模具鍛坯下料尺寸的確定方法

模具鍛坯下料尺寸的確定方法陳為國模具是由若干個零件按一定規(guī)則排列的組合體。模具制造的第一步便是模具零件坯料(俗稱模塊)的準(zhǔn)備。由于模具零件形式、規(guī)格、尺寸和性能的多樣性，以及市場上材料的供應(yīng)狀態(tài)以圓鋼居多，因此，由圓鋼形式的原材料截取適當(dāng)長度，通過改鍛獲得模塊坯料的制坯方式應(yīng)用極其廣泛。但必須解決圓鋼直徑的選擇及其下料長度的確定兩個問題。模具零件鍛造的目的模具零件坯料準(zhǔn)備時鍛造的目的有兩個：獲得一定的幾何形狀；改善材料的組織性能和加工性能。模具中一般的結(jié)構(gòu)件(如固定板、卸料板等)以第一目的為主，而主要的工作零件(如凸模、凹模等)則兩項(xiàng)目的兼有。通過鍛造獲得模塊坯料幾何形狀的方法，其靈活性極強(qiáng)?；究蓾M足模塊坯料規(guī)格和尺寸多樣性的要求，具有節(jié)省材料、縮短工時等優(yōu)點(diǎn)。對于模具中的主要零件，由于其熱處理、質(zhì)量和使用壽命等方面的要求，往往還需要通過鍛造來改善原材料的性能。如通過鍛造使材料的組織致密、均勻，使其各向異性不明顯等。這時的鍛造不僅是改變幾何形狀，更重要的是要注意鍛造的方法。如采用縱向鐓拔、橫向鐓拔、三向鐓拔和對角線鍛造等。鍛坯下料尺寸的確定原則鍛坯的原材料一般為圓鋼，合理選擇圓鋼直徑和確定下料長度是鍛造毛坯過程中的重要環(huán)節(jié)。其確定原則可歸納如下：體積相等，即鍛件毛坯的體積加上鍛造過程中金屬燒損率應(yīng)等于原材料(圓鋼)的下料體積。金屬燒損率5即鍛造加熱時產(chǎn)生的氧化皮、脫碳層等的損耗率。一般取6=0.05?0.10?；鸫卧龆?，鍛造不平度大，材料脫碳傾向大時取大值。原材料長徑比(L/D)不能太大，一般取L/D=1.5?2.5,最大不超過3°L/D太大，則鍛件鍛造過程中可能發(fā)生彎曲、夾層等缺陷。計(jì)算后的原材料直徑必須按國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格進(jìn)行圓整，且最好是工廠庫房里現(xiàn)存的或市場上供應(yīng)的規(guī)格。鍛坯下料尺寸的計(jì)算方法根據(jù)以上原則可得出以下計(jì)算公式和方法首先，按原則(1)可得V=V(1+6)%⑴坯鍛式中，V是鍛造后的模塊體積，也就是模具零件的外形尺寸加上加工余量鍛后的體積。V是原材料的下料體積。壞按原則(3)有L/D=1.5?2.5,即L=(1.5-2.5)D。這里D為一個估計(jì)值，設(shè)其為D異其計(jì)算按下式進(jìn)行。因?yàn)樗訲OC\o"1-5"\h\z即11■■-||：1"-廠(2)按上式計(jì)算出D后，應(yīng)按原則(4)進(jìn)行圓整，設(shè)圓整后的直徑為D,；,則可按體積相等的原則計(jì)算出原材料的下料長度L料’即村所以即(3)例：已知某一卸料板，其外形尺寸為240mmX120mmX200mm，六面均需加工,現(xiàn)取單面加工余量為6mm。若庫房中有^110、90、170mm三種規(guī)格的原材料，試選擇圓鋼規(guī)格D，并確定下料長度L:料料計(jì)算V鍛=(240+12)X(120+12)X(20+12)=1064448(mm3)鍛取金屬燒損率6=0.1，由式(1)可得=VX1.1=1170892.8(mm3)壞鍛由式⑵得”由=((J.—(J.)*■/V=84,^-10(},Ktimi)按庫房現(xiàn)有規(guī)格圓整，取D=90mm。料由式⑶得1.274^=JH4.2(Lmi)W卜所以，選用90mm的圓鋼，其下料長度L=184mm。料4結(jié)束語模具零件鍛造制坯備料的方式應(yīng)用廣泛。在備料時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：由于模具零件是單件、小批量生產(chǎn)，生產(chǎn)中以自由鍛造為主，必要時配以簡單的胎具，因此，在計(jì)算V時，其加工余量的選擇應(yīng)盡量大一點(diǎn)為宜。這樣雖然材料略微增加，但從零件的質(zhì)量和制模周期等因素綜合考慮還是合算的。原材料外表銹蝕嚴(yán)重時，金屬的燒損率也應(yīng)取大一點(diǎn)。圓鋼一般采用鋸床切割下料，應(yīng)避免先鋸一缺口，然后打斷的操作方法,同時原材料上不