切边模的设计

切边模的设计

6.1 切边方式及模具类型

6.1.1切边方式

分为冷切边和简单热切边两种方式。

6.1.2模具类型

1)用螺钉固定的冷切边模；

2)用压块固定的冷切边模；

3)用螺钉固定的简单热切边模。切边凹槽一般分为三块以上，一般采用这种固定方法。

6.2 切边冲孔力的计算

常有两种方法：

1）表格法

切边冲孔用的压力机所需要的公称压力，通常与模锻锤有一定得配合关系。

2）计算法

切边冲孔力可按照下式计算：

1

b

F k Lt

式中 F——切边或冲孔力；

b

——金属在切边或冲孔温度下的抗强度，即材料的变形抗力；

L——剪切周边长度；

1

t——实际剪切厚度；

12.5

t t B

t——飞边桥部高度或冲孔连皮厚度；

B——锻件高度方向的正公差；

k——系数，在理想的情况下，k=0.8；考虑到切边或冲孔过程中伴有弯曲、拉伸发生，以及一些如刃口变钝等实际因数，建议取为k=1.6.

6.3 切边模结构设计

6.3.1切边图凹模之间的间隙

切边时，刃口设置在凹模上，凹模按锻件轮廓线制造，靠减小凹模尺寸获得凸凹模的间隙。

如图所示：

图中间隙均取

0.5mm ，1

3.30.03tan

a

s ，同时应保证凸模削平后b 值有一定得

宽度：对小型锻件，b=1.5-2.5mm ；对中型锻件，b=2-3mm ，对大型锻件，b=3-5mm 。如果锻件各部分的间隙不同，应按最小间隙作为整个凸凹模的间隙。 6.3.2切边凹模的设计

切边凹模有整体式、和组合式两种，前者用于中小型锻件，特别是形状简单具有对称性的锻件；后者则用于大型锻件或形状复杂的锻件。由于油箱盖是对称性的，故选用整体式。

（1）切边凹模刃口设计

切边凹模刃口轮廓形状按锻件在分模面上投影轮廓形状设计。切边凹模刃口形式有直刃口，斜刃口和局部斜刃口。根据分析，可采用局部斜刃口，与斜刃口相比较，减少了刃口切削加工量，便于制造。是一种比较经济的形式。 如图所示：

（2）切边凹模的分块 切边凹模的分块原则：

1）分块处便于对位，又不易产生毛刺，而且能保证切边锻件质量，两端分块为好。 2）便于调整，特别是切边时容易磨损的部分，宜单独分出。

3）在满足上述要求的条件下，分块越少越好。对一些变化不大的台阶轴，可对分成两块，这样既便于制造，也有利于生产中的装卸和调整。

4）为便于制造，并防止热处理变形，凹模分块长度一般不宜大于350mm ，最长应控制在500mm 以内。为满足本要求，可以适当增加分块数目。

5）保证紧固的安全可靠，切边凹模每个分块至少应有两个以上的螺钉紧固。 （3）凹模的结构尺寸

1）按锻件飞边桥部高度确定切边模尺寸

切边凹模尺寸 飞边桥部高度

min H

h

1t

min t

备注

<1.6 2~3 >4

50 55 60

10 12 15

35 40 50

30 35 50

1000kN 切边压力机 3150kN 切边压力机 3150kN 切边压力机

2）切边凹模其他部分尺寸的确定

① 凹模外形尺寸

对圆形或近似圆形类锻件，为便于设计、制造，并考虑到使用的互换性，可根据切边锻件外径D 确定凹模外形尺寸，并将紧固部分尺寸加以标准化。 查手册可知凹模如图：

② 凹模钳口尺寸

凡锻造带有夹钳料头的锻件，为便于切边时放置定位，在锻件带有夹钳头处，凹模应设置钳口。在锻造过程中，不用夹钳料头的锻件，则不必设计钳口。 （4）切边模的固定

切边模常用楔铁和螺钉紧固在凹模座上。 6.3.3切边凸模设计 （1）切边凸模的设计 切边冲头按锻件图设计。切边冲头和锻件接触好坏对切边后的锻件质量有着直接的关系。因此设计时，应考虑一下因素： 1）凸模与锻件需要有着一定得接触面积，一防止切边时锻件表面被压伤或变形。 2）切边凸模的端面应能与锻件较好的吻合，同时在锻件过渡断面处留出间隙。该值等于锻件相应处水平尺寸正偏差之半加0.3-0.5mm 。 3）凸模与锻件的接触面形状可简化，且应选择锻件形状简单的一面与凸模接触。 （2）切边凸模的分块

在大批量或多品种生产中，为降低模具材料消耗，提高经济效益，往往将刃口作用、易磨损部分与凸模紧固部分分开，即分凸模夹持器和凸模镶块两部分。 （3）切边凸模高度尺寸的确定

切边凸模高度h ，根据选用切边压床型号、规格和锁采用的模具封闭高度尺寸来确定。

1

2

1h

H

h h S

式中 1h ——切边凸模底座下支承面到切边凹模刃口上平面高度；

2h ——当采用标准凸模夹持器时，为夹持器高度； 1S ——凸模进入切边凹模深度，一般取：1

1015S mm

H——模具设计采用封闭高度，按选用的切边压床型号、规格和使用合理性确定。（4）切边凸模的固定

用螺钉及键固定在模座上或用楔块固定在模座上。

6.4 切边模其它部分的设计

6.4.1凸、凹模座的设计

（1）凸模座即凸模夹持器，各部分尺寸的确定，燕尾式凸模夹持器的轴头部分尺寸应按选用的压床滑块固定孔来确定。

（2）凹模座用于固定切边凹模，各部分尺寸的确定底座外形尺寸中下底板的尺寸根据压床台面垫板紧固底座的方法和设备规格大小来确定。

其余尺寸要根据设计时所确定的切边凹模紧固方法、外形尺寸、模具设计采用封闭高度确定。

6.4.2卸飞边槽

当切边凸模与凹模的间隙在以下情况时，应当采用卸飞边装置。

冷切边凸模与凹模间隙小于等于0.5mm；

热切边凸模与凹模间隙小于等于0.8mm。

采用弹性结构卸飞边装置的结构形式。将弹簧及卸料板安装在冲头上边，这种结构适用于各种类型的锻件，而且操作方便，但安装模具时，调整切边冲头与凹模间隙不方便。因此最好设置导柱导套配合使用。

第七章校正模的设计

7.1 校正的分类

校正通常可分为热校正和冷校正两种。

7.1.1热校正

在热态下校正通常是与模锻痛一次火，在切飞边与冲连皮只后进行。它可以在模锻锤的终锻模膛内校正，也可以在校正设备上的校正模中进行此时与模锻设备、切边压力机组成一条流水线。

7.1.2冷校正

冷校正是在锻件清理后进行，一般作为最后的工序。一般用于中小型锻件和在冷切飞边、冷冲连皮、热处理及表面清理过程中易产生变形的锻件。冷校正可在夹板锤、摩擦压力机和曲柄压力机等设备上的校正模中的进行。为了提高塑性，防止产生裂纹，锻件应先进行退火或正火处理。

7.2 校正模型槽设计特点

①由于锻件在切边后可能留有毛刺，以以及锻件在高度方向欠压，校正后锻件水平方向踌躇有所增大。为方便于取锻件，校正模型槽水平方向与锻件侧面之间要留有间隙，空隙的大小约有锻件水平方向尺寸正偏差之半。

②型槽沿分模面的边缘应做成圆角。

③对小锻件，在锤或螺旋压力机上校正时，校正模的型槽高度应等于锻件的高度；对大中型锻件，因欠压量较多，校正模型槽的高度可比锻件高度小，其高度差与锻件高度尺寸的负偏差值相等。

④校正模应有足够的承击面面积。当用螺旋压力机校正时，校正模每千牛的承击面面

0.10~0.13cm

积为2