二
模 锻
模锻设备 锤上模锻工艺 胎膜锻
模 锻
模锻:使加热到锻造温度的金属坯料在锻模模膛内一次或 多次承受冲击力或压力的作用，而被迫流动成形以获得锻 件的压力加工方法。
模锻件的特点及应用
特点： 操作简单，易于实现机械化自动化， 生产率较高； 尺寸精度高，加工余量小，材料利用 率高； 锻件形状复杂； 应用： 流线完整、性能好。
长 轴 类 锻 件
短 轴 类 锻 件
蒸汽—空气模锻锤
锤上模锻
锤上模锻
锻模结构
终锻模膛
模锻模膛 预锻模膛 拔长模膛 制坯模膛 滚压模膛 弯曲模膛 切断模膛
模膛
锤上模锻
锤上模锻
锻模结构
锤上模锻
锻模结构
拔长模膛
开 式
闭 式
锤上模锻
锻模结构
滚压模膛
开 式
闭 式
锤上模锻
锻模结构
弯曲模膛
锤上模锻
锻模结构
切断模膛
锤上模锻
锻模结构
预锻模膛
预锻模膛与终锻模膛 的区别是前者的圆角 和斜度较大，没有飞 边槽。
锤上模锻
切边和冲孔 校正
模锻工艺规程
修整工序
热处理
清理 精压
锤上模锻工艺
模锻的变形工步和模锻模膛
弯曲连杆的多 模膛锻模 制坯工步，制坯模膛 （锻件初步成形） 模锻工步，模锻模膛 （锻件最终成形）

2、胎膜锻的工艺过程 胎膜锻工艺过程包括制订工艺规程、制造胎 膜、备料、加热、锻制及后续工序等。
法兰盘胎膜锻造过程，所用胎膜为套筒模，它由模筒、模 垫和冲头组成。原始坯料加热后，先用自由锻锻粗，然后 将模垫和模筒放在下砧铁上，再将镦粗的坯料平放在模筒 内，压上冲头后终锻成形，最后将连皮冲掉。
模锻件经常出现的质量问题：
模锻件的结构工艺性
自由锻件上不应设计 出加强筋、凸台、工字形截面
截面变化大的锻件，
采用组合连接
模锻件的结构工艺性
模锻件结构设计注意的问题
★ 零件外形力 求简单、平直 和对称
不合理
合理
模锻件的结构的工艺性
模锻件结构设计注意的问题
★ 避免有深孔或多孔结构
模锻件的结构的工艺性
模锻件结构设计注意的问题 ★ 采用锻-焊组合工艺
模锻设备
平锻机
坯料为棒材或管材，只进行局部变形 加工；锻模有两个分模面，可完成不 同方向上带有凸台或凹槽的锻件。
平锻机演示
平锻机上模锻过程 及其锻件
模锻设备
摩擦压锻机
螺杆与滑块非刚性连接， 承受偏心能力差； 摩擦传动效率低； 滑块行程、打击能量 可自动调节。
摩擦压力机上模锻
摩擦压力机
摩擦压力机的特点:
ห้องสมุดไป่ตู้
中、小型锻件的成批和大量生产
答案：1）受模锻设备吨位的限制； 2）锻模成本高。
为什么？
模
锻
典型模锻件
模锻示意图
模锻
1、模锻设备
模锻设备 锤上模锻
曲柄压力机 平锻机 摩擦压力机
锻造力性质 冲击力
压力 压力
锻件精度 较低
较高 较高
生产率 较低
较高 较高 较低
冲击力~压力 较高
锤上模锻
可以镦粗、拔长、 滚挤、弯曲、成形、 预锻、终锻。
模锻工艺规程
制定模锻件图
齿轮坯锻件分 模面的选择
•要保证模锻件能从 模 膛 中 取 出
1.分模面
•上下两模沿分模面 的模膛轮廓一致
•分模面能使模膛深 度 最 浅 •分模面应使零件上 所加的敷料最少 •分模面为平面，使 上下锻模的模膛深 度 一 致
x
x x
√
模锻工艺规程
制定模锻件图
2.余量、公差、敷料、冲孔连皮
5．凹坑 由于模槽中未吹除的氧化皮被压入锻 件中，锻件清理后氧化皮脱落即形成凹坑 或麻点。 6．残留毛刺 由于切边模的间隙过大或间隙不均以 及切边凹模刃口变钝等原因常导致锻件切 边后在分模面处出现残留毛刺。残留毛刺 过大时需要砂轮磨掉。
思考题：
1.连杆和齿轮采用锤上模锻时，各有哪些可供选择的分 模面？试比较各自的优缺点。 2.连杆和齿轮，若由模锻改为自由锻，零件结构应如何 改变？
做成圆角
模锻工艺规程
制定模锻件图
留出冲孔连皮 锻件上直径小于25mm的孔，一般不锻出， 或只压出球形凹穴。大于25mm的通孔，也不 能直接模锻出通孔，而必须在孔内保留一层 连皮。 冲孔连皮的厚度s与孔径d有关，当d =30～ 80mm
锤上模锻
模锻工艺规程
制定模锻件图
例
分模面
a
a
锤上模锻
模锻工艺规程
(1) 滑块行程不固定,具有一定的冲击 作用. (2) 滑块运动速度低,金属变形过程中 的再结晶可以充分进行. (3) 滑块打击速度低,设备本身具有顶 料装置,可采用特殊结构的组合式模具. (4)摩擦压力机承受偏心载荷的能力差, 通常只适用于单膛模进行模锻.

模锻设备
热模锻压力机
行程不能调节；不能拔长和滚挤； 每个变形工步在 一次行程中完成； 锻件精度比锤上模锻件高；作用在金属 上是静压力，噪声小工作条件好。
余量：1~4mm
公差： (0.3 ~ 3)mm
冲孔连皮：d>25mm
模锻工艺规程
制定模锻件图
内壁斜度α2应比外壁 3.模锻斜度:平行于锤击方向(垂直于分模 斜度α大一级
面)的表面必须具有斜度.
模锻工艺规程
制定模锻件图
内圆角半径R 是外圆角半径 r的３－４倍
4.模锻圆角半径:所有两平面的交角均需
余量
制定模锻件图
例
锤上模锻
模锻工艺规程
模锻斜度
制定模锻件图
例
锤上模锻
模锻工艺规程
圆 角
制定模锻件图
例
二、坯料重量和尺寸的确定
锻件坯料重量可按公式: 锻件坯料重量=锻件重量+烧损重
量+料头重量.
坯料的尺寸应根据锻件坯料的
重量和几何形状来确定.
三、锻造工序(工步)的确定
短轴类锻件： 镦粗制坯和终锻 成形。 长轴类锻件： 拔长、滚挤、弯曲制坯和 预断、终锻成形。
第三节
锻件结构工艺性
自由锻件的结构工艺性
避免锥体和斜面结构
几何体间的交接处 不应形成空间曲线
模锻件的结构工艺性




应具有合理的分型面； 锻件上与分型面垂直的非加工表面应设 计有结构斜度； 在满足使用要求的前提下，锻件形状应 力求简化； 应尽量避免窄沟、深槽和深孔、多孔结 构； 可采用锻-焊组合工艺，简化模锻工艺。
模锻件图包括的内 容：



选定分模面 确定加工余量和锻造公差（加工表面） 模锻斜度 圆角半径 冲孔连皮
模锻锻件图的制定
选择模锻件的分模面
分模面即是上下锻模在模锻件上的分界面。制订模锻锻件图时， 必须按以下原则确定分模面位置： 要保证模锻件能从模膛中取出，分模面应选在模锻件最大尺寸的 截面上。 按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模膛轮廓 一致，以便在安装锻模和生产中容易发现错模现象，及时调整锻模 位置。 最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处。这样可使金属很容易 充满模膛，便于取出锻件，并有利于锻模的制造。 选定的分模面应使零件上所加的敷料最少。 最好使分模面为一个平面，使上下锻模的模膛深度基本一致，差 别不宜过大，以便于制造锻模。
1．错模 锤头导轨的间隙过大、模具缺少 平衡导锁以及模具安装不合理等原因 都可能产生错模，如图所示。 2．欠压 即上、下模分模面未打靠，也称 “锻不足”。 3．局部充不满 由于坯料体积过小或坯料放偏等原因致使 锻件上的凸筋、外圆角等部位因模槽未充满 而欠缺，这种缺陷一般无法修正。

4．折纹 由于操作不当或模槽设计不合理等原因，锻件 表面产生金属重叠称为折纹。由于折纹处之金属 已经氧化，因此一般无法修正。
曲柄压力机上模锻
曲柄压力机上模锻
特点：
滑块行程固定
采用组合模
有导向、顶杆装置
可以一次成形
适用于大批量生产
热模锻压力机
第二节
锻造工艺规定的制订
锻造的技术准备工作:
制订工艺规程 编写工艺卡片 绘制锻件图 锻件图=零件图+加工余量+锻件公差+敷料
一 、绘制锻件图
齿轮坯模锻件图
3.下图齿轮采用模锻制坯，设计上有哪些不合理的地方？ 为什么？
胎模的结构及应用
胎膜不固定在锤头和砧座上，需要时放在 下砧铁上。按其结构可大致分为扣模、合模 和套筒模三种主要类型。
（１）扣模 用来对坯料进行全部或局部口形，主 要生产杆状非回转体锻件


（2）套筒模 锻模成套筒形，主要用于锻造齿轮、法兰 盘等回转体锻件


（3）合模 通常由上模和下模两部分组成。为了使上下 模吻合及不使锻件产生错移，经常用导柱等 定位。合模多用于生产形状较复杂的非回转 体锻件，如连杆、叉形件等锻件。
模锻件
焊合件
问题：
小型锻件的中、小批量生产应采用 自由锻还是模锻？
答案：胎膜锻
在自由锻设备上使用非固定模具（胎膜） 生产模锻件的工艺方法。
特点：
与自由锻相比：生产率高，精度高（余量小），
与模锻相比： 成本低（设备、模具）。
3、胎膜锻
组 合 筒 模
合模
扣 模
胎模锻



胎模锻是介于自由锻与模锻之间的锻造方法。 胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具生产模 锻件的一种锻造方法。所用模具称为胎膜。 胎模 锻一般先用自由锻制坯，再在胎膜中最后成形 。 与自由锻相比，胎模锻生产率和锻件尺寸精度高、 表面粗糙度值小、节省金属材料、锻件成本低。 与模锻相比，胎模制造简单，成本低，使用方便； 但所需锻锤规格和操作者劳动强度大，生产率和 锻件尺寸精度不如锤上模锻高。