模锻工艺技术.pptx

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,3,-,3,模锻 Die Forging,利用模具使坯料变形而获得锻件。,将金属坯料置于锻模模膛内，在冲击力或压力作用下产生塑性流动。由于模膛对金属坯料流动的限制，从而充满模膛获得与模膛形状相同的锻件。,模锻过程：,下料Cropping加热Heating制坯Preforming模锻Die Forging精整Sizing热处理Heat Treatment清理Cleaning检验Inspection,制坯工步Preforming,模锻工序 Die Forging,预锻Preforging,终锻Finish-Forging,切断工步Cutting,一、模锻的特点与应用,(1)生产效率高。,(2)锻件成形靠模膛控制，可锻出形状复杂、尺寸准确，更接近于成品的锻件，且锻造流线比较完整，有利于提高零件的力学性能和使用寿命。,(3)锻件表面光洁，尺寸精度高，加工余量小，节约材料和切削加工工时。,(4)操作简便，质量易于控制，生产过程易实现机械化、自动化。,(5)模锻需要专门的模锻设备，要求功率大、刚性好、精度高，设备投资大，能量消耗大。另外，锻模制造工艺复杂，制造成本高、周期长。,二、锤上模锻 Die Forging,1锻模结构,制坯模膛,Blocker,：使坯料预变形而达到合理分配，使其形状基本接近锻件形状，以便更好地充满模锻模膛。,模锻模膛,Die Cavity of Die forging,：使坯料变形到锻件所要求的形状和尺寸。,预锻模膛,Blocking Impression,和终锻模膛,Finish Impression,:对于形状复杂、精度要求较高、批量较大的锻件，还要分为预锻模膛和终锻模膛。,2.模锻工艺规程,设计模锻件图,计算坯料尺寸,确定变形工步,设计锻模,选择模锻设备,确定加热规范,模锻后续工序,(1)设计模锻件图Forging Drawing,选择分模面 Die Parting Area,确定加工余量及公差 Allowance，Forging Tolerance,依据：零件的形状尺寸和锻件的精度等级，或锻锤的吨位,确定模锻斜度 Draft Angle：依据为模膛尺寸,确定模锻圆角半径Radium of Fillet,外圆角：使金属易于充满模膛,r=加工余量+零件圆角半径,内圆角：减少锻造时金属流动的摩擦阻力,R=（2-3）r,冲孔连皮 Recess：通孔难以锻出,孔径d=3080 mm时，厚度S=48 mm。,当孔径d3d时,只在冲孔处压出凹穴。,齿轮坯模锻件图,技术要求,1.高度公差：+1.5,-0.75,2.未注圆角半径R=2.5,3.尺寸按交点注,4.热处理硬度 HBS228,(2)确定坯料尺寸,V,坯,=(V,锻,+V,飞,+V,连,)(1+K),1)盘类锻件 Brachyaxis：一般镦粗制坯和终锻成形。,D,计,1.08(V,坯,/m),1/3,m 坯料的高径比,2)轴类锻件Macro Axis：一般拔长、滚挤制坯。D,坯,1.13(KF,max,),1/3,k 模膛系数：不制坯或有拔长工步时,k=1；,有滚挤工步时，k=0.7 0.85。,(3)确定变形工步,(4)锻后工序,切边Trimming、冲孔 Punching Ward,切断工步Cutting,确定模锻斜度 Draft Angle：依据为模膛尺寸,将金属坯料置于锻模模膛内，在冲击力或压力作用下产生塑性流动。,(4)操作简便，质量易于控制，生产过程易实现机械化、自动化。,液压螺旋压力机：液压传动。,由于打击速度比锻锤低，较适合要求变形速度低的有色合金的模锻。,有滚挤工步时，k=0.,液压螺旋压力机：液压传动。,三、其他设备上的模锻,便于实现机械化和自动化，且具有很高的生产率。,液压螺旋压力机：液压传动。,-0.,(2)锻件成形靠模膛控制，可锻出形状复杂、尺寸准确，更接近于成品的锻件，且锻造流线比较完整，有利于提高零件的力学性能和使用寿命。,D坯1.,由于模膛对金属坯料流动的限制，从而充满模膛获得与模膛形状相同的锻件。,V坯=(V锻+V飞+V连)(1+K),校正 Sizing,热处理Heat Treatment,清理 Cleaning,精压 Coining：,提高锻件精度和降低表面粗糙度,平面精压：用来获得模锻件某些平行平面的精确尺寸。,体积精压：用以提高模锻件所有尺寸的精度和表面质量。,精压后模锻件的尺寸精度公差可达0.100.25 mm，表面粗糙度Ra值为1.250.63m。一般不再进行切削加工。,三、其他设备上的模锻,锤上模锻具有工艺适应性广的特点，但是模锻锤要求有庞大的砧座和基础，工作时震动和噪音大，能源消耗多，劳动条件差。,1热模锻压力机上模锻 Die Forging on Drop Press,曲柄压力机（简称曲柄压力机）,曲柄压力机:Crank Press,楔式热模锻压力机。,特点：,工作时震动和噪音小，劳动条件大为改善。,便于实现机械化和自动化，且具有很高的生产率。,锻件的精度高，其公差、余量和模锻斜度比锤上模锻小。,变形应逐步进行。,设备结构复杂，造价高，而且由于滑块的行程和压力不能在锻造过程中调节，因而不能进行拔长、滚压等制坯工步，必须配备制坯工步的专用设备。,2平锻机上模锻,Die Forging on Upsetting Machine,平锻机上模锻过程,1-固定凹模 2-活动凹模 3-冲头 4-挡板 5-坯料,复杂锻件，坯料可按顺序放入几个模膛中逐步变形而获得锻件。,有一定的冲击作用，且滑块行程和打击能量可控，与锻锤相似。,预锻模膛Blocking Impression和终锻模膛Finish Impression:对于形状复杂、精度要求较高、批量较大的锻件，还要分为预锻模膛和终锻模膛。,R=（2-3）r,液压螺旋压力机：液压传动。,设备结构复杂，造价高，而且由于滑块的行程和压力不能在锻造过程中调节，因而不能进行拔长、滚压等制坯工步，必须配备制坯工步的专用设备。,主要以局部镦粗为主，也可进行压肩、冲孔、弯曲和切断等工步。,D坯1.,锤上模锻具有工艺适应性广的特点，但是模锻锤要求有庞大的砧座和基础，工作时震动和噪音大，能源消耗多，劳动条件差。,(5)模锻需要专门的模锻设备，要求功率大、刚性好、精度高，设备投资大，能量消耗大。,工作时震动和噪音小，劳动条件大为改善。,制坯工步Preforming,1)盘类锻件 Brachyaxis：一般镦粗制坯和终锻成形。,R=（2-3）r,k 模膛系数：不制坯或有拔长工步时,k=1；,平锻机锻造的锻件示例,主要以局部镦粗为主，也可进行压肩、冲孔、弯曲和切断等工步。,最适合的锻件是带头部的半轴类和有孔（通孔或不通孔）的锻件。,简单锻件只需一个工步完成。,复杂锻件，坯料可按顺序放入几个模膛中逐步变形而获得锻件。,3螺旋压力机上模锻Die Forging on Fly Press,利用飞轮旋转所积蓄的能量转化成金属的变形能进行锻造。,摩擦螺旋压力机：机械摩擦传动,液压螺旋压力机：液压传动。,摩擦螺旋压力机,摩擦压力机锻造特点,具有锻锤和压力机双重工作特性。,行程速度0.51.0 m/s，介于模锻锤和曲柄压力机之间。,有一定的冲击作用，且滑块行程和打击能量可控，与锻锤相似。,坯料变形中的抗力由封闭框架承受，有压力机的特点。,工艺适用性好：,既可完成镦粗、成形、弯曲、预锻、终锻等成形工序，又可进行校正、精整、切边、冲孔等后续工序的操作。,承受偏心载荷的能力差，一般只进行单模膛锻造。,由于打击速度比锻锤低，较适合要求变形速度低的有色合金的模锻。,压力机工作台下装有顶出装置，很适合于模锻带有头部和杆部的回转体小锻件。,有效机械效率低，生产率不高，吨位较小,摩擦压力机锻造锻件,演讲完毕，谢谢观看！,