《金属模锻工艺》word版

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1、金属模锻工艺针对目前锻造业的发展状况，在分析金属模锻工艺的基础上，不断总结经验，从锻件图的绘制、下料、加热、锻压、切边到冲孔等生产工艺进行逐步完善，生产效率和产品质量得到了有效的提高。　　关键词：　模锻件图；坯料质量；锻前加热；锻压；切边与冲孔　　锻造业在现代化工业生产中占有举足轻重的地位，就锻造业金属模锻件而言，形状和外表尺寸比较准确，表而光洁，机械加工余量、锻造公差按照其工件用途都有明确要求。笔者结合近年来对模锻工艺的探讨作一浅析。　1　模锻件图的绘制　　模锻件图是根据零件图绘制的，它是供设计、制造和维修模具、计算坯料及成品检验、指导生产用的技术文件。绘制模锻件图时主要考虑以下因素

2、。1.1　选择分模面的位置　　分模面位置的选择原则是锻件从模膛中顺利取出，模膛浅而宽，以便于模膛的机械加工和金属易于充满模膛，应便于检查上下模的相对错移，并能节省金属。1.2　确定余块、加工余量和模锻公差　　有的模锻件的形状较为复杂（如有凹档、台阶等），不便于锻件从模膛中取出，对此应加上余块以简化形状，不直接锻出。　　模锻件的加工余量和锻造公差要适宜，不宜太大。加工余量一般为1～4mm，锻造公差一般到±0.3～3mm。1.3　确定模锻斜度和圆角半径　　模锻件的侧面都应加放一定的斜度，两面相接的转角应以适当的圆角连接，以增加锻模的坚固性，并有利于金属充满模膛，以及便于取出锻件。锻件外模锻

3、斜度按锻件各部分的高度与宽度之比以及长度与宽度之比来确定。内模锻斜度可在外模锻斜度的基础上加2°或3°（15°除外），外壁斜度一般取5～7°，内壁斜度取7～10°。外圆角半径一般取1.5～12mm，内圆角半径取外圆角半径的2～3倍。当圆角半径超过100mm时，按GB321－80《优先数和优先数系》的R10系列先取。1.4　确定冲孔连皮　　模锻无法冲出透孔，只能压凹成盲孔，但连皮不能太薄，以免损坏模具。连皮的厚度与孔径有关，若过薄，锻件易产生欠压缺陷，并且要求较大的打击力，从而导致模膛凸出部位磨损或打塌；若过厚，冲孔时冲切力较大，使锻件形状走样，金属消耗量大。平底连皮是常用的连皮形式，其

4、厚度可按下式计算：S＝0.45＋0.6（mm）其中：　　S—连皮厚度；　　d—锻造内孔直径；　　h—锻件内孔深度。2　坯料质量和尺寸的计算　　模锻件坯料的计算涉及因素较多，粗略估算为：　　模锻件的坯料质量＝模锻件质量＋飞边质量＋氧化损失　　模锻件的质量是根据其名义尺寸计算的，飞边质量的大小与锻件的形状和大小有关，一般可按锻件质量的20～25%计算，特别是复杂的小件，飞边质量几乎与锻件的质量相等。氧化损失按锻件与飞边质量之和的3～4%计算。3　锻前加热　在锻造生产中金属坯料需要加热，目的是提高塑性，降低变形抗力，使之易于流动成型并获得良好的锻后组织。因此，锻前加热是整个锻造过程中的一个重

5、要环节，对提高锻造生产率，保证锻件质量，以及节约能源等都有直接影响。3.1　始锻温度确定碳素钢的锻造温度范围（如图1所示），始锻温度一般定在AE线以下150～200℃，如果超出这个温度，奥氏体晶粒会发生急剧膨胀（过热）。如果加热温度接近AE线，炉气中的氧会渗入白热钢料，使钢料完全失去可锻性，锻造时钢料将会崩裂成碎块（过烧）。3.2　终锻温度的确定　　从可锻性而言，终锻温度最好在GSE线上，使锻造全部在平一的奥氏体区域内进行。为了扩大锻造温度区间，以减少加热次数，实际的终锻温度对亚共析钢定在GS线之下，过共析钢定在Se线以上50～70℃。　　为了缩短加热时间，对于塑性良好的中小型低碳钢坯

6、料，可采取快速加热，也就是把冷的坯料直接送进高温的加热炉中尽快加热到始锻温度。这样，不仅可以提高生产效率，而且可以减少坯料的氧化损失和表面脱碳，并防止过热。但是快速加热会使坯料产生较大的热应力，有可能导致内部开裂。因此，对于导热率和塑性较低的大型合金钢坯料，常采用两段式加热，第一阶段，坯料从低温随炉升温至800℃左右，并适当保温以待组织均匀转变。这个阶段约占总加热时间的70%。第二阶段，急速升高炉温到始锻温度以上100～150℃，这时钢料已是塑性良好的奥氏体组织，就不会因热应力而开裂，并能减少氧化、脱碳、过热等缺点。最后再保温出炉锻造。4　锻压　　钢件出炉后要进行锻压成型，锻制形状简单

7、的锻件直接把坯料放在锻模上，锻压就成为所需要的锻件。预锻的目的是保护终锻模膛的精度，并使锻件在终锻模膛内成型良好。就机械锻压而言，坯料放在锻模上后，滑块一个行程就使上下模闭合，坯料的氧化皮无法清除而被压入锻件表面，也会增加锻模的磨损。又因为一次成型时金属的变形量较大，不易使金属坯料直接充满模膛。因此，在终锻之前常采用预成型和预锻工量，以达到清除氧化皮的目的。预锻的另一个作用是，坯料经过预锻之后，锻件已基本成形，终锻起精整作用，能使终锻模膛磨损少