模锻(72)讲解

模膛根据其功用的不同，分为模锻模膛和制坯 模膛两种。
（1）模锻模膛 由于金属在此种模膛中发生整 体变形，故作用在锻模上的抗力较大。模锻模膛又 分为终锻模膛和预锻模膛两种。
1）终锻模膛 终锻模膛的作用是使坯料最后 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。但因锻件冷却时要收缩，终锻 模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量。钢件收 缩率取1.5％。
模锻的分类
模锻按模具类型模锻可分为开式模锻（有飞边 模锻）、闭式模锻（无飞边模锻）和多向模锻等 。
1．开式模锻(有飞边模锻） 两模间间隙的方向与 模具运动的方向相垂直，在模锻过程中间隙不断减 小的模锻方式称为开式模锻。开式模锻过程中飞边 桥口部分的阻力是逐渐增大的，这种阻力是保证金 属充满模膛所必需的，因此开式模锻又叫有飞边模 锻。
（2）制坯模膛 对于形状复杂的模锻件。为 了使坯料形状基本接近模锻件形状，使金属能合 理分布和很好地充满模锻模膛，就必须预先在制 坯模膛内制坯。制坯模膛有以下几种：
1）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。当模锻件沿轴向横截面 积相差较大时，常采用这种模膛进行拔长。拔长模 膛分为开式和闭式两种。
3）弯曲模膛 对于弯曲的杆类模锻件，需采 用弯曲模膛来弯曲坯料。坯料可直接或先经其它制 坯工步后放入弯曲模膛进行弯曲变形。弯曲后的坯 料需翻转90°再放入模锻模膛中成形。
4）切断模膛 它是在上模与下模的角部组成 的一对刃口，用于切断金属。单件锻造时，用它从 坯料上切下锻件或从锻件上切下钳口；多件锻造时， 用它来分离成单个锻件
同常用的蒸汽-空气 自由锤的工作原理基本相 同。
双柱拱式蒸－空模锻锤
模锻锤的机架直接与砧座联接，形成封闭的 刚性系统，可提高冲击效率；而且锤头与导轨间 的间隙比自由锻锤的小．保证了上下模的对中及 锤头运动精度，使锻件的形状和尺寸精度提高。
模锻锤的吨位为lt—16t，可锻制 150 kg以下 的锻件。
模锻
Die Forging
模锻
模锻是使金属坯料在冲击力或压力作用下，在 锻模模膛内变形，从而获得锻件的工艺方法。
由于金属是在模膛内变形，其流动受到模壁的 限制，因而模锻生产的锻件尺寸精确、加工余量较 小、结构可以较复杂，而且生产率高。模锻生产广 泛应用在机械制造业和国防工业中。
但模锻需用锻造能力大的锻造设备和价格昂贵 的锻模，而且每种锻模只能加工一种锻件，所以不 适合于单件、小批量生产。受设备吨位的限制，模 锻件不能太大，一般重量不超过150kg。。
2．闭式模锻(无飞边模 锻) 两模间间隙的方向 与棋具运动方向相平行。 在模锻过程中间隙大小 不变化的模锻方式称为 闭式模锻。由于闭式模 锻时不设置飞边槽，所 以也叫无飞边模锻。
3．多向模锻 在多个方向同时进行加载的锻造方 向称为多向模锻。它是在具有多个分模面的闭式 模膛内进行的。用这种方法模锻阀体等锻件机械 加工量少，流线分布好。多向模锻是近年来发展 起来的新工艺。是在专用液压机进行的模锻。
终锻模膛，和热锻件图上相应部分的形状、尺寸一 致。模膛周围设飞边槽，通孔锻件需留冲孔连皮。
A飞边槽 飞边槽由飞边桥和飞边仓组成。飞边 桥是飞边模中和模膛紧相联接的间隙面,多余金属 越过该间隙面挤出而形成飞边，它可产生阻力使金 屑充满模膛； 飞边仓是围绕着飞边桥外周的凹槽， 用于容纳多余的金属材料。飞边槽在模锻时还可起 缓冲作用，减弱上、下模模具间的打击力，防止模 具压塌和开裂。
锤上模锻使用的 锻模是由带燕尾的上、 下模组成，分别用镶 条固定在锤头和模座 上。上、下模接触时， 其接触面上所形成的 空间为模膛。具有一 个模膛的锻模称为单 模膛模锻，具有两个 以上模膛的锻模称为 多模膛模锻。
1-锤头
2-上模
3-飞边 槽
4-下模
5-模垫
6，7， 10-紧固楔 铁
8-分模 面
9-模膛
选择模锻锤的锻造能力有经验类比法和查表 法。
2.锻模及锻源自文库模膛
锻模在工作时，需承受炽热金属坯料的巨大 压力及冲击力，变形金属剧烈流动，模膛极易磨 损，其工作温度可达400一600℃。因此，要求 模具在高温下具有足够的强度、韧性、硬度和耐 磨性，良好的导热性、抗热疲劳性、回火稳定性 和抗氧化性。尺寸较大的模具还应具有高的淬透 性和较小的变形。常用5CrNiMo、5CrMnMo钢 等热锻模具材料制作锻模。
B 冲孔连皮 许多模锻件都具有孔形，当模锻件 的孔径大于 25mm时，应将该孔形锻出。但由于模 锻无法锻出通孔，需在孔中留出冲孔连皮，其厚度 依孔径而定。通孔内留有部分金属薄层，起缓冲作 用，减轻锻模刚性碰撞，避免锻模损坏使金属易于 充满模膛，减少打击力。
2）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，这样再进行终锻时， 金属容易充满终锻模膛。
此外，还有成形模膛、镦粗台及击扁面等制 坯模膛。
根据模锻件的复杂程度不同，所需变形的模膛 数量不等，可将锻模设计成单膛锻模或多膛锻模。 单膛锻模是在一副锻模上只具有终锻模膛一个模膛。 多膛锻模是在一副锻模上具有两个以上模膛的锻模。 如弯曲连杆模锻件的锻模即为多膛锻模。
在设计多模膛锻模时，由于终锻模膛承受变形 力最大应位于锻模中心，制坯模膛分布在终锻模膛 两侧，变形力最小的模膛应位于锻模边缘处以减小 作用于模锻设备上的偏心载荷。
2）滚压模膛 在坯料长度基本不变的前提 下用它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。滚压模膛分为开式和闭式两 种。当模锻件沿轴线的横截面积相差不很大或对 拔长后的毛坯作修整时，采用开式滚压模膛。当 模锻件的截面相差较大时，则应采用闭式滚压模 膛。滚压操作时需不断翻转坯料，但不作送进运 动。
模锻的分类
模锻按模具类型模锻可分为开式模锻（有飞边 模锻）、闭式模锻（无飞边模锻）和多向模锻等 。
模锻按使用的设备不同分为：锤上模锻、曲柄 压力机上模锻、摩擦压力机上模锻、胎模锻等。
一、锤上模锻
1.设备
锤上模锻所用设备为 模锻锤，由它产生的冲击 力使金属变形。图示为一 般工厂中常用的蒸汽-空 气模锻锤。