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1、热锻、温锻成型工艺主讲人：张振纯1.热、冷、温锻工艺的优缺点对比锻造可根据是否采用模具而分为模锻与自由锻两大类。紧固件锻造成型全部为模锻。模锻又可根据金属材料塑性变形时的温度不同分为热锻、冷锻与温锻三类。将金属材料加热至尚未产生过烧或过热缺陷的很高的温度下进行塑性成型时,称为热锻;金属材料不经加热,在常温下进行塑性成型时,称为冷锻;将金属材料加热至尚未产生强烈氧化的较高的温度下进行塑性成型时,称为温锻。三类模锻工艺的优缺点对比见表36-5。2适用于紧固件成型的热模锻工艺类型、特点及成型原理热模锻可以根据塑性变形方式与所用成型设备的不同分为多种工艺
2、类型。其中,适用于紧固件成型的工艺类型、特点及其简要成型原理见表36-6。3.异形紧固件开式热模锻（简称开式模锻）3.1开式热模锻的工艺流程、设备与工模具以吊环螺钉开式模锻的工艺流程为例,一般为：下料→加热→制坯→（预锻）→终锻→切边与冲孔→（热校正）→锻后热处理→清理→（冷校正）→检验;带括号者为非必选工序。吊环螺钉（GB/T825－1988）的材料为20钢或25钢;规格范围为：M8～M100×6。其开式模锻各工序所用设备及工、模具见表36-7。3.2三种设备上开式热模锻的模具结构a.热模锻曲柄压力机上开式热模锻的模具结构简图,见图36-36。
3、由于热模锻曲柄压力机上工作较平稳,振动小,因此可以采用由许多零件装配而成的组合式通用模架。通用模架上设有4个工位,中间两个工位上设有上、下顶件杆,是预锻与终锻工位;两侧的工位上不设置上、下顶杆，可设计成镦粗或卡压等制坯工位。改换锻件规格或品种时,只需更换相应的模块,安装、调整方便,模块定位准确。b.模锻锤上开式热模锻的模具结构简图,见图36-37。由于模锻锤工作时有强烈振动,不能采用组合式模具,只能采用上、下对开的整体式模块。模块上可设置1～6个不同工步的模槽。中部设预、终锻模槽;当不需要预锻工步时,终锻模槽的受力中心应与锤杆的中心线重合;左右两
4、侧可根据需要设置镦粗、拔长、滚挤、弯曲、切断等模槽。上、下模块用燕尾、楔、键与锤头和下砧进行安装与定位,用薄垫片进行位置微调。c.螺旋压力机上开式模锻模具的结构简图见图36-38。由于螺旋压力机工作时振动较小,因此一般多采用组合式通用模架。由于螺旋压力机承受偏心载荷的能力较差,因此一般情况下只能在螺杆的中心设置一个终锻工位;制坯工序需在空气锤或辊锻机上完成。特殊情况下,也允许在终锻工位两侧设置模锻力很小的制坯工位,如镦粗、卡压等工位。终锻模块一般用燕尾、楔、键等与模架的上、下模板安装、定位;也可采用压板、螺钉进行安装、固定。3.3吊环螺钉开式模锻
5、工艺实例以GB/T825M10小规格吊环螺钉在模锻锤上进行开式模锻成型为例,其冷坯料尺寸图、热锻件简图及模具简图,见图36-39。模锻方案的选定：小规格吊环螺钉宜采用一模多件并且调头模锻方案;一模多件可提高生产率,调头模锻可省去夹钳料头,节约原材料。由图36-39可见,坯料的下料长度为315mm;一根长棒料整体加热后（始锻温度1250℃）,可连续锻出4个吊环螺钉（始锻温度不低于800℃）。模锻工步的选定：为尽量减少毛边损失,选用了滚挤制坯工步（见图36-39,模具图左侧模槽为滚挤模槽）;由于滚挤工步需多次翻转90ْ锻打,因此可同时去除棒料表面的氧
6、化皮。为了保证吊环孔的顺利成型,并为了提高终锻模槽的使用寿命,选用了预锻工步（见图36-39,模具图中部右侧的模槽为预锻模槽;预锻模槽没有毛边槽）。终锻完成后,一模两件仍连在一起;因此,一模多件方案时,必须设置切断工步（图36-39中,模具的右前角处设有切断模槽）。对于一模多件调头模锻方案,模锻操作的顺序是：锻出两件后首先切掉一件,留一件作夹钳头用,暂不切下;调头锻出另两件后,将连在一起的3个锻件全部切离。设备选定：选用1t模锻锤。4螺母闭式热模锻4.1螺母在三种常用设备上闭式热模锻的工艺流程与各工序对比螺母闭式热模锻的一般工艺流程为：（下料）→
7、加热→（制坯）→终锻→（冲孔）→锻后热处理→清理→检验;其中,带括号的工序在平锻机闭式热模锻螺母的工艺流程中不需设置。三种常用设备上闭式热模锻螺母时,各工序的特点对比见表36-8。4.2平锻机上闭式热模锻圆螺母工艺与模具图36-40所示为GB/T810－1988M80×2小圆螺母的平锻模具简图、平锻工步尺寸图及热棒料尺寸图。小圆螺母的材料为45钢。工艺过程为：长棒料端部加热（长棒料上被加热段的长度,可锻制3～5个螺母,始锻温度为1200℃）→冲孔终成型同时完成扩径辅助工步（根据平锻工艺规范,对孔径相对较大的通孔件,选定的坯料直径应小于锻件的孔径;
8、为保证在下一个穿孔工步后长棒料上不形成台阶,必须在终成型工步中将棒料与锻件连接面处的直径扩大至与孔径相等）→穿孔工步→锻后热处理→清理→
