第七章 锻压成形工艺汇总
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
长轴类锻件，如台阶轴、曲轴、连杆、弯曲摇臂等(图7-12)；一 般为拔长、滚挤、预锻、弯曲、预锻、终锻成型。 盘类模锻件，如齿轮、法兰盘等(图7-13)。一般为镦粗、预锻、终 锻成型。
模锻工步确定以后，再根据已确定的工步选择相应的制坯模膛和模 锻模膛。
2）修正工序
切边； 冲孔； 校正； 热处理； 清理。
胎模结构可分为以下几类，如图所示。 • 1）摔模，用于锻造回转体锻件； • 2）扣模，用于平整侧面； • 3）套筒模，用于镦粗锻件； • 4）合模，用于锻造比较复杂的锻件。
a）摔模
b）扣模
c）开式套筒模
d）闭式套筒模
e）合模
图 胎模种类
二、固定模膛锻造成形
• • • • • 实质：是通过塑性变形迫使坯料在锻模模膛内 成形。 胎膜固定在自由锻锤上。 固定模膛成型工艺主要分为锤上模膛成型工艺 和压力机上模膛成型工艺。 锤上模锻成型用于大批量锻件生产。所用设备 有蒸汽-空气锤、无砧座锤、高速锤等。 压力机上模膛成型常用的设备有曲柄压力机、 摩擦压力机和平锻机、模锻水压机等。
二、制坯模膛
拔长模膛——用来减小坯 料某部分的横截面积，以增加 该部分的长度。分开式和闭式 两种。见图7-4 滚压模膛——用来减小坯 料某部分的横截面积，以增大 另一部分的横截面积。主要是 使金属按模锻件形状来分布。 分开式和闭式两种。见图7-5
弯曲模膛——对于弯曲的杆类模锻件，需用弯曲模膛 来弯曲坯料。
模膛的种类
终锻模膛
模锻模膛 预锻模膛 拔长模膛 制坯模膛 滚压模膛 弯曲模膛 切断模膛
模膛
第一节 模膛锻造形成
• 一、胎膜锻造形成
胎模锻造成型是在自由锻设备上，使用可移动的胎模 生产锻件的锻造方法。 胎膜不是固定在自由锻锤上，使用时放上去，不用时 取下来。 与自由成型相比，胎模成型具有较高的生产率，锻件 质量好，节省金属材料，降低锻件成本。 与模锻相比，节约了设备投资，简化了模具制造。但 生产率和锻件质量比模锻低，劳动强度大，安全性差，模 具寿命短，生产率低。 胎模锻适用于小型锻件的中小小批量生产，多用在没 有模锻设备的中小型工厂中。
第七章 锻压成形工艺
锻造成形
自由锻 模膛锻
模型锻造 — 将加热到锻造温度的金属坯料放在 具有一定形状的模锻模膛内受压、变形，获得锻 件的方法。
特点：
1）生产率高；2）锻件的尺寸精度和表面质量高； 3）材料利用率高； 4）可锻造形状较复杂的零件； 5）模具成本高、设备昂贵； 6）锻件不能任意大。一般不得超过150kg。
切断模膛——上模与下模的角部组成的一对刀口，用 来切断金属。
图7-6 弯曲和切断模膛
图7-7 弯曲连杆多模膛模锻过程
第三节 锤上模锻工艺设计
一、 模锻件图绘制
绘制模锻件图时应考虑的几个问题：
1)选择模锻件的分模面
①分模面应选在锻件的最大截面处；保证模锻件能从模 膛中取出 ②分模面的选择应使模膛浅而对称；上下两模沿分模面 的模膛轮廓一致，便于模锻制造。 ③分模面的选择应使锻件上所加敷料最少； ④分模面应最好是平直面。
三、模锻件结构工艺性
1. 模锻件必须具有一个合理的分模面，保证易于从锻模中 取出锻件，敷料消耗最少、锻模容易制造； 2. 为使金属容易充满模膛和减少工序，零件外形尽量简单、 平直和对称，避免薄壁、高筋、凸起等结构；
3. 模锻件上与捶击方向平行的非加工表面应设计出模锻 斜度；非加工表面所形成的角都应按模锻圆角设计。
第四节 压力机上模锻
（一）摩擦压力机上模锻
图7-17 摩擦压力机传动图
• 摩擦压力机是将飞轮旋转所积蓄的能量转化成金属的 变形能进行锻造的，属锻锤类锻压设备。其结构与传 动原理如图7-17所示。
摩擦压力机的工艺特点及应用范围
① 摩擦压力机带有顶料装置，可以用来锻造带长杆 类锻件，并可锻造小斜度或无斜度的锻件以及小余量、无 余量的锻件，节省材料。 ② 摩擦压力机具有模锻锤和曲柄压力机双重工作特 性，既具有模锻锤的冲击力，又有曲柄压力机与锻件接触 时间较长、变形力较大的特点。因此，既能完成镦粗、挤 压等成形工序，又可进行精锻、校正、切边等后续工序的 操作。
2)确定加工余量、公差和敷料
机械加工余量一般为：1~4mm 锻造公差一般取在±0.3～3 mm
3）设计模锻斜度
当模膛宽度b小而深度h大时， 模锻斜度要取大些。 外壁斜度：5~7
0
内壁斜度：7~12
0
4）设计模锻圆角
锻件上所有转Fra Baidu bibliotek处都应做成圆角 外圆角：r = 1.5~12mm
内圆角：R=（2~3）r
5）确定冲孔连皮
d<25mm的孔，一般不铸出或压出球形凹坑； d>25mm的孔，不能直接模锻，须在孔内保留一层连皮； 连皮厚度：当d=30~80mm，=4~8mm。 绘图时：粗实线表示锻件的形状；双点划线表示锻件的分模 面和零件的轮廓形状。
二、 模锻工步的确定及模膛种类的选择
1）工步 同一个模锻上的模锻工序称为模锻工步。要根据模锻件 的形状和尺寸来确定。
4. 避免设计深孔、多孔结构；图7-15中4-20mm孔不能 锻出。
5. 形状复杂、不易模锻的锻件应采用锻-焊组合工艺。 减少敷料，简化模锻工艺。
锻件的结构工艺性
避免锥体和斜面结构
几何体间的交接处 不应形成空间曲线
锻件的结构工艺性
截面变化大的锻件， 采用组合连接
自由锻件上不应设计 出加强筋、凸台、工字形截面
41
③ 摩擦压力机螺杆和滑块间为非刚性连接，承受偏心 载荷的能力较差，通常只能进行单模膛模锻，当偏心载荷不 大的情况下，也可布置两个模膛，但制坯需在其它设备上进 行。 ④ 摩擦压力机依靠摩擦带动滑块进行往复运动实现锻 压操作，传动效率及生产率较低，能耗较大。 ⑤ 打击速度低，可采用组合模具，降低生产成本，缩 短生产周期； ⑥滑块行程不固定，故工艺性广泛。 根据以上特点，摩擦压力机主要适用于中、小批量生 产中、小模锻件，特别适合模锻塑性较差的金属及合金如高 温合金和有色金属合金等。
第二节 锻模模膛及其功用
一、模锻模膛
1 .预锻模膛
预锻模膛的作用是：使坯料变形到接近于锻件的 形状和尺寸，终锻时，金属容易充满终锻模膛。同时 减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。
预锻模膛和终锻模膛的区别是前者的圆角和斜 度较大，没有飞边槽。
2. 终锻模膛
终锻模膛的作用是：是使坯 料最后变形到锻件所要求的形状 和尺寸，因此它的形状应和锻件 的形状相同。 终锻模膛的尺寸应比锻件 尺寸放大一个收缩量。钢件收 缩量取1.5% 沿模膛四周有飞边槽，用以增加金属从模膛中流出 的阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。 终锻后在孔内留下一薄层金属，称为冲孔连皮。
模锻工步确定以后，再根据已确定的工步选择相应的制坯模膛和模 锻模膛。
2）修正工序
切边； 冲孔； 校正； 热处理； 清理。
胎模结构可分为以下几类，如图所示。 • 1）摔模，用于锻造回转体锻件； • 2）扣模，用于平整侧面； • 3）套筒模，用于镦粗锻件； • 4）合模，用于锻造比较复杂的锻件。
a）摔模
b）扣模
c）开式套筒模
d）闭式套筒模
e）合模
图 胎模种类
二、固定模膛锻造成形
• • • • • 实质：是通过塑性变形迫使坯料在锻模模膛内 成形。 胎膜固定在自由锻锤上。 固定模膛成型工艺主要分为锤上模膛成型工艺 和压力机上模膛成型工艺。 锤上模锻成型用于大批量锻件生产。所用设备 有蒸汽-空气锤、无砧座锤、高速锤等。 压力机上模膛成型常用的设备有曲柄压力机、 摩擦压力机和平锻机、模锻水压机等。
二、制坯模膛
拔长模膛——用来减小坯 料某部分的横截面积，以增加 该部分的长度。分开式和闭式 两种。见图7-4 滚压模膛——用来减小坯 料某部分的横截面积，以增大 另一部分的横截面积。主要是 使金属按模锻件形状来分布。 分开式和闭式两种。见图7-5
弯曲模膛——对于弯曲的杆类模锻件，需用弯曲模膛 来弯曲坯料。
模膛的种类
终锻模膛
模锻模膛 预锻模膛 拔长模膛 制坯模膛 滚压模膛 弯曲模膛 切断模膛
模膛
第一节 模膛锻造形成
• 一、胎膜锻造形成
胎模锻造成型是在自由锻设备上，使用可移动的胎模 生产锻件的锻造方法。 胎膜不是固定在自由锻锤上，使用时放上去，不用时 取下来。 与自由成型相比，胎模成型具有较高的生产率，锻件 质量好，节省金属材料，降低锻件成本。 与模锻相比，节约了设备投资，简化了模具制造。但 生产率和锻件质量比模锻低，劳动强度大，安全性差，模 具寿命短，生产率低。 胎模锻适用于小型锻件的中小小批量生产，多用在没 有模锻设备的中小型工厂中。
第七章 锻压成形工艺
锻造成形
自由锻 模膛锻
模型锻造 — 将加热到锻造温度的金属坯料放在 具有一定形状的模锻模膛内受压、变形，获得锻 件的方法。
特点：
1）生产率高；2）锻件的尺寸精度和表面质量高； 3）材料利用率高； 4）可锻造形状较复杂的零件； 5）模具成本高、设备昂贵； 6）锻件不能任意大。一般不得超过150kg。
切断模膛——上模与下模的角部组成的一对刀口，用 来切断金属。
图7-6 弯曲和切断模膛
图7-7 弯曲连杆多模膛模锻过程
第三节 锤上模锻工艺设计
一、 模锻件图绘制
绘制模锻件图时应考虑的几个问题：
1)选择模锻件的分模面
①分模面应选在锻件的最大截面处；保证模锻件能从模 膛中取出 ②分模面的选择应使模膛浅而对称；上下两模沿分模面 的模膛轮廓一致，便于模锻制造。 ③分模面的选择应使锻件上所加敷料最少； ④分模面应最好是平直面。
三、模锻件结构工艺性
1. 模锻件必须具有一个合理的分模面，保证易于从锻模中 取出锻件，敷料消耗最少、锻模容易制造； 2. 为使金属容易充满模膛和减少工序，零件外形尽量简单、 平直和对称，避免薄壁、高筋、凸起等结构；
3. 模锻件上与捶击方向平行的非加工表面应设计出模锻 斜度；非加工表面所形成的角都应按模锻圆角设计。
第四节 压力机上模锻
（一）摩擦压力机上模锻
图7-17 摩擦压力机传动图
• 摩擦压力机是将飞轮旋转所积蓄的能量转化成金属的 变形能进行锻造的，属锻锤类锻压设备。其结构与传 动原理如图7-17所示。
摩擦压力机的工艺特点及应用范围
① 摩擦压力机带有顶料装置，可以用来锻造带长杆 类锻件，并可锻造小斜度或无斜度的锻件以及小余量、无 余量的锻件，节省材料。 ② 摩擦压力机具有模锻锤和曲柄压力机双重工作特 性，既具有模锻锤的冲击力，又有曲柄压力机与锻件接触 时间较长、变形力较大的特点。因此，既能完成镦粗、挤 压等成形工序，又可进行精锻、校正、切边等后续工序的 操作。
2)确定加工余量、公差和敷料
机械加工余量一般为：1~4mm 锻造公差一般取在±0.3～3 mm
3）设计模锻斜度
当模膛宽度b小而深度h大时， 模锻斜度要取大些。 外壁斜度：5~7
0
内壁斜度：7~12
0
4）设计模锻圆角
锻件上所有转Fra Baidu bibliotek处都应做成圆角 外圆角：r = 1.5~12mm
内圆角：R=（2~3）r
5）确定冲孔连皮
d<25mm的孔，一般不铸出或压出球形凹坑； d>25mm的孔，不能直接模锻，须在孔内保留一层连皮； 连皮厚度：当d=30~80mm，=4~8mm。 绘图时：粗实线表示锻件的形状；双点划线表示锻件的分模 面和零件的轮廓形状。
二、 模锻工步的确定及模膛种类的选择
1）工步 同一个模锻上的模锻工序称为模锻工步。要根据模锻件 的形状和尺寸来确定。
4. 避免设计深孔、多孔结构；图7-15中4-20mm孔不能 锻出。
5. 形状复杂、不易模锻的锻件应采用锻-焊组合工艺。 减少敷料，简化模锻工艺。
锻件的结构工艺性
避免锥体和斜面结构
几何体间的交接处 不应形成空间曲线
锻件的结构工艺性
截面变化大的锻件， 采用组合连接
自由锻件上不应设计 出加强筋、凸台、工字形截面
41
③ 摩擦压力机螺杆和滑块间为非刚性连接，承受偏心 载荷的能力较差，通常只能进行单模膛模锻，当偏心载荷不 大的情况下，也可布置两个模膛，但制坯需在其它设备上进 行。 ④ 摩擦压力机依靠摩擦带动滑块进行往复运动实现锻 压操作，传动效率及生产率较低，能耗较大。 ⑤ 打击速度低，可采用组合模具，降低生产成本，缩 短生产周期； ⑥滑块行程不固定，故工艺性广泛。 根据以上特点，摩擦压力机主要适用于中、小批量生 产中、小模锻件，特别适合模锻塑性较差的金属及合金如高 温合金和有色金属合金等。
第二节 锻模模膛及其功用
一、模锻模膛
1 .预锻模膛
预锻模膛的作用是：使坯料变形到接近于锻件的 形状和尺寸，终锻时，金属容易充满终锻模膛。同时 减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。
预锻模膛和终锻模膛的区别是前者的圆角和斜 度较大，没有飞边槽。
2. 终锻模膛
终锻模膛的作用是：是使坯 料最后变形到锻件所要求的形状 和尺寸，因此它的形状应和锻件 的形状相同。 终锻模膛的尺寸应比锻件 尺寸放大一个收缩量。钢件收 缩量取1.5% 沿模膛四周有飞边槽，用以增加金属从模膛中流出 的阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。 终锻后在孔内留下一薄层金属，称为冲孔连皮。