锻造实习指导书

锻造实习指导书

一、实习目的

1、掌握锻造的基础知识。

2、了解简单锻件的自由锻造过程。

3、学习锻造设备工作的基本原理、使用方法和注意事项。

4、自行设计锻件，掌握模锻锻造的基本工序，加深对模锻的了解。

二、实习设备

实习用63T、100T模锻液压机，63T模锻液压机的公称力为

630KN，100T模锻液压机的公称力为1000KN，两种吨位的液压

机的结构相同，均为三梁四柱形式，如图1为液压机的简图。三梁

为上横梁、滑动横梁、底座，三个横梁通过四根立柱相连接。凸模

与滑动横梁中的模座相连，滑动横梁向下带动凸模向下运动。凹模

固定在底座的下模座上。

1-冲液筒2-上横梁3-上液压缸4-滑动横梁5-立柱6-底座7-顶出液压缸

8-液压系统站9-电动机

图1液压机简图

操作设备时，首先接通电源，启动设备，根据设计锻件的情况，调节主液压缸的压力在合适的范围内。选择液压机手动、自动的工作方式。当采用手动时，点动按钮，滑动横梁可以停在任意位置；采用自动方式时，可实现单次循环工作。出现任何问题时，可采用急停停止。

下压：滑动横梁带动凸模具向下运动。电机带动高压油泵，将液压油经过液压系统推动到上液压缸缸中，滑动横梁与上液压缸相连，液压油推动上液压缸柱塞向下，带动滑动横梁向下运动，使得凸模压紧锻件。

上升：滑动横梁到达下限位位置后，向上运动。上液压缸经过液压油的推动，上液压缸柱塞向上运动，带动滑动横梁向上运动，凸模脱开凹模。

顶出：顶出装置向上运动。液压油经液压系统流向顶出缸，顶出缸柱塞向上运动，带动顶出装置向上运动，将锻件顶出凹模。

顶出回程：顶出装置向下运动。液压油推动顶出缸，顶出缸柱塞向下运动，顶出装置向下回程。

单次循环：工作方式采用自动形式，按压控制面板向下按钮或者踩踏板后立即松开。完

成滑动横梁向下压运动、

上升运动、顶出装置顶出、顶出装置回程一次完整循环。如要实现下一循环，需要重新按向下按钮或者踩动踏板。 三、 实习内容

利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法称为模锻。

与自由锻相比，模锻具有锻件精度高、流线组织合理、力学性能高等优点，而且生产率高，金属消耗少，并能锻出自由锻难以成形的复杂锻件，如图2是曲轴模锻件和航空模锻件。现代化大批量生产广泛采用模锻，但模锻需用锻造能力大的锻造设备和价格昂贵的模具，而且每种模具只能加工一种锻件，所以模锻不适合于单件、小批量生产。

(a) 曲轴模锻件 (b) 航空模锻件

图2 典型的模锻件

（一）、模锻的分类

按模具类型模锻可分为开式模锻和闭式模锻。

1、开式模锻（有飞边的模锻）。两模具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成为开式模锻，如图3所示，开式模锻中设有飞边槽，因此开式模锻又叫有飞边模锻。

图3 开式模锻

终锻模膛是模锻成形用的模膛，和热锻件图上锻件相应部分的形状、尺寸一致。模锻膛周围设有飞边槽，飞边槽由飞边桥部和飞边仓组成，如图2所示。飞边桥是飞边槽和模膛紧密相联接的间隙面，多余金属越过该间隙面挤出而形成飞边，它可产生阻力使金属充满模膛，保证锻件尺寸精度；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到缓冲作用，减弱上下模具间的打击力，防止模具压塌和开裂。

飞边桥

飞边仓

1）飞边槽形式

开式模锻的模膛周边必须设计飞边槽，其形式和尺寸对锻件质量影响很大，常见的飞边槽有如下两种形式。

形式Ⅰ：一般多采用此种形式，如图4所示。桥口设在上模，与坯料接触时间短，吸收热量少，因而升温少，能减轻桥部磨损或避免压塌。

图4飞边槽形式Ⅰ

形式Ⅱ：飞边槽形式Ⅱ如图5示，锻件的上模部分形状较复杂，切边时需翻转，采用此种形式可简化切边凸模形状。当整个锻件模膛完全位于下模时，为简化锻模的制造，亦采用此形式。

图5飞边槽形式Ⅱ

飞边槽的设计，首先选择一种形式的飞边槽，然后通过吨位法确定飞边槽各个部位的尺寸。模锻实习过程中，锻件尺寸较小，简化锻件飞边槽，锻件飞边槽采用等高的形式，飞边在上下模具对称分布，如图6所示。选为15~20mm，飞边高度4~6mm。

图6简化的飞边槽形式

2、闭式模锻（无飞边模锻）。两模间间隙的方向与模具运动方向相平行，如图7示。在模锻过程中间隙大小不变化的模锻方式称为闭式模锻。闭式模锻时不设置飞边槽，所以也叫无飞边模锻。

图7闭式模锻

（二）、绘制模锻锻件图

1、分模面的选择，上下模具或凸凹模具的分界面称

为分模面，分模面可以是平面的，也可以是曲面的。选择

分模面的基本原则是：应该选在锻件具有最大水平投影尺

寸的位置上，最好为锻件中部的一个平面，上下模膛深度

最浅且尽可能基本一致，这样可使上下模膛具有相同的轮

廓，易于发现上下模的错移，金属容易充满模膛，便于取

出锻件，并有利于锻模的制造，如图8锻件分模面的选择。

图8分模面选择

2、加工余量、模锻公差和工艺余块，模锻件的加工余量和公差比自由锻件小得多，其数值根据锻件大小、形状和精度等级有所不同，设计锻件的公差和余量在下表中选取。

公差余量

大小±0.5~±2mm 5~10mm

3、模锻斜度，为了使锻件易于从模膛中取出，锻件与模膛侧壁接触部分需带一定斜度。锻件上这一斜度称为模锻斜度，如图9所示α即为模锻斜度角。模锻斜度不包括在加工余量内，一般、取5°、7°、10°、12°等标准值。

图9模锻斜度

4、圆角半径，模锻件上所有两平面的交角处均需做成圆角，如图10所示R即为模锻圆角，其作用是锻造时易于金属充满模膛，便于取模，保证锻件质量；避免锻模凹角处产生应力集中，减缓模具外圆角处的磨损，提高模具寿命。模锻件圆角半径r取1~6mm。

图10模锻圆角

分模面