第三节 模锻

§2-3模锻modelforging模锻概念坯料在锻模模膛内受压，在模膛限制下流动塑性变形，获得与模膛尺寸、形状相符的锻件模锻特点(1)变形在模膛内进行，生产效率高(2)能锻造形状复杂锻件，流线分布合理，力学性能高(3)模锻件精度高，表面质量好，加工余量与金属损耗小(4)模锻操作简单，劳动强度低，易实现自动化按设备分类：锤上模锻、胎膜锻、压力机上模锻；按金属流动方式分类：开式模锻，闭式模锻；按锻件精度分类：普通模锻和精密模锻。用于小型锻件的大批量生产，如飞机、坦克、汽车、机车中锻件模锻分类模锻模锻一、锤上模锻上模固于锤头，下模固于模垫，上模随锤头上下往复运动，对置于下模中的金属坯料施以直接锻击，获取锻件(1)金属在模膛中经多次连续锤击成形(2)锤头行程、锤击频率及锤击力大小可控(3)适应性广（制坯、单膛锻、多膛锻）(4)锤击速度快，不宜锻低塑性材料(5)锤头导向精度低，行程不固定，锻模无顶出件装置(6)振动、噪声、能耗大、劳动条件差锤上模锻件质量一般为0.5～150kg1.1特点模锻一、锤上模锻1.2锻模结构模膛锤上模锻1.3制坯模膛对形状复杂锻件，为使坯料逐步接近模锻件形状，利于合理分布金属，充满模膛。拔长模膛、滚挤模膛、弯曲模膛弯曲模膛拔长模膛滚挤模膛终锻模膛锤上模锻1.3.1拔长模膛锤上模锻1.3.2滚挤模膛锤上模锻1.3.3弯曲模膛锤上模锻1.4模锻模膛1.4.1终锻模膛锤上模锻1.4.2预锻模膛在制坯基础上，使之更接近终锻形状和尺寸，以便终锻时金属更易充满模膛，避免产生缺陷，并减小终锻模膛磨损。(1)形状、尺寸接近终锻模膛(2)圆角、模锻斜度、高度比终锻模膛大(3)一般不设飞边槽形状简单、小批量锻件不设预锻模膛锤上模锻1.5切断模膛模锻二、锤上模锻工艺规程2.1.1分模面2.1绘制模锻件图(1)选在锻件最大截面上，以保证取件(2)使分模面处上下模膛轮廓一致，以便发现和调整错模(3)使模膛深度最浅，以利金属充模与制模(4)锻件敷料最少，以降低材料消耗，减少切削量(5)使分模面为平面，并使上下模膛深度基本一致，以利均匀充模与制模模锻工艺规程2.1绘制模锻件图2.1.1分模面模锻工艺规程2.1绘制模锻件图2.1.2余量和公差模锻件余量、公差和敷料比自由锻件小：单边余量为1～5mm公差为0.4～3.5mm模锻工艺规程2.1绘制模锻件图2.1.3模锻斜度锻件垂直与分模面的侧壁的斜度(1)模膛深度/模膛宽度(h/b)↑→斜度↑(2)内壁较外壁斜度大外壁——冷却收缩时离开模壁，出模容易内壁——冷却收缩时夹紧模壁，出模困难模锻工艺规程2.1绘制模锻件图2.1.4模锻圆角半径模锻件上所有两表面交角处应为圆角目的:(1)利于金属流动充模(2)避免锻模内角处开裂，减少外角处磨损，提高使用寿命要求：(1)内圆角半径R较外圆角半径r大2～3倍(2)模膛深↑，圆角半径↑(3)圆角半径尺寸已形成标准系列模锻工艺规程2.1绘制模锻件图2.1.5冲孔连皮锤上模锻不能锻出通孔，孔内必留厚度为s的金属层——冲孔连皮s:(1)避免锻模刚性接触损坏(2)使金属易于充型，减小打击力(3)s常取4～8mm（孔径＜30mm或孔深＞孔径2倍时，只压出凹穴）模锻工艺规程2.1绘制模锻件图2.1.6模锻件图绘制模锻工艺规程2.2确定模锻基本工序2.2.1长轴类模锻件模锻工艺规程2.2确定模锻基本工序2.2.1长轴类模锻件模锻工艺规程2.2确定模锻基本工序2.2.2盘类模锻件常用镦粗、终锻等工序模锻工艺规程2.3确定锻后工序(1)在切边压力机上切除飞边和冲孔连皮(2)精压与校正变形，提高锻件精度，降低表面粗糙度(3)表面清理，去除氧化皮及表面缺陷模锻工艺规程2.4其它(1)计算坯料质量，包括锻件、飞边、连皮、钳口料头以及氧化皮等(2)计算坯料尺寸，根据锻件形状和采用的基本变形工序(3)选择模锻设备，根据锻件质量与尺寸考虑设备的打击能量和装模空间(4)确定锻造温度，与自由锻生产相似模锻三、压力机上模锻3.1热模锻曲柄压力机上模锻(1)静压力，每个模膛在滑块的一次行程中完成成形，生产效率高(2)滑块行程固定，导向良好，自动顶件，锻件精度高(3)可采用组合锻模，制模简单，更换容易(4)振动、噪声小，劳动条件好(5)在模膛内一次成形，金属不易充满模膛，变形应分步，采用预锻，不宜进行拔长和滚挤(6)设备造价高，适于大批量生产曲柄压力机平锻机摩擦压力机压力机上模锻3.1热模锻曲柄压力机上模锻预成形预锻终锻热模锻压力机上齿轮模锻步骤模膛材料变形过程压力机上模锻3.2摩擦压力上模锻(1)滑块行程和锻压力（有冲击）不固定，可轻、重打、多次打(2)滑块运行速度、锻击频率低，可用于低塑性金属锻造(3)可使用组合模(4)不宜偏心锻打，只能用单膛锻模进行多击模锻(5)设备造价低，但锻造能力有限，多用于中小型锻件(如有头部的长杆件、筒形件、精密模锻件）的中小批模锻件生产及切边、校正、精压等压力机上模锻3.3平锻机上模锻(1)平锻模有两个分型面，可锻出侧面有凹挡的双联齿轮及长杆大头件和带孔环形件等(2)锻件精度高，表面粗糙度小，生产率高(3)可锻出无飞边、无冲孔连皮、外壁无斜度的锻件，材料利用率高(4)难以锻造非回转体及中心不对称的锻件(5)设备造价昂贵，适于大批量生产压力机上模锻平锻机模锻过程简图模锻四、胎模锻4.1胎模锻概念在自由锻设备上用简单模具——胎模生产锻件锻造时胎模不固定在锤头或砧座上，按需要，随时放在砥铁上锻造模锻四、胎模锻4.2胎模模锻四、胎模锻4.3胎模锻特点与模锻相比——不需专用模锻设备与昂贵锻模，准备时间短，成本低胎模锻劳动强度大，只适于小批量生产小型锻件与自由锻比——锻件质量好，生产效率高，能锻造形状较复杂锻件兼有自由锻和模锻特点: