼。合金鋼雖具有很高強(qiáng)度，擔(dān)對(duì)應(yīng)力集中很敏感。所以，在連桿外形、過(guò)度圓角等方面需嚴(yán)格要求，還應(yīng)注意表面加工質(zhì)量以提高疲勞強(qiáng)度，否則高強(qiáng)度合金鋼的應(yīng)用并不能達(dá)到預(yù)期果。連桿的生產(chǎn)方式多種多樣，常見的為一模一件。而對(duì)于一模兩件多為采用對(duì)排。本文較為系統(tǒng)地闡述了汽車連桿鍛模的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具進(jìn)行了造型。

AbstractLinkageistheengineofhigh-precisionprecisioncomponents,thestrengthofhigherdemand,acarengineinoneoftheimportantparts,knownasthe"securitycase",itsdirectimpactonthequalityofmotorvehiclesandthesecurityofthewholeUseandtraffic.Linkdirectlyrelatedtothequalityofitscross-sectionofpartoftheroundormorefortheshape,atbothendsofahole,theholewithbronzebushingsorneedlerollerbearingsforaxleloadandsalesofpropertyandlife,forgingLinkagewithgoodmechanicalpropertiesandeasyprocessing,theadvantagesofgoodqualitysurface,andtheshortproductioncycle,theproductionprocessstability.

Linkagewiththetwoendsoftheactiveandpassivecomponentshingedtoconveymovementandofthebar.Forexample,inReciprocatingpowermachineryandcompressors,withlinktoconnectthePistonsandcrank.Linkformoresteelparts,whichconstitutethemainhinged.Linkageisimportantintheautomobileengineparts,itconnectswiththePistonsandthecrankshaft,thePistonswillplaytheroleofthereciprocatingmovementintotherotatingcrankshaft,andtheroleoftheDetroitPistonspassedonthecranktopoweroutput.Linkintheirwork,inadditiontothegaschamberunderpressure,wemustalsobeartheverticalandhorizontalinertialforce.Therefore,thelinkinacomplexworkunderstress.Itsubject,alternatingthetensionandcompressionstress,thebendingstress.Linkageisthemainformofdamageandexcessivefatiguefracturedeformation.Fatiguefractureisusuallythesiteofthelinkageofthethreehighstressontheregion.Linkageofthetermsandconditionsofthelinkwithhighintensityandanti-fatiguepropertiesandrequireadequatesteelandtoughness.Linkageofthegeneraluseof45steel,40Cror40MnB,suchasquenchedandtemperedsteel.Althoughthestrengthofhigh-alloysteel,Tamisverysensitivetostressconcentration.Therefore,thelinkshape,filletovertheareastobestrictrequirements,attentionshouldbepaidtothesurfaceprocessingtoenhancethequalityoffatigue,ortheapplicationofhigh-strengthalloysteelandcannotachievethedesiredfruit.

Linkageofproductionvaried,thecommonmodeforaone.Formorethantwo-onefortheintroductionoftherow.Thisarticleismoresystematicallyonthecarside-by-sidedouble-linkageoftheforgingprocessanddiedesignprocess,amoldandshape.Keyword:MoldOpen-dieforgingClosed-dieforgingFlashslot

目錄摘要 IAbstract II第一章緒論 11.1問(wèn)題的提出及研究意義 11.2國(guó)內(nèi)外研究狀況 1第二章連桿錘上模鍛的零件分析及工藝分析 32.1零件分析 32.2工藝分析 4第三章工藝參數(shù)計(jì)算及制坯工步的預(yù)選擇 73.1工藝參數(shù)計(jì)算 73.1.1確定公差和加工余量 73.1.2計(jì)算鍛件主要參數(shù) 103.1.3確定錘鍛噸位 103.2模鍛工藝流程的確定 113.2.1模鍛工序 113.2.2制坯工步的預(yù)選擇 113.3精壓 11第四章模鍛方案比較及確定 15第五章鍛模的設(shè)計(jì) 165.1確定分模位置 165.2確定毛邊槽形式和尺寸 175.3確定終鍛型槽 205.4設(shè)計(jì)預(yù)鍛型槽 215.5繪制計(jì)算毛坯圖 245.6制坯工步確定 275.7確定坯料尺寸 275.8制坯型槽設(shè)計(jì) 285.9鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 31第六章切邊模設(shè)計(jì) 376.1連桿切邊凹模的結(jié)構(gòu)及尺寸 386.2連桿切邊凸模設(shè)計(jì)及固定方法 386.3切邊凸凹模的間隙 39第七章連桿模鍛工藝流程 40第八章錘鍛模材料的選擇、鍛模的失效與相應(yīng)的預(yù)防延壽方法以及模鍛后續(xù)工序 418.1鍛模材料的選擇 418.2鍛模的失效形式及預(yù)防延壽相應(yīng)方法 418.3模鍛后續(xù)工序 42結(jié)束語(yǔ) 43致謝 44參考文獻(xiàn)： 45PAGE46第一章緒論1.1問(wèn)題的提出及研究意義隨著機(jī)械工業(yè)，尤其是汽車工業(yè)的飛速發(fā)展與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇，產(chǎn)品零部件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程的高精度、高性能、低成本、低能耗已成為提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的唯一途徑。常規(guī)的連桿制造工藝難以滿足現(xiàn)代社會(huì)的要求，也難以適應(yīng)這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的社會(huì)。因此，生產(chǎn)出盡可能的強(qiáng)度高、力學(xué)性能好，表面質(zhì)量好，易于加工、生產(chǎn)周期短、成本低的連桿已經(jīng)成為我們的迫切需求。我國(guó)汽車連桿以前基本采用一模一件的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)成本高，周期長(zhǎng)、難于滿足日益，是汽車行業(yè)中需要進(jìn)行工藝改革的重要零件之一。采用了并排式連桿制造供以后，不僅提高了生產(chǎn)效率、材料利用率，而且適應(yīng)了社會(huì)的需求。1.2國(guó)內(nèi)外研究狀況東風(fēng)汽車公司工藝研究所的張先國(guó)、汪維新，以某491發(fā)動(dòng)機(jī)球鐵連桿為例，通過(guò)分析LY12用于設(shè)計(jì)輕型車和轎車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿時(shí)，連桿在150℃高溫條件下使用的安全系數(shù)，以及顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料與其基體材料的性能對(duì)比可知，就疲勞性能而言，采用常規(guī)鋁合金或以其為基體的顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制造輕型車和轎車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是可行的。武漢理工大學(xué)的胡建華、吳芳以鋁合金連桿為研究對(duì)象，探討了擠壓鑄造鋁合金連桿的工藝和擠壓鑄造模具結(jié)構(gòu)，分析了各種工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品最終質(zhì)量的作用和影響，確定了合適的擠壓鑄造工藝參數(shù)，比較了不同擠壓鑄造方式的特點(diǎn)。并且得出結(jié)論，鋁連桿的擠壓鑄造生產(chǎn)成本較鍛造鋼質(zhì)連桿有較大幅度的降低，靜壓擠壓鑄造和間接擠壓鑄造都可以生產(chǎn)出合格的鋁合金連桿，靜壓擠壓鑄造連桿的性能高于間接擠壓鑄造連桿。綜合其他因素考慮，批量生產(chǎn)宜采用間接擠壓鑄造工藝，應(yīng)根據(jù)連桿的實(shí)際結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能要求等方面設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)，并結(jié)合適當(dāng)?shù)臏囟?、壓力、速度、時(shí)間等擠壓鑄造工藝參數(shù)才能保證連續(xù)和穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格的鋁合金連桿。濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)的王強(qiáng)開發(fā)了連桿精密鍛造工藝及生產(chǎn)線,研制了楔橫軋機(jī)自動(dòng)制坯,楔橫軋模具三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),感應(yīng)加熱爐自動(dòng)上料,毛坯料溫自動(dòng)分選,切邊、沖連皮、熱校復(fù)合模具等多項(xiàng)新技術(shù)。吉林大學(xué)輥鍛工藝研究所寇淑清，楊慎華，趙勇，趙慶華等分析了斷裂的剖分機(jī)理和發(fā)生條件，并對(duì)裂解連桿材料、預(yù)制初始裂紋槽、定向裂解、定扭矩裝配螺栓等連桿裂解加工的關(guān)鍵技術(shù)與核心工藝進(jìn)行了探討。研究開發(fā)了具有“背壓”裂解功能的定向裂解機(jī)床，并對(duì)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿裂解加工過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值分析與試驗(yàn)探索。其結(jié)果表明：合理設(shè)計(jì)裂紋槽位置與幾何參數(shù)并保證加工精度，可有效降低裂解加工載荷。背壓裂解加工方法有利于提高裂解加工質(zhì)量，在瞬時(shí)加載條件下，合理調(diào)節(jié)背壓力與裂解力比值可獲得性能優(yōu)良的斷裂面。20世紀(jì)70年代中期，德國(guó)保時(shí)捷公司率先在其生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)系列汽車上使用粉末鍛造連桿，日本豐田汽車公司則于20世紀(jì)80年代初開始采用，至1992年其產(chǎn)量已達(dá)250萬(wàn)根。美國(guó)福特汽車公司從1987年開始大量采用粉末鍛造連桿，1992年的產(chǎn)量已達(dá)400萬(wàn)根。德國(guó)寶馬公司于1991年開始在其新設(shè)計(jì)的8缸發(fā)動(dòng)機(jī)上采用粉末鍛造連桿，當(dāng)年的產(chǎn)量即達(dá)到65萬(wàn)根。德國(guó)有一所大學(xué)幾年前曾采用碳纖維增強(qiáng)工程塑料制造發(fā)動(dòng)機(jī)連桿，其質(zhì)量?jī)H為鍛鋼連桿的48%，但價(jià)格是鍛鋼連桿的6.7倍。因生產(chǎn)成本居高不下，這種連桿在汽車行業(yè)大批量應(yīng)用的前景還十分遙遠(yuǎn)。由于鋁具有密度小、強(qiáng)度高的特性，故采用鋁基材料制造車用發(fā)動(dòng)機(jī)連桿能得到顯著的輕量化效果。日本豐田汽車公司采用體積率為40%的氧化鋁長(zhǎng)纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿，質(zhì)量比鍛鋼連桿減輕了35%。日本本田公司采用不銹鋼纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料生產(chǎn)其轎車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿，據(jù)報(bào)道至少已有5萬(wàn)件這種連桿被采用。

第二章連桿錘上模鍛的零件分析及工藝分析2.1零件分析零件為汽車連桿，連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一，工作時(shí)在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)，工作條件比較繁重。此次所設(shè)計(jì)連桿為某機(jī)車廠研發(fā)，中心距的尺寸為190mm,第二該鍛件為精鍛件，除鍛件大小頭端面與大小頭孔為加工部位，其余部位均為非加工部位。非加工部位表面質(zhì)量與尺寸精度要求較高，并且鍛件重量最大與最小之差不能超過(guò)15Kn。為了保證鍛件精度，連桿與連桿蓋分成兩部分做，這樣雖然多做一套模具，但是可以保證精度要求。所有上述要求給鍛造帶來(lái)一定難度。難點(diǎn)在于：工字型處難成型。非加工面鍛件表面質(zhì)量不易保證。必須嚴(yán)格控制鍛件的厚度以達(dá)到鍛件重量的要求。要滿足上述三點(diǎn)要求，必須制定合理的工藝方案和設(shè)計(jì)科學(xué)的模具。圖2-圖2-1連桿圖2-2連桿（不帶連桿蓋）平面圖圖2-3連桿（不帶連桿蓋）平面圖2.2工藝分析圖2-3連桿（不帶連桿蓋）平面圖此連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)上一個(gè)重要的零件。圖2-2是連桿體零件圖，圖2-3是零件實(shí)體圖；圖2-4所示是鍛件圖，圖2-5是實(shí)體圖。圖2-3連桿（不帶連桿蓋）實(shí)體圖圖2-4連桿鍛件圖主要技術(shù)要求為：1.鍛造抽模角不大于。圖2-5連桿（不帶連桿蓋）鍛件圖2.在連桿的全部表面上不得有裂縫、發(fā)裂、夾層、結(jié)疤、凹痕、飛邊、氧化皮及銹蝕等現(xiàn)象。3.連桿上不得有因金屬未充滿鍛模而產(chǎn)生的缺陷，連桿上不得焊補(bǔ)修整。4.在指定處檢驗(yàn)硬度，硬度為226~278HRB。5.連桿縱剖面上宏觀組織的纖維方向應(yīng)沿著連桿中心線并與連桿外廓相符，無(wú)彎曲及斷裂現(xiàn)象。6.連桿成品的金相顯微組織應(yīng)為均勻的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，不允許有片狀鐵素體。7.材料：45。8.允許的錯(cuò)移量0.6mm。9.允許的毛邊殘留量0.7mm。該連桿形狀復(fù)雜，成形較困難。首先該來(lái)連桿桿身為工字型截面，工字筋高而窄h(huán)/b>2。鍛造過(guò)程靠壓力法成型，金屬在R7處易產(chǎn)生縱向折疊。其次，由于連桿桿身與大小頭過(guò)渡部分截面積相差較大，在制坯過(guò)程中不易控制坯料長(zhǎng)度和過(guò)渡部分的尺寸。模鍛時(shí)金屬過(guò)渡部分的流動(dòng)速度和變形量不均勻也容易產(chǎn)生橫向折疊。

第三章工藝參數(shù)計(jì)算及制坯工步的預(yù)選擇3.1工藝參數(shù)計(jì)算3.1.1確定公差和加工余量根據(jù)鍛件圖2-4的具體資料，進(jìn)行以下計(jì)算估算鍛件品質(zhì)：桿長(zhǎng):L=190-39-432=129.5mm；桿寬：k=27mm；桿高h(yuǎn)≈6.5mm；所以連桿桿部的體積約為：V≈129.5276.5＝22727.25mm。大頭體積：R＝65.52＝32.75mm；R＝992＝49.5mm；又因?yàn)檫B桿大頭只有一半為此次鍛造所需要有效部分，所以大頭體積為：V＝πh（R-R）＝3.1438（49.5-32.75）＝82192.84mm小頭體積：R＝19.5mm；R＝14.75mm；所以小頭體積為：V＝πhR＝3.143819.5＝45371.43mm；長(zhǎng)方形體積：V=（27-5-14.75）2438=6612mm所以該連桿的體積為：V＝V+V+V+V＝22727.25+82192.84+45371.43+6612＝156903.52≈156904mm；由鍛件圖知道，該零件要求材料為45，查表知45的密度為7.85，鍛件品質(zhì)約為：M＝ρv＝7.85*156904*10＝1231.70g；所以鍛件質(zhì)量約為1.23Kg。鍛件的復(fù)雜系數(shù)鍛件的復(fù)雜系數(shù)S＝鍛件體積/鍛件外廓包容體積，所以該鍛件復(fù)雜系數(shù)為：鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)：=。查有關(guān)質(zhì)料手冊(cè)（《鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì)》P95表4-3）得該鍛件級(jí)別為Ⅲ級(jí)S，形狀復(fù)雜系數(shù)較復(fù)雜。③鍛件材質(zhì)系數(shù)的確定由鍛件圖要求知道，該零件材料為45，查表知45的密度為7.85，由相關(guān)質(zhì)料知該零件材質(zhì)系數(shù)為M。④公差與余量由《鍛模簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》中P77頁(yè)表5.18可確定模鍛件的長(zhǎng)度、寬度、高度公差:高度公差為；長(zhǎng)度公差為；寬度公差為。查《鍛模設(shè)計(jì)手冊(cè)》P108頁(yè)表4-3可知：大小頭加工余量為：1.7mm～2.5mm；水平尺寸加工余量為：2.0mm～2.5mm；取2mm。在大量生產(chǎn)的條件下，連桿鍛件機(jī)械加工時(shí)用大小頭的端面定位，要求大小頭端面在同一平面的精度較高，100mm內(nèi)為0.6mm而模鍛后的高度公差較大，達(dá)不到上述要求，故鍛件在熱處理、清理后加一道冷精壓工序。鍛件精壓后加工余量可大大減小，取0.75mm，精壓后鍛件高度公差取0.2mm。所以模鍛后連桿精壓后，大小頭高度尺寸為；單邊冷精壓余量取，所以模鍛后大小頭部高度尺寸應(yīng)為。精壓需要一定的余量，如鍛件公差取負(fù)值時(shí)，則實(shí)際單邊精壓余量為，為保證精壓余量，鍛件高度公差調(diào)整為。精壓后鍛件水平方向的尺寸稍有增大，故水平方向的余量可酌量減小。⑤模鍛斜度為使鍛件容易從模膛中取出，一般鍛件均有模鍛斜度，為了使制造模具的刀具標(biāo)準(zhǔn)化，模鍛斜度優(yōu)先選用30°、1°30′、3°、5°、7°、12°、15°等數(shù)值，考慮到模具制造方便，同一模具不宜采用不同斜度，綜合考慮多種因素，《鍛造模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》中P116頁(yè)表4-10中可知該鍛件的外斜度取7°，所以最終選擇模鍛斜度為7°。表3-1鍛件模鍛斜度⑥圓角半徑鍛件上的圓角可以使金屬容易充滿模膛，起模方便和延長(zhǎng)模具壽命。圓角半徑太小會(huì)使鍛模在熱處理和使用中產(chǎn)生裂紋或者壓塌變形，在鍛件上也容易產(chǎn)生折紋。圓角半徑優(yōu)先選用1，1.5，2，2.5，3，4，5，6，8等數(shù)值。該鍛件的高度余量為：0.75+0.4＝1.15mm；則需要倒角的叉內(nèi)圓圓角半徑為：1.15+5＝3.15mm；取3mm，其余部位圓角半徑取1.5mm；外圓角半徑r＝單面余量+零件圓角半徑或倒角；由《鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì)》中的P105頁(yè)表4－7查出圓角半徑為：3mm。故此圓角半徑最終取值為3mm，其余部位的圓角半徑取1.5mm。⑦技術(shù)條件圖上未標(biāo)注的模鍛斜度7°；圖上未標(biāo)注的圓角半徑R＝1.5mm；允許的錯(cuò)移量0.6mm;允許的殘留毛邊量0.7mm；允許的表面缺陷深度0.5mm；不加工表面不得有氧化皮和腐蝕；鍛件熱處理：調(diào)質(zhì)；鍛件表面清理：為便于檢查淬火裂紋，采用酸洗；根據(jù)以上計(jì)算的余量和公差，繪制鍛件圖，如圖1-5所示。3.1.2計(jì)算鍛件主要參數(shù)①小頭投影面積S=πr+24(27-5-29.52)=3.1419.5+247.25=1367.99mm大頭投影面積：S＝9939-π()＝2177.08mm中間桿的投影面積約為：S＝（190-19.5-39）27＝3550.5mm鍛件在平面上的投影面積S＝S+S+S＝1367.99+2177.08+3550.5＝7095.57mm總投影面積約為7096mm；②鍛件周邊長(zhǎng)度根據(jù)鍛件外形，可計(jì)算其長(zhǎng)度值為：2π432+273+2π1/239+（99-78）+224+21/32π10+1/92π902=135.02+146+122.46+21+48+41.865+125.6=653.905mm≈650mm③鍛件體積由前計(jì)算可知：零件體積為156904mm,估算鍛件體積為157000mm。④鍛件品質(zhì)因?yàn)殄懠牧蠟?5,其密度為ρ=7.85g/mm，鍛件品質(zhì)為m＝ρV=7.8515700010=1232.45g，約為1.24Kg。3.1.3確定錘鍛噸位總變形面積為鍛件在平面圖上的投影面積與毛邊面積之和，參照《鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)》表4-14，按錘毛邊槽尺寸考慮，假定毛邊平均寬度為23，總面積，按雙作用模鍛噸位確定的經(jīng)驗(yàn)公式確定模鍛噸位，因汽車連桿為大批量生產(chǎn)，需要高生產(chǎn)率，取較大的系數(shù)，取，于是選用錘。3.2模鍛工藝流程的確定任何一種鍛件投入生產(chǎn)前，首先必須根據(jù)產(chǎn)品零件的形狀尺寸、性能要求、生產(chǎn)批量和所具備的生產(chǎn)條件，確定鍛模工藝方案，制定鍛模生產(chǎn)的全部工藝流程。一般的模鍛工藝流程包括：下料、加熱、模鍛、切邊、熱處理、精壓、檢驗(yàn)等工序。3.2.1模鍛工序模鍛工序是模鍛工藝過(guò)程中最關(guān)鍵的組成部分，他關(guān)系到采取什么工步來(lái)鍛制所需的鍛件。一般包括三類工步：（1）模鍛工步包括預(yù)鍛和終鍛工步，其作用是使經(jīng)制坯的坯料得到冷鍛件圖所要求的形狀和尺寸。（2）制坯工步包括墩粗、拔長(zhǎng)、滾擠、卡壓、成型、彎曲等工步。制坯工步的作用是改變毛坯的形狀，合理分配坯料體積，以適應(yīng)鍛件橫截面形狀和尺寸的要求，使金屬較好的充滿型槽。（3）切斷工步根據(jù)第二章對(duì)零件的具體分析，以及零件的形狀為長(zhǎng)軸類鍛件，兩端有頭，且大頭處有叉，結(jié)合上面對(duì)各工步的了解，可初步確定模鍛工藝流程為：下料→加熱→鍛坯→預(yù)鍛→終鍛→熱切邊→打磨毛刺→熱處理→酸洗→冷校正→冷精壓→探傷→測(cè)硬→配重下料3.2.2制坯工步的預(yù)選擇因?yàn)樵撳懠殚L(zhǎng)軸類鍛件，所以其制坯工步初步定為：拔長(zhǎng)－滾擠－預(yù)鍛－終鍛3.3精壓由工藝流程可知，流程中有精壓工步，因?yàn)?，該連桿鍛件精度要求較高，為達(dá)到零件要求，同時(shí)減少機(jī)加工余量和時(shí)間，故采用精壓工步。精壓的實(shí)際情況如下：精壓是對(duì)鍛件進(jìn)行少量擠壓，以達(dá)到較高的尺寸精度和低的表面粗糙度。根據(jù)精壓時(shí)金屬的變形特點(diǎn)及效果，可分為平面精壓如圖2-1和體積精壓如圖2-2。（1）平面精壓：平面精壓是用工作面為平面的模具對(duì)鍛件進(jìn)行精壓，使受壓部分具有較高的尺寸精度和表面粗糙度。平面精壓按受精壓面的多少，又分為單平面精壓，雙平面精壓和多平面精壓，如圖2-1所示。平面精壓工藝中，雙平面精壓應(yīng)用最廣。（2）體積精壓（整體精壓）：體積精壓是用尺寸精確的模膛對(duì)鍛件進(jìn)行精壓，最后多余的金屬被擠出模膛，在分模面上產(chǎn)生飛邊或毛刺，體積精壓時(shí)鍛件的全部尺寸精度得到提高，因而也就提高了鍛件的重量精度，由于體積精壓時(shí)變形抗力較大，一般多用于小型零件的精壓。根據(jù)精壓時(shí)的變形溫度不同，可分為冷精壓和熱精壓。冷精壓的變形抗力大，精壓件和模具的彈性變形也較大，熱精壓的變形抗力較小，但有冷收縮、氧化和脫碳等現(xiàn)象。圖3-1圖3-1平面精壓圖3-2圖3-2體積精壓表3-表3-2精壓件圖是根據(jù)零件圖繪制的鍛造車間的是產(chǎn)品圖和制造精壓模的依據(jù)。精壓毛表3-表3-3÷2平面精壓時(shí)高度方向精壓公差平面精壓時(shí)高度方向精壓公差表3-表3-4÷2體積精壓時(shí)高度方向精壓公差體積精壓時(shí)高度方向精壓公差表3-5表3-5坯圖（鍛件圖）是根據(jù)精壓件圖考慮有關(guān)因素繪制的。若平面精壓只在鍛件局部地方進(jìn)行，可在鍛件圖上注明精壓尺寸和精度，不另繪圖，只在相應(yīng)的尺寸下方用括號(hào)標(biāo)出精壓尺寸。對(duì)于形狀尺寸變化較多的，需對(duì)精壓前的鍛坯尺寸有所要求，應(yīng)予單獨(dú)繪出。體積精壓的精鍛件圖與鍛件圖通常是分開繪制的。精壓余量按零件的表面粗糙度、幾何精度、幾何形狀、尺寸和材料來(lái)定，可按表3-2選取。精壓工差，精壓前鍛件尺寸應(yīng)有一定的公差，參見表3-3。平面精壓，高度方向精壓公差見表3-4。

體積精壓，高度方向精壓公差見表35。

第四章模鍛方案比較及確定第一方案：自由鍛制坯，模鍛成型。自由鍛：①下料加熱；②用型摔滾擠出小頭；③用型摔滾擠出大頭和桿部。模鍛：④預(yù)斷；⑤終鍛。該方案制坯較精確，錘上模鍛時(shí)成型性較好，操作也較方便，但需要兩火才能完成，工序多。且鍛件經(jīng)兩次加熱后表面氧化皮和脫碳層較厚。第二方案：模鍛：①開式拔長(zhǎng)；②閉式滾擠；③預(yù)鍛；④終鍛。該方案為一火完成，兩件連鍛，工序與第一方案一樣。如果取這一方案，鍛件外觀質(zhì)量比第一種方案好。第三方案：模鍛：①開式拔長(zhǎng)；②開式滾擠；③預(yù)鍛；④終鍛。此方案鍛件質(zhì)量有很大的提高，雖然大頭部毛邊較大，但是比較適合此連桿的鍛造方案，工序也比較簡(jiǎn)單，方便。第四方案：模鍛：①半閉式復(fù)合拔長(zhǎng)，滾擠小頭和桿部；②預(yù)鍛；③終鍛。這個(gè)方案進(jìn)一步減少了制坯工步。由原來(lái)的兩個(gè)制坯工步型槽減少到一個(gè)型槽，型槽加工較簡(jiǎn)單。還減少了模塊尺寸和偏心打擊，操作簡(jiǎn)便。進(jìn)一步降低了鍛件的廢品率，鍛件質(zhì)量進(jìn)一步提高。但總的來(lái)說(shuō)，此方案的①半閉式復(fù)合拔長(zhǎng)，滾擠小頭和桿部型槽比較復(fù)雜，不太好加工，加工難度較大。第五方案：在第四方案的基礎(chǔ)上再省去預(yù)斷工步，即①半閉式復(fù)合拔長(zhǎng)，滾擠小頭和桿部；②終鍛。在此基礎(chǔ)上可考慮使用鑲塊模，即制坯型槽開在模座上而終鍛模膛設(shè)計(jì)成鑲塊模，用楔鐵緊固在模座上，隨時(shí)更換。通過(guò)對(duì)以上五種方案的比較，可以看出第三種方案無(wú)論在經(jīng)濟(jì)上還是在工藝技術(shù)上都要比其他四種方案更合理。且第五種方案只有在第四種方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐才能逐步得到完善。

第五章鍛模的設(shè)計(jì)零件為汽車連桿，除和曲軸相連的半圓叉形部分以及通過(guò)活塞稍與活塞相連的小頭部分續(xù)機(jī)械加工外，其它工字形截面桿部等都不加工。綜合考慮這些實(shí)際因素，繪制短見圖過(guò)程如下：5.1確定分模位置模鍛件是在可分的模腔中成型，組成模具型腔的各模塊的分合面稱為分模面，分模面形式：平鍛分為閉式模鍛和開式模鍛。

閉式模鍛：對(duì)于使用前擋板的零件，因?yàn)槟芸刂谱冃谓饘俚捏w積，因此大多采用閉式模鍛，其優(yōu)點(diǎn)是不需要切邊工序，但一般易產(chǎn)生縱向飛邊，縱向飛邊必須用砂輪機(jī)磨掉。

開式模鍛，對(duì)于使用后擋板或鉗口擋板的零件，大多采用開式模鍛。開式模鍛產(chǎn)生橫向飛邊。分模面一般應(yīng)該設(shè)置在鍛件的最大輪廓處，它分為如下三種情況：1）分模面設(shè)置在最大輪廓的最前端優(yōu)點(diǎn)：凸模結(jié)構(gòu)筒單，鍛件的頭部和桿部不偏心，對(duì)于非回轉(zhuǎn)體鍛件，可以筒化模具制造和安裝調(diào)整工作。

缺點(diǎn)：在切邊時(shí)易拉出縱向飛邊。

2）分模面設(shè)置在最大輪廓中部

優(yōu)點(diǎn)：切邊時(shí)鍛件飛邊要得干凈，一般飛邊設(shè)置在離凸模方向10～15mm為宜。

缺點(diǎn)：凸模和凹模調(diào)整不當(dāng)時(shí)，易產(chǎn)生錯(cuò)差，并且要求終鍛模膛和要邊模膛有較好的同心端。

3）分模面設(shè)置在最大輪廓的后端

優(yōu)點(diǎn)：由于鍛件都在凸模內(nèi)成形，鍛件內(nèi)外徑和前后臺(tái)階同心度好。缺點(diǎn)：鍛件在切邊模膛內(nèi)很難定位，并且鍛件和坯料之間易產(chǎn)生錯(cuò)差，一般很少采用。但是在生產(chǎn)軸承環(huán)鍛件時(shí)，采用，其飛邊在切邊壓床上冷切。該鍛件為開式模鍛，根據(jù)鍛件形狀及保證鍛件形狀盡可能與零件形狀相同，容易從鍛模型槽中取出；此外應(yīng)爭(zhēng)取獲得鐓粗充填成型等原則，另外考慮到以下要求：1）為了便于發(fā)現(xiàn)上下模在模鍛過(guò)程中的錯(cuò)移，分模位置應(yīng)選在鍛件側(cè)面的中部。2）為使鍛模結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，并防止上下模錯(cuò)移，分模平面盡可能采用直線狀。綜合考慮以上各種因素，可確定該連桿的分模面采用上下對(duì)稱直線分模，其具體位置位置如圖4-1所示的A-A截面。圖5-1圖5-1鍛件分模面位置5.2確定毛邊槽形式和尺寸為了達(dá)到如下效果：增加金屬流出模膛的阻力，迫使金屬充滿模膛。容納多余金屬對(duì)鍛造時(shí)飛邊（毛邊）起緩沖作用，減弱上下模的直接撞擊，防止模具的壓塌與開裂。開式模鍛的終鍛型槽周邊必須設(shè)計(jì)毛邊槽，其形式和尺寸對(duì)鍛件質(zhì)量影響很大，所以本件必須設(shè)毛邊槽。表5-1按錘鍛噸位確定的毛邊槽尺寸錘鍛類型及噸位毛邊槽截面積1t夾板錘1t模鍛錘2t模鍛錘3t模鍛錘5t模鍛錘10t模鍛錘圖5-2毛邊槽形式選用圖5-2毛邊槽形式，其尺寸按表5-1確定；選定毛邊槽尺寸為，，，，，。因鍛件桿部截面積太小，考慮拔長(zhǎng)難以達(dá)到最小截面積，須增大毛邊倉(cāng)部寬度；圖5-3毛邊槽規(guī)格大頭部分叉口較寬，分料困難，流入毛邊槽金屬較少，將該處減小到，使型槽安排緊湊，增大承擊面積。鍛件毛邊體積，其中（鍛件毛邊平均截面積）。圖5-4桿部毛邊槽圖5-5連桿體熱鍛件圖表5-2常用鋼材熱鍛件的收縮率類型收縮率一般鍛件不銹鋼鍛件不銹鋼的收縮率較大，一般取細(xì)長(zhǎng)的桿類鍛件；扁薄的鍛件；冷卻快或打擊次數(shù)多和終鍛溫度低的鍛件帶較大頭部的長(zhǎng)桿類鍛件頭部和桿部的收縮率應(yīng)取不同值溫鍛件溫鍛時(shí)，由于終鍛溫度較低，收縮率應(yīng)適當(dāng)取小些5.3確定終鍛型槽終鍛型槽是按熱鍛件圖加工和檢驗(yàn)的，連桿材料為45鋼，查表5-2可考慮平均收縮率為1.5%。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，考慮到鍛模使用后承擊面下陷，型槽深度減小及精壓時(shí)變形不均，橫向尺寸增大等因素，修改了幾處尺寸：幅板處增厚，見圖5-6；連桿小頭高度處，理論上因?yàn)?，?shí)際上??；大頭上下平面做成斜面，將高度尺寸上小各增加；小頭應(yīng)為，實(shí)際仍為等。繪制的熱鍛件圖如圖5-5所示。圖5-6輻板的改動(dòng)5.4設(shè)計(jì)預(yù)鍛型槽由于鍛件復(fù)雜，須設(shè)置預(yù)鍛型槽。1.在叉部采用劈料臺(tái)，如圖5-7所示。圖5-7劈料臺(tái)樣圖圖5-8工字型截面預(yù)鍛型槽樣圖實(shí)際取，。2.工字型截面的預(yù)鍛因?yàn)樵撔筒裼蜋C(jī)連桿為帶工字型截面的鍛件，所以其預(yù)鍛型槽還應(yīng)考慮以下情況（相對(duì)于圖5-8）：情況1：h≤2b；情況2：h>2b；情況3：當(dāng)工字型截面兩肋之間間距很大時(shí)；情況4：預(yù)鍛型槽采用蛇型截面時(shí)。現(xiàn)有熱鍛件圖上數(shù)據(jù)可以確定大頭截面：b＝4mm；h＝7mm；小頭截面：b＝4mm；h＝7mm。根據(jù)資料有：小頭h＝7mm≤2b＝8mm；大頭h＝7mm≤2b＝8mm；該連桿工字型截面符合情況1。有《鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì)》P133頁(yè)可知該鍛件工字型截面預(yù)鍛型槽的橫截面應(yīng)設(shè)計(jì)成梯形，其寬度B＝B-（2～6）mm，高度h根據(jù)預(yù)鍛型槽的橫截面積等于終鍛型槽橫截面積與毛邊截面積之和來(lái)計(jì)算，即：B＝B-（2～6）mmh＝F/B（公式出之《鍛模設(shè)計(jì)手冊(cè)》P137頁(yè)）式中F――終鍛模膛截面積（mm）F――預(yù)鍛模膛截面積（mm）B――終鍛模膛寬度（mm）B――預(yù)鍛模膛寬度（mm）h――預(yù)鍛模膛高度（mm）B＝B-（2～6）mm這里修正系數(shù)去3mm；有B＝B-3；所以有：小頭寬度：B＝B-3＝31-3＝28mm；大頭寬度：B＝B-3＝34-3＝31mm；預(yù)鍛模膛高度：h＝F/BF＝5192+(31-10)5=295mm；h＝F/B＝11mm（修正值）；同樣大頭高度：20.82+2.5＝44.1mm小頭高度：20.82+2.5＝44.1mm大頭小頭大頭小頭圖5圖5-9工字型截面預(yù)鍛型槽具體資料圖5-10連桿預(yù)鍛件圖根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果可以畫出工字型截面的預(yù)鍛型槽圖，具體見圖5-9。在工字形截面的桿部，幅板較薄且寬，為防止終鍛時(shí)鍛件產(chǎn)生折紋，應(yīng)使預(yù)鍛型槽面積稍小于或等于終鍛型槽相應(yīng)的橫截面積（不計(jì)預(yù)鍛打不靠的橫解面積）。如鍛模圖所示，幅板和肋的轉(zhuǎn)角處外圓角半徑由增大到，型槽高度減小至，均由作圖法確定，使。預(yù)鍛型槽沿分模面處的圓角半徑增大至，具體見預(yù)鍛件圖5-10所示。5.5繪制計(jì)算毛坯圖根據(jù)連桿的形狀14個(gè)截面，分別計(jì)算，，列于表，并在坐標(biāo)紙上繪出連桿的截面圖和直徑圖5-11。為設(shè)計(jì)滾擠型槽方便，計(jì)算毛坯圖按熱鍛件尺寸計(jì)算。截面圖所圍面積即為計(jì)算毛坯體積,得（與對(duì)比，相差。）圖5-11連桿體的剖面圖和計(jì)算毛坯圖表5-3連桿計(jì)算毛坯的計(jì)算數(shù)據(jù)①--②③④⑤⑥--⑦--⑧--⑨--⑩平均截面積；平均截面邊長(zhǎng)。按體積相等修正截面圖和直徑圖（圖5-11中實(shí)線部分），修正后的最大截面積為，則最大截面邊長(zhǎng)為。5.6制坯工步確定計(jì)算毛坯為兩頭一桿，應(yīng)簡(jiǎn)化為兩個(gè)簡(jiǎn)單的一頭一桿計(jì)算毛坯來(lái)選擇制坯工步。由長(zhǎng)軸類鍛件制坯工步選用范圍圖表（《鍛造工藝學(xué)及模具設(shè)計(jì)》P119頁(yè)圖4-59）知此鍛件應(yīng)采用拔長(zhǎng)、滾擠制坯工步。為易于充滿型槽，應(yīng)選用方坯料，先拔長(zhǎng)，再開式滾擠。模鍛工藝方案為：拔長(zhǎng)-開式滾擠-預(yù)鍛-終鍛。5.7確定坯料尺寸由計(jì)算毛坯截面圖和直徑圖知，，，，由此可得拐點(diǎn)處直徑，桿部錐度。所需坯料截面積：因此，根據(jù)原材料規(guī)格，實(shí)際取。燒損率取。坯料體積為：式中，是在作計(jì)算毛坯圖時(shí)按熱鍛件尺寸考慮的，而計(jì)算坯料應(yīng)按冷鍛件尺寸考慮。坯料長(zhǎng)度：根據(jù)坯料的質(zhì)量和長(zhǎng)度，適于采用調(diào)頭模鍛，一料雙件，坯料長(zhǎng)為，經(jīng)試鍛調(diào)整后，下料長(zhǎng)度定為，見圖5-12。圖5-12坯料5.8制坯型槽設(shè)計(jì)(1)滾擠型槽設(shè)計(jì):用開式滾擠。①型槽高度,計(jì)算結(jié)果列于表5-3中,按各截面的高度值繪制出滾擠型槽縱剖面外形,然后用圓弧或直線光滑連接,并適當(dāng)簡(jiǎn)化。②型槽寬度為：桿部：頭部：經(jīng)試生產(chǎn)，調(diào)整型槽頭部和桿部寬度均為。③型槽長(zhǎng)度等于計(jì)算毛坯圖的長(zhǎng)度。④試鍛后調(diào)整、修改個(gè)別尺寸：最大高度由改為，以容納氧化皮；小頭部分做出了一定的斜度，簡(jiǎn)化后滾擠型槽如圖5-13所示。（2）拔長(zhǎng)型槽設(shè)計(jì)，拔長(zhǎng)型槽的主要作用是使坯料局部截面積減小，長(zhǎng)度增加，若是第一道變形工步，還兼有消除氧化批的作用。拔長(zhǎng)型槽位置設(shè)置在模塊邊緣，由坎部、倉(cāng)部和鉗口三部分組成。設(shè)計(jì)如下：①由于桿部截面積變化較大，拔長(zhǎng)后還須滾擠制坯，拔長(zhǎng)坎高度應(yīng)按計(jì)算毛坯桿部平均截面積確定。②拔長(zhǎng)坎長(zhǎng)度③圓角半徑④型槽寬度，取。⑤倉(cāng)部深度。⑥拔長(zhǎng)型槽長(zhǎng)度。拔長(zhǎng)型槽計(jì)算中，，的取值分別見《鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì)》P136-137表4-20到4-22。按上述設(shè)計(jì)可鍛出合格鍛件，但為了提高生產(chǎn)率，可將型槽的高度減小，，，增大，計(jì)算數(shù)值與實(shí)際采用數(shù)值比較見表5-4。圖5-13開式滾擠型槽外形設(shè)計(jì)采用圖5-14實(shí)線所示的拔長(zhǎng)型槽，拔長(zhǎng)后毛坯示于圖5-15，拔長(zhǎng)部分某些截面小于計(jì)算毛坯最小截面。但拔長(zhǎng)部分長(zhǎng)度比計(jì)算毛坯相應(yīng)部分長(zhǎng)度短，結(jié)果早滾擠時(shí)靠近大小頭部分金屬，除流向頭部外，還向桿部流動(dòng)，滾擠后毛坯長(zhǎng)度略有增大，滾擠后毛坯形狀見圖5-15所示。由此可知，拔長(zhǎng)后須滾擠的毛坯，為減少打擊次數(shù)，可減小拔長(zhǎng)坎高度，增大圓角半徑。拔長(zhǎng)后表面是否粗糙并不影響鍛件質(zhì)量。拔長(zhǎng)后毛坯的長(zhǎng)度可比相應(yīng)的計(jì)算毛坯短一些，以減小滾擠端部的毛刺。表5-4連桿體鍛模拔長(zhǎng)型槽尺寸，5.9鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①模膛的安排模鍛此連桿的模鍛錘機(jī)組，加熱爐在錘的右方，故拔長(zhǎng)型槽布置在右邊，滾擠型槽布置在鍛模左邊，預(yù)鍛及終鍛工步從左至右，見模具圖5-19。鍛模采用縱向鎖扣。為保證左右兩邊滾擠和拔長(zhǎng)型槽處上模鎖扣強(qiáng)度，將兩型槽中心線分別下移和。圖5-14連桿鍛模拔長(zhǎng)型槽的設(shè)計(jì)圖5-15拔長(zhǎng)、滾擠后毛坯形狀（a）拔長(zhǎng)后的坯料（b）滾擠后的坯料以下是縱向鎖扣的形狀圖5-16縱向鎖扣由于是縱向鎖扣，根據(jù)型槽布排，上模做，下模做，轉(zhuǎn)角做，，，，，。②模壁厚度：S＝k1h；式中：h――模膛高度；k1＝可有《鍛壓手冊(cè)》P664頁(yè)表3-3-17確定，k1＝1.0；所以模壁厚度：S＝k1h＝1.021.3＝21.3mm。③確定預(yù)鍛與終鍛模膛中心距鍛件寬度為；模壁厚度；預(yù)鍛型槽與終鍛型槽的中心距，取。④檢驗(yàn)承擊面考慮鍛模應(yīng)有足夠的承擊面，鎖扣之間的寬度取，可使承擊面達(dá)。⑤燕尾中心線至檢查角距離計(jì)算如下，取。⑥鍵槽中心線的確定把終鍛模膛平面尺寸加上飛邊橋部寬度，畫出連桿總變形面積，用樣板實(shí)測(cè)法求得模膛面積重心是距離大頭前端。然后加上鉗口尺寸，鍵槽中心線距前檢檢驗(yàn)面。表5-5鉗口尺寸⑦確定鉗口尺寸鉗口的設(shè)計(jì)按《鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì)》P130頁(yè)表4-16選擇即按表5-5選擇鉗圖5-17鉗口的形狀口尺寸：，，。但考慮到實(shí)際應(yīng)用有部分?jǐn)?shù)據(jù)有小的改動(dòng)，實(shí)際取，。具體見圖5-17鉗口設(shè)計(jì)圖與鍛模圖所示。表5-6鉗口頸尺寸鉗口頸尺寸按表5-6選?。?，，。預(yù)鍛鉗口頸尺寸須考慮兩件連接處發(fā)生斷裂等因素，將其加大到幾乎與整個(gè)鉗口寬度相等。⑧模塊尺寸的確定模塊平面尺寸按上述所有尺寸，可以確定為及，高度尺寸則要考慮錘所允許的值，選定為。則模塊尺寸為：（長(zhǎng)×寬×高）。⑨最終鍛模圖如圖5-18所示。圖5-18連桿錘鍛模圖

第六章切邊模設(shè)計(jì)模鍛件的切邊分冷切和熱切兩種。冷切模具按冷鍛件圖設(shè)計(jì)，對(duì)低碳結(jié)構(gòu)鋼和有色金屬件只要設(shè)備能力及生產(chǎn)條件許可應(yīng)優(yōu)先考慮冷切。當(dāng)鍛件鋼材的含碳量或合金元素含量較高時(shí)，切邊后還需要熱校正或熱彎曲以及冷切設(shè)備設(shè)備能力不足時(shí)，則采用熱切，這是模具按熱鍛件圖設(shè)計(jì)。圖6-1熱鍛件及毛邊圖切邊模一般由切邊凹模、切邊凸模、模座、卸毛邊裝置等零件組成。圖6-2切邊凹模刃口形式圖6-1是熱鍛件以及連帶的毛邊。參照毛邊和零件設(shè)計(jì)切邊模如下。6.1連桿切邊凹模的結(jié)構(gòu)及尺寸圖6-3切邊凹模的結(jié)構(gòu)切邊凹模有整體式和組合式兩種。整體式凹模適用于中小型鍛件，特別是形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱的鍛件。組合式凹模由兩塊以上的凹模組成，制造比較容易，熱處理時(shí)不易碎裂，變形小，便于修磨、調(diào)整、更換，多用于大型鍛件或形狀復(fù)雜的鍛件。此連桿形狀不太復(fù)雜且屬于中小型鍛件，因此選用整體式凹模。圖6-2是切邊凹模選用的刃口形式。參見《鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)》第九章切邊模設(shè)計(jì)。有熱鍛件以及鍛模圖，設(shè)計(jì)邊模如圖6-3。6.2連桿切邊凸模設(shè)計(jì)及固定方法切邊時(shí)，切邊凸模起傳遞壓力的作用，要求與鍛件有一定的接觸面積（推壓面），而且其形狀應(yīng)基本吻合。不均勻接觸或者推壓面積太小，切邊時(shí)鍛件因局部受壓會(huì)發(fā)生彎曲、扭曲和表面壓傷等缺陷，影響鍛件質(zhì)量，甚至造成廢品。另外，為了避免啃傷鍛件的過(guò)渡斷面，應(yīng)在該處留出空隙。值等于鍛件相應(yīng)處水平正偏差之半加0.3~0.5。為了便于凸模加工，凸模并不需要與鍛件所有的表面接觸，可適當(dāng)簡(jiǎn)化。并應(yīng)選擇鍛件形狀簡(jiǎn)單的一面作為切邊時(shí)的推壓面。圖6-4切邊凸模的結(jié)構(gòu)凸模采用直接緊固，利用壓力機(jī)上的緊固裝置，直接將凸模尾柄緊固在滑塊上，其特點(diǎn)是夾持方便。6.3切邊凸凹模的間隙切邊凸凹模的作用不同，間隙也不同。由于連桿鍛件模鍛斜度為，因此參見《鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì)》P247圖9-13的形式Ⅰ計(jì)算：式中——凸凹模單邊間隙（）；t——切邊厚度（）；k——材料系數(shù)，鋼k=0.08~0.1。由于t=4.8，且去k=0.09，則（）

第七章連桿模鍛工藝流程⑴下料：剪切機(jī)冷切；⑵加熱：半連續(xù)式爐，；⑶模鍛：模鍛錘，拔長(zhǎng)、開式滾擠、預(yù)鍛、終鍛；⑷熱切邊：切邊壓力機(jī)；⑸打磨毛刺：砂輪機(jī)；⑹熱處理：連續(xù)熱處理爐，調(diào)質(zhì)，硬度為d=4.0~4.4;⑺酸洗：酸洗槽；⑻冷校正：夾板錘；⑼冷精壓：精壓機(jī)；⑽探傷；⑾測(cè)硬；⑿檢驗(yàn)。

第八章錘鍛模材料的選擇、鍛模的失效與相應(yīng)的預(yù)防延壽方法以及模鍛后續(xù)工序8.1鍛模材料的選擇考慮到該連桿鍛件為批量生產(chǎn)，生產(chǎn)數(shù)量較大，所以模具用鋼不能用40Cr代替，參考《鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì)》P173頁(yè)表4-39最后選用5CrMnMo做為該模具用鋼，該鋼種鍛模硬度參數(shù)為如下：型槽：321～364HB；表面：35～39HRC；燕尾部分：286～321HB；30～35HRC。8.2鍛模的失效形式及預(yù)防延壽相應(yīng)方法一、錘鍛模的失效形式1.破裂根據(jù)模具承受的應(yīng)力的大小，裂紋擴(kuò)展快慢，破裂分為兩種形式。⑴沖擊破裂⑵疲勞破裂2.熱裂紋表層金屬在反復(fù)交替變化的溫度應(yīng)力作用下疲勞而產(chǎn)生的裂紋。⑶磨損⑷塑性變形二、鍛模的延壽途徑1.鍛模材料質(zhì)量的控制2.修改模具設(shè)計(jì)3.熱處理與表面強(qiáng)化鍛?？梢酝ㄟ^(guò)強(qiáng)韌化化熱處理工藝延長(zhǎng)壽命，方法有以下幾種：⑴細(xì)化碳化物，消除鏈狀碳化物的組織預(yù)處理。⑵應(yīng)用高淬、高回工藝，提高熱鍛模具材料的熱強(qiáng)性和熱穩(wěn)定性。⑶應(yīng)用低回火工藝提高用作扎輥的熱模鍛材料的硬度、強(qiáng)度、韌性和抗疲勞能力。模具型槽表面通過(guò)表面處理強(qiáng)化。⑴滲硼⑵碳化物涂層⑶滲鋁⑷渡鉻⑸滲硫8.3模鍛后續(xù)工序后續(xù)工序?qū)﹀懠馁|(zhì)量有很大影響，盡管模鍛出來(lái)的鍛件質(zhì)量好，但若后續(xù)工序處理不當(dāng)，仍會(huì)造成廢品。另外后續(xù)工序安排直接影響鍛件的生產(chǎn)率和成本。下面根據(jù)本鍛件的特點(diǎn)，其后續(xù)工序分析如下：1：切邊于沖連皮；2：鍛件冷卻與熱處理；3：鍛件表面清理；4：精壓與校正；5鍛件質(zhì)量檢驗(yàn)：①鍛件幾何形狀與尺寸的檢驗(yàn)；②鍛件表面質(zhì)量的檢驗(yàn)；③鍛件內(nèi)部缺陷和組織檢驗(yàn)。注：⑴設(shè)計(jì)說(shuō)明書中提及的《鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì)》為姚澤坤主編，西北工業(yè)大學(xué)出版社，1998年六月第一版；⑵提及的《鍛模設(shè)計(jì)手冊(cè)》為呂炎主編，《鍛模設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版），機(jī)械工業(yè)出版社，2006年一月第二版；⑶提及的《鍛壓手冊(cè)》為中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓學(xué)會(huì)編撰，《鍛壓手冊(cè)－鍛造篇》(第一卷)，1993年9月北京第一版；⑷提及的《鍛造模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》為郝濱海主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年3月第一版。

結(jié)束語(yǔ)由于連桿鍛造模具制造設(shè)計(jì)成本、本人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等各種原因，該模具的設(shè)計(jì)可能會(huì)存在這樣那樣的問(wèn)題，希望各位導(dǎo)師同學(xué)同仁批評(píng)指正，但其預(yù)