热模锻工艺及模具设计.ppt.doc

GMCHEVROLET；.UaMfA^OW SGM-DONGYUE PT■ 热模锻成形及模具设计■ —主要热模锻压力机上锻造■ 编制：初向宛SGM-DONGYUE PT课程主要内容: 一.热模锻般工艺特点-热模锻齿轮毛坯生产工艺流程-四工步锻压成型工艺特点二.热模锻模具设计-闭式模锻模具设计（以齿坯为例）-开式模锻模具设计（以连杆为例）三•涨断连杆与拉断连杆工艺对比SGMDYPT-FF 2009.04GMSGM-DONGYUE PT一 •热模锻一般工艺特点（和锤上模锻相比）压机滑块行程固定,载荷为静压力，锻件精度高，能较 好控制锻件高度公差；但不便于进行制坯.-大尺寸工作台面,可多工位布局，如:锹粗/预锻/终锻 /冲孔;模具结构复杂，初次投资大.-设备有顶料机构，实现自动化生产，生产效率高-模具模块可按工步单独设计/制造/安装，调整/更换/ 维修方便.CHeVRDLET.UMfAatOW ■1-热模锻压力机因各个工位金属流动变形量不同，产 生变形抗力不都各个工位变形所需要的设备压力也不 同;在实际生产中压力机负载工作状况总是存在偏载现CHEVROLET；SGM-DONGYUE PT1. DYPT热模锻齿轮毛坯生产工艺流程钢棒剪切下料 和端面角度/毛剌中频感应棒料加热 *:温度四工步锻压成型 尺寸/表面质量F——、质量检验 丄—也尺寸/表面质量CHEVROLET；SGM-DONGYUE PT2.四工步锻压成型工艺1)・DYPT齿轮毛坯锻造模式为：多工位级进/闭式/热/模锻自动 徽粗 预锻 终匾 毛坯上料 制坯 成型 成型 冲孔* :锻造坯料由送料同步器(T/F)实现在各工位间顺序进级。

SGMDYPT-FF 2009.04GMSGM-DONGYUE PT—t. CHEVROLET；.UaMfA^OW SGMDYPT-FF 2009.04GM2）・四工步锻压成型工艺一设计思路锻造工艺设计一般思路:佥理机加工余量 &模锻斜度SGMDYPT-FF 2009.04GMSGMDYPT-FF 2009.04GMo°缩比热态锻件图设计可靠定侍一粗比.预锻成型 毛坯设计SGMDYPT-FF 2009.04GMCHEVROLET； 一档从动齿轮 终锻成型工步示意图SGM-DONGYUE PT2.1）四工步锻压成型工艺一终锻成型终锻成型工艺要点：1. 缩比（热收缩率）：高温锻件尺寸的热收缩率多釆用1.0-1. 5%；2. 模锻：多采用内孔3〜5° ,外周1-3° ；3. 锻件外形尺寸：考虑后续冲孔工序对局部尺寸的 变形影响，调整局部缩比4. 冲孔连皮设计：基于金属流动、锻打压力和模具 寿命等因素考虑，厚度多采用7- 10mmSGMDYPT-FF 2009.04GMCHEVROLET；SGM-DONGYUE PTSGMDYPT-FF 2009.04GMSGMDYPT-FF 2009.04GM此等部位易 放大一档从动齿轮 预锻成型工步示意图高度差2—3nnn预锻成型工艺要点：1. 直径：便于预锻件霸置于终锻模腔内，单 边间隙0・8-1・2mm为易。

2. 高度：目前热模锻齿轮终锻瓷采用类似徹 粗侖方式，高度降低，直径增加，为利于 奴锻金属较易流药，多采用预锻件高度较 线锻件嵩1・5-2・5mm为易3. 圆周/内孔圆弧过渡：预锻件在此部位成形太好（充满），终锻时 金属不易流笏，易形成折叠，预锻件该部 位多采用大圆弧过渡，内孔处多增加凸出 高度4. 连皮：厚度多比终锻成型厚度高2mm以上, 以莉于内孔上边缘终锻成型5. 锻件上小的凸部与凹坑，预锻工步进行简 化不做或转化为圆滑形状.SGM-DONGYUE PTCHEVROLET； 2. 3）四工步锻压成型工艺一徴粗制坯徹粗制坯设计要点：便坯料高磨减小，横截面积增加，用于 圆梆类锻件繭坯，1. 去除棒料表面氧化皮，2. 徹粗后坯料軽与锻件接近，利于 后续成型过程中充满覆腔*：檄粗时，坯黏内抗力砂不坳 坯囁端因温度下隆敦面部鬼变形抗力 大,叢坯料中间处金鹼形困肅.簪后毛坯多为鼓形形状•端面直径尺寸培加主要靠侧表面的金属翻上去SGM-DONGYUE PT2.4）徹粗制坯易出现问题:原因分析：1・棒料剪切后，端面: 以料径（剪切殲面）' 材料徹粗后偏1上 均匀，易产生影响：豔舷边充不满,-边毛刺过CHEVROLET；流动实际生图b2・SGMDYPT-FF 2009.04CHEVROLET；SGM-DONGYUE PT二•模具结构设计（闭式）一预锻模腔1. 预锻模腔：预锻模腔改善金属在终锻模腔内的成形壘件，尽可能减少变形量便金属易于走满终锻模腔，可以改善嫁锻模具使用寿命并尽可能减少压力偏载；2・设计要点：2.1模锻角度：复杂形状模锻斜度，预锻比终锻斜度 大1-分，着上鹵亦2. 2封闭模腔容积：预锻複腔程积较终製複腔大10-20%, 预锻履腔狂渡处多为技大R,预锻毛坯 外圆周和内孔边缘以成型圆鼓状为好, 预锻毛坯不要求充满模腔。

终锻模腔基准尺寸桂同＜或击藪比翁锻单边小如右下图示SGMDYPT-FF 2009.04SGM-DONGYUE PT二•模具结构设计（闭式）一预锻模腔2. 3徽粗坯料定位:直轻的凹腔内，如图示区域；2. 4徹粗坯料放置:坯料由送料同步器夹持到达位置后， 坯沦当模具成型面多有 二〔甘二 坯炒放置与成型后顶出，需要保证其 运动过程中的平稳性；定高度差,.隸雜动做构腐辭 性和坯料定位准确CHEVROLET；SGMDYPT-FF 2009.04CHEVROLET；SGM-DONGYUE PT二•模具结构设计（闭式）一预锻模腔 设计要点：2. 5预防终锻成型时产生错差/折叠：1） 因热模锻压力机为多工位进级方式， 很耀保证使模甦布局于压力机工隹压 力审心位置，笄且因各个工检金雇流 客个工位变形所需要的设备压力也不 同2） 在实际生产中压力机负载工作状况总 是存在偏载现象；3） 偏载现寥与模具刺造、装配等累积误 差必然影响到锻件的错差，工步间错 差过大，后续锻压易出现折叠4） 在模座导柱导扈之处，增加预锻工步 与终锻工步的横具曲构导向依靠合模初期，上下模外衬啮合，对 工步模具起导向作用，右图示SGMDYPT-FF 2009.04GMCHEVROLET；SGM-DONGYUE PT二•模具结构设计（闭式）一终锻模腔].终锻模腔：Apt热模锻齿轮均为闭式模锻，即为无飞边锻造, 因此终锻模腔设计较为简单，仅须考虑热态锻件 尺寸，无需考虑飞边皤搜计。

2.设计要点:2.1缩比及尺寸调整：在没彝似参響檸经验的前提下，终锻模號 可成粮据锻件材卿缩比系数（1・2-1・5%）进荐 设计根据最终锻件成品进行调整终锻模腔相关尺寸2. 2预锻件放置及定位：因终轡腔与锻件成品有直接关联，终聲腔不 合，改善模具受力状态，以增强砌击能力；预锻件的放置完全依靠自由落体进入模腔， 预锻件靠其与终锻模腔相近的下模外形定位.GMGMCHEVROLET； SGM-DONGYUE PT二•模具结构设计（闭式）一终锻模腔设计要点：2. 3冲孔连皮设计：冲孔连皮的设计多跟锻件的内孔形状/内孔深度与直径等因素有关, 目前我们热模锻齿轮的冲孔连皮有两种结构模式预锻模腔的连皮形式多跟终锻模腔形式接近）图a结构有：一档从动齿轮/三四档从动结合齿/五档从动齿轮/倒档惰轮 图b结构有：其他零件SGMDYPT-FF 2009,04CHEVROLET；SGM-DONGYUE PT二.模具结构设计（开式）一终锻模腔 -终锻模腔按热锻件图设计：加工面机加工余量及工艺余量（需与机加工厂协商）例如:拉断连杆（T200）巒虑连杆体和连杆盖断开的加工余量, 而涨断连杆（GEN3）不需考怠考虑收缩率，对钢锻件,收缩率一般取1%〜1. 5%;考虑后续工序 （如校正或压印），收缩率取为1%〜1.5%・同时还应考虑：・切边和冲孔时，锻件可能产生的拉缩变形；・终锻模膛的局部磨损；・模膛较深处易积聚氧化皮引起锻件局部“缺肉”；・机加工定位面・锻件的追溯性标识及内部标识SGM-DONGYUE PT二•模具结构设计（开式）一终锻模腔设计出热锻件图，下一步要 考虑的是：-飞边槽的确定，（根据设备确定）（飞边槽的作用：-增加金属流动阻力，便于充满:-容纳多余金属） -排气孔针对较深的腔，在金属最后充 满处钻出排气孔，2、深度5-15mm）; 有顶出器或其它 吐棉彌韦LCHEVROLET；SGM-DONGYUE PT二.模具结构设计（开式）一预锻模腔设计要点:鑑篦邮壊勰勰鱷时多余的金属能合理朗麟聲瓣位•预锻件图的某些部位的形状和尺4.预锻件的圆角半径和模锻斜度设计原则与锤上模锻相同.SGMDYPT-FF 2009.04GM rr-^CHEVROLET； SGM-DONGYUE PTSGMDYPT-FF 2009.04GM rr-^SGMDYPT-FF 2009.04GM rr-^SGMDYPT-FF 2009.04GM rr-^T200连杆与L850连杆工艺比较:SGMDYPT-FF 2009.04GM rr-^T200L06Z6YS<2CD n i.1 MWLRCEOU«K1K*I&IC1EMIS:1€.5 H. < > !M