锻造锤上模锻工艺模锻.ppt

第二节第二节 锻造方法锻造方法-模锻模锻** Forging模锻：模锻：是使金属在冲击力或压力作用下，在模锻是使金属在冲击力或压力作用下，在模锻模膛内变形，从而获得锻件的工艺方法模膛内变形，从而获得锻件的工艺方法 模锻分类：模锻分类： 锤上模锻、曲柄压力机上模锻、锤上模锻、曲柄压力机上模锻、摩擦压力机上模锻、胎膜锻摩擦压力机上模锻、胎膜锻*模锻的特点与应用模锻的特点与应用 (1)生产效率高一般比自由锻高出生产效率高一般比自由锻高出3~4倍，甚至十几倍，甚至十几倍 (2)锻件成形靠模膛控制，可锻出形状复杂、尺寸准确，锻件成形靠模膛控制，可锻出形状复杂、尺寸准确，更接近于成品的锻件，且锻造流线比较完整，有利于更接近于成品的锻件，且锻造流线比较完整，有利于提高零件的力学性能和使用寿命提高零件的力学性能和使用寿命 (3)锻件表面光洁，尺寸精度高，加工余量小，节约材料锻件表面光洁，尺寸精度高，加工余量小，节约材料和切削加工工时和切削加工工时 (4)操作简便，质量易于控制，生产过程易实现机械化、操作简便，质量易于控制，生产过程易实现机械化、自动化 (5)模锻需要专门的模锻设备，要求功率大、刚性好、精模锻需要专门的模锻设备，要求功率大、刚性好、精度高，设备投资大，能量消耗大。

另外，锻模制造工度高，设备投资大，能量消耗大另外，锻模制造工艺复杂，制造成本高、周期长艺复杂，制造成本高、周期长 锤上模锻锤上模锻 Die Forging 锻模结构锻模结构 一、锤上模锻工艺一、锤上模锻工艺 Die Forging1、模锻的变形工步和模锻模膛、模锻的变形工步和模锻模膛n下料下料Cropping→加热加热Heating→制坯制坯Preforming→模锻模锻Die Forging→精整精整Sizing→热处理热处理Heat Treatment→清理清理Cleaning→检验检验Inspection n制坯工步制坯工步Preforming n模锻工序模锻工序 Die Forging n预锻预锻Preforging 终锻终锻Finish-Forging n切断工步切断工步Cutting n制制坯坯模模膛膛Blocker：：使使坯坯料料预预变变形形而而达达到到合合理理分分配配，，使使其其形形状状基基本本接接近近锻锻件件形形状状，，以以便便更更好好地地充充满满模模锻锻模膛n模模锻锻模模膛膛Die Cavity of Die forging ：：使使坯坯料料变变形形到锻件所要求的形状和尺寸。

到锻件所要求的形状和尺寸n预预锻锻模模膛膛Blocking Impression和和终终锻锻模模膛膛Finish Impression:对对于于形形状状复复杂杂、、精精度度要要求求较较高高、、批批量量较大的锻件，还要分为预锻模膛和终锻模膛较大的锻件，还要分为预锻模膛和终锻模膛2、、 模锻工艺规程模锻工艺规程 n设计模锻件图设计模锻件图n计算坯料尺寸计算坯料尺寸n确定变形工步确定变形工步n设计锻模设计锻模n选择模锻设备选择模锻设备n确定加热规范确定加热规范n模锻后续工序模锻后续工序  (1)选择分模面选择分模面 Die Parting Area P106T3-26设计模锻件图设计模锻件图(2) 确定加工余量及公差确定加工余量及公差 Allowance，，Forging Tolerance n依据：零件的形状尺寸和锻件的精度等级，或依据：零件的形状尺寸和锻件的精度等级，或锻锤的吨位锻锤的吨位 (3)确定模锻斜度确定模锻斜度 Draft Angle 模锻斜度模锻斜度 ：为便于金属填充模膛及从模膛中取出锻：为便于金属填充模膛及从模膛中取出锻件，锻件上与分模面垂直的锻件表面必须附加斜度。

件，锻件上与分模面垂直的锻件表面必须附加斜度 (4)确定模锻圆角半径确定模锻圆角半径 Radium of Fillet 作用：使金属易于充满模膛，避免锻模的尖角处产生作用：使金属易于充满模膛，避免锻模的尖角处产生裂纹，减缓锻件外尖角处的磨损，以提高锻件寿命裂纹，减缓锻件外尖角处的磨损，以提高锻件寿命n外圆角：外圆角： r =加工余量加工余量+零件圆角半径零件圆角半径（（1.5~12mm））n内圆角：内圆角： R=（（2~3））r (5) 冲孔连皮冲孔连皮 Recess 锤上模锻不能锤上模锻不能(难以难以)直接锻出通孔，孔内必须留有直接锻出通孔，孔内必须留有一定厚度的金属层，此层即为冲孔连皮一定厚度的金属层，此层即为冲孔连皮 连皮太薄，锤击力太大；连皮太厚，锻件变形连皮太薄，锤击力太大；连皮太厚，锻件变形 一般一般孔径孔径d=25～～80 mm时，时，连皮连皮厚度厚度S=4～～8 mm当孔径当孔径d<25 mm或冲孔深度或冲孔深度h>3d时时,只在冲孔处压出凹只在冲孔处压出凹穴齿轮坯模锻件图齿轮坯模锻件图 技术要求技术要求1.高度公差：高度公差： +1.5 -0.752.未注圆角半径未注圆角半径R=2.53.尺寸按交点注尺寸按交点注4.4.热处理硬度热处理硬度 HBS228 HBS228 确定坯料尺寸确定坯料尺寸 V坯坯=( V锻锻 + V飞飞+ V连连)(1+ K1) K1—烧损系数（见前）烧损系数（见前）(1)盘类锻件盘类锻件 Brachyaxis：一般镦粗制坯和终锻成形。

一般镦粗制坯和终锻成形 D计计＝＝1.08(V坯坯/m)1/3 m —坯料的高径比，可取坯料的高径比，可取1.8~2.2 (2)轴类锻件轴类锻件Macro Axis：一般拔长、滚挤制坯一般拔长、滚挤制坯 D坯坯＝＝1.13(K•Fmax)1/2 k —模膛系数：不制坯或有拔长工步时模膛系数：不制坯或有拔长工步时, k=1；； 有滚挤工步时，有滚挤工步时，k=0.7~ 0.85 确定变形工步确定变形工步 锻锤吨位的确定锻锤吨位的确定锻锤吨位根据锻件的重量确定锻锤吨位根据锻件的重量确定模锻件的精整模锻件的精整n切边切边Trimming、冲孔、冲孔 Punching Ward n校正校正 Sizing n热处理热处理Heat Treatment n清理清理 Cleaningn精压精压 Coining ：：提高锻件精度和降低表面粗糙度提高锻件精度和降低表面粗糙度n平面精压：用来获得模锻件某些平行平面的精确尺寸平面精压：用来获得模锻件某些平行平面的精确尺寸n体积精压：用以提高模锻件所有尺寸的精度和表面质量。

体积精压：用以提高模锻件所有尺寸的精度和表面质量n精压后模锻件的尺寸精度公差可达精压后模锻件的尺寸精度公差可达±0.10~0.25 mm，，表面粗糙度表面粗糙度Ra值为值为1.25~0.63μm一般不再进行切削加一般不再进行切削加工  7、模锻零件的结构工艺性、模锻零件的结构工艺性(1)模锻件应具有合理分模面模锻件应具有合理分模面 (2)锻件上与分模面垂直的表面，应设计有模锻斜度锻件上与分模面垂直的表面，应设计有模锻斜度 (3)零件外形力求简单，平直和对称，尤其应避免零件零件外形力求简单，平直和对称，尤其应避免零件截面间尺寸差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等截面间尺寸差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等结构，以利于金属充满模膛和减少工序结构，以利于金属充满模膛和减少工序 (4)模锻件应尽量避免窄沟、深槽和深孔、多孔结构，模锻件应尽量避免窄沟、深槽和深孔、多孔结构，以便于模具制造和延长锻模寿命以便于模具制造和延长锻模寿命 (5)形状复杂的模锻件应采用锻焊结构，以减少余块，形状复杂的模锻件应采用锻焊结构，以减少余块，简化模锻工艺简化模锻工艺。