曲柄压力机模锻

（4）模锻工艺特点：
1.锻件尺寸稳定，精度高。机架结构封闭，刚性大。
2.金属变形均匀、深而透，流线分布合理，锻造时只需锻 压一次，金属墩粗能力强，压入变形能力弱，型槽深处不 易充满。
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与锤上模锻充型区别
3.锻件容易产生较大毛边。金属变形时水平方向流动比锤 上模锻剧烈，锻件在上下模变形差别小。 4.对变形速度敏感的低塑性材料成型有利。
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（2）顶件结构形式：与顶杆数量、顶件位置、顶出器形 状及数量有关，分为单工位单顶出、单工位二顶出、三工 位六顶出等等。
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（3）顶杆的尺寸：设计时顶杆不能太细，要有足够的刚 度，顶杆尽量短，镶块上应有足够长度的导向部分。顶杆 的直径设计一般取10～30mm，导向部分与镶块的单边 留有0.05～0.1mm的间隙。
模架主要组成有： 模座； 导柱、导套； 顶出结构； 镶块紧固件； 镶块垫板等组成。
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生产中锻模结构形式： （1）单工位镶块用斜楔紧固 上下模有矩型槽。 用楔铁和键固定模垫3、7 用楔铁5固定模块4 前后位置有拉楔11和垫片9 调整设有导向机构2、12
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（2）三工位圆形镶块用压板紧固 圆形镶块4放在垫板3上， 压板6固定圆形镶块4， 后挡板5固定在上下模块。 设有导向机构7、8
斜度可显著的减少。
曲柄压力机模锻斜度（º）
圆角半径：和锤上模锻相比，圆角半径要增加。 冲孔连皮：设计同锤上模锻。
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5－3 变形工步、工步图设计及坯料尺寸确定
一、锻件变形工步的选择
直接终锻
墩粗后终锻 墩粗、预锻、终锻
第一类
杆部墩粗、预锻、终锻 冲孔、预锻、终锻
第二类
墩粗制坯、冲孔、预锻、终锻 头部冲孔、预锻、终锻
第三类
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多型槽、计算毛坯、制坯、预锻。终锻
平锻制坯、预锻、终锻
第四类
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二、工步图设计
变形工步：墩粗、弯曲、设计
设计内容：
热锻件图；
毛边槽形式；
冲孔连皮的形状和尺寸。
热锻件图设计与锤上模锻相同。
毛边槽尺寸和锤上模锻不同，
桥部高度和仓部高度比锤上模
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2.形状较复杂的长轴、弯曲类锻件分模面与锤上模锻，以 纵向最大剖面分模。 二、余量与公差
和压力机吨位有关。与锤上模锻相比余量和公差相应减 少。余量小30～50％，公差小一个等级。
曲柄压力机模锻件公差及其余量
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三、锻模斜度、圆角半径、冲孔连皮 锻模斜度：无顶出机构时与锤上模锻相同。有顶出结构时
房要求比锤上模锻低。 2.具有导向机构，设备精度高。 3.楔形工作台，可以调节锻压机闭合高度，可以避免闷车
事故。 4.具有自动顶出机构，取料方便，易实现自动化、机械化
。 5.设备造价高，锻压机的行程和压力不易任意调节，不适
应拔长、滚挤等制坯。 6.加热质量高，模具或设备操作不当，会闷车。
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5 曲柄压力机模锻
５.１曲柄压力机模锻 特点及其应用范围
（1）工作原理及过程
工作过2020程/5/14：按顺序1－2－3－4－56－8－9－10进行模锻。
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连杆工作原理图
（2）系统构成
工作系统：称曲柄连杆机构。它由曲轴、连杆、滑块等零 件组成，其作用是将曲柄的旋转运动转变为滑块的直线 往复运动，由滑块带动模具工作。
传动系统：包括齿轮传动、皮带传动等机构，起能量传递 作用和速度转换作用。
操纵系统：包括离合器、制动器等零部件，用以控制工作 机构的工作和停止。
能源系统：包括电动机、飞轮。
支撑部分：主要指机身，它把压力机所有部分连接成一个 整体。
辅助系统：如润滑系统、保护装置等。
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（3）设备特点： 1.工作时震动小、噪音小，劳动条件好，操作安全，对厂
锻大，毛边槽主要起容纳多余
金属的作用。
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毛边槽结构形式
冲孔连皮的形式和尺寸同锤上模锻。 2.预锻工步图设计 设计依据：终锻工步图设计。 设计时注意事项： （1）预锻型槽高度尺寸（点划线）应比终锻件相应高度 大2～5mm。预锻圆形截面横截面椭圆度约为终锻锻件相 应截面4％～5％。
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三、确定坯料尺寸
（一）原坯料尺寸的确定
（1）第一道是墩粗时，考虑H0/D0＝1.5～2.5，计算出的坯料直径 为：
D0＝（0.9～0.35V）坯 考虑一次行程内完成，D0应增大：
D0＝（0.8～0.39）V 坯 （2）第一次变形为正挤时
（二）坯料的长度
D0＝（0.9～0.5）D1 D1不小于0.7D0 反挤时
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二、型槽设计 1.型槽设计特点
设计的一般方法与锤上模锻相同。根据曲柄压力机的 结构及性能特点，注意以下问题： （1）曲柄压力机上下模充型能力相差不大，不要求将形 状复杂的一面放入上模。旋转体形的锻件的分模面不一定 选在锻件最大尺寸的中部。
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锤上模锻分模面
曲柄压力机模锻分模面
≈ D0＝D1－（2～5）mm， D0 D2
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5－4 变形力计算与设备吨位选择
1.经验法 锻锤所需的压力P
钢种系数：0.9~1.55
P＝（64～73）K F
平面图锻件投影面积（毛边槽在内）
2.理论—经验公式 平面图为圆形锻件时
P=8(1-0.00 )1 (.1 1+2 D)0 2σbF锻
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导向装置
本章结束
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平面图为非圆形锻件
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P 非 =8(1-0.0D 0换 )11 (.1+D 2换 )0 （ 21 ＋ 0.1B L 锻 平 ） σbF 锻
5－5 锻模结构
一、锻模结构形式 曲柄压力机工作时滑块速度低，工作平稳，装有顶出
机构，锻时上下模不压靠，锻模承受过剩能量少，不考虑 锻模承击面。
压力机模具大多数采模座＋内带型槽镶块的组合形式 结构。
（2）严格控制预锻型槽各部分的体积，终锻时金属流动 合理，避免发生金属回流、折叠等缺陷。孔径较大的孔冲 孔时设计仓部，以容纳多余金属。
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终锻型槽冲孔连皮结构
（3 ）要考虑在终锻型 槽的定位问题。设计有 些部位尺寸和形状与终 锻型槽一致，终锻一开 始锻件与型壁接触。
（4）对于复杂的锻件 预锻型槽可以设计毛边 槽，桥部高度比终锻型 槽大30～60％。
（2）终锻型槽有较深的孔时，应在金属最后充型的部位 增加通气孔。
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2.镶块的形状与尺寸 镶块的形式随锻件的形状和镶块的紧固方式而定。 镶块的种类：圆形和矩形。用压板或斜度匹配进行紧固。
圆形镶块设计凸台供压板压紧
斜度与压板斜度匹配紧固
带柄圆形镶块用螺钉紧固
镶块模壁厚度S0
S0＝（1～1.5）h ≥ 40mm
（5）压入充型型槽
设计时，终锻型槽的
冲孔凸台端头圆角半
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径要增大.
3.墩粗工步图设计 根据锻件的形状及其复杂程和生产批量采用自由墩粗
和成形镦粗。
自由镦粗
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成型镦粗
墩粗时要注意墩粗后坯料高度。
上下盲孔时不充满系数取1.01～1.05
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单向盲孔时系数取大些，为1.2～1.3
四、导向装置 压力机锻模上一般不设锁口，使用导向机构，一般模具
采用双导柱，个别有四导柱。 导向装置包括：导柱、导套。导柱和导套之间有
0.25～0.5mm间隙。 导柱要具有良好的耐磨性和韧性，可用低碳合金钢渗碳
淬火低温回火处理，导套可用青铜或黄铜制造。 导柱、导套的尺寸由压力机吨位查相关手册确定。
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（5）适应范围： 1.要求精度高，大批量连续生产和高生产率的模锻件。 2.多工步，多模膛，形状比较复杂的锻件。 3.各类热挤压、温挤压和多向模锻。
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5－2 锻件图设计
一、分模位置的选择 1.对于杆形和环形锻件可竖起分模，分模面可取在最大截
面上。
分模
分模优点：毛边体积小。可锻深孔。用挤压、墩粗替代拔 长、滚挤。
镶块闭合状态的高度不大于（0.3～0.4）H（模具闭合高度）
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三、顶件机构
设计目的：便于锻件从型槽中取出。顶件动作是由顶件机构产生的 推压力来实现，顶出器与锻件接触的端面是型槽的一部分。
设计顶出机构主要解决的问题：顶件位置；具体的结构形式；顶杆 的可靠性。
（1）顶件位置：毛边、冲孔连皮、锻件本体。