锻造模具设计
时应采用拱底连皮,其尺寸计算如下:
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六.绘制锻件图
一般锻件图上技术条件内容如下:
1.锻件热处理及硬度要求;
2.未注圆角半径和模锻斜度; 3.允许表面缺陷深度; 4.允许错差量和残余飞边量; 5.标出试验取样的位置; 6.表面清理方法; 7.其它要求。
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锻造与压铸模
第四章 锻前准备
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目 录
• 第一节 锻造前的准备和锻后热处理 • 第二节 锻造工艺的基本工序和工步 • 第三节 锻造设备简介
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第一节 锻造前的准备和锻后热处理
一.锻造生产用的原材料
锻造生产用的原材料可分为锻造用钢和锻造用有色金属。
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第三节 锻造设备简介
一.锻造设备分类
锻造设备种类很多,按照工作部分运动方式不同,锻造设 备可分为直线往复运动和相对旋转运动两大类。
(一)直线往复运动的锻造设备
(1)动载撞击的锻造设备; (2)动、静载联合的锻造设备; (3)高效能冲击的锻造设备。
在模锻锤上使坯料成行为模锻件或其半成品的模具称锤锻 模。锤锻的特点是在锻压设备动力作用下,毛坯在锻模模镗中 被迫塑性流动成形,从而获得比自由锻质量更高的锻件。
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3.机锻模
在机械压力机上使坯料成形为模锻件或其半成品的模具称 为机械压力机锻模,简称机锻模。
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三.钳口
根据钳口不同的功能可分为常用钳口、特殊钳口、圆形钳 口、共享钳口等形式。
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第四节 预锻模镗设计
一.预锻模镗作用
1.改善金属的流动条件; 2.使坯料易于充满型腔,避免充不满的缺陷; 3.减少终锻模镗磨损,提高锻模寿命。 采用预锻模镗后也会产生如下缺点: 1.使终锻时产生偏心打击,上下模容易错移;
二.下料
在锻造前,一般要在专门的下料设备上把金属棒料切成所 需长度。常用的下料方法介绍如下: 1.锯切; 2.剪切;
3.冷折下料;
4.砂轮切割; 5.气割; 6.精密剪切下料。
除上述切割方法外,还有等离子切割法、电子束切割法、阳极切割法等。
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三.锻前加热、锻后冷却和热处理
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三.模锻斜度
为便于模具制造,模具斜度可按下列数值选用:0°15′, 0 °30′, 1°,1°30′,3°,5°,7°,10°,12°,15°。 在同一锻模上不宜选用过多中模锻斜度。
四.圆角半径
在制件公差允许条件下,圆角半径应尽可能大。 1.外圆角半径r 一般情况下r值按下式确定: 2.内圆角半径R R太小,会使脱模困难,还会造成模锻时金属流动形成的 纤维被割断甚至产生折叠。
(1)容易脱模; (2)成形良好; (3)平衡侧压力; (4)保证承力面强度; (5)便于检查错移;
(6)简化锻模制造。
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二.确定机械加工余量和锻件公差
1.机械加工余量和工艺余块
加工余量主要由锻件质量、零件机加工精度和锻件复杂程度查表确定或 与加工部门协商。 (1)锻件质量mf 按锻件基本尺寸进行计算的质量。 (2)零件机加工精度 一般情况下,表面粗糙度值分成Ra < 1.6μm和Ra≥1.6μm两档。 (3)锻件形状复杂系数S 锻件形状复杂系数是锻件质量mf与相应的锻件外廓包容体质量mN之比:
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第二节 锻造工艺的基本工序和工步
一.锻造工艺的种类和特点
锻造工艺按加工方法的不同,又可分为自由锻、胎模锻和模锻。
二.锻造工序和工步的内容
一般情况下锻件生产流程为:备料-加热-锻造工序-后续工序。
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2.热模锻曲柄压力机
热模锻曲柄压力机又称锻
压机,其结构如图所示。电动 机通过带轮、传动轴和一对齿 轮带动曲柄连杆机构,使滑块 作上、下往复运动。
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三.锻造设备吨位的确定
各种锻造工序在变形过程中所需的锻压力,主要取决于两个
因素:坯料屈服强度σs和锻件在与锻压力垂直的平面上的投影A。
(二)旋转运动的锻造设备
这类设备运转时,锻模分别安装在两个或两个以上作相对 旋转运动的辊轴上。
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二.主要锻造设备的结构原理和应用
1.锻锤
利用蒸汽或液压等传动机构,使落
下部分产生运动并积蓄动能,将此动能
施加到锻件上,使锻件产生变形的锻压 机器称为锻锤。
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1.锻造用钢
钢材按化学成分可分为碳素钢和合金钢。 碳素钢按质量分数高低可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。 按合金元素总的质量分数的多少,合金钢可分为低、中、高合 金钢。
2.锻造用有色金属
锻造用有色金属主要有铜、铝及其合金等。 (1)铜及铜合金 纯铜、黄铜、青铜。 (2)铝及铝合金 纯铝、铝合金。
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2.增大了模块尺寸;
3.预锻、终锻若用两套ห้องสมุดไป่ตู้具分别在两台设备上联合捶打,成本高; 4.降低了生产率。
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第一节 锻模的分类及特点
一.锻模的分类
锻模的种类很多,通常锻模是按制造设备来分类,可分为 胎膜、锤锻模、机锻模、平锻模、辊锻模等。
1.胎膜
胎模锻是在自由锻设备上,利用不固定于设备上的专用胎 膜,进行模锻件生产的一种工艺。适于小型锻件、中小批量生 产。
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2.锤锻模
第三节 终锻模镗设计
一.热锻件图
1.收缩率
为保证锻件冷却后符合冷锻件图的要求,热锻件图上尺寸
均在冷锻件图基础上加放收缩率。
2.绘制热锻件图
通常热锻件图形状和冷锻件图相似。热锻件图上圆角半径、 模锻斜度同于冷锻件图,锻件若有内孔,要在热锻件图上绘出 连皮形状并标明尺寸。在热锻件图上不绘出制件轮廓线,也不
根据S值的大小,锻件形状复杂系数分为4级: S1级(简单):0.63 <S≤1; S2级(一般):0.32 <S≤0.63; S3级(较复杂):0.16 <S≤0.32; S4级(复杂):0 <S≤0.16。
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2.模锻件公差
模锻件公差主要由锻件质量、锻件形状复杂系数、材质系 数和分模面形状确定,同时要考虑锻造工艺、锻造设备和加热 方法等。 (1)分模线形状 锻件分模线分为两类,一类是平直或对称的,另一类是不对 称的。
标注锻件公差。
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二.飞边槽设计
1.飞边形成过程
坯料在锤上模锻时,金属在终锻模镗内成形有如下四个阶段: (1)自由墩粗变形阶段; (2)形成飞边阶段; (3)充满模镗阶段; (4)最好锻足阶段。
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2.飞边槽的作用
(1)造成足够大的水平方向的阻力;
锻造温度范围是指始锻温度和终 锻温度间的一段温度间隔。钢料在 高温单相区具有良好的塑性,所以 锻造温度范围最好在这个区间。如 图是在铁碳合金基础上制订的碳钢 锻造温度范围(3)。
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(三)锻件的冷却和锻后热处理
1.锻件的锻后冷却方法 常用的锻件冷却方法,按其冷却速度的由快到慢的顺序分 为空冷、堆冷、坑冷(或箱冷)、灰冷(或沙冷)、炉冷等。 2.锻件的锻后热处理 锻件的锻后热处理目的是调整锻件的硬度,以利于锻件切 削加工; 调整锻件内应力,避免在机械加工时变形; 改善锻 件内部组织,细化晶粒; 对于不再进行最终热处理的锻件,应 保证达到规定的力学性能要求。 锻件最常采用的热处理方法有退火、正火、调质等。
,根据能量守恒定律得:
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(三)工厂中常见的简便公式
1.胎模锻
2.模锻 (1)模锻锤吨位经验公式 (2)布留哈诺夫和列别尔斯基公式 圆形锻件: 非圆形锻件: 3.热模锻曲柄压力机和锻锤换算公式
自由锻: 模 锻:
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总结
本章主要讲述锻造工艺的基础知识、锻造的工艺过程和工 艺方法,以及常用锻造设备的构造、原理和应用。重点掌握锻 造材料、下料方法和锻造温度的确定及锻造设备的选用。
(2)容纳多余的金属; (3)承受冲击力,起缓冲作用。
3.飞边槽形式
常见的飞边槽形式如图所示:
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4.确定飞边槽尺寸
设计飞边槽目前有计算法和吨位法两种方法。 (1)计算法 按经验公式计算飞边桥h飞:
(2)吨位法 在生产中,常根据锻锤吨位确定飞边槽尺寸。
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五.冲孔连皮
对内孔大于25mm的锻件模锻时不能直接锻出通孔,在分
模面上留有较薄的一层金属称为连皮。常用连皮有四种形式:
1.平底连皮
连皮厚s可按下式计算:
连皮内圆角半径R1可按下式取值:
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2.斜底连皮
当锻件内孔直径d与孔深h之比大于2.5或d>60mm时,应
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二.模锻件的分类
1.圆盘类