第十二章 压力机模锻工艺及模具设计PPT课件
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第十二章 压力机模锻工艺及模具设计
表12-2 平锻件分类
（2）锻件图的制订 确定锻件图的原则和内容与锤上模锻相同，不同点如下： 1）热模锻压力机有顶出装置，锻件能方便地从深型腔内取出，分模面可 以灵活地选择。 2）锻件拔模斜度一般比锤上模锻件小一级。外斜度为3°～7°,内斜度 为7°～10°，或视孔的相对深度而定。当h＞0.75d时，采用两级拔模 斜度。
5）飞边槽的型式与锤上模锻相似，不同之处在于 仓部是开通的。如图12－4
图12-4 飞边槽的形式 a） 用于形状较复杂锻件 b）用于形状较简单锻件
（2）预锻工步设计：预锻工步设计原则与锤上模锻相似。设计时应着 重考虑以下几点：
1）预锻工步图的高度尺寸相应要比终锻大2～5mm，宽度尺寸比 终锻要小0.5～1mm，对高筋和凸出部分，取较大差值。
之比大于1.6～2时，应增加压扁工步。 （2）对断面有一定变化的锻件：断面变化不超过10％～15％时，采用压
肩~终锻或压肩~预锻~终锻。 （3）对截面变化大的锻件：采用其它设备制坯（辊锻、平锻、楔横轧、
空气锤等）或采用成型毛坯。 （4）对弯曲类锻件，是否需要采用弯曲工步与锤上模锻相同。 在热模锻压力机上模锻质量和尺寸较小的锻件时，可以采用多件模锻。
图12-18 整体式模锻
组合式锻模或镶块锻模结构，便于实现模具零件的标准化，中小批 量的生产多用此种形式。
图12-19 镶块式锻模
图12-20 用楔紧固模块
摩擦压力机上模锻，上下模的导向方式见图12－21、图12-22。
图12－21用导销导向
图12-22 凸凹模导向的结构型式 ａ） 圆柱面导向 ｂ） 圆锥面导向 ｃ） 喇叭形导向
（1）终锻工步设计：根据热锻件图设计的。与锤 上模锻相似，不同之处有以下几点：
1）上下模充满的难易程度差别不大，应考虑锻件 的定位和取出方便。
（2）锻件图的制订 确定锻件图的原则和内容与锤上模锻相同，不同点如下： 1）热模锻压力机有顶出装置，锻件能方便地从深型腔内取出，分模面可 以灵活地选择。 2）锻件拔模斜度一般比锤上模锻件小一级。外斜度为3°～7°,内斜度 为7°～10°，或视孔的相对深度而定。当h＞0.75d时，采用两级拔模 斜度。
5）飞边槽的型式与锤上模锻相似，不同之处在于 仓部是开通的。如图12－4
图12-4 飞边槽的形式 a） 用于形状较复杂锻件 b）用于形状较简单锻件
（2）预锻工步设计：预锻工步设计原则与锤上模锻相似。设计时应着 重考虑以下几点：
1）预锻工步图的高度尺寸相应要比终锻大2～5mm，宽度尺寸比 终锻要小0.5～1mm，对高筋和凸出部分，取较大差值。
之比大于1.6～2时，应增加压扁工步。 （2）对断面有一定变化的锻件：断面变化不超过10％～15％时，采用压
肩~终锻或压肩~预锻~终锻。 （3）对截面变化大的锻件：采用其它设备制坯（辊锻、平锻、楔横轧、
空气锤等）或采用成型毛坯。 （4）对弯曲类锻件，是否需要采用弯曲工步与锤上模锻相同。 在热模锻压力机上模锻质量和尺寸较小的锻件时，可以采用多件模锻。
图12-18 整体式模锻
组合式锻模或镶块锻模结构，便于实现模具零件的标准化，中小批 量的生产多用此种形式。
图12-19 镶块式锻模
图12-20 用楔紧固模块
摩擦压力机上模锻，上下模的导向方式见图12－21、图12-22。
图12－21用导销导向
图12-22 凸凹模导向的结构型式 ａ） 圆柱面导向 ｂ） 圆锥面导向 ｃ） 喇叭形导向
（1）终锻工步设计：根据热锻件图设计的。与锤 上模锻相似，不同之处有以下几点：
1）上下模充满的难易程度差别不大，应考虑锻件 的定位和取出方便。
锻压工艺讲解课件
锻造工艺参数
控制锻造工艺参数，如变形程度、锻造速度等， 保证产品质量。
冷却
冷却目的
将锻件快速冷却至室温，提高其 硬度和强度。
冷却方式
采用适当的冷却方式，如空冷、水 冷等，根据材料和产品要求选择。
冷却工艺参数
控制冷却工艺参数，如冷却速度、 时间等，确保锻件组织和性能符合 要求。
热处理
热处理目的
01
3
模锻锤的模具设计和制造较为复杂，且对原材料 的质量要求较高。
液压机
液压机是一种以液体压力为动力 源的锻压设备，通过液压系统将 油泵产生的压力传递到工作缸， 实现对金属坯料的加压和变形。
液压机具有较大的压力和较小的 冲击力，适用于精密、复杂和大
型锻件的加工。
液压机的结构较为复杂，制造成 本和维护成本较高。
核电、火电等领域的压 力容器和管道。
刀具、模具等精密零件 的制造。
锻压工艺的优缺点
优点 可制造出形状复杂、精度高的零件。
可提高金属的力学性能和耐腐蚀性能。
锻压工艺的优缺点
•Байду номын сангаас可实现批量生产，降低生产成本。
锻压工艺的优缺点
缺点 生产周期较长，不适合小批量生产。
需要大量的能源和原材料。 对设备和工艺要求较高，需要专业技术人员操作。
06
锻压工艺发展趋势与未来展望
锻压工艺发展趋势
高效化
随着科技的发展，锻压工艺正朝着高效化方向发 展。通过改进工艺流程、提高设备性能和优化生 产管理，实现更快速、高效的生产，提高生产效 率和产品质量。
绿色化
随着环保意识的提高，锻压工艺正朝着绿色化方 向发展。通过采用环保材料、优化工艺流程、降 低能耗和减少废弃物排放等措施，实现锻压生产 的环保和可持续发展。
控制锻造工艺参数，如变形程度、锻造速度等， 保证产品质量。
冷却
冷却目的
将锻件快速冷却至室温，提高其 硬度和强度。
冷却方式
采用适当的冷却方式，如空冷、水 冷等，根据材料和产品要求选择。
冷却工艺参数
控制冷却工艺参数，如冷却速度、 时间等，确保锻件组织和性能符合 要求。
热处理
热处理目的
01
3
模锻锤的模具设计和制造较为复杂，且对原材料 的质量要求较高。
液压机
液压机是一种以液体压力为动力 源的锻压设备，通过液压系统将 油泵产生的压力传递到工作缸， 实现对金属坯料的加压和变形。
液压机具有较大的压力和较小的 冲击力，适用于精密、复杂和大
型锻件的加工。
液压机的结构较为复杂，制造成 本和维护成本较高。
核电、火电等领域的压 力容器和管道。
刀具、模具等精密零件 的制造。
锻压工艺的优缺点
优点 可制造出形状复杂、精度高的零件。
可提高金属的力学性能和耐腐蚀性能。
锻压工艺的优缺点
•Байду номын сангаас可实现批量生产，降低生产成本。
锻压工艺的优缺点
缺点 生产周期较长，不适合小批量生产。
需要大量的能源和原材料。 对设备和工艺要求较高，需要专业技术人员操作。
06
锻压工艺发展趋势与未来展望
锻压工艺发展趋势
高效化
随着科技的发展，锻压工艺正朝着高效化方向发 展。通过改进工艺流程、提高设备性能和优化生 产管理，实现更快速、高效的生产，提高生产效 率和产品质量。
绿色化
随着环保意识的提高，锻压工艺正朝着绿色化方 向发展。通过采用环保材料、优化工艺流程、降 低能耗和减少废弃物排放等措施，实现锻压生产 的环保和可持续发展。
《锻造模具设计》课件
促进产业发展
模具设计作为制造业的重要基础，对于推动相关产业的发展具有重要意义，特别是在汽车 、航空、能源等领域，模具设计的技术水平和创新能力已经成为衡量一个国家制造业水平 的重要标志。
模具设计的流程
初步设计
详细设计
绘制图纸
审核与修改
根据产品需求和工艺要求，进 行初步的模具结构设计，确定 模具的基本布局和功能模块。
材料的强度决定了模具的承载能力和 抗变形能力，应根据锻造压力和模具 尺寸选择具有足够强度的模具材料。
韧性
材料的韧性决定了模具的抗冲击能力 和抗疲劳性能，应根据锻造工艺的要 求选择具有良好韧性的模具材料。
材料热处理与表面处理
热处理
通过改变模具材料的内部组织结 构，提高其力学性能和延长使用 寿命。常见的热处理工艺包括淬 火、回火、表面强化处理等。
《锻造模具设计》 PPT课件
目录
CONTENTS
• 锻造模具设计概述 • 锻造模具材料选择 • 锻造模具结构设计 • 锻造模具制造工艺 • 锻造模具应用实例
01 锻造模具设计概述
定义与特点
定义
锻造模具是用于金属材料成型的工具 ，通过模具的精确设计和制造，可以 实现金属材料的塑性变形，从而得到 所需形状和性能的零件。
表面处理技术
为了提高模具的耐磨性和抗腐蚀性， 需要进行表面处理，如喷涂、渗碳等 。
装配与调试技术
将各部件组装在一起，并进行调试， 需要采用合适的装配和调试技术，确 保模具工作正常、性能稳定。
模具制造中的常见问题及解决方案
加工精度不足
热处理变形
可以通过采用高精度加工设备和工艺来提 高加工精度。
可以采用先进的热处理技术和设备，控制 热处理过程中的温度和时间，减少热处理 变形。
模具设计作为制造业的重要基础，对于推动相关产业的发展具有重要意义，特别是在汽车 、航空、能源等领域，模具设计的技术水平和创新能力已经成为衡量一个国家制造业水平 的重要标志。
模具设计的流程
初步设计
详细设计
绘制图纸
审核与修改
根据产品需求和工艺要求，进 行初步的模具结构设计，确定 模具的基本布局和功能模块。
材料的强度决定了模具的承载能力和 抗变形能力，应根据锻造压力和模具 尺寸选择具有足够强度的模具材料。
韧性
材料的韧性决定了模具的抗冲击能力 和抗疲劳性能，应根据锻造工艺的要 求选择具有良好韧性的模具材料。
材料热处理与表面处理
热处理
通过改变模具材料的内部组织结 构，提高其力学性能和延长使用 寿命。常见的热处理工艺包括淬 火、回火、表面强化处理等。
《锻造模具设计》 PPT课件
目录
CONTENTS
• 锻造模具设计概述 • 锻造模具材料选择 • 锻造模具结构设计 • 锻造模具制造工艺 • 锻造模具应用实例
01 锻造模具设计概述
定义与特点
定义
锻造模具是用于金属材料成型的工具 ，通过模具的精确设计和制造，可以 实现金属材料的塑性变形，从而得到 所需形状和性能的零件。
表面处理技术
为了提高模具的耐磨性和抗腐蚀性， 需要进行表面处理，如喷涂、渗碳等 。
装配与调试技术
将各部件组装在一起，并进行调试， 需要采用合适的装配和调试技术，确 保模具工作正常、性能稳定。
模具制造中的常见问题及解决方案
加工精度不足
热处理变形
可以通过采用高精度加工设备和工艺来提 高加工精度。
可以采用先进的热处理技术和设备，控制 热处理过程中的温度和时间，减少热处理 变形。
《锻造模具设计》PPT课件
宁德职业技术学院
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机电工程系
第三节 终锻模镗设计
一.热锻件图
1.收缩率
为保证锻件冷却后符合冷锻件图的要求，热锻件图上尺寸 均在冷锻件图基础上加放收缩率。
2.绘制热锻件图
通常热锻件图形状和冷锻件图相似。热锻件图上圆角半径、
模锻斜度同于冷锻件图，锻件若有内孔，要在热锻件图上绘出
连皮形状并标明尺寸。在热锻件图上不绘出制件轮廓线，也不
• 第一节 锻模的分类及特点 • 第二节 锻件图设计 • 第三节 终锻模镗设计 • 第四节 预锻模镗设计 • 第五节 制坯模镗设计 • 第六节 锤锻模结构设计 • 第七节 机锻模设计
宁德职业技术学院
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机电工程系
第一节 锻模的分类及特点
一.锻模的分类
锻模的种类很多，通常锻模是按制造设备来分类，可分为 胎膜、锤锻模、机锻模、平锻模、辊锻模等。
宁德职业技术学院
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24
机电工程系
3.机锻模
在机械压力机上使坯料成形为模锻件或其半成品的模具称 为机械压力机锻模，简称机锻模。
宁德职业技术学院
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25
机电工程系
4.平锻模
在水平锻造机上使坯料成形为模锻件或其半成品的模具称 平锻模。平锻机的工作特点是有两个分型面，主滑块在水平方 向运动，有坯料夹持定位装置。
宁德职业技术学院
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26
机电工程系
5.滚锻模
在辊锻机上将坯料纵轧成形的扇形 模具称为滚锻模。辊锻工艺的生产特点 是生产率比锤上模锻高5~10倍，节约金 属材料，劳动条件好，比较容易实现机 械化、自动化。
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锻造工艺与模具设计-绪论39页PPT
锻造工艺与模具设计
谢利
xlustb163
材料工程学院
1
课程简介
一、本课程的性质
研究如何利用各种锻造方法有效地控制锻件的成型和 内部组织性能生产出高质量锻件的一门技术学科。
二、本课程的任务
(1)基本掌握自由锻工艺设计、模锻工艺设计和锻模设计 的方法； (2)具有初步的进行锻造工艺分析的能力； (3)具有初步分析和解决锻件质量问题的能力.
锻件的重量小的不到1公斤
大的可达几百吨
单件小批量生产
大批量生产。
19
缺点：
1)模具成本高，加工周期长
2)受锻造设备吨位的限制
一个解放车发动机的六拐曲轴的模锻需要12500吨 压力机；飞机上的模锻件则需要3万吨甚至8万吨压 力机才能实现.
2019年12月11日，由 我国自主设计研制的世 界最大模锻液压机，在 四川德阳中国第二重型 机械集团进入调试阶段 ，于2019年4月10日投 入试生产。这台8万吨 级模锻液压机，地上高 27米、地下15米，总 高42米，设备总重2.2 万吨。
[3]夏巨谌.典型零件精密成形[M]. 北京：机械工业出版 社，2019.
[4]李云江..特种塑性成形[M]. 北京：机械工业出版社， 2019.
3
课堂讨论
题目:(1)锻造模具在国民经济和国防建设中的作用 ；(2)锻造模具国内外的发展现状；……
形式：两个班分成6个小组，自选讨论题目，查阅 相关资料，做成PPT，推举一人上台汇报演讲，控 制时间为10min；
锻件力学性能和表面质量受操作工人的影响较大 ，不易保证，生产效率低。
24
自由锻还可以借助简单的模具进行锻造，称胎 模锻;
胎模锻造是把加热好的坯料用自由锻方法预锻 成近似锻件的形状，然后在自由锻设备上用胎 模终锻成形（形状简单的锻件可直接把坯料放 入胎模内成形.
谢利
xlustb163
材料工程学院
1
课程简介
一、本课程的性质
研究如何利用各种锻造方法有效地控制锻件的成型和 内部组织性能生产出高质量锻件的一门技术学科。
二、本课程的任务
(1)基本掌握自由锻工艺设计、模锻工艺设计和锻模设计 的方法； (2)具有初步的进行锻造工艺分析的能力； (3)具有初步分析和解决锻件质量问题的能力.
锻件的重量小的不到1公斤
大的可达几百吨
单件小批量生产
大批量生产。
19
缺点：
1)模具成本高，加工周期长
2)受锻造设备吨位的限制
一个解放车发动机的六拐曲轴的模锻需要12500吨 压力机；飞机上的模锻件则需要3万吨甚至8万吨压 力机才能实现.
2019年12月11日，由 我国自主设计研制的世 界最大模锻液压机，在 四川德阳中国第二重型 机械集团进入调试阶段 ，于2019年4月10日投 入试生产。这台8万吨 级模锻液压机，地上高 27米、地下15米，总 高42米，设备总重2.2 万吨。
[3]夏巨谌.典型零件精密成形[M]. 北京：机械工业出版 社，2019.
[4]李云江..特种塑性成形[M]. 北京：机械工业出版社， 2019.
3
课堂讨论
题目:(1)锻造模具在国民经济和国防建设中的作用 ；(2)锻造模具国内外的发展现状；……
形式：两个班分成6个小组，自选讨论题目，查阅 相关资料，做成PPT，推举一人上台汇报演讲，控 制时间为10min；
锻件力学性能和表面质量受操作工人的影响较大 ，不易保证，生产效率低。
24
自由锻还可以借助简单的模具进行锻造，称胎 模锻;
胎模锻造是把加热好的坯料用自由锻方法预锻 成近似锻件的形状，然后在自由锻设备上用胎 模终锻成形（形状简单的锻件可直接把坯料放 入胎模内成形.
《曲柄压力机模锻》课件
航空航天领域
随着航空航天工业的发展，曲柄 压力机模锻技术将在制造高性能 、高精度的航空航天部件方面发 挥重要作用。
汽车工业领域
曲柄压力机模锻技术将广泛应用 于汽车工业领域，制造高性能、 高强度的汽车零部件。
能源领域
随着新能源和可再生能源的发展 ，曲柄压力机模锻技术将在制造 高效、可靠的能源设备方面发挥 重要作用。
兵器制造
在兵器制造领域，曲柄压力 机模锻用于生产坦克、装甲 车等重型装备的关键零部件 。
02
曲柄压力机模锻的工作原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
曲柄压力机的结构组成
曲柄轴
是曲柄压力机的主要工作机构，通过连杆与 滑块连接，实现滑块的往复运动。
连杆
连接曲柄轴和滑块，传递动力，使滑块做往 复运动。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
曲柄压力机模锻的定义
曲柄压力机模锻是一种金属加工工艺，利用曲柄压力机作为主要设备，通过模具 对金属坯料施加压力，使其发生变形，从而获得所需形状和性能的锻件。
曲柄压力机模锻过程中，金属坯料在模具的限制下产生塑性变形，通过模具的型 腔形成所需的锻件形状。
工艺标准
制定和执行严格的工艺流程，确保生产过程中的 每一步都符合要求。
成品标准
设定模锻成品的各项性能指标，如强度、韧性等 ，确保成品满足设计要求。
曲柄压力机模锻的质量检测方法
外观检测
通过目视或简单的测量 工具检查模锻件外观是
否符合要求。
尺寸检测
使用测量工具测量模锻 件的各项尺寸参数，确
保其符合设计要求。
滑块
是曲柄压力机的工作部分，用于对金属坯料 进行模锻。
锻造工艺过程及模具设计 ppt课件
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2.铸造
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3.压铸
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4.注塑
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压铸和注塑的发展100多年的历史。
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从工艺的角度谈区别
1.锻造
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除上述切割方法外，还有等离子切割法、电子束切割法、阳极切割法等。
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2.3 模锻时的润滑 ①锻造时为什么要润滑? ②润滑剂的分类? （传统的润滑剂、新型的
润滑剂）
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第二章 锻前加热
3.1 一般加热方法 金属材料锻前加热的目的：
是为了提高金属的塑性，降低变形抗力，以利于 锻造和获得良好的锻后组织。
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第一章 概述
1.2 锻造生产的发展过程 ① 模锻件的数量增加,自由锻造的数量减少; ② 材料利用率; ③ 模锻的流程; （备料………校正） ④ 20世纪锻造的基本发展情况?
第十二章压力机模锻工艺及模具设计
第十二章压力机模锻工艺及模具设计压力机模锻是一种常见的金属加工工艺，广泛应用于航空航天、汽车制造、军工等领域。
本章将介绍压力机模锻工艺及模具设计的相关内容。
一、压力机模锻工艺1.模锻概述模锻是利用压力机将金属材料在闭合型模具中进行变形加工的一种工艺。
通过施加压力，金属材料在模具的作用下发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的零件。
2.工艺步骤（1）模具准备：制作和安装所需的闭合型模具。
（2）原料准备：选择适合的金属材料，进行预处理，包括加热、清理等。
（3）加热：将金属材料加热至所需的温度，以改变其组织结构和塑性。
（4）装料：将加热后的金属材料放入模具中。
（5）锻造：通过压力机施加压力，使金属材料发生塑性变形，填充模具腔内。
（6）冷却：经过锻造后，将模具中的金属材料冷却至室温，固化成零件。
（7）取出零件：将固化完成的零件从模具中取出。
3.工艺优点（1）能够生产精度高、尺寸稳定的零件。
（2）生产效率高，适合大批量生产。
（3）材料利用率高，产生的废料少。
（4）能够加工复杂形状的零件，适用范围广。
二、模具设计1.模具结构压力机模锻使用的模具一般采用闭合型结构，包括上、下模具、填料板、顶出装置等。
填料板上有零件形状的凹模腔，也可以配合上模具有凸模来实现复杂形状的锻造。
2.模具材料模具材料一般要求具有较高的硬度、耐磨性和热稳定性。
常用的模具材料有合金工具钢、高速钢等。
3.模具设计考虑因素（1）零件形状和尺寸：根据零件的形状和尺寸确定模具的凹模腔形状和尺寸。
（2）锻造温度：根据锻造温度选择合适的模具材料和冷却方式。
（3）填充性能：模具的凹模腔及填料板需要保证足够的填充性能，以确保金属材料能够充分填充模具腔。
三、总结压力机模锻工艺及模具设计是一种重要的金属加工工艺，具有广泛的应用。
通过合理选择模具材料、设计合适的模具结构和凹模腔形状，能够实现高效、高质量的零件生产。
模锻工艺在实践中需要根据不同的零件形状和要求进行调整和改进，以满足不同领域的应用需求。
第十二章 压力机模锻工艺及模具设计PPT课件
表12-2 平锻件分类
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
图12－7 封闭式毛坯型腔
2）开启式镦粗：在两个平面内进行镦粗，为便于在预锻时定位，在镦粗平面 上做成一定的凹槽。（如图12－8所示）能清除坯料侧面的氧化皮。
一般多采用开启式镦粗。
图12－8 敞开式毛坯模槽
六、确定坯料尺寸
与锤上模锻相同（参照锤上模锻）。
七、锻模结构
（一）模架（夹持器）
模架：是通用的，由上下模板﹑导柱﹑导套、顶出装置、以及安装 （紧固）调整镶块用的零件等组成。 有两种模架形式：
（1）终锻工步设计：根据热锻件图设计的。与锤 上模锻相似，不同之处有以下几点：
1）上下模充满的难易程度差别不大，应考虑锻件 的定位和取出方便。
2）压机在一次行程中充满型腔，在型腔的深处， 需设计排气孔，孔径约为1.2～2mm。
3）压机有顶杆装置，顶杆与金属接触部分起型腔 的作用。
4）直径小于26mm的孔，一般不冲出。需冲孔时， 连皮厚度通常取S=6～8mm。
图12－13镶块中顶出器的配置 ａ） 顶在飞边上 ｂ） 顶在连皮上 ｃ）采用两个顶出器顶出 ｄ） 顶在锻件本体上
（四）排气孔
1、在终锻型腔中应开有排气孔。 2、孔径：一般φ1.2～φ2mm，孔深为20～30mm，与直径为φ8～20mm的 孔相连直至镶块底部。
3、位置：在金属最后充填的地方。
第二节 摩擦压力机模锻艺及模具设计
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
图12－7 封闭式毛坯型腔
2）开启式镦粗：在两个平面内进行镦粗，为便于在预锻时定位，在镦粗平面 上做成一定的凹槽。（如图12－8所示）能清除坯料侧面的氧化皮。
一般多采用开启式镦粗。
图12－8 敞开式毛坯模槽
六、确定坯料尺寸
与锤上模锻相同（参照锤上模锻）。
七、锻模结构
（一）模架（夹持器）
模架：是通用的，由上下模板﹑导柱﹑导套、顶出装置、以及安装 （紧固）调整镶块用的零件等组成。 有两种模架形式：
（1）终锻工步设计：根据热锻件图设计的。与锤 上模锻相似，不同之处有以下几点：
1）上下模充满的难易程度差别不大，应考虑锻件 的定位和取出方便。
2）压机在一次行程中充满型腔，在型腔的深处， 需设计排气孔，孔径约为1.2～2mm。
3）压机有顶杆装置，顶杆与金属接触部分起型腔 的作用。
4）直径小于26mm的孔，一般不冲出。需冲孔时， 连皮厚度通常取S=6～8mm。
图12－13镶块中顶出器的配置 ａ） 顶在飞边上 ｂ） 顶在连皮上 ｃ）采用两个顶出器顶出 ｄ） 顶在锻件本体上
（四）排气孔
1、在终锻型腔中应开有排气孔。 2、孔径：一般φ1.2～φ2mm，孔深为20～30mm，与直径为φ8～20mm的 孔相连直至镶块底部。
3、位置：在金属最后充填的地方。
第二节 摩擦压力机模锻艺及模具设计
锻模设计含实例ppt课件.ppt
第三节 制坯工步的选择
制坯使坯料变成易于终锻成形的毛坯。包括镦 粗、拔长、卡压、滚挤、弯曲和扭转等
一、 圆饼类锻件
采用镦粗制坯或成形镦粗制坯。
锻件
毛坯
轮毂较矮
轮毂较高
轮毂高，凸缘大 有内孔，采用成形镦粗
中间毛坯尺寸满足： 中间毛坯尺寸满足： 中间毛坯尺寸满足：
D1＞D镦＞D2
（D1＋D2）/2＞D镦＞D2
三、预锻模膛设计（终锻模膛尺寸相应增、 减）
1、 模膛的宽与高
若终锻时以镦粗为主， 预锻模膛的高度应比终 锻模膛大2～5mm，宽度应小1～2mm。一般不
设飞边槽。预锻模膛的横截面积F预 应比终锻模 膛相应处截面积F终大1%～3%，或按下式计算：
F预=F终+（0.2～1）F飞
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
５、 叉形锻件的预锻模膛设计
叉间距离不大时，必须在预锻模膛中使用劈料台。 依靠劈料台把金属挤向两侧，流入叉部模膛内。
一般情况下采用图中a型；当α＞45°，叉部较窄
时，可使用b型，有关尺寸如下：
A=0.25B 8＜A＜30；h=(0.4～0.7)H；
α=10°～45°
劈料台
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
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第十二章 压力机模锻工艺及模具设 计
热模锻压力机模锻工 艺及模具设计
摩擦压力机模锻艺 及模具设计
平锻机上模锻工艺及模 具设计
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第一节 热模锻压力机模锻工艺 及模具设计
一、热模锻压力机上模锻的工艺特点
1. 热模锻压力机滑块行程一定，速度慢，不能实 现逐步变形，易形成很大的飞边，型腔深处充不满。 对于形状复杂锻件，必须经过制坯工步。
Ø 压板式模架（图12-9） Ø 键式模架（图12-10）
（1）压板式模架：采用斜面压板来 压紧镶块。特点：镶块紧固钢性大， 结构较简单，但通用性小，镶块拆装 困难，不能翻新。图12-9为三型腔、 矩形镶块、斜面压板式热模锻压力机 模架。
图12-9三型腔矩形镶块模具结构 １—上模座 ２—下模座 ３—预锻模镶 块 ４—终锻模镶块 ５—制坯模镶块
图12-6 几种预锻工步的错误设计方法 ａ）终锻工步图 ｂ）预锻工步图
的下部和终锻不吻合 ｃ） 预锻工步 图的轮缘内径过大
（3）镦粗工步设计，其镦粗形式如下： 1）封闭式镦粗(如图12－7)：在型腔内镦粗。坯料经封闭式镦
粗，更接近于预锻（或终锻）工步图，从而改善金属在预锻（或终 锻）型腔中的流动。但氧化皮不易清除。要求模锻前加热质量高或 事先清除氧化皮。
2. 在热模锻压力机上采用拔长、滚挤时需要在其 它设备上进行。
3. 为了获得精度高的锻件，采用电加热或少、无 氧化加热，或者有效清除氧化皮。
4. 热模锻压力机导向精度高，能锻出精度高的锻 件。型腔采用镶块制作的，更换方便，节约模具钢。
5.热模锻压力机上模锻时，坯料表面的氧化皮不 易去除。
热模锻压力机结构简图
之比大于1.6～2时，应增加压扁工步。 （2）对断面有一定变化的锻件：断面变化不超过10％～15％时，采用压
肩~终锻或压肩~预锻~终锻。 （3）对截面变化大的锻件：采用其它设备制坯（辊锻、平锻、楔横轧、
空气锤等）或采用成型毛坯。 （4）对弯曲类锻件，是否需要采用弯曲工步与锤上模锻相同。 在热模锻压力机上模锻质量和尺寸较小的锻件时，可以采用多件模锻。
2）预锻工步的体积要比终锻工步略大，金属应合理地分配，避免 终锻时产生摺纹。对于冲孔件，当孔径不大时，如图12-5a所示。当孔径 较大时，如图12-5b所示。
图12-5 预锻冲孔 a） 孔径不大时 b）孔径较大时
3）在预锻工步图中，某些部位的形状尺寸与终锻工步应基本吻 合，以便在终锻时更好地定位和防止形成摺纹。以齿轮为例：
（2）锻件图的制订 确定锻件图的原则和内容与锤上模锻相同，不同点如下： 1）热模锻压力机有顶出装置，锻件能方便地从深型腔内取出，分模面可 以灵活地选择。 2）锻件拔模斜度一般比锤上模锻件小一级。外斜度为3°～7°,内斜度 为7°～10°，或视孔的相对深度而定。当h＞0.75d时，采用两级拔模 斜度。
图12-3 多件模锻示例 a） 交错排列法 b）一字排列法
五、工步设计与坯料尺寸计算
热模锻压力机模锻型腔的设计过程和方法：与锤锻模基本相同。 压力机模锻中较多使用预锻工步，除了设计热锻件图外，还要设计各 工步的毛坯变形图，通常称为“工步图”，用来制造各个型腔。这个 过程称为工步设计。
以第Ⅰ类锻件为例，概述工步设计的原则和过程。
１—电动机 ２—小带轮 ３—大带轮 ４—中间轴 ５—小齿轮 ６—大齿轮 ７—摩擦离合器 ８—曲柄 ９—连杆
10—象鼻形滑块 11—楔形工作台 12—下顶杆 13—斜楔 14—下顶出机构
15—带式制动器 16—凸轮
二、锻件的分类与锻件图的制订
（1）锻件的分类 根据模锻工艺特点将锻件分类（见表12－1）
图12-2 孔壁模锻两级斜度
三、选择设备吨位
1、确定热模锻压力机的吨位： 根据锻件的锻造压力F： F＝（6.4～7.3）A 2、选择压力及吨位时需要注意：
（1）热模锻压力机的使用吨位最好不大于公称吨位的80％，有 利于防止过载，提高锻件质量，减少设备的修理量。（2）生产实践 表明，闷车往往在预锻过程中发生，在选用设备吨位时应予注意。。
６—楔形固定板 ７—螺栓
2．键式模架（如图12－10） 通用性很高，一副模架可以适应各种不同尺寸的锻件及不同形状（圆形或
矩形）的镶块；镶块的装拆和调整轻便，可以快速更换、翻新。但垫板和键 等零件加工精度要求较高，镶块紧固的刚性较差。
图12-10 四工位、二顶出器键式模架结构 １—镶块 ２—压板 ３—中间垫板 ４—底层垫板
5）飞边槽的型式与锤上模锻相似，不同之处在于 仓部是开通的。如图12－4
图12-4 飞边槽的形式 a） 用于形状较复杂锻件 b）用于形状较简单锻件
（2）预锻工步设计：预锻工步设计原则与锤上模锻相似。设计时应着 重考虑以下几点：
1）预锻工步图的高度尺寸相应要比终锻大2～5mm，宽度尺寸比 终锻要小0.5～1mm，对高筋和凸出部分，取较大差值。
四、工步选择
1．第Ⅰ类锻件的工步选择，见表12-1 （1）按外形复杂程度来选择工步。 （2）选择原则与锤上模锻相比不同点：常采用预锻工步和挤压工步。 （3）常用的工步：镦粗、挤压、预锻、终锻。
2．第Ⅱ类锻件的工步选择，选择原则见表12-1。 （1）断面变化小的锻件： 终锻或预锻~终锻。当此锻件宽度与毛坯直径
（1）终锻工步设计：根据热锻件图设计的。与锤 上模锻相似，不同之处有以下几点：
1）上下模充满的难易程度差别不大，应考虑锻件 的定位和取出方便。
2）压机在一次行程中充满型腔，在型腔的深处， 需设计排气孔，孔径约为1.2～2mm。
3）压机有顶杆装置，顶杆与金属接触部分起型腔 的作用。
4）直径小于26mm的孔，一般不冲出。需冲孔时， 连皮厚度通常取S=6～8mm。
图12－7 封闭式毛坯型腔
2）开启式镦粗：在两个平面内进行镦粗，为便于在预锻时定位，在镦粗平面 上做成一定的凹槽。（如图12－8所示）能清除坯料侧面的氧化皮。
一般多采用开启式镦粗。
图12－8 敞开式毛坯模槽
六Байду номын сангаас确定坯料尺寸
与锤上模锻相同（参照锤上模锻）。
七、锻模结构
（一）模架（夹持器）
模架：是通用的，由上下模板﹑导柱﹑导套、顶出装置、以及安装 （紧固）调整镶块用的零件等组成。 有两种模架形式：
热模锻压力机模锻工 艺及模具设计
摩擦压力机模锻艺 及模具设计
平锻机上模锻工艺及模 具设计
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第一节 热模锻压力机模锻工艺 及模具设计
一、热模锻压力机上模锻的工艺特点
1. 热模锻压力机滑块行程一定，速度慢，不能实 现逐步变形，易形成很大的飞边，型腔深处充不满。 对于形状复杂锻件，必须经过制坯工步。
Ø 压板式模架（图12-9） Ø 键式模架（图12-10）
（1）压板式模架：采用斜面压板来 压紧镶块。特点：镶块紧固钢性大， 结构较简单，但通用性小，镶块拆装 困难，不能翻新。图12-9为三型腔、 矩形镶块、斜面压板式热模锻压力机 模架。
图12-9三型腔矩形镶块模具结构 １—上模座 ２—下模座 ３—预锻模镶 块 ４—终锻模镶块 ５—制坯模镶块
图12-6 几种预锻工步的错误设计方法 ａ）终锻工步图 ｂ）预锻工步图
的下部和终锻不吻合 ｃ） 预锻工步 图的轮缘内径过大
（3）镦粗工步设计，其镦粗形式如下： 1）封闭式镦粗(如图12－7)：在型腔内镦粗。坯料经封闭式镦
粗，更接近于预锻（或终锻）工步图，从而改善金属在预锻（或终 锻）型腔中的流动。但氧化皮不易清除。要求模锻前加热质量高或 事先清除氧化皮。
2. 在热模锻压力机上采用拔长、滚挤时需要在其 它设备上进行。
3. 为了获得精度高的锻件，采用电加热或少、无 氧化加热，或者有效清除氧化皮。
4. 热模锻压力机导向精度高，能锻出精度高的锻 件。型腔采用镶块制作的，更换方便，节约模具钢。
5.热模锻压力机上模锻时，坯料表面的氧化皮不 易去除。
热模锻压力机结构简图
之比大于1.6～2时，应增加压扁工步。 （2）对断面有一定变化的锻件：断面变化不超过10％～15％时，采用压
肩~终锻或压肩~预锻~终锻。 （3）对截面变化大的锻件：采用其它设备制坯（辊锻、平锻、楔横轧、
空气锤等）或采用成型毛坯。 （4）对弯曲类锻件，是否需要采用弯曲工步与锤上模锻相同。 在热模锻压力机上模锻质量和尺寸较小的锻件时，可以采用多件模锻。
2）预锻工步的体积要比终锻工步略大，金属应合理地分配，避免 终锻时产生摺纹。对于冲孔件，当孔径不大时，如图12-5a所示。当孔径 较大时，如图12-5b所示。
图12-5 预锻冲孔 a） 孔径不大时 b）孔径较大时
3）在预锻工步图中，某些部位的形状尺寸与终锻工步应基本吻 合，以便在终锻时更好地定位和防止形成摺纹。以齿轮为例：
（2）锻件图的制订 确定锻件图的原则和内容与锤上模锻相同，不同点如下： 1）热模锻压力机有顶出装置，锻件能方便地从深型腔内取出，分模面可 以灵活地选择。 2）锻件拔模斜度一般比锤上模锻件小一级。外斜度为3°～7°,内斜度 为7°～10°，或视孔的相对深度而定。当h＞0.75d时，采用两级拔模 斜度。
图12-3 多件模锻示例 a） 交错排列法 b）一字排列法
五、工步设计与坯料尺寸计算
热模锻压力机模锻型腔的设计过程和方法：与锤锻模基本相同。 压力机模锻中较多使用预锻工步，除了设计热锻件图外，还要设计各 工步的毛坯变形图，通常称为“工步图”，用来制造各个型腔。这个 过程称为工步设计。
以第Ⅰ类锻件为例，概述工步设计的原则和过程。
１—电动机 ２—小带轮 ３—大带轮 ４—中间轴 ５—小齿轮 ６—大齿轮 ７—摩擦离合器 ８—曲柄 ９—连杆
10—象鼻形滑块 11—楔形工作台 12—下顶杆 13—斜楔 14—下顶出机构
15—带式制动器 16—凸轮
二、锻件的分类与锻件图的制订
（1）锻件的分类 根据模锻工艺特点将锻件分类（见表12－1）
图12-2 孔壁模锻两级斜度
三、选择设备吨位
1、确定热模锻压力机的吨位： 根据锻件的锻造压力F： F＝（6.4～7.3）A 2、选择压力及吨位时需要注意：
（1）热模锻压力机的使用吨位最好不大于公称吨位的80％，有 利于防止过载，提高锻件质量，减少设备的修理量。（2）生产实践 表明，闷车往往在预锻过程中发生，在选用设备吨位时应予注意。。
６—楔形固定板 ７—螺栓
2．键式模架（如图12－10） 通用性很高，一副模架可以适应各种不同尺寸的锻件及不同形状（圆形或
矩形）的镶块；镶块的装拆和调整轻便，可以快速更换、翻新。但垫板和键 等零件加工精度要求较高，镶块紧固的刚性较差。
图12-10 四工位、二顶出器键式模架结构 １—镶块 ２—压板 ３—中间垫板 ４—底层垫板
5）飞边槽的型式与锤上模锻相似，不同之处在于 仓部是开通的。如图12－4
图12-4 飞边槽的形式 a） 用于形状较复杂锻件 b）用于形状较简单锻件
（2）预锻工步设计：预锻工步设计原则与锤上模锻相似。设计时应着 重考虑以下几点：
1）预锻工步图的高度尺寸相应要比终锻大2～5mm，宽度尺寸比 终锻要小0.5～1mm，对高筋和凸出部分，取较大差值。
四、工步选择
1．第Ⅰ类锻件的工步选择，见表12-1 （1）按外形复杂程度来选择工步。 （2）选择原则与锤上模锻相比不同点：常采用预锻工步和挤压工步。 （3）常用的工步：镦粗、挤压、预锻、终锻。
2．第Ⅱ类锻件的工步选择，选择原则见表12-1。 （1）断面变化小的锻件： 终锻或预锻~终锻。当此锻件宽度与毛坯直径
（1）终锻工步设计：根据热锻件图设计的。与锤 上模锻相似，不同之处有以下几点：
1）上下模充满的难易程度差别不大，应考虑锻件 的定位和取出方便。
2）压机在一次行程中充满型腔，在型腔的深处， 需设计排气孔，孔径约为1.2～2mm。
3）压机有顶杆装置，顶杆与金属接触部分起型腔 的作用。
4）直径小于26mm的孔，一般不冲出。需冲孔时， 连皮厚度通常取S=6～8mm。
图12－7 封闭式毛坯型腔
2）开启式镦粗：在两个平面内进行镦粗，为便于在预锻时定位，在镦粗平面 上做成一定的凹槽。（如图12－8所示）能清除坯料侧面的氧化皮。
一般多采用开启式镦粗。
图12－8 敞开式毛坯模槽
六Байду номын сангаас确定坯料尺寸
与锤上模锻相同（参照锤上模锻）。
七、锻模结构
（一）模架（夹持器）
模架：是通用的，由上下模板﹑导柱﹑导套、顶出装置、以及安装 （紧固）调整镶块用的零件等组成。 有两种模架形式：