第三章 模型锻造

单模膛锻模
1. 模锻模膛 模锻模膛又可分为预锻模膛和终锻 模膛。 ⑴预锻模膛 为了改善终锻时金属的流动条件， 避免产生充填不满和折迭，使锻坯最终成形前获 得接近终锻形状的模膛，它可提高终锻模膛的寿 命。其结构比终锻模膛高度大、宽度小、无飞边 槽，模锻斜度和圆角大。 ⑵终锻模膛 模锻时最后成形用的模膛，与热锻 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。
蒸汽－空气模锻锤
一、锤上模锻 形状简单的锻件可在单模膛内锻造成形， 称单模膛模锻，见图；复杂的锻件，必须在 几个模膛内锻造后才能成形，称多模膛模锻， 见图。
一、锤上模锻
单模膛锻造
一、锤上模锻
一、锤上模锻 锻模由上、下 模组成。上模和 下模分别安装在 锤头下端和模座 上的燕尾槽内， 用楔铁紧固。上、 下模合在一起， 形成完整的模膛。 根据模膛作用不 同，分为模锻模 膛和制坯模膛。
⒉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。
制坯模膛
⑴拔长模膛 作用是减少坯料某部分的横截面面 积，增加该部分的长度，当模锻件沿轴向各横截 面积相差较大时，采用拔长模膛。 ⑵滚压模膛 其作用是减小坯料某部分横截面积， 增大另一部分的横截面积。当模锻件沿轴线的各 横截面面积相差不很大时或作修整拔长后的毛坯 时，采用滚压模膛。 ⑶弯曲模膛 其作用是弯曲杆类模锻件的坯料 ⑷切断模膛 其作用是切断金属。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，用它来分离成单个件。
④ 分模面应使零件上所加的敷 料最少。 ⑤ 最好使分模面为一个平面， 使上下锻模的模膛深度基本一
致。
图中选d-d是最合理的
2)确定模锻件的起模斜度与圆角
【模锻件】
【模锻件实物图】
模锻斜度
一般5°~15°，α2-α1=2°~5° 当模膛宽度b小而 。
深度h大时，模锻 斜度要取大些。 内壁斜度要略大 于外壁斜度。
齿轮坯模锻件图 粗实线：锻件的形状； 双点划线：零件的轮廓形状
2.确定模锻工步
模锻工步主要根据模锻件的形状和尺寸来 确定。模锻件按形状分为两大类： (1) 长轴类 此类锻件的长度明显大于其宽度和高度， 如台阶轴、曲轴、连杆、弯曲摇臂等。锻造时 锤击方向垂直于锻件轴线，常选用拔长、滚压 、弯曲、预锻和终锻等工步。
模锻
模锻：是在高强度金属锻模上预先制出于锻件形 状一致的模膛，使坯料在模膛内受压变形，由于 模膛对金属坯料流动的限制，因而锻造终了时能 得到和模膛形状相符的锻件。 模锻与自由锻相比，具有以下特点： ⑴ 生产率高、易于机械化，可成批大量生产； ⑵ 锻件尺寸精度高、表面粗糙度值小，可以减 少机械加工余量和余块的数量，节省金属材料和 加工工时。
பைடு நூலகம் 模锻圆角半径
锻件上所有转角处都 应做成圆角；
内圆角半径（R）应 大于外圆半径（r） 。
3）确定锻件加工余量和公差
余量：一般为1~4mm；
公差：一般取在±0.3~3mm之间 。
4）留出冲孔连皮
d<25mm 孔一般不锻出； d>25mm 孔带冲孔连皮； 连皮厚度 s与d有关： d=30~80 → s=4~8mm。
模锻工艺规程的制定
工艺规程的内容包括：绘制模锻件图、坯料 计算、确定锻造工步、选择锻造设备等。 1、绘制模锻件图 1)确定分模面：是上下锻模在模锻件上的分界 面。
【零件图】
【实物图】
确定原则：
① 易取：分模面应选在模锻件最 大尺寸的截面上。 ② 上下两模沿分模面的模膛轮廓 一致，防错模。
③ 深度最浅，使金属很容易充满 模膛，便于取出锻件。
一、锤上模锻
锤上模锻使用的主要设备是蒸汽—空气 模锻锤，其结构和工作原理与是蒸汽—空气 自由锻锤相似。由于模锻锤受力大，所以要 求设备的刚性好，导向精度高，因此砧座与 机架连成一个整体，形成封闭结构；锤头与 导轨之间的配合间隙小，锤头运动精确，能 保证工作时锻模的上、下模合模准确。模锻 锤吨位是锻锤落下部分的质量，为1～16t， 锻件质量0.5～150㎏。
(2) 盘类 此类锻件主轴尺寸较短，在分模面上投 影为圆形或长宽尺寸相近，如齿轮、法兰、 十字轴、万向节叉等。模锻时，坯料轴线方 向与锤击方向相同，金属沿高度、宽度和长 度方向同时流动。常采用镦粗或压扁等工步 制坯，然后终锻。形状简单的锻件可直接终 锻成形。
3 模锻零件的结构工艺性
1）模锻件应具有合理的分模面、模锻斜度和圆 角半径； 2）非配合表面一律设计成非加工表面； 3）零件的外形应力求简单、平直和对称； 4）应避免窄沟、深槽、深孔及多孔结构； 5）形状复杂的锻件应采用锻-焊或锻-机械加工 联接的方法，减少余块以简化模锻工艺。
模锻与自由锻相比，具有以下特点：
但与自由锻相比较, 模锻时金属坯料的热变形完 全是在模具的模膛内进行的。通过锻模对坯料整 体锻打成形，需要的变形力较大，故需要能力较 大的专用设备且模具费用昂贵。但它可锻造形状 复杂的锻件, 因此，模锻适用于150㎏以下的中、 小型锻件的大批量生产。 分类： 按设备类型模锻可分为锤上模锻、胎模锻、压 力机上模锻等。