胎模在筒形件锻造时的应用
2.3 锻造工艺解析
机械制造工艺基础——锻压工艺
5、平锻机上模锻：
• 平锻机的主要结构与曲柄压力机相同。只因 滑块是作水平运动，故称平锻机。
机械制造工艺基础——锻压工艺
5、平锻机上模锻：
•平锻机上模锻的特点： （1）有两个分模面，可以锻出其他模锻方 法无法锻出的锻件。 （2）生产率高，400-900件/小时。 （3）锻件尺寸精确，表面粗糙度低。 （4）材料利用率达85-95%。 （5）非回转体及中心不对称的锻件较难锻 造。平锻机造价高。 （6）适合于带头部的杆类和有孔零件的模 锻成型。
机械制造工艺基础——锻压工艺
补充: 典型零件模锻工艺过程： （1）零件图纸的分析
（2）选择分模面
（3）确定锻孔
（4）确定模锻工序
（5）绘制锻件图
(6) 锻模设计
机械制造工艺基础——锻压工艺
（1）零件图纸的分析
• 汽车后闸传动杆零件，上下端面、四个大孔、 20.3孔的端面和8孔需机械加工，其余均需模 锻锻出。
机械制造工艺基础——锻压工艺
1、模锻件图的绘制：
4)锻模圆角： •所有两表面交角处都应 有圆角。一般内圆角半 径（R）应大于其外圆半 径（r）。 5)留出冲孔连皮： •锻 件 上 直 径 小 于 25mm 的孔，一般不锻出，或 只压出球形凹穴。
机械制造工艺基础——锻压工艺
1、模锻件图的绘制：
• 大于25mm的通孔，也不能直接模锻出通孔， 而必须在孔内保留一层连皮。 • 冲孔连皮的厚度s与孔径d有关，当d =30～ 80mm时，s =4～8mm。
机械制造工艺基础——锻压工艺
3.摩擦压力机上模锻
④ 摩擦压力机承受偏心载荷能力差，通 常只适用于单膛锻模进行模锻。对于形 状复杂的锻件，需要在自由锻设备或其 它设备上制坯。 •应用： 适合于中小件的小批生产。如铆钉、 螺钉、螺母、气门、齿轮和三通阀体等。
(推荐)锻压成形技术模型锻造PPT资料
锻压成形技术〔三）
童幸生 2019年8月
模型锻造
模锻与模锻的主要特点 生产上常用的模锻方法与设备 模锻模膛 模锻工艺规程的指定 胎模锻造
模锻与模锻的主要特点
模锻： 模型锻造是在锻压机器动力作用下，使坯
料在锻模模膛内被迫塑性流成形，从而获得 与模膛形状相符的锻件，简称模锻。
模锻与自由锻相比具有以下特点：
【热模锻的特点】
【平锻机上模锻】
而且可使锻件的金长属纤，维组模织分锻布更件为合的理，质进一量步提受高了到零件模的使锻用寿设命。备吨位的限制，一般在
胎1、模绘按制照模结锻构件型图式1：不5同0可k分g为以： 下。因此，模锻适用于大批量生产中小型锻
Hale Waihona Puke （ 1但〕2胎〕胎模模 模锻锻 锻件设 的的备 特尺投 点寸件到资 及精大 应度。广，用低锻 ：于在泛模锤成上汽应本模高锻车用，；生、。产准拖据备同拉统期长机，计模、锻，件飞的在质机量一受和到些模动锻工设力备业吨机位发的械限达制等，国一工般家在业1，50 k中g生以下，产。得的
为合理，进一步提高了零件的使用寿命。 胎模锻适用于中小批生产，它在没有模锻设备的工厂应用较为普遍。
与模锻相比，可利用自由锻设备组织各类锻件生产，胎模制造较简便。
这里介绍生产中常用的三种模锻工艺以及它的特点与应用：
胎模锻与自由锻相比，可获得形状较复杂、尺寸较为精确的锻件，节省了金属，提高了生产率。
（2〕模锻设备投资大，锻模成本高，生产准备同期 （1〕生产率高、可锻造形状较复杂、尺寸精确和表面较光洁的锻件，因而机械加工余量小，材料利用率高， 成本较低；
生产上常用的模锻方法与设备
胎模锻与自由锻相比，可获得形状较复杂、尺寸较为精 胎模锻是在自由锻设备上采用不与上、下砧相接的活动模具成型的方法称为胎模锻。
圆环类锻件锤上胎模锻工艺_孙国廷
收稿日期:2000—04—21作者简介:孙国廷,男,36岁,副总工程师圆环类锻件锤上胎模锻工艺264000 烟台铁姆肯有限公司 孙国廷 关键词 胎模锻 圆环类锻件 圆环类零件是指零件的高度不大于零件外径,且零件内径不小于外径的二分之一(图1a ),即H p ≤D p ,d p ≥0.5D p 。
圆环类锻件的锤上锻造工艺一般采用胎模锻,其特点是工艺简单易行,锻件的尺寸精度高,几何形状稳定。
因此,该类锻件的余量、公差可以取得小一些,从而减少原材料消耗,提高材料利用率。
图1 零件与锻件图(a )零件 (b )锻件1 工艺流程如图2所示,圆环类锻件锤上胎模锻工艺流程为:自由镦饼※初成形※再成形※焖制切离。
首先将加热好的料段在锤上自由镦粗,然后将镦粗后的料饼放入头遍模中,打实后连同头遍模一起翻到二遍模上,将工件翻入二遍模中,放正再打实,最后放入冲孔模中,用冲头将冲孔连皮冲掉,即完成锻件的生产。
图2 圆环类锻件胎模锻工艺流程(a )自由镦饼 (b )初成形 (c )再成形 (d )焖制切离2 胎模设计2.1 胎模材料选用在胎模设计过程中,胎模用钢的选用要考虑生产批量,如果批量较大,应选用热强性、红硬性及抗热疲劳性能好的热作模具钢,如头遍模、二遍模、冲孔模可选用5Cr MnMo 钢,热处理后硬度为HRC42～46。
冲头可选用3Cr2W8V 钢,热处理后硬度为HRC46～52,也可用5Cr MnMo 钢代替,热处理后硬度为HRC42～46。
压盖可选用45钢,热处理后硬度为HRC38～42;如果生产批量较小,如仅仅一二十件,头遍模、二遍模、冲孔模、冲头、压盖等可全部采用45钢,热处理后硬度为HRC38～42。
2.2 胎模尺寸设计如图3所示,胎模主要尺寸可按下列各式计算:图3 圆环类锻件胎模锻工具(a )头遍模 (b )二遍模 (c )冲孔模 (d )冲头 (e )压盖冲孔模:D c 1=D F ×1.01H c 2=H F ×1.01+H e 2D c 2=d d +0.7～1αc =0°30′～1°30′冲头: d d =d F ×1.01 αd =3°～7°压盖: D e 1=d d +0.7～1 d e 2=D c 1-0.2～0.7 H e 2=5～15 αe =αc二遍模:D b 1=D c 1-0.7～1.5D b 3=d d +1～1.5头遍模:D a =D b 2-0.7～1.5H a =H b +0.5～1d d =D a +40～603 工艺说明17成形技术———圆环类锻件锤上胎模锻工艺 (1)采用头遍模预制坯,是预锻,主要是为了使尽量多的金属坯料初成形,当二遍模再成形时,只有较少量的金属流动,起到整形的作用。
组合套模在锻造中的应用技术
１引言胎膜锻是在自由锻设备上使用通用工具和可移动的简易组合模具（胎模）来使金属成形的，所用胎模的外形和模膛都较简单，而且制造方便、成本低。
２胎模锻的变形过程２．１基本形成阶段即金属由开始变形到基本充满型槽为止这一过程，因为在此成型过程中变形抗力较小，自由度大，与模腔接触较少，摩擦阻力小，所以变形过程非常容易实现。
２．２基本充满阶段即金属由基本成形状态到完全充满型槽的过程。
由于金属坯料已基本上全部接触模槽，坯料的端面、表皮及心部，均已处于三向等压应力状态，而形变的区域逐渐减少，处于未充满处附近的两个刚性区域之间，而且由于变形区域的应力差值很小，所以这一形变阶段的变形抗力较上一阶段的变形抗力大得多。
２．３飞边形成阶段由于坯料已全部充满模腔，整个坯料基本上成为不变形的刚性体，故飞边的产生不容易实现。
但在实际生产过程中因为打击能量过大，坯料尺寸不精确，偶尔有形成横向飞边的现象产生。
飞边产生对胎模锻造有害无利，所以应避免飞边的产生，即在飞边形成前结束锻打[1]。
通过对上面各变形过程的叙述分析。
我们可以得出胎模锻造的以下几个特点：①整个锻造过程应在形成横向飞边前结束，在制定工艺时应该允许在模具分合处有少量的未充满，这样可以降低飞边的形成概率，并可提高锻模的寿命。
②坯料在锻造过程中始终与温度低得多的胎模呈包容状况，温降速度快，故胎模锻造时应最好在一次连续完成。
这样有利于模腔充分充满，并且可以改善锻模的受力状况。
３组合套模自由锻件的形状设计，一般应遵循下述原则：锻件的流线尽可能顺零件主应力方向分布，不被切断，无严重的涡流；截面突变尽可能小，而且平缓过渡；锻造各部分的锻造比相近。
在实际的生产过程中，通常我们会碰到下列类型的锻件：法兰类锻件；齿轮类锻件；异型锻件。
①法兰类锻件。
如图1所示为简单的法兰类锻件，在实际的生产过程中由于产品参数D 、d 、H 、h 的不同导致制作的胎模数量较大，制作成本上升，同时给模具管理带来一定难度。
胎模锻造
9
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
胎模锻造
胎模锻---在自由锻设备上使用 胎模生产锻件的工艺方法。
1
G:\课程资料\金属工艺学\ 机制动画\胎模锻.avi
G:\课程资料\金属工艺学\机 制动画\胎模锻工艺特点.avi
2
胎模锻造特点
胎模与自由锻比较: (1)操作简便．生产率高 (2)形状准确,尺寸精度高 (3)锻件在胎模内成形,组织致密, 纤维分布符合性能
4
1.制坯整形模
(1)漏盘---常用于旋转体锻件的局部锻粗和镦粗成形等。 (2)摔子---用于旋转体工件杆部的拔长。摔圆、摔台阶 和摔球等。 (3)扣模---用于非旋转体工件的成形,或为合模制坯。
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2.成形模
(1)筒模---锻模为圆筒形, 主要用于锻造回转体锻件. 又分开式筒 模．闭式筒模和组合筒模。 (2)合模---由上模和下模两部分组成,用于生产复杂 的非体锻件。
要求. 与锤上模锻比较: (1)设备价廉,并扩大自由锻的生产范围; (2)工艺操作灵活,可以局部成形; (3)胎模不固定在锻造设备上,结构简单,易制造,周期
短,可降低锻造成本. 缺点:胎模锻件尺寸 精度不如锤上模锻件高,工人劳动强
度大，生产率较低,模具易损坏.用于中小批量生产。
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胎模分类及应用
• 制坯整形模 • 成形模 • 切边冲孔模
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二.胎模锻造工艺设计
1.绘制锻件图
锻件图有:冷锻件图,热锻件图
(1)分模面 选择应能及时发现上下模的错移;金属
易充满模膛;提高金属利用率;制模方便
(2)加工余量及公差
一般单边余量<5
公差不超 过 0.3 1.5
2.坯料重量及尺寸计算
(1)坯料重量计算
什么叫胎锻？与模锻相比有何特点？
对焊是电阻焊的一种。对焊是把 焊件配成对接的接头，使其端面紧 密接触，利用电阻热加热至塑性状 态，然后迅速施加顶锻力完成焊接。
4、对焊特点与应用
一丶电阻对焊。工作原理：电阻对焊时，把两个被焊工件装在对 焊机的两个电极夹具上对正，夹紧，并施加预压力使两工件端面 压紧，然后通电。电流通过工件和接触处时产生电阻热，将两被 焊工件的接触处迅速加热至塑性状态，随后向工件施加较大的顶 锻力并同时断电，使接触处产生一定的塑性变形而形成接头。
特点：电阻对焊操作简便，接头外形较光滑，但焊前对被焊工
件表面清理工作要求较高，否则在接触面易造成加热不均，此外， 高温端面易发生氧化夹渣，品质不易保证。
应用：电阻对焊主要用于断面简单的圆形，方形等截面小的金
属型材的焊接。
电阻对焊法：
（a）初加压力
（b）通电加热
（c）断电，顶锻 （d）去除压力
4，对焊特点与应用
应用：闪光对焊常用于重要工件的焊接，既适用于相同
金属的焊接，也适用于一些特种金属的焊接。被焊工件可以 是直径小到0.01MM金属丝，也可以是断面达到20000MM ² 金属棒或金属板。
闪光对焊法：
谢谢
Make Presentation much more fun
特点： 闪光对焊的焊件端面加热均匀，工件端面的氧化
物及杂质一部分随闪光火花带出，一部分在最后顶锻力下随 液态金属挤出，即使焊前焊件端面品质不高，但焊接接头中 夹渣仍较少。因此，焊接接头品质好，强度高。闪光对焊的 缺陷是金属损耗多，工件尺寸需要留较大余量，由于有液体 金属挤出，焊后接头处有毛刺需要清理。
什么叫胎锻？与模锻相比有何特点？对焊定义， 工作原理，特点1.什么叫胎锻？
胎模锻造是在自由锻造设备上使用不固定在设 备的各种称为胎模的单膛模具，直接将已加热的坏 料（或用自由锻方法预锻成接近锻件形状），然后 用胎模终锻成形的锻造方法。它广泛应用于中，小 批量的中，小型锻件的生产。
自由锻与胎模锻技术
零件相邻台阶的直径 # 或高度 $ 台阶高度 ! 零件总长度 " ’ () () * +) +) * $#) $#) * $,) $,) * #)) #)) * #() #() * !$( !$( * -))
锻出台阶或凹档的最小长度 " ! * " ’ !$( !$( * ,!) (*+ ,!) * $))) .))) * $,)) $,)) * #()) ’ !$( !$( * ,!) + * $,!) * .))) $))) * $,)) $,)) * #()) ’ !$( !$( * ,!) $- * #! ,!) * $))) $))) * .,)) $,)) * #()) /) 0) $$) $-) $)) $-) $+) #-) $#) $,) #$) #/) !!) +) $)) $#) $,) #$) ,) +) $)) $#) $,) $-) $+) #-) !)) !,) 0) $$) $-) $+) #-) /) 0) $$) $-) $+) $,) #$) #/) !!) -)) $)) $#) $,) #$) #/) +) $)) $#) $,) #$) $+) #-) !)) !,) --) $$) $-) $+) #-) !)) 0) $$) $-) $+) #-) $#) $,) #$) #/) !!) $)) $#) $,) #$) #/) $-) $+) #-) !)) !,) $$) $-) $+) #-) !)) $#) $,) #$) #/) !!)
注： !钢锭倒棱的锻造比不计算在总锻造比内； 总锻造比等于分锻造比之乘积； "连续拔长或连续镦粗时， 总锻造比等于两次分锻造比之和， 并要求各次分锻造比不小于 &。 #两次镦粗拔长和两次镦粗间有拔长时，
锻造生产的特点及其应用.ppt
内部质量：
压实、焊合孔隙 性缺陷
锻透：打碎铸造 组织、弥散分布异 相质点，形成合理 的纤维组织：平行 于正应力，垂直于 剪应力
3.应用
农具 日用品 兵器 轮船 其他
二、锻造生产的特点及其应用
1.分类
自由锻（胎模锻）工艺灵活、
工具简单、锻件精度差、生产效率 低、操作水平要求高；适于单件小 批量生产。
模锻：工艺定型、生产效率高、工
具复杂、锻件精度高，专用设备多。适 于批量生产
特种锻造：专用设备、生产效
率高，只能生产某一类型产品； 适于大批量生产
2.锻件机械性能机械性能显著 Nhomakorabea高
锻造工艺
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(1)扣模 扣模 扣模用来对坯料进行全部或局部扣 以生产长杆非回转体锻件。 形，以生产长杆非回转体锻件。也可以为合模锻 造进行制坯。用扣模锻造时,坯料不转动 坯料不转动。 造进行制坯。用扣模锻造时 坯料不转动。
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(2)筒模 筒模主要用于锻造齿轮、 (2)筒模 筒模主要用于锻造齿轮、法兰盘等 盘类锻件。组合筒模由于有两个半模的结构， 盘类锻件。组合筒模由于有两个半模的结构，可 以锻出形状更复杂的胎模锻件， 以锻出形状更复杂的胎模锻件，扩大了胎模锻的 应用范围。 应用范围。
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胎模锻的特点
由于胎模结构较简单， 由于胎模结构较简单，可提高锻件的 精度，不需昂贵的模锻设备，扩大了自由 精度，不需昂贵的模锻设备，扩大了自由 锻生产的范围。 锻生产的范围。 但胎模易损坏， 但胎模易损坏，较模锻方法生产的锻 件精度低，劳动强度大， 件精度低，劳动强度大，故胎模锻只适用 没有模锻设备的中小型工厂中生产中小 于没有模锻设备的中小型工厂中生产中小 批量的锻件。 批量的锻件。
4
空气-蒸汽锤 自由锻设备之二 —— 空气 蒸汽锤
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自由锻设备之三 —— 水压机
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自由锻的基本工序之一 —— 拔长
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自由锻的基本工序之二 —— 镦粗
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自由锻的基本工序之三 —— 冲孔
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自由锻的基本工序之四 —— 扩孔
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锻 件 的 基 本 工 序 方 案
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自由锻的结构工艺性分析
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(3)合模 合模由上模和下模组成， (3)合模 合模由上模和下模组成，并有导 向结构，可以生产形状复杂、 向结构，可以生产形状复杂、精度较高的 非回转体锻件。 非回转体锻件。
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锻压锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或经过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，进而获取所需形状、尺寸和内部组织的制件的成形加工方法。
4.1 锻造锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获取拥有必定机械性能、必定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大构成部分之一。
经过锻造能除去金属在冶炼过程中产生的铸态松散等缺点，优化微观组织构造，同时因为保留了完好的金属流线，锻件的机械性能一般优于相同资料的铸件。
因此重要的机器零件和工具零件，如车床主轴、高速齿轮、曲轴、连杆、锻模、和刀杆等多数采纳锻造制坯。
锻造的工艺方法主要有自由锻、模锻和胎膜锻。
4.1.1 自由锻不受任何限制而自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，获取所需形状及尺寸和必定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。
1. 锻件的加热进行自由锻时，第一要对锻件加热，这是因为，金属资料在必定温度范围内，随温度的上涨其塑性会提升，变形抗力会降落，用较小的变形力就能使坯料稳固地改变形状而不出现破碎。
图 4-1 是锻件在锻造加热。
图 4-1锻件锻造加热锻造中锻件温度参数主要有始锻温度与终锻温度。
同意加热达到的最高温度称为始锻温度，停止锻造的温度称为终锻温度。
因为化学成分的不同，每种金属资料始锻和终锻温度都是不相同的。
加热锻件的设施主假如加热炉。
加热炉的使用燃料一般为焦炭、重油等，有的加热炉也采纳电能加热，典型的电能加热设施是高效节能红外箱式炉。
2.空气锤自由锻设施有空气锤和液压机等。
空气锤一般合适小型锻件的制造，而液压机则合用大型锻件的生产。
空气锤是由锤身、压缩缸、工作缸、传动机构、操控机构、落下部分及砧座等构成。
空气锤工作原理是：电动机经过减速机构和曲柄，连杆带动压缩气缸的压缩活塞上下运动，产生压缩空气。
当压缩缸的上下气道与大气相通时，压缩空气不进入工作缸，电机空转，锤头不工作，经过手柄或脚踏杆操控上下旋阀，使压缩空气进入工作气缸的上部或下部，推进工作活塞上下运动，进而带动锤头及上砥铁的上涨或降落，达成各样打击动作。
铝合金筒形机匣等温锻造模设计
具， 并借助 Ｄ Ｅ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ 一 ３ Ｄ软件对筒形机匣 的等温 闭式 时 间 ， 使坯料 一直处于再结 晶软化状态 ， 同时保证 了 模 锻一 工步法 进行 了数 值模 拟 ， 探 索一 工步 的可行 坯料在锻造过程 中各部位变形温度及温升基本一致 ， 性， 以简化工艺流程 。
ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ， Ｗｅ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｙ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ａ ｖ ｅ ａ ｆ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ １ ｍｍ／ ｓ
了等 温 锻 造 两 步 成形 方案 的 可行 性 ， 而所 探 索 的等 温 上端法 兰处生成毛刺 。为 了使在锻造过程 中产生 的
开式模锻一步成形方案的成形效果并不理想 ， 凸耳等 加工硬化有足够 的时间再结 晶软化 ， 等温锻造尽可能 处无 法 充满ｎ 。本文 经过 工艺研 究通 过重 新设计 模 的使用低 的变形速率 ， 为动态 回复再结 晶提供 充足的
模锻工 艺基础上 发展起来 的等温锻技术则 可以有效 较 薄。传 统方案为先正 挤后反挤最后挤压 法兰 的多 解决 这一 问题 。哈尔滨： ［ 业 大学单德斌教 授等人 曾 步成形方案 ， 工序较为复杂。本方案选用圆形 坯料采
对机匣等温锻方法做了相关探索与实验 ， 已成功论证 用 闭式模锻法一步成形 。成形过程中 ， 多余金 属可 由
方案， 利用 Ｄ Ｅ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ 一 ３ Ｄ 软件对该成形方案进行数值模拟， 获得 了较为优化 的Ｓ － 艺参数 ， 模
拟锻件成形 良 好， 达到 了理想效果 ， 为机 匣锻件的一步成形工艺提供理论 支撑 。 关键词 ： 筒形机 匣； 模具设计； 等温锻造 ； 数值模拟； 铝合金
胎模锻的应用及提高使用寿命途径
热裂
热裂
图 5 ZF15000 液压支架前梁缸底胎模（单位：mm）
热裂
热裂 R20 热裂
热裂 热裂
1°
椎352 拉应力
图 3 ZF13000 导向套胎模（单位：mm）
图 4 复合模
4）合理选择设备吨位。根据实际生产情况，选择 适中的锻造吨位，是非常必要的。吨位太大，模具直 接受外力，易产生机械裂纹，太小又易产生热裂。另 外，砧面磨损不平，使模具受力不均，也是产生机械 裂纹的因素。
第 34 卷
椎352
R3
30毅 R20
裂纹
10°
椎510
图 1 ZF13000 液压支架柱头（单位：mm）
椎130
升高，膜膛膨胀引起压应力，若超过弹性极限，将出 现塑性压缩变形，出模后，模具需要进行冷却降温， 这样反复循环，模具表面将逐渐疲劳产生细微的网 状裂纹（俗称龟裂）。裂纹通常容易产生在胎模突出 部分，突出部分容易急热急冷，这种反复循环，模具 表面将逐渐疲劳形成裂纹，叫做疲劳裂纹（见图 5、 图 6）。胎模使用的温度和润滑剂选择不当，则更容 易产生裂纹。热裂纹逐渐产生机械裂纹而使模具报 废，这种报废约占总报废模具的 15％~20％。
4）锻件在胎模槽中流动产生摩擦，致使内壁磨 损，甚至出现剥落，尤其是锻件表面氧化皮不易清 理，且不易对模具进行润滑。
5）胎模受上﹑下锤砧的打击使锻件成形，因锤砧 不平，形成附加应力，易造成胎模具磨损。
6）在使用中，模具温差变化大。胎模温度升高极 易变形，每锻完一件后，需进行冷却降温到 250~300 ℃ 后重新投入生产。 3 胎模锻的损坏形式
胎模锻虽然极大地提高了锻件质量，但模具设 计制作费用增加了锻件的成本，尤其在实际生产中 受到诸如力源破裂、疲劳裂纹、磨损、热变形等因此， 应根据现场经验，对几种损坏形式进行分析并制定 防止方法及对策途径，以便提高模具的使用寿命。
胎膜锻工艺流程
胎膜锻工艺流程
《胎膜锻工艺流程》
胎膜锻工艺是一种用于制造高强度、高塑性材料的成型方法。
它可以用于生产各种金属零件，如汽车零部件、航空发动机零部件、航天器零部件等。
胎膜锻工艺流程通常包括以下几个步骤：
第一步是材料准备。
在胎膜锻工艺中，通常使用金属坯料作为原材料。
这些坯料经过热处理，以提高其塑性和延展性，使得其更容易被锻造。
第二步是坯料预热。
在这一步骤中，坯料会被加热至一定温度，以保证其在后续锻造过程中能够保持良好的塑性和延展性。
第三步是模具设计和制造。
在胎膜锻工艺中，模具扮演着至关重要的角色。
一个好的模具可以确保最终产品的质量和精度。
模具通常由硬质合金制成，能够承受高温和高压的工作环境。
第四步是锻造操作。
在这一步骤中，预热的坯料被放入模具中，并在高温和高压的环境下进行锻造。
这个过程需要非常精密的控制和操作，以确保最终产品的质量和精度。
第五步是冷却和修整。
锻造完成后，产品需要经过冷却和修整的步骤。
冷却可以确保产品的结构和性能得到稳定，修整则可以让产品的外形更加精确。
通过以上几个步骤，胎膜锻工艺可以生产出高质量、高精度的金属零件，满足各种行业的需求。
该工艺流程在现代制造业中已经得到广泛应用，并在改善产品质量和提高生产效率方面发挥了重要作用。
胎 模 锻
金工实习
图1-22 合模
胎模锻
1.2 胎模锻件的工艺缺陷
原材料本身的缺陷、下料的缺陷、加热的缺陷、锻模 的缺陷、切边的缺陷、锻后热处理的缺陷和清理的缺陷等 是造成胎模锻件工艺缺陷的主要因素。胎模锻件的工艺缺 陷主要有错模、局部充不满、凹坑和残留毛刺等。
胎模锻
错模是锻造过程中由模具安装原因所造成的。局部充不 满是由于坯料体积过小或坯料放偏等原因致使锻件上的凸肋、 内外圆角等部位因模槽未充满而欠缺，此种缺陷一般无法进 行修正。凹坑是由于锻模槽中未清除的氧化皮被压入锻件中， 锻件被清理后氧化皮脱落而形成的。残留毛刺是由于切边模 的间隙过大或间隙不均匀，以及切边模刃口变钝等原因而导 致锻件切边后在分模面处出现的缺陷。毛刺过大时，通常使 用砂轮进行修磨。
金工实习
胎模锻
模锻是指在锻压设备动力作用下使坯料在锻模模膛中塑性流动， 从而获得锻件的锻造方法。模锻与自由锻相比较，具有生产率高、 尺寸精度高、材料利用率高、机械加工余量小、适用形状复杂锻件、 操作简便及劳动强度小等优点。但是模锻需采用专用的模锻设备， 投资大，生产准备周期长，锻模成本高，寿命低，工艺灵活性不如 自由锻。因此，模锻适用于中、小型锻件的大批量生产。
胎模锻
1. 扣模
扣模用来对非回 转体锻件扣形或制坯， 主要生产杆状非回转 体锻件，如图1-20所 示。
图1-20 扣模
胎模锻
2. 套筒模
套筒模为圆筒形锻模， 主要用于锻造齿轮、法兰 盘等回转体盘类锻件，如 图1-21所示。
图1-21 套筒模
胎模锻
3. 合模
合模通常由上模和下 模两部分组成，主要用于 生产形状复杂的非回转体 锻件，如连杆、叉形件等， 如图1-22所示。
按照所使用的设备不同，模锻可分为胎模锻、锤上模锻、压力 机上模锻等，这里生产中，在自由锻造设备上使用简 单的模具（即胎模）来生产模锻件的工 艺方法称为胎模锻。胎模锻一般采用自 由锻方法制坯，然后在胎模中终锻成形。 常用的胎模按其结构可分为扣模、套筒 模和合模三种类型。
胎具在机械零件加工过程中的应用
胎具在机械零件加工过程中的应用 申雪平 (晋煤集团金鼎煤机金沁公司 山西 晋城 048007 )摘要 在日常机械零件加工过程中，往往会遇到多种形状各异的工件，品种多、数量少，不能实现批量消费的现状制约了工作效率的进步。
本文重点介绍了几种胎具在车床和铣床上的应用，保证了加工质量，减少了辅助时间，进步了消费效率。
关键词 胎具 机械零件 加工 应用胎具是按产品规格、形状制造的模具，也叫胎模。
金沁公司主要服从于凤凰山经济共同体的安全生产，所加工的工件品种多、数量少，不能实现批量消费，这种现状制约了工作效率的进步。
为改变现状，针对矿用工件的特点，我们在确保加工质量的前提下，设计、应用了多种多样的胎具，减少了辅助时间，进步了消费效率。
一、胎具在车床上的应用（一）、以外圆配合端面定位的加工类零件1.不用胎具加工的缺点：原加工方法〔如图1所示〕。
卡盘轴孔内没有胎具，用卡盘的夹紧力和顶尖的轴向顶紧力加工销子，原材料伸出长短不好定长度尺寸，加工时卡盘夹不紧材料，容易在顶尖轴向力和车削力的作用下顶进轴孔，使材料外伸长度达不到加工销子外圆长度尺寸，需小吃刀量和车削力进展车削，加工效率太低，且容易出现车削部分长度误差，次品率高。
2.应用胎具加工的优点：在加工外圆类工件，如矿上用的销子种类繁多，且规格大小不一，由于我公司多是CA6140车床，孔径最大能穿过Φ50mm 以下的圆钢，加工Φ50mm 以上的销子，必须在下料时按工件实际长度下料，再对其进展加工。
多年的工作经历总结出，这类销子有一个特点，不管用多大直径的销，都必须在加工中一头打中心孔，用顶尖顶紧后加工。
〔如图2所示〕用一内胎外锥面与主轴内锥孔配合，内胎中心孔螺纹与顶丝螺纹配合，加工销子时，不管销帽宽度多少，都可以用可调顶丝调节长短来确定销帽加工长度，卡爪夹紧销帽部分，顶尖顶好工件材料右面中心孔，可以正确定位加工外圆，加工时不会出现因夹不紧原材料向轴孔内窜动的现象。
这种方法定位快，可以加大车削力，装夹方便，加工速度快，可以装不同大小长度的销，进步消费效率。
筒类锻件的锻造工艺
筒类锻件的锻造工艺马廷威;叶妮佳;王玉红;刘志华;马谦;刘巍【摘要】通过控制化学成分及制定合理的工艺路线,制造出合格的筒类锻件.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】2页(P47-48)【关键词】筒类锻件;锻造工艺;正回火【作者】马廷威;叶妮佳;王玉红;刘志华;马谦;刘巍【作者单位】中冶京诚(营口)装备技术有限公司,辽宁115004;中冶京诚(营口)装备技术有限公司,辽宁115004;中冶京诚(营口)装备技术有限公司,辽宁115004;渤海石油装备巨龙钢管南京公司,江苏210061;渤海石油装备巨龙钢管南京公司,江苏210061;中冶京诚(营口)装备技术有限公司,辽宁115004【正文语种】中文【中图分类】TG316筒形件是锻造行业中的一个重要种类。
随着我国重型装备制造业的发展，大型筒类零件的应用越来越多，这就给大型自由锻行业提供了难得的商机。
但是由于大型筒类零件的重量大，工艺复杂，锻造工序多，容易出现质量问题，也给锻造带来了很大的难度。
我公司订购了一种大型筒类件，材质为20SiMn，锻件的重量为52 890 kg，需要使用83 t钢锭生产，利用率为63.7%。
设备采用80 MN液压机，锻比为3.4。
锻件图见图1。
交货要求：(1)硬度≥140 HBW；(2)常温力学性能：Rm≥470 MPa，Rp 0.2≥260 MPa，A5≥16%，Z≥30%，AKV≥24 J；(3)超声检测按ASTM A 388 05执行。
图1 锻件图Figure 1 Forging drawing1 准备1.1 化学成分为了更好的控制锻件质量，在成本允许范围内尽可能降低S、P等夹杂。
内控化学成分要求见表1。
表1 锻件的化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of forging (mass fraction,%)CSiMnPSCu标准值0.16～0.220.60～0.801.00～1.30≤0.025≤0.025≤0.20内控值0.18～0.200.65～0.751.00～1.20≤0.020≤0.010≤0.201.2 冶炼及工艺路线为了保证顺利生产出合格的锻件，钢锭采用真空冶炼、真空浇注的方法，以提高钢水的纯净度，减少钢锭的偏析、缩孔等缺陷。
胎模锻的工艺
胎模锻的工艺
胎模锻是一种金属成形工艺，通过使用胎模来锻造金属制品。
下面是胎模锻的一般工艺流程：
1.材料准备：选择适合的金属材料，并将其加热至适当的温度，使其变得可塑。
2.胎模设计：设计胎模的形状和尺寸，根据所需要锻造的金属
制品的要求来确定。
3.胎模加热和涂油：将胎模加热至适当的温度，然后涂上润滑油，以便金属在锻造过程中顺利流动。
4.金属锻造：将加热之后的金属放入胎模中，施加适量的压力
和力量，使其根据胎模的形状进行变形。
5.冷却和退火：完成锻造后，金属制品需要进行冷却和退火处理，以去除内应力并提高其力学性能。
6.修整和整形：根据需要进行修整和整形，以确保金属制品的
形状和尺寸符合要求。
7.表面处理：对金属制品进行表面处理，如抛光、镀层等，以
提高其外观和耐蚀性。
8.质量检验：对锻造出的金属制品进行质量检验，检查尺寸精度、表面质量、力学性能等指标是否符合要求。
9.包装和发货：将符合要求的金属制品进行包装，然后进行发货。
胎模锻工艺可以应用于制造各种金属制品，如汽车零部件、铁路设备、船舶零部件、机械零部件等。
锻造生产的应用范围和特点.doc
锻造生产的应用范围和特点.doc 锻造生产虽然是一种古老的压力加工方法，但它具有其他压力加工方法所没有的特点，故仍起着相当重要的作用。
由于现代机械制造等工业的发展，冶金备件锻造方法更是在不断革新和进步。
在冶金联合企业中，尤其是优质钢冶金工厂中，冶金备件往往在建设轧钢车间的同时还建有锻钢车间。
这是因为很多种低塑性的优质合金钢锭大都需要经过锻造开坯后才能进行轧制。
在机械制造等工业中，对于负荷大、工作条件严格、强度要求很高的关键部件，只可用锻造方法制作毛坯后才能进行机械加工。
如大型轧钢机的轧辊、人字齿轮、汽轮发电机组的转子、叶轮、护环、巨大的水压机工作缸和立柱、机车轴、汽车和拖拉机的曲轴、连杆等，都是经锻造加工而成的。
至于重型机械制造中所要求重达150~200t以上的部件，冶金备件则更是其他压力加工方法望尘莫及的。
当前，汽车和拖拉机、造船、电站设备，以及新兴的航天和原子能工业的发展，对锻造加工提出了越来越高的要求，例如要求提供巨型的特殊锻件，冶金备件少经切削加工或不再经切削加工的精密锻件、形状复杂和机械性能极高的锻件等。
锻造与其他加工方法比较具有如下特点:高频感应焊管法的基本原理焊接时，筒形管坯从感应线卷中间通过，由于线圈中有高频电流通过，冶金备件产生高频由于高频感应焊接具有焊缝质量高，焊接速度快等优点，所以是目前生产中、小口径焊管的主要方法。
B高频感应焊管法(1)锻件质量比铸件高。
能承受大的冲击力，塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸件高甚至比轧件高，所以凡是一些重要的机器零件都应当采用锻件。
(2)节约原材料。
例如汽车上用的净重17kg的曲轴，采用乳制坯切削加工时，切屑要占轴重的89%，而采用模锻坯切削加工时，切屑只占轴重的30%,还缩短加工工时六分之十。
(3)生产效率高。
例如采用两部热模锻压力机模锻径向止推轴承，冶金备件可以代替30台自动切削机床;采用顶锻自动机生产M24螺帽时，为六轴自动车床生产率的17.5倍。
锻造模具作用
锻造模具作用
锻造模具是用于锻造工艺中加工和制造金属制品的重要工具。
它是通过设计、制造和组装各种元件来实现的，可以分为凸模、凹模、分模和配件等类型。
其作用主要有以下几点：
1. 控制金属流动和成形
锻造模具的最基本作用是控制金属的流动和成形，确保金属材料在成形过程中呈现出预期的形状和尺寸。
通过设计不同的模具型式和结构，可以使金属在不同的压力、形变和温度条件下得到合理分配和控制，从而逐步变形成所需要的形状。
2. 提高生产效率和质量
使用高质量的锻造模具可以有效提高生产效率和生产质量。
它可以实现大批量生产，同时减少废品率。
合理设计的锻造模具还能够减少金属材料的流失和浪费，提高生产利润。
3. 实现不同的锻造加工要求
锻造模具可以应用于不同的锻造加工要求。
通过不同的模具形式和结构设计，可以实现各类金属制品的成形加工，如轴承、连杆、齿轮等机械配件以及汽车零部件、电力设备等制品。
采用适当的模具材料和制造工艺，还能够为生产高强度、高精度的金属制品提供保障。
4. 减少成本
使用现代化的锻造模具技术，可以大幅降低制造模具的成本，同时还能在保证制品质量的前提下，实现生产成本的降低。
锻造模具的制造和使用还可以减少金属材料的浪费，从而减少生产成本。
总之，锻造模具在现代制造业中的作用不可忽视，它不仅是实现金属制品成型加工的重要工具，还是提高生产效率、降低成本、提升制品质量的关键。
因此，锻造模具的制造和使用已成为现代锻造工艺的重要组成部分。
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制 了下 料 的 重量 ， 减 小 了加 工 余 量 ， 不仅 降 低 了 工人 的劳 动 强度 和 锻造 成本 ， 也提 高 了锻件 的质 量 和效 率 。在工 作
中发现 很 多锻 件都 可 用胎 模 锻造 。 ０ 引言 ２ ． ２ 举例 说 明 ： 用胎 模 锻 造 １ １ ５ 士 。 × 巾７ ８ 土 。 ×１ １ ０ 士 ３ 我公 司是 专业 生 产采 煤机 的厂 家 ，随 着产 品 的创 新 、 的筒 形件 （ 如图 １ ） 首 先进 行镦 粗 、 冲孔、 拔长 ， 然 后 用胎 模 改 型。增 加 了衬 套在 产 品 中使用 ， 而衬 套 通 常是 由筒 形件 进行 整形 （ 胎 模 的尺 寸 要求如 图 ２） ， 拔 长时 筒 形件 要拔 至 加工 而成 的。 为 了提高质 量 ， 我们 公司 的衬 套都是经过 锻造 １ １ ５ ｍｍ 一１ ２ ０ ｍｍ ， 内孔 小于 ７ ８ ， 此时 筒 形件 的外 圆也 加 工 的。自由锻造 筒形 件是 比较 复杂 的 ， 技 术要 求较 高。 根 小于 １ １ ５ ， 这 样 就 很 容 易放 入胎 模 内 ， 然 后锤 击 筒 形 件 据 ２ Ｏ多年 的锻造 经验 ，我们 把 筒 形件锻 造 中整 形 的工序 与胎 模 高度 一 致 ， 再 放 入 配 套 中 子（ 如 图 ３） 进行锤击 ， 最 用 胎 模 完成 ， 不仅 提 高 了产 品 的粗糙 度 ， 同 时也 能 减 轻锻 后 取 出冲 子和 锻件 （ 如 图 ４） ， 锻 出的 筒形件 的尺 寸和 形状 件 的 重量和 加工 时 间。 （ 如 图 ５） 所示 。
胎模在筒形件锻 造时的应用
刊、 义报 （ 鸡西煤 矿机械有限 公司）
摘要 ： 以往 筒 形 件 都 是 按 传 统 工 艺 ， 用 自 由锻 造 锻 成 ， 锻 造 时 因 极 易加 工 ， 内孔和 外 圆 即光 滑 又 美 观 ， 又符合工艺要求。 工 序较 多 会 出现 很 多 问题 。 经 过 多 次 实验 ， 筒 形 件 批量 较 大 时 ， 在 整 经过 多 次 实验 证 明 ， 用胎 模 锻造 筒件缩 短 了整 形 时 间 ， 控 形 工 序 中 使 用 胎模 成形 工 艺 ，即 能 减 小 锻 件 的加 工 量 又 能降 低 锻 件 的重 量 ， 同 时提 高 了生 产 效 率 和 经 济 效 益。
象。 １ ． ３ 拔 长 ：把 芯 铁 穿入 中 心孔 ，锤 击 圆饼 件 成 六 方
形 ，反 复 翻 转进 行 拔 长。 倒 棱 时锤 击 过 重 会 产生 内孔 深 沟， 温 度低 时会 产 生纵 向裂纹 ， 孔 冲偏 则 会 出现壁 厚 不 均
匀。
图１
图２ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ ． ４ 整 形 时 发现 的 问题 ： 如果下料大时锻件就“ 肥 头
大 耳” 加 工 量大 ， 下 料小 时会 出现 局部 缺 肉， 无 加 工量 或报 废 。拔 长过 长平 整 后会 出现两端 外 圆小 中 间大 ， 内孔 中 间 尺 寸也 会增 大 ， 这时就 要滚 圆修 复 ， 再修 整 内外 圆。 拔 长 过 短 则会 出现两端 不平 ，修 整后 的锻 件两 端 内孔 外 圆大 ， 中 间 出现 卡 腰现 象 ， 用 马杠 扩孔 后 再 进行 修 复 ， 多数 筒 形 件 都 因倒 棱 时 留下 的 深沟 过 深 ， 简 单修 整 时 无 法 去掉 ， 只 能 图 ３ 缩 小 内孔 ， 加大 内孔加 工 量。 ３ 胎模 的 制作要 求 １ ． ５ 由于 自由锻造 筒 形件 表面 不光 滑 ， 外 圆有锤 击 留 ３ ． １ 胎 模 的设 计 必 须 达 到 下 的花纹 ， 内、 外 圆 的圆度 不规 整 ， 则 筒形件 要 求加 工量 较 大， 重量 也就增 加 ， 给下道 工序 增加 了难 度。 所 以就要 用胎 合格 锻 件 ，轻便 耐 用 ，制造 方 模解 决 自由锻造 出现 的 问题 。 便， 成本低 ， 操作 方便 ， 效 率高。 ３ ． ２ 胎 模 要 根 据 锻件 的 形 ２ 胎模 在筒 形件 锻造 的应 用 尺寸、 重量 、 生产量、 设 备 和 胎 模在 锻造 中 的使 用 非常 多 ， 它可 以在 多道 工序 或某 状 、 道 工序 中使 用 ， 下面 对胎 模在 筒 形件 整形 中的使 用和 所 制 模 能力 综 合 考 虑 ，最 主要 是
１筒形 件 自由锻 造存 在 的问题 筒形 件 锻 造 需要 镦粗 、 拔长、 冲孔、 整 形 四道工 序 ， 如
果锻造 不 合理 ， 每道 工序 都有 可 能出现 问题 。
１ ． １镦粗 ： 把 圆料镦成 圆饼 状。如 果 圆料 合格 ， 加 热均 匀， 镦粗 后不 会 出现 问题 ， 反 之就 会 出现 裂纹 或椭 圆 形。 １ ＿ ２ 冲孔 ： 在 圆饼 件 上 用 冲子 冲 出 中心 孔 ， 由于 加 热 不匀， 上 下钻 不 平 ， 冲子 放偏 等原 因 ， 会 出现 中 心孔偏 移 现
一
图４
保质 量 ， 增效 率 ， 降成本 。 ２ ． １胎模 在 筒形件 整 形工序 中使 用。把拔 长 后 不规 整 ３ ． ３ 确 定 胎 模 的 模 膛 和 外 的筒形 件 放 入胎 模 进 行锤 击 ，这 时筒 形 件和 胎 模 的高 度 形 尺 寸 ，以 及模 膛 的精 度和 表 致， 然 后 放入 配 套 的 冲子 ， 把 冲 子打 入 内孔 后 再从 另 一 面 粗 糙 度 ，模 膛 的精 度 按锻 件 图５ 端取出 ， 这 样 即把 内孔扩 冲到 要 求 的尺 寸 ， 同时 外 圆也 扩 要 求 的精 度制 造 ， 模 膛 的精 度 高 锻件 的质 量就 高 ， 越 易脱