模锻后续工序

锻件冷却初期，表层冷却快，体积收缩较 大；心部冷却慢，体积收缩较小。由于表 层的收缩受到心部的阻碍，结果在表层产 生拉应力，心部为压应力。 到了冷却后期，锻件表面温度已近室温， 基本上不再收缩，这时表层反而阻碍心部 继续收缩，导致温度应力符号发生改变， 即心部受拉应力，表层受压应力。
2、组织应力 A—M 3、残余应力
2．正火回火处理
9-3 、 锻件表面清理
1、滚筒清理 2、振动清理 3、喷砂(丸)清理 4、抛丸清理 5、化学方法清理
一、精压
9-4、精压与校正
（1）一般模锻件所能达到的合理尺寸精 度．其公差范围为+-0.5mm。通过精压可提 高锻件的尺寸精度，并降低表面粗造度．尺 寸公差可达+-0.25mm．经过多次精压可达到 +-0.1mm。 (2)精压可全部或部分代替零件的机械加 工，因而可节省机械加工工时，提高劳动生 产率。 (3)由于精压使锻件表层变形而产生硬化， 可提高零件的表面强度和耐磨性能。
(1)楔铁紧固
(2)直接紧固
（3）压扳紧固
3、切边压力中心
欲使切边模合理工作应使切边时金 属的合力点与滑块的压力中心重合。 否则：错模、间隙不均匀、刃口碰损、 导向机构磨损； 平面图上形状对称的锻件，压力中 心即为锻件几何图形的中心； 非对称的锻件生产中将终锻型槽的 中心作为切边压力的中心。

4、卸毛边装置
（三）、精压压力的确定
精压时所需压力主要与材料种类、精压 温度和受力状态等有关，其值可按下式计算:
P = 10 p F
式中 P—精压力(N); p—平均单位压力(MPa)，按表9-5确定; F—锻件精压时的投影面积(mm2)，如果有毛边 存在，受压面积应包括毛边的投影面积。
锻件厚度公差的调节，是靠上下模座 间加放不同厚度的精密垫板(片)来解决 ：
(2)对精压模具采取的措施是:
选用淬透性高的材料(如Cr12MoV等)做精压 模板，淬火后硬度一般为HRC58-62;以提高模具 的刚度;采用止程块以减小模具的弹性弯曲;模具 的施压面做成凸面;降低模板的表面粗糙度等。
(3)精压时采用良好的润滑:
钢件在精压前进行磷化处理和润滑处理;铝件 精压时可用蜂蜡或猪油做润滑。 综上所述，凡减小单位压力和单位摩擦力的 措施，都会使凸起值减小。
切边、冲连皮模分为： 简单模、连续模和复合模三种类型。 （1）简单模用来完成切边或冲连皮的单 一工步操作。
（2）连续模是在压力机的一次行程内同时进行两个工 步的简单操作，即一个锻件切边，另一个锻件冲连皮
（3）复合模是压力机在一次行程中、同时完 成一个缎件上的两个工步、即切边和冲连皮
二、切边模
凹模刃口剪切
凸模剪切
切边和冲连皮分为： 热切、热冲和冷切、冷冲两种方式。 热切、热冲时的特点：

（1）所需的冲切力比冷切、冷冲要小 得多，约为后者的20％； （2）锻件在热态下具有较好的塑性， 切边和冲连皮时，切口不易产生裂纹， （3）生产率较低。
冷切、冷冲的优点： （1）是劳动条件好，生产率高， （2）冲切时锻件走样小， （3）凸凹模的调整和修配比较方便； 缺点是所需没备吨位大，锻件易产生裂纹。 模锻件的冲切方式： 通常，对于大、中型锻件，高碳钢、高合金 钢、镁合金锻件以及切边冲连皮(孔)后还须要进 行热校正、热弯曲的缎件，应采用热切和热冲。 含碳量低于0.45％的碳钢和低合金钢的小锻 件以及非铁合金锻件，可采用冷切和冷冲。


5Байду номын сангаас最终，锻件的质量要进行检验。 以上各工序，均在模锻工序之后进行， 因此，称为模锻的后续工序。 后续工序对锻件的质量有很大影响， 尽管模锻出来的锻件质量好，若后续工 序处理不当，仍会造成废品。 后续工序锻件生产过程中所占的时间 远比模锻工序长。这些工序安排得合理 与否，宜接影响锻件的生产率和成本。
2、切边凸模设计及固定方法 为了避免啃伤锻件的过渡断面，应在该处留出空隙。 值等于锻件相应处水平尺寸正偏差之半加0.3~0.5mm
为了便于凸模加工，凸模并不需要与锻件所有的表面 都接触，可适当简化。并应选择锻件形状简单的一面作为 切边时的推压面。
凸凹模间隙 （1）间隙过大，不利于凸凹模位置的 对准，易产生偏心切边和不均匀的残 留毛边， （2）间隙过小、毛边不易从凸模上取 下，而且凸凹模有互啃的危险。 切边凸凹模的作用不同，间隙也不同， 当凹模起切刃作用时，间隙较大； 凸凹模同时起切刃作用时，间隙较小。
（3）凹穴水平方向的尺寸，在 定位部分(图中C尺寸)的侧面与 锻件应有 =e/2+(0.3~0· 5)mm, e 为锻件在该处的正偏差。在非定 位部分(图中B尺寸)，间隙1可 比大一些，取1= +0· 5mm， 而且该处的制造精度也可低一些 。 （4）锻件底面应全部支承在凹 模上，故凹模孔径d应稍小于锻 件底面的内孔直径。 凹模孔的最小高度H最小应不小 s+15mm，s为连皮厚度。
卸毛边装置有刚性的和弹性的两种．也可 分为板式和钩式两种。 板式是常用的一种结构,适用于中小型锻件 的冷、热切边。 钩形卸毛边装置，适用于大中型锻件的冷、 热切边。
对于高度尺寸较大的锻件，为防止模具闭 合后凸模肩部碰到卸料板，可用图(c)所示的 卸毛边装置。
A 刚性的 板式
B 刚性的 钩式
C 弹性的
9-1 、 切边与冲连皮
一、切边和冲连皮的方式及模具类型 切边和冲连皮通常在切边压力机 上进行。 切边模和冲连皮模主要由凸 模和凹模组成。通常切边凸模只起传 递压力的作用推压锻件而凹模的刃口 起剪切作用。 但在特殊情况下，凸模与凹模需 同时起剪切作用。冲连皮时，凹模起 支承锻件的作用，而凸模起剪切作用。
三、冲连皮模和切边冲连皮复合模
1．冲连皮模 单独冲除锻件孔内连皮时，可将锻件放在凹 模内，靠冲连皮凸模端面的刃口将连皮冲掉。 凸模刃口部分的尺寸按锻件孔形尺寸确定 凹模起支撑锻件的作用尺寸确定如下： （1）凹模内凹穴被用来对锻件进行定位，其垂 直方向的尺寸按锻件上相应部分的公称尺寸确定； （2）凹穴的最大深度一般小于锻件的高度。形 状对称的锻件，凹穴的深度可比锻件相应厚度之 半小一些。
(四)精压工序的安排
锻件的精压应安排在锻件热处理 (正火或退火）之后进行； 铝件的精压，当变形程度较小(小 于15%)时，由于冷作硬化程度不甚严 重，可在淬火时效后进行； 若变形程度较大时，最好在热处理 前精压，或热处理前预精压一次，热 处理后做最后冷精压，以减少精压变 形量。
（五）精压件图及精压毛坯图
凸模紧固方法主要有三种：
（1）楔铁紧固 用楔铁将凸模燕尾直接紧固在滑块上，前后用 中心键定位，多用于大型锻件的切边； （2）直接紧固 利用压力机上的紧固装置，直接将凸模尾柄紧 固在滑块上，其特点是夹持方便，适于紧固中小型 锻件的切边凸模； （3）压扳紧固 用压板、螺栓将凸模直接紧固在滑块上。 此外，中小型锻件的切边凸模也常用键槽和螺 钉或楔铁和燕尾固定在模座上，再将模座固定在压 力机的滑块上。
（一）中、小型锻 件热处理
中小型锻件根据钢 种和工艺要求不同， 常采用以下热处理方 法。 1．退火 2．正火 3．淬火、回火 4．淬火、时效
（二）、大型 锻件热处理
1、防止白点处理
钢中白点
（二）大型锻件热处理
1、防止白点处理
（1）等温冷却图a、适用于白点敏感性较 低的碳钢及低合金钢锻件； （2）起伏等温冷却图b，适用于白点敏感 性较高的小截面合金钢锻件； （3）起伏等温退火图c，适用于白点敏感 性较高的大截面合金钢锻件。
1．切边凹模的结构 及尺寸 切边凹模有整体 式和组合式两种。
（1）整体式凹模适用于中小型锻件，特别是形状 简单、对称的锻件。
（2）组合式凹模由两块以上的凹模组成，制造比较容易， 热处理不易碎裂，变形小，便于修磨、调整、更换，用于 大型锻件或形状复杂的锻件。
连杆锻件的组合式切边凹模，由三块组成。其叉形舌部 单独分成一块，杆部为两块。在刃口磨损后，可将各分块 接触面磨去一层，修整刃口即可重新使用。
若锻件靠近凹模的面 没有压凹，则凸凹模均 起切刃作用，相当于板 料冲孔。 凸凹模的边缘均应做成 尖锐的刃口;凸凹模的 间隙应小一些，详见表 9-3。
2、切边冲连皮(孔)复合模
四、切边力和冲连皮力的计算
切边力和冲连皮力的数值可按下式机算：
P= F
p—切边力或冲连皮力(N); ——材料的抗剪强度，通常取， =0· b ， 8 b为金属在切边或冲连皮温度下的强度极限(MPa); F——剪切面积(mm，)， —考虑到切边或冲连皮时锻件发生弯曲、拉伸、刃口变钝 等现象，实际切边或冲连皮力增大所取的系数， 一般取 =l· 0 5~2·
(一)、精压的分类
根据金属的流动情况，可将精压分为平面精压、体积 精压和浮雕精压。
（二）精压平面的凸起及其预防措施
减小或预防凸起，应从以下几方面 采取措施:
(1)精压前对模锻件采取的措施有: a 降低锻件的硬度(钢件采用退火或正火;铝件 采用淬火，但须在时效前精压); b 适当减小变形程度或在冷精压前先热精压一 次(在热态下精压，一方面单位压力较小便平面 凸起值减小;另一方面，由于减小了冷精压余量， 也使凸起值减小); c 带孔的零件，若孔径不大，模锻时则应压出 浅穴，以减小精压面积; d 不带孔的锻件，其受压面事先做成凹面以抵 消精压时的凸起等。
二、锻件热处理

锻件热处理的目的是： (1)调整锻件的硬度，以利锻件进行切削加工； (2)消除锻件内应力，以免在机械加工时变形； (3)改善锻件内部组织，细化晶粒，为最终热处理作 好组织准备； (4)对于不再进行最终热处理的锻件，应保证达到规 定的力学性能要求。 锻件常用的热处理方法有： 退火、正火、调质、淬火与回火、淬火与时效。
对于凹模起切刃作用的凸凹模间隙 : 根据垂直于分模面的锻件不同的横截面形状 尺寸按图Ⅰ、Ⅱ及表9-2确定。
当锻件模锻斜度大于 150时，间隙不宜太大， 以免切边时造成锻件边缘 向上卷起，并形成较大的 残留毛刺。凸模应按图示 形式与锻件配合； 并每边保持0.5mm左右的 最小间隙。 对于凸凹模同时起切刃作用的凸凹模间隙， 可按下式计算： =kt —凸凹模单边间隙(mm)； t—切边厚度(mm)； k—材 料系数
五、切边、冲连皮模材料
9-2、锻件冷却与热处理
（一）锻件在冷却过程中的内应力
坯料在加热过程中会产生内应力，同 样，锻件在冷却过程中也会引起内应力。 由于锻件冷却后期温度较低而呈弹性 状态，因此冷却内应力的危险性比加热内 应力更大。 内应力有温度应力、组织应力和锻造变 形不均匀引起的残余应力。
1、温度应力
第九章
模锻后续工序



1、开式模锻件均带有毛边，某些带孔锻 件还有连皮，通常采用冲切法去除毛边 和连皮； 2、为了消除模锻件的残余应力，改善其 组织和性能，须要进行热处理； 3、为了清除锻件表面氧化皮，便于检验 表面缺陷和切削加工，要进行表面清理； 4、锻件在切边、冲连皮、热处理和清理 过程中若有较大变形，应进行校正；对 于精度要求较高的锻件，则应进行精压；
(a)直刃口
(b)斜刃口
(c)堆焊刃口 (d)对咬刃口 凹模刃口的三种形式
切边凹横多用楔铁或螺钉 紧固在凹模底座上，楔铁紧 固方式简单、牢固，一般用 于整体凹模或由两块组成的 凹模。
螺钉紧固方法多用于三块以上的组合凹模，以便于调 整凸凹横之间的间隙。
轮廓为圆形的小型锻件 用压板固定切边凹模
为了保证凹模 有足够的强度， 确定凹模所允许 的最小壁厚Bmin 和最小高度Hmin 切边操作中，为 便于带夹钳料头 的锻件或多件模 锻的锻件平稳地 放人凹模，须在 凹模上增设钳口 部分。
锻件在成形过 程中，由于变形不 均匀所引起的附加 应力
（二）锻件的冷却方法 （1）在空气中冷却 （2）在干燥的灰、砂坑(箱)内冷却 （3）在炉内冷却 （三）锻件的冷却规范
制订锻件冷却规范的关键是冷却速度。 一般来说，合金化程度较低、断面尺寸较小、 形状比较简单的锻件，则允许的冷却速度快，锻 后可以在空气中冷却； 反之则须缓慢冷却(灰冷或炉冷)或分阶段冷却。