塑性成形工艺与模具设计第3版高锦张电子课件教学课件 第十二章 压力机模锻工艺及模具设计.ppt

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1、第十二章压力机模锻工艺及模具设计热模锻压力机模锻工艺及模具设计摩擦压力机模锻艺及模具设计平锻机上模锻工艺及模具设计返回第一节热模锻压力机模锻工艺及模具设计一、热模锻压力机上模锻的工艺特点1.热模锻压力机滑块行程一定，速度慢，不能实现逐步变形，易形成很大的飞边，型腔深处充不满。对于形状复杂锻件，必须经过制坯工步。2. 在热模锻压力机上采用拔长、滚挤时需要在其它设备上进行。3.为了获得精度高的锻件，采用电加热或少、无氧化加热，或者有效清除氧化皮。4.热模锻压力机导向精度高，能锻出精度高的锻件。型腔采用镶块制作的，更换方便，节约模具钢。5.热模锻压力机上模锻时，坯料表面的氧化皮不易去

2、除。图１２１　热模锻压力机结构简图１—电动机　２—小带轮　３—大带轮４—中间轴　５—小齿轮　６—大齿轮７—摩擦离合器　８—曲柄　９—连杆10—象鼻形滑块11—楔形工作台12—下顶杆13—斜楔14—下顶出机构15—带式制动器16—凸轮二、锻件的分类与锻件图的制订（1）锻件的分类根据模锻工艺特点将锻件分类（见表12－1）（2）锻件图的制订确定锻件图的原则和内容与锤上模锻相同，不同点如下：1）热模锻压力机有顶出装置，锻件能方便地从深型腔内取出，分模面可以灵活地选择。2）锻件拔模斜度一般比锤上模锻件小一级。外斜度为3°～7°,内斜度为7°～10°，或视孔的相对深度而定。当h＞0.75

3、d时，采用两级拔模斜度。图12-2孔壁模锻两级斜度三、选择设备吨位1、确定热模锻压力机的吨位：根据锻件的锻造压力F：F＝（6.4～7.3）A2、选择压力及吨位时需要注意：（1）热模锻压力机的使用吨位最好不大于公称吨位的80％，有利于防止过载，提高锻件质量，减少设备的修理量。（2）生产实践表明，闷车往往在预锻过程中发生，在选用设备吨位时应予注意。。四、工步选择1．第Ⅰ类锻件的工步选择，见表12-1（1）按外形复杂程度来选择工步。（2）选择原则与锤上模锻相比不同点：常采用预锻工步和挤压工步。（3）常用的工步：镦粗、挤压、预锻、终锻。2．第Ⅱ类锻件的工步选择，选择原则见表12-1。（

4、1）断面变化小的锻件：终锻或预锻~终锻。当此锻件宽度与毛坯直径之比大于1.6～2时，应增加压扁工步。（2）对断面有一定变化的锻件：断面变化不超过10％～15％时，采用压肩~终锻或压肩~预锻~终锻。（3）对截面变化大的锻件：采用其它设备制坯（辊锻、平锻、楔横轧、空气锤等）或采用成型毛坯。（4）对弯曲类锻件，是否需要采用弯曲工步与锤上模锻相同。在热模锻压力机上模锻质量和尺寸较小的锻件时，可以采用多件模锻。图12-3多件模锻示例a）交错排列法b）一字排列法五、工步设计与坯料尺寸计算热模锻压力机模锻型腔的设计过程和方法：与锤锻模基本相同。压力机模锻中较多使用预锻工步，除了设计热锻件图外

5、，还要设计各工步的毛坯变形图，通常称为“工步图”，用来制造各个型腔。这个过程称为工步设计。以第Ⅰ类锻件为例，概述工步设计的原则和过程。（1）终锻工步设计：根据热锻件图设计的。与锤上模锻相似，不同之处有以下几点：1）上下模充满的难易程度差别不大，应考虑锻件的定位和取出方便。2）压机在一次行程中充满型腔，在型腔的深处，需设计排气孔，孔径约为1.2～2mm。3）压机有顶杆装置，顶杆与金属接触部分起型腔的作用。4）直径小于26mm的孔，一般不冲出。需冲孔时，连皮厚度通常取S=6～8mm。5）飞边槽的型式与锤上模锻相似，不同之处在于仓部是开通的。如图12－4图12-4飞边槽的形式a）用于

6、形状较复杂锻件b）用于形状较简单锻件（2）预锻工步设计：预锻工步设计原则与锤上模锻相似。设计时应着重考虑以下几点：1）预锻工步图的高度尺寸相应要比终锻大2～5mm，宽度尺寸比终锻要小0.5～1mm，对高筋和凸出部分，取较大差值。2）预锻工步的体积要比终锻工步略大，金属应合理地分配，避免终锻时产生摺纹。对于冲孔件，当孔径不大时，如图12-5a所示。当孔径较大时，如图12-5b所示。图12-5预锻冲孔a）孔径不大时b）孔径较大时3）在预锻工步图中，某些部位的形状尺寸与终锻工步应基本吻合，以便在终锻时更好地定位和防止形成摺纹。以齿轮为例：图12-6几种预锻工步的错误设计方法ａ）终锻工

7、步图　ｂ）预锻工步图的下部和终锻不吻合　ｃ）预锻工步图的轮缘内径过大（3）镦粗工步设计，其镦粗形式如下：1）封闭式镦粗(如图12－7)：在型腔内镦粗。坯料经封闭式镦粗，更接近于预锻（或终锻）工步图，从而改善金属在预锻（或终锻）型腔中的流动。但氧化皮不易清除。要求模锻前加热质量高或事先清除氧化皮。图12－7封闭式毛坯型腔2）开启式镦粗：在两个平面内进行镦粗，为便于在预锻时定位，在镦粗平面上做成一定的凹槽。（如图12－8所示）能清除坯料侧面的氧化皮。一般多采用开启式镦粗。图12－8敞开式毛坯模槽