典型锻件胎模锻工艺
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。
自由锻造和模型锻造的工艺过程
自由锻造和模型锻造的工艺过程自由锻造和模型锻造的工艺过程2009-06-28 20:50第6章自由锻造和模型锻造的工艺过程采用通用工具或直接在锻造设备的上下砧之间进行的锻造，称为自由锻造，简称自由锻。
自由锻的工艺灵活，锻造时金屑坯料只有部分表面与工具或上下砧面接触，其余为自由表面，坯料在水平方向进行塑性变形时流动自由，因而要求设备功率比模锻小；锻件形状和尺寸全凭锻工掌握和控制，因此生产效率低，锻件复杂程度和精度较低。
随着锻造生产的发展，批量的增加，自由锻件必然被生产效率高、精度高、锻件形状复杂的模锻件所代替，但特大型锻件还必须靠自由锻生产，而且随着科学技术的发展，自由锻造的现代化，锻件的内部质量、精度与生产效率都将有很大的提高。
采用模具在锻造设备上进行的锻造称为模型锻造，简称模锻。
模锻时金属坯料表面与模具全面接触，坯料在进行塑性变形时流动不自由，受到模壁限制，因而要求设备功率大；锻件的尺寸和形状由终锻模膛控制，余量小，精度与效率都高，而且便于实现机械化和自动化。
自由锻造适合于单件、小批生产，模型锻造则适合于大批量的生产。
6．1 自由锻造6．1．1 自由锻造基本工序自由锻造的基本工序有拔长、镦粗、冲孔、扩孔、切断、弯第97页形、扭转和错移等。
(1)拔长是使锻件长度增长、横截面积减小的操作工序，主要用于锻造轴类锻件，如台阶轴、拉杆和连杆等。
①拔长的基本方法拔长时沿坯料的一面顺次锻打一遍后，坯料一般会发生翘曲，应将坯料翻转180°后轻击拉直，然后再翻转90°顺次锻打。
对塑性较差的高合金钢等锻件，应采用沿螺旋方向翻转90°的方法锻造，以保证锻造时变形均匀和温度均匀。
翻转方法如图6—1所示。
②拔长的操作要点a．拔长时坯料每次进给量不得小于单面压下量，否则容易产生折叠。
b．直径较大的坯料拔成较小的圆截面时，应先锻成方形截面，当拔长到接近锻件直径时，再倒棱滚圆。
如果用圆钢拔成方钢，圆钢的最小直径应在方钢边长的1．4倍以上，才能保证锻得出。
模锻
模 锻
模锻设备 锤上模锻工艺 胎膜锻
模 锻
模锻:使加热到锻造温度的金属坯料在锻模模膛内一次或 多次承受冲击力或压力的作用，而被迫流动成形以获得锻 件的压力加工方法。
模锻件的特点及应用
特点： 操作简单，易于实现机械化自动化， 生产率较高； 尺寸精度高，加工余量小，材料利用 率高； 锻件形状复杂； 应用： 流线完整、性能好。
长 轴 类 锻 件
短 轴 类 锻 件
蒸汽—空气模锻锤
锤上模锻
锤上模锻
锻模结构
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
锤上模锻
锤上模锻
锻模结构
锤上模锻
锻模结构
拔长模膛
开 式
闭 式
锤上模锻
锻模结构
滚压模膛
开 式
闭 式
锤上模锻
锻模结构
弯曲模膛
锤上模锻
锻模结构
切断模膛
锤上模锻
锻模结构
预锻模膛
预锻模膛与终锻模膛 的区别是前者的圆角 和斜度较大，没有飞 边槽。
锤上模锻
切边和冲孔 校正
模锻工艺规程
修整工序
热处理
清理 精压
锤上模锻工艺
模锻的变形工步和模锻模膛
弯曲连杆的多 模膛锻模 制坯工步，制坯模膛 （锻件初步成形） 模锻工步，模锻模膛 （锻件最终成形）
2、胎膜锻的工艺过程 胎膜锻工艺过程包括制订工艺规程、制造胎 膜、备料、加热、锻制及后续工序等。
法兰盘胎膜锻造过程，所用胎膜为套筒模，它由模筒、模 垫和冲头组成。原始坯料加热后，先用自由锻锻粗，然后 将模垫和模筒放在下砧铁上，再将镦粗的坯料平放在模筒 内，压上冲头后终锻成形，最后将连皮冲掉。
模锻工艺
D计＝1.08(V坯/m)1/3
m —坯料的高径比
2)轴类锻件Macro Axis：一般拔长、滚挤制坯。 D坯＝1.13(K•Fmax)1/3
k —模膛系数：不制坯或有拔长工步时, k=1； 有滚挤工步时，k=0.7~ 0.85。
(3)确定变形工步
(4)锻后工序
切边Trimming、冲孔 Punching Ward
具有锻锤和压力机双重工作特性。
– 行程速度0.5~1.0 m/s，介于模锻锤和曲柄压力机之间。 – 有一定的冲击作用，且滑块行程和打击能量可控，与
锻锤相似。 – 坯料变形中的抗力由封闭框架承受，有压力机的特点。
工艺适用性好：既可完成镦粗、成形、弯曲、预锻、
终锻等成形工序，又可进行校正、精整、切边、冲孔等 后续工序的操作。
•完成。 复杂锻件，坯料可按顺 序放入几个模膛中逐步变 形而获得锻件。
3．螺旋压力机上模锻
Die Forging on Fly Press
利用飞轮旋转所积蓄的能量转化成金属 的变形能进行锻造 。
– 摩擦螺旋压力机：机械摩擦传动 – 液压螺旋压力机：液压传动。
•摩擦螺旋压力机
•摩擦压力机锻造特点
– 孔径d=30～80 mm时，厚度S=4～8 mm。 – 当孔径d<25 mm或冲孔深度h>3d时,只在冲孔处压出凹
穴。
齿轮坯模锻件图
技术要求 1.高度公差： +1.5
-0.75 2.未注圆角半径R=2.5 3.尺寸按交点注 4.热处理硬度 HBS228
(2)确定坯料尺寸
V坯=( V锻 + V飞+ V连)(1+ K) 1)盘类锻件 Brachyaxis：一般镦粗制坯和终锻成
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。
锻件的锻造工艺有哪几种？
锻件的锻造工艺有哪几种？锻件的组织和力学性能与很多因素有关,而锻造比是影响锻件质量的最主要因素之一。
今天我们就来了解一下锻造比。
锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。
锻造比越大，锻件的变形程度就高，而变形程度直接关系到材料最终夹杂物尺寸、材料共晶碳化物的破碎程度、材料最终成形后的纤维流向及密度等，对材料的综合性能产生较大的影响。
目前有3类提高锻造比均匀性的工艺方案，分别为改变坯料与模具的边界条件、改变坯料形状、改变镦粗变形方式。
以及通过改变平砧镦粗的变形方式能够有效的提高锻件锻造比及几何尺寸均匀性。
不同锻造比锻件内的锻造比(即变形程度)分布是不均匀的，明显分为大锻造比区域、平均锻造比区域和小锻造比区域。
力学性能实验表明：在相同热处理条件下，进行一定锻造比的塑性变形，能够明显提高轧钢材的强度指标与塑性指标，当锻造比到达一定值时，锻件的组织性能变化激烈，其强度提高到最好,但韧性明显下降。
在相同的应变速率条件下，锻造比(即塑性变形程度)越大，锻件组织中的动态再结晶越明显，当锻造比达到一定值时，原始晶粒就会被新生的再结晶晶粒取代，发生较完全的动态再结晶。
因此锻造比对锻件质量有很大的影响。
锻件一般应用在机械的关键部位，由于工作环境恶劣，受力复杂多变，因此，在生产过程中对锻件的质量要求很高。
锻件由钢锭直接锻造成形，生产锻件时，即使采用最先进的冶金技术，钢锭内部也不可避免存在微裂纹、疏松、缩孔、偏析等缺陷，严重影响锻件的质量，为了消除这些缺陷，提高锻件质量，就必须改进锻造工艺，选用合理的锻造工艺参数。
接下来我们就来说三种锻件的锻造工艺。
首先是镦粗工艺，在锻件的自由锻生产中，镦粗是一个非常主要的变形工序。
镦粗工艺参数的合理选择，对锻件的质量起着决定性的作用。
反复的镦拔不但可以提高坯料的锻造比，同时也可以破碎合金钢中的碳化物，达到均匀分布的目的；还可以提高锻件的横向力学性能，减小力学性能的异向性。
饼类锻件和宽板锻件都是以镦粗为主要变形，且镦粗的变形量很大，但是目前该类锻件的超声波探伤废品率很高，主要因为内部出现了横向内裂层缺陷，然而现行的工艺理论对此不能解释。
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。
胎模锻造
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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。
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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
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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。
5
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。
3
胎模分类及应用
• 制坯整形模 • 成形模 • 切边冲孔模
6
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
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，
模锻件的基本工艺及流程
模锻件的基本工艺及流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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金属工艺学--模锻
2、模锻模膛分类
模膛根据其功用不同分为模锻 模膛和制坯模膛两大类。
• 制坯模膛：用以初步改变毛坯
形状、合理分配金属，以适应锻 件横截面积和形状的要求，使金 属能更好地充满模锻模膛的工序 称为制坯工序。
对于形状复杂的锻件，先将 原始坯料在制坯模膛内初步锻近 似于锻件的形状，然后再放到模 锻模膛内锻造。制坯模膛的种类、 特点及应用见表2.11。
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弯曲连杆锻造过程
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实际锻造时应根据锻件的复杂程度相应选用 单模膛锻模或多模膛锻模。
一般形状简单的锻件采用仅有终锻模膛的单 模膛锻模，而形状复杂的锻件（如截面不均匀、 轴线弯曲、不对称等）则需采用具有制坯、预锻 、终锻等多个模膛的锻模逐步成形。
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3.模锻工艺设计
主要内容：6项
绘制模锻件图； 计算坯料的重量和尺寸； 确定模锻工步； 选择锻压设备； 设计锻模模膛； 确定锻造温度范围、加热和冷却规范。
根据制坯工步不同,制坯模膛分 为拔长、滚挤、弯曲、镦粗、压 扁等模膛。
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模锻模膛
按工序行后分为预锻模膛和终锻模膛两种。
• ①预锻模膛 其作用是使坯料变形到接近锻件的形
状和尺寸，以保证终锻时坯料容易充满模膛而成形， 并可减少终锻模膛磨损，提高使用寿命。
• ②终锻模膛:模锻时最后成形用的模膛，和热锻件
外壁斜度5º或7º，
内壁斜度7º或10º
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• 圆角半径:锻件上两个面的相交处均应以圆角过
渡，其作用是减少坯料流入模槽的摩擦阻力， 使坯料易于充满模膛，避免锻件被撕裂或纤维 组织被拉断，减少模槽凹角处的应力集中，提 高模具使用寿命等。
内圆角r =1 ~ 4mm，外圆角R =(3 ~ 4)r
锻造工艺过程及模具设计 第6章模锻工艺
3、模具预热温度愈低，变形金属性能愈不 均匀，变形不均匀愈严重。
4、“死区”形成的原因 主要是凹模模膛底部 摩擦的影响，愈靠近 凹模模膛侧壁处摩擦 阻力愈大，而孔口部 分阻力较小。“死区” 一般呈三角形（见右 图）
图6.22 正挤压时的“死区”
• ——“死区”金属在挤压过程中可能发生 的变形情况：
阶段的变形力比第1阶段增大2~3倍，但
△H2很小。 第3阶段上模的压下量为△H3。此时，
坯料基本上已成为不变形的刚体，只有
在极大的模锻力作用下才能使端部的金
属产生变形，形成纵向飞刺。飞刺越薄、
越高，模锻力F越大，模膛侧壁所受的压
力也越大。
图6.17表示了充满阶段作用于上 模和下模模膛侧壁正应力和的分布 情况。
图 6.10模具圆角半径对金属流动 的影响
2.飞边槽的影响
常见飞边槽型式如图6.11。它包括飞边槽桥部和 仓部。桥部的主要作用是阻止金属外流，迫使金属 充满模膛。较薄的飞边槽桥部，也有利于飞边在后 续工序中切除。飞边槽仓部的作用主要是容纳多余 金属，以免金属流到分模面上，影响上下模具打靠。
图 6.11飞边槽型式
确定位； 3.设备的打击能量或打击力可以控制； 4.设备上有顶出装置。
6.3.1闭式模锻的变形过程分析
闭式模锻过程可分三个阶段（见图6.16） 第1阶段上模的压下量为△H1，由上模与坯 料接触，坯料开始变形到坯料与模膛侧壁接 触为止，此阶段变形力增加相对较慢。
图6.16 闭式模锻变形过程简图
第2阶段上模的压下量为△H2，由第 1阶段结束到金属基本充满模膛为止，此
因此，对一个待加工的锻件，通过设计不 同的制坯工步如拔长、滚挤、弯曲、预锻等 （参见图6.2），可控制金属的变形方向，完 成对坯料的塑性加工。
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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。
模锻工艺
第7章
模锻工艺过程
4．联合模锻件 根据锻件的形状、 尺寸，采用其它设备 制坯、平锻机上成形； 或者平锻机上制坯、 其它设备成形；或采 用不同设备成形锻件 的不同部位。
第7章
模锻工艺过程
7.3 模锻件图设计
模锻件图是模锻生产过程、模锻工艺 过程规范制订、锻模设计、锻模检验及锻 模制造的依据。
模锻件图是根据产品图设计的，分为 冷锻件图和热锻件图两种。
第7章
模锻工艺过程
圆角半径的大小与模锻件各部分高度以及高度与宽 度的比值H/B有关，可按表7.4给出的公式进行计算：
表7.4 圆角半径计算表
H/B ≤2 >2~4 >4
r（mm） 0.05H+0.5 0.06H+0.5 0.07H+0.5
R（mm） 2.5r+0.5 3.0r+0.5 3.5r+0.5
第7章
模锻工艺过程
2．无杆部的 锻件 原材料直径尽 量按孔径选用； 多为长棒料、前 定料连续锻造； 主要工步为聚料、 冲孔、预锻、终 锻和穿孔 。
第7章
模锻工艺过程
3．管材镦粗
原材料直径按 锻件杆部的管子规格 选用，基本是单件、 后定料模锻；加热部 分略超过变形部分尺 寸；主要工步为聚料、 预锻和终锻。
第7章
模锻工艺过程
为保证锻件外圆角处的最小机加工余量， 可按下式对外圆角半径r进行校核，即在由 表7-4计算的值和下式的计算值中取大值：
r 余量＋
式中α——零件相应处的圆角半径或倒角 值。 注意同一锻件上选定的圆角半径规格应一 致，不宜过多。
第7章
模锻工艺过程
5．冲孔连皮
模锻时不能直接锻出零件上的通孔。所 锻成的盲孔内留有一定厚度的金属层，称为冲 孔连皮。 连皮的厚度s过薄易发生锻不足，易导致模 膛凸起部分打塌；过厚虽可避免或减轻上下锻 模刚性接触，但切除连皮困难。
典型锻件胎模锻工艺
二00九年二月
什么是胎模锻？
• 胎模锻是介于自由锻与模锻之间的一种锻造方法。 • 它既具有自由锻的某些特点：设备和工具简单，工
艺灵活多样；
• 又具有模锻的某些特点：金属在模膛内终端成形，
可获得形状复杂、尺寸准确的锻件，生产效率较高。
• 因此在分析和讨论胎模锻时：不仅要注意自由锻、
胎模锻
10
工艺 1
工艺 2
工艺 3
局 部 镦 粗
拔 长 镦 粗
胎模锻
镦 粗 拔 长
11
四、单凸缘（法兰）锻件
胎模锻
12
中间单凸缘
胎模锻 13
端面单凸缘
胎模锻 14
工艺 1
工艺 2
工艺 3
工艺 4
局 部 镦 粗
镦 挤
拔 长 镦 粗
胎模锻压 槽 展 宽15五、双凸缘（双法兰）锻件
胎模锻
16
工艺1 局 部 镦 粗
特型叉
劈叉 拔叉 并叉
叉口 较窄 时： 劈叉 并叉
制坯 小型叉 叉口窄、 变速叉 头： 叉股长：（拨叉） 拔叉 合模 直接合 焖形 模焖形 凸缘叉 弯叉 转向节
胎模锻
36
十四、多枝体锻件
胎模锻
37
枝芽方向与锤 击方向平行
枝芽方向与锤击方向垂直 （三枝体、四枝体、五枝体）
制坯 挤压
卡形 （扣形） 合模 焖形
5、垫模制 坯 6、套模制 坯
1、套模焖形 2、合模焖形 3、压槽-胎 膜整形 4、制坯-翻 边成形
25
胎模锻
十、直杆锻件
胎模锻
26
工艺 1
坯料 直接 合模 焖形
工艺 2
制坯 合模 焖形
胎模锻造
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 03 一般单边余量<5 公差不超 过1..5 2.坯料重量及尺寸计算 (1)坯料重量计算 G坯= G锻件+ G工+ G烧损 G工= G冲+ G毛边+ G料头 G冲=6.2d2h ; G料头=1.5d3 G毛边=7.85η A毛边L周 对于旋转体或外形简单易充满件η =0.2~0.5 对于非回转件η =0.4~0.7
胎模分类及应用
• 制坯整形模 • 成形模 • 切边冲孔模
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。
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。
第一次加热取被加热金属的2%~3%,以后各次加热取1.5% ~2.0% (2)坯料尺寸计算 ①镦粗件: 1.25≤L/D≤2.5 ②不经镦粗制坯的锻件,一般按锻件最大直径选择,并 根据下列三种情况修正: a.采用摔子滚摔头部,取D=(0.95~1.0)Dmax b.只用拔长锻出,取D=(0.10~1.2) Dmax c.需要弯曲时,取D=(1.02~1.05 ) Dmax
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。
G:\课程资料\金属工艺学\ 机制动画\胎模制动画\胎模锻工艺特点.avi
胎模锻造特点
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弯曲方向与锤击 方向垂直的锻件 工艺1 工艺2 工艺3
制坯 弯曲 合模焖形
胎模锻
弯曲 打扁 冲切
制坯 弯曲
29
十二、枝杆锻件
胎模锻
30
工艺 1 制坯 （多用扣形卡形） 合模 焖形
胎模锻
31
十三、叉类锻件
胎模锻
32
特 型 叉
胎模锻 33
平 股 叉
胎模锻 34
型 股叉
胎模锻 35
平股叉
型股叉
胎模锻 38
模锻的共同点和相互联系，充分应用与借鉴自由段 和模锻的经验，而且要注意它和自由锻、模锻的区 别及独特之处，避免盲目机械地搬用。 2 胎模锻
胎模锻件分类
胎模锻
3
• 编号；分类 • 一、台阶轴 • 二、销轴 • 三、凸缘（法兰）轴 • 四、单凸缘（法兰）锻件 • 五、双凸缘（双法兰）锻件 • 六、有孔凸缘（有孔法兰）锻件 • 七、环套锻件 • 八、杯桶锻件 • 九、轮盘锻件
特型叉
劈叉 拔叉 并叉
叉口 较窄 时： 劈叉 并叉
制坯 小型叉 叉口窄、 变速叉 头： 叉股长：（拨叉） 拔叉 合模 直接合 焖形 模焖形 凸缘叉 弯叉 转向节
胎模锻
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十四、多枝体锻件
胎模锻
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枝芽方向与锤 击方向平行
枝芽方向与锤击方向垂直 （三枝体、四枝体、五枝体）
制坯 挤压
卡形 （扣形） 合模 焖形
胎模锻
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工艺 1
工艺 2
工艺 3
局 部 镦 粗
拔 长 镦 粗
胎模锻
镦 粗 拔 长
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四、单凸缘（法兰）锻件
胎模锻
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中间单凸缘
胎模锻 13
端面单凸缘
胎模锻 14
工艺 1
工艺 2
工艺 3
工艺 4
局 部 镦 粗
镦 挤
拔 长 镦 粗
胎模锻
压 槽 展 宽
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五、双凸缘（双法兰）锻件
胎模锻
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工艺1 局 部 镦 粗
各类锻件胎模锻工艺
二00九年二月
什么是胎模锻？
• 胎模锻是介于自由锻与模锻之间的一种锻造方法。 • 它既具有自由锻的某些特点：设备和工具简单，工
艺灵活多样；
• 又具有模锻的某些特点：金属在模膛内终端成形，
可获得形状复杂、尺寸准确的锻件，生产效率较高。
• 因此在分析和讨论胎模锻时：不仅要注意自由锻、
胎模锻 4
• 十、直杆锻件
十一、弯杆锻件 十二、枝杆锻件 十三、叉类锻件 十四、多枝体锻件
胎模锻
5
一、台阶轴
胎模锻
6
工艺 1
拔长 摔形
工艺 2
摔形 拔长
胎模锻
7
二、销 轴
胎模锻
8
工艺 1 局 部 镦 粗
工艺 2 拔 长 镦 粗
胎模锻
工艺 3 镦 粗 拔 长
工艺 4 摔 形 拔 长
9
三、凸缘（法兰）轴
工艺 3
冲孔 胎模 整形
工艺 4
芯轴 扩孔 胎模 整形
工艺 5
芯轴 拔长 模内 成形
胎模锻
21
八、杯桶锻件
胎模锻
22
工艺 1 成形 压凹
工艺 2 冲挤 成形
工艺 3 制坯 翻边 制孔
工艺 4 制坯 拉挤
胎模锻
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九、轮盘锻件
胎模锻
24
工 艺
制坯 工艺
焖形 工艺
镦粗 制坯 焖形
1、自由 镦粗 2、拔长 3、压槽 4、局部 镦粗
工艺2 拔长 （摔形） 局 部 镦 粗
胎模锻
工艺3 摔形
17
六、有孔凸缘（有孔法兰）锻件
胎模锻
18
工艺 1
工艺 2
工艺 3
工艺 4 压槽 展宽 冲孔
19
胎模成形 制坯 锻桶 冲挤冲孔 翻挤冲孔 模内成形 冲去连皮 冲去连皮
胎模锻
七、环套锻件
胎模锻
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工艺 1
模内 成形 冲切 孔
工艺 2
模内冲 挤成形 冲去 连皮
5、垫模制 坯 6、套模制 坯
1、套模焖形 2、合模焖形 3、压槽-胎 膜整形 4、制坯-翻 边成形
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胎模锻
十、直杆锻件
胎模锻
26
工艺 1
坯 焖形
工艺 3
扣模 成形
胎模锻
27
十一、弯杆锻件
胎模锻
28
弯曲方向与锤击 方向相同的锻件 制坯后在终锻 模膛中直接成 形