機(jī)械壓力機(jī)上模鍛

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1、第7章　機(jī)械壓力機(jī)上模鍛7.1　鍛件分類7.2　鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)7.3　變形工步及其設(shè)計(jì)7.4　模鍛力及設(shè)備噸位確定7.5　機(jī)鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖7-1　鍛造用機(jī)械壓力機(jī)a)原理圖　b)外觀圖(MP2500)1—電動(dòng)機(jī)　2—帶輪　3—傳動(dòng)軸　4—齒輪　5—離合器　6—偏心主軸(曲柄)　7—連桿　8—滑塊　9—工作臺(tái)10—下頂桿　11—下頂出拉桿　12—上頂桿　13—機(jī)身　14—凸輪　15—制動(dòng)器　16—控制面板　17—平衡器表7-1　機(jī)鍛與錘鍛設(shè)備特點(diǎn)與工藝特點(diǎn)比較表7-1　機(jī)鍛與錘鍛設(shè)備特點(diǎn)與工藝特點(diǎn)比較圖7-2　機(jī)鍛

2、與錘鍛金屬填充模膛效果比較a)變形前　b)變形過程中　c)變形結(jié)束7.1　鍛件分類第Ⅰ類——主體軸線立置于模膛成形，水平方向二維尺寸相近(圓形/回轉(zhuǎn)體居多、方形或近似形狀)的鍛件。該類鍛件模鍛時(shí)通常會(huì)用到鐓粗工步。根據(jù)成形難度差異細(xì)分為3組。Ⅰ-1組　以鐓粗并略帶壓入方式成形的鍛件，如輪轂—輪緣之間高度變化不大的齒輪。Ⅰ-2組　以擠壓并略帶鐓粗方式及兼有擠壓、壓入和鐓粗方式成形的鍛件，如萬向節(jié)叉、十字軸等。Ⅰ-3組　以復(fù)合擠壓方式成形的鍛件，如輪轂軸等。第Ⅱ類——主體軸線臥置于模膛成形，水平方向一維尺寸較長的直長

3、軸類鍛件。根據(jù)垂直主軸線的斷面積的差別程度細(xì)分為3組。Ⅱ-1組　垂直主軸線的斷面積差別不大(最大斷面積與最小斷面積之比＜1.6，可不用其他設(shè)備制坯)的鍛件。Ⅱ-2組　垂直主軸線的斷面積差別較大(最大斷面積與最小斷面積之比＞1.6，前方需要其他設(shè)備制坯)的鍛件，如連桿等。Ⅱ-3組　端部(一端或兩端)為叉形/枝丫形的鍛件，除按以上兩組確定是否需要制坯外，必須合理設(shè)計(jì)預(yù)鍛工步，如套管叉等。第Ⅲ類——主體軸線曲折，臥置于模膛成形的鍛件。根據(jù)主體軸線走向細(xì)分為3組。Ⅲ-1組　主體軸線在鉛垂面內(nèi)彎曲(分模面為起伏平緩的曲面或

4、帶落差)，但平面圖為直長軸形(類似第Ⅱ類)，一般無須設(shè)計(jì)專門的彎曲工步即可成形的鍛件。Ⅲ-2組　主體軸線在水平面內(nèi)彎曲(分模面一般為平面)，必須安排彎曲工步才能成形的鍛件。Ⅲ-3組　主體軸線為空間彎曲(非對(duì)稱曲面分模)的鍛件。7.2　鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)1.分模面2.模鍛斜度3.切削余量和公差4.圓角半徑圖7-3　桿形件的兩種分模方法a)錘鍛分模面　b)機(jī)鍛分模面7.3　變形工步及其設(shè)計(jì)7.3.1　變形工步安排7.3.2　工步設(shè)計(jì)7.3.1　變形工步安排1.第Ⅰ類鍛件的變形工步2.第Ⅱ類鍛件的變形工步3.第Ⅲ類鍛件的變

5、形工步1.第Ⅰ類鍛件的變形工步(1)Ⅰ-1組鍛件的變形工步(2)Ⅰ-2組鍛件的變形工步　坯料→(鐓粗→)擠壓(1次或2次)→終鍛。(3)Ⅰ-3組鍛件的變形工步　　　坯料→擠壓→(預(yù)鍛→)終鍛。2.第Ⅱ類鍛件的變形工步(1)Ⅱ-1組鍛件的參考變形工步(2)Ⅱ-2組鍛件的變形工步　需用拔長或滾擠制坯的鍛件(按α-β曲線)，宜用輥鍛機(jī)/楔橫軋機(jī)配合制坯，然后(預(yù)鍛→)終鍛。(3)Ⅱ-3組鍛件的變形工步　　　坯料→(壓擠→)預(yù)鍛(劈叉)→終鍛。3.第Ⅲ類鍛件的變形工步第Ⅲ類鍛件一般應(yīng)先轉(zhuǎn)化為第Ⅱ類鍛件(將彎曲軸線展直)，

6、再根據(jù)計(jì)算毛坯圖和α-β曲線來考慮起始階段是否需要拔長或拔長→滾壓制坯(需輥鍛機(jī)/楔橫軋機(jī)配合)。然后，再安排彎曲和后續(xù)工步。7.3.2　工步設(shè)計(jì)1.終鍛工步設(shè)計(jì)2.預(yù)鍛工步設(shè)計(jì)3.制坯工步設(shè)計(jì)4.坯料選擇1.終鍛工步設(shè)計(jì)圖7-4　機(jī)鍛模飛邊槽a)A型　b)B型　c)阻流溝(預(yù)鍛用)表7-2　機(jī)鍛模飛邊槽尺寸(單位：mm)2.預(yù)鍛工步設(shè)計(jì)1)高度尺寸適當(dāng)增大(1~5mm)，水平方向尺寸按入體方向略小，并使鉛垂面截面積稍大于終鍛件相應(yīng)的截面積。2)第Ⅰ類鍛件中的齒輪輪轂部分體積應(yīng)比終鍛大1%~3%。3)橫截面為圓形

7、的第Ⅱ類鍛件，預(yù)鍛件相應(yīng)截面應(yīng)設(shè)計(jì)為長圓形，寬度減小0.5~1.0mm，高度加大2~5mm(圖7-7b)。4)當(dāng)終鍛時(shí)金屬不能以鐓粗而主要靠壓入方式充填模膛時(shí)，預(yù)鍛件的形狀與終鍛件應(yīng)有顯著差別，使預(yù)鍛后坯件的側(cè)面在終鍛模膛中變形一開始就與模壁接觸，以限制金屬橫向劇烈流動(dòng)，而迫使金屬流向模膛深處(圖7-10)。5)預(yù)鍛件的圓角半徑及模鍛斜度設(shè)計(jì)原則與錘鍛相同。6)第Ⅱ、Ⅲ類鍛件預(yù)鍛后常帶有飛邊，形狀簡單的鍛件，預(yù)鍛模膛可以不設(shè)飛邊槽。圖7-5　H斷面模鍛工步a)預(yù)鍛　b)終鍛圖7-6　某齒輪預(yù)鍛與終鍛工步圖a)預(yù)鍛

8、　b)終鍛圖7-7　某軸模鍛工步(坯料尺寸?70mm×410mm)a)壓擠　b)預(yù)鍛　c)終鍛圖7-8　某滑動(dòng)叉模鍛工步圖a)預(yù)鍛工步圖　b)熱鍛件圖/終鍛工步圖圖7-9　三銷軸預(yù)鍛模膛及設(shè)阻流溝的飛邊槽圖7-10　預(yù)鍛件在終鍛模膛中壓入成形示例圖7-11　改善深模膛填充的預(yù)鍛工步設(shè)計(jì)a)改進(jìn)前　b)改進(jìn)后3.制坯工步設(shè)計(jì)(1)鐓粗工步　第Ⅰ類鍛件常需用鐓粗工步。(2)壓