锻造工艺与模具设计 教学课件 作者 闫洪 第6章　锤 上 模 锻.ppt

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1、第6章　锤上模锻6.1　锻锤工艺特点及锤锻工艺流程6.2　模锻件分类6.3　模锻件图设计6.4　模锻模膛设计6.5　模锻变形工步设计6.6　锤锻坯料尺寸6.7　制坯模膛设计6.8　锻锤吨位的确定6.9　锤锻模结构设计6.10　锻模材料及锻模的使用与维护图6-1　蒸汽-空气模锻锤a)原理图　b)外观图(CM-G2)1—缓冲缸　2—工作缸　3—活塞　4—锤杆　5—锤头　6—立柱　7—砧座　8—操纵踏板　9—手柄10—月牙板(马刀拐)　11—排气管　12—进气管　13—节气阀　14—滑阀　15—过渡砧　16—锻模6.1　锻锤

2、工艺特点及锤锻工艺流程6.1.1　锻锤工艺特点6.1.2　锤锻工艺流程6.1.1　锻锤工艺特点1)锤头行程和打击速度操控方便，可在所能范围内实时调节打击能量和打击频率。2)具有一定的抗偏载能力，便于进行多膛模锻，在较大范围内减少对制坯设备的依赖，因而锻锤为主机的锻造生产线比较“精干”，效率也比较高。3)打击速度快，带来冲击和惯性作用，金属在模膛内的填充能力强。4)可适应多种形体结构类型锻件，包括短轴类、长轴类和复合类锻件的模锻生产。5)锻锤属于限能设备，不存在过载危险，为操作提供了方便。6.1.1　锻锤工艺特点工作原理

3、决定了锻锤工作时的冲击性和强烈振动，存在以下工艺缺点：1)模具导向难度大，难于设置顶出机构，使得锻件精度不够高。2)一般采用整体模块制作模具，且锻模寿命较低，使得模具费用较高。3)难于实现自动化，对操作者技艺和熟练程度要求高。4)不适应对变形速度敏感的低弹塑性材料。6.1.2　锤锻工艺流程图6-2　锤锻工艺流程(各工序的质量检查未列入)6.2　模锻件分类表6-1　模锻件分类表6-1　模锻件分类表6-1　模锻件分类6.3　模锻件图设计6.3.1　分模面6.3.2　余块、余量和锻件公差6.3.3　模锻斜度6.3.4　锻件圆

4、角6.3.5　冲孔连皮6.3.6　锻件图6.3.1　分模面1.分模面构造2.分模面选用1.分模面构造(1)平面分模　就是以一个水平面将上、下模分开。(2)对称曲面分模　分模面由水平面和对称分布的曲面组合而成，适用于铅垂面内存在对称弯曲的锻件(图6-3a)，也可用于立锻叉形锻件等。(3)非对称曲面分模　分模面由水平面和非对称分布的曲面(空间曲面)组合而成，适用于铅垂面内存在非对称弯曲的锻件，也适用于构造复杂的锻件(图6-3b)。图6-3　曲面分模示例a)对称曲面分模(492连杆盖)　b)非对称曲面分模(BS111转向臂)

5、图6-4　为局部改变模膛深度而采用曲面分模示例图6-5　内分模面示例2.分模面选用图6-6　锻造方位与分模面a)零件　b)立锻锻件　c)卧锻锻件图6-7　合理分布纤维组织而采用的分模位置a)零件受力　b)纤维组织分布不够好　c)纤维组织分布较好6.3.2　余块、余量和锻件公差常规锻件表面质量、尺寸精度和形位精度均不够高，其原因是多方面的。1)加热引起表面氧化、脱碳等。2)脱落的氧化皮滞留在模膛内，压入锻件表面，清理后残留凹坑。3)坯料体积波动、终锻温度波动、温度不够均匀以及操作偏差，使得锤锻模打击不到位或锤锻模塌陷，引

6、起高度方向尺寸波动。4)磨损或塑性变形引起模膛尺寸变化。5)锤锻模导向精度有限，造成错差。6)热锻件在工序间流转受到磕碰，引起凹陷、变形。7)锻造后续工序(切边、冷却、清理等)引起翘曲、歪扭。1.锻件公差的种类2.影响余量与锻件公差的因素3.余量与锻件公差的选取1.锻件公差的种类(1)尺寸公差(2)几何公差(3)表面允许缺陷(4)质量偏差　对于某些保留较多锻造表面的零件(如多缸发动机连杆)，仅控制锻件尺寸公差难于满足使用要求，可能需要规定质量(Mass)偏差。图6-8　锻件线性尺寸与角度尺寸图6-9　锻件的错差a)纵向

7、错差　b)横向错差　c)旋转错差图6-10　几种锻件表面缺陷a)残留飞边　b)飞边过切量　c)毛刺c—残留飞边　x—凹陷　q—飞边过切量　w—拉缩　g—毛刺高度　s—毛刺宽度2.影响余量与锻件公差的因素(1)公称尺寸和锻件质量　锻件公称尺寸为零件尺寸与初选余量之和，若有修订，则为零件尺寸与余量之和。(2)锻件形状复杂程度　锻件形状复杂程度用复杂系数S表示，被定义为锻件占据的体积Vd与外廓包容体积Vb之比，即S=Vd/Vb。(3)材质系数　按锻造难易程度及造成锤锻模磨损速度，材质系数划分为两类(表6-3)。(4)零件切削

8、精度与切削工艺过程　零件表面粗糙度Ra值小于1.6μm(先切削后磨削)，零件切削过程中安排有中间热处理等情况下，应加大余量。(5)分模面构造　平面及对称曲面分模较容易控制错差和残留飞边，而非对称曲面分模的错差和残留飞边应宽一档。(6)其他因素　加热条件、锻锤导向精度、模具材质等也会对余量与锻件公差产生一定的影响。图6-11　锻件的