平锻机上模锻资料
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模锻
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
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。
压力机上模锻
加工硬化采用冲压与焊接胶接等复合工艺使零件结构更趋合理加工更为方便可以用较简单的工艺制造出更复杂的结构件可方便进行采用冲压与焊接胶接等复合工艺使零件结构更趋合理加工更为方便可以用较简单的工艺制造出更复杂的结构件可方便进行cadcam
第二章
第三次课
第三次课 压力机上模锻
回顾 金属塑性成型的基本原理
概述、冷变形、冷变形再加热、热变形、锻造性
(1)分离过程
①弹性变形阶段：凸模接触板料后，继续向下运动的初 始阶段，使板料产生弹性压缩、拉伸、弯曲变形。此时， 凸模下的坯料的一部分相对于另一部分发生错移，但无明 显裂纹。 ②塑性变形阶段：当凸模继续压入、材料中的应力值达到 屈服点时，则产生塑性变形。随着变形增大，冷变形硬化 加剧，出现微裂纹。
2）冲裁 冲裁是利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的冲 压方法。利用冲裁取得一定外形的制件或坯料称为落 料。将冲压坯内的材料以封闭的轮廓分离开来，得到 带孔制件的方法称为冲孔。落料与冲孔的板料变形过 程和模具结构是相同的，只是作用不同。落料时，冲 下来的部分为制件，带孔的周边为废料；冲孔时，冲 落的部分是废料，留下的带孔部分为制件。
3、摩擦压力机上模锻
飞轮工作原理：
飞轮为打滑飞轮，外圈6由拉紧螺栓4和碟簧7夹紧在内 圈2上。当冲压载荷超过某一预定值时，外圈打滑，消耗 能量，降低最大冲压力，达到保护压力机的目的。
打滑飞轮结构图
1、主螺杆 2、内圈 3、摩擦片 4、拉紧螺栓 5、摩擦材料 6、外圈 7、碟簧 8、压圈
3、摩擦压力机上模锻
锻造成形
自由锻：设备、基本工序(镦粗、拔长、冲孔)、工艺设计 模锻： 锤上模锻：模具、基本工序、工艺设计 压力机上模锻：曲柄压力机、平锻机、摩擦压力机
冲压成形
第二章
第三次课
第三次课 压力机上模锻
回顾 金属塑性成型的基本原理
概述、冷变形、冷变形再加热、热变形、锻造性
(1)分离过程
①弹性变形阶段：凸模接触板料后，继续向下运动的初 始阶段，使板料产生弹性压缩、拉伸、弯曲变形。此时， 凸模下的坯料的一部分相对于另一部分发生错移，但无明 显裂纹。 ②塑性变形阶段：当凸模继续压入、材料中的应力值达到 屈服点时，则产生塑性变形。随着变形增大，冷变形硬化 加剧，出现微裂纹。
2）冲裁 冲裁是利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的冲 压方法。利用冲裁取得一定外形的制件或坯料称为落 料。将冲压坯内的材料以封闭的轮廓分离开来，得到 带孔制件的方法称为冲孔。落料与冲孔的板料变形过 程和模具结构是相同的，只是作用不同。落料时，冲 下来的部分为制件，带孔的周边为废料；冲孔时，冲 落的部分是废料，留下的带孔部分为制件。
3、摩擦压力机上模锻
飞轮工作原理：
飞轮为打滑飞轮，外圈6由拉紧螺栓4和碟簧7夹紧在内 圈2上。当冲压载荷超过某一预定值时，外圈打滑，消耗 能量，降低最大冲压力，达到保护压力机的目的。
打滑飞轮结构图
1、主螺杆 2、内圈 3、摩擦片 4、拉紧螺栓 5、摩擦材料 6、外圈 7、碟簧 8、压圈
3、摩擦压力机上模锻
锻造成形
自由锻：设备、基本工序(镦粗、拔长、冲孔)、工艺设计 模锻： 锤上模锻：模具、基本工序、工艺设计 压力机上模锻：曲柄压力机、平锻机、摩擦压力机
冲压成形
第三章 模锻成形工序分析和模锻-1
2）精密成形时还应该考虑模具的弹性变形。
11
控制金属的流动方向
流动规律：塑性变形时金属主要向着最大主应力增大的方向 流动。在三向压应力下，金属主要是向着最小阻力增大的方 向流动。 通过不同的工具，采取不同的加载方式，在变形体内建立不 同的应力场来得到不同的变形和流动情况。
流动分 界面
流动分界 面外移
第三章 模锻成形工序分析和模锻工艺
开式模锻 模锻 成形 工序 分析 闭式模锻 挤 压 顶 镦 模锻工艺及模锻件分类 锻件图设计
模锻 工艺
模锻工艺过程制定内容 及工艺方案选择 模锻变形工步的确定
1
一、概述
发展过程：自由锻→胎模锻→模锻 自由锻：将加热好的金属坯料放在锻造设备的上,下砥铁之间, 施加冲击力或压力,直接使坯料产生塑性变形,从而获得所需锻 件的一种加工方法。 胎模锻：胎模锻是在自由锻设备上采用不与上、下砧相接的活 动模具成型的方法称为胎模锻。它是介于自由锻与模锻之间的 锻造工艺方法。 模锻：将加热后的坯料放置在固定于模锻设备上的锻模内锻造 成形的。
●
●
● ●
节省切边设备；
有利于金属充满模膛，有利于进行精密模锻；
闭式模锻时金属处于明显的三向压应力状态，有利于 低塑性材料的成形。
42
第三节
闭式模锻
闭式模锻进行的必要条件：
● ● ●
坯料体积准确； 坯料形状合理并能在模膛内准确定位； 能够较准确地控制打击能量或模压力；
●
有简便的取件措施或顶料机构。
19
一、开式模锻各阶段的应力应变分析
●
第Ⅱ阶段
20
一、开式模锻各阶段的应力应变分析
第Ⅲ阶段：主要是将多余金属排入飞边，此时流动分界面 已不存在。变形区的应力应变状态与薄件镦粗一样。
锻造锻件的平锻机设备有什么特点呢？
锻造锻件的平锻机设备有什么特点呢？平锻机是一种卧式的曲柄压力机，它具有热模锻压力机的模锻特点。
平锻机和其他热模锻压力机的主要区别是平锻机有两个互相垂直的分模面，主分模面在凸模和凹模之间，另一个分模面在可分的两半凹模之间，凹模的分模形式有垂直分模和水平分模两类，平锻机工作时有两个运动方向垂直的滑块，由于主滑块沿水平方向运动，称之为平锻机。
平锻机的工作过程为：平锻机启动前，棒料放在固定凹模的型槽中，由防挡板定位确定棒料的变形部分长度。
然后踏下脚踏板，在主滑块前进过程中，活动凹模迅速进入夹紧状态，将棒料夹紧，前挡板退去，凸模与热毛坯接触，并使其产生塑性变形直至充满型槽为止。
当机器回程时，凸模从凹模中退出，活动凹模恢复原位，从凹模中取出锻件。
平锻机模锻工艺有如下特点。
1.锻造时毛坯水平放置，其长度不受设备工作空间的限制，可锻出立式锻造设备难以锻造的长杆类锻件，也可以使用长棒料连续模锻。
2.有两个互相垂直的分模面，可以锻出一般锻造设备难以成形的、在两个方向具有凹挡、凹孔的锻件。
锻件质量好，加工余量小，表面光洁，没有或很少有飞边。
3.能实现聚集、冲孔、穿孔、翻边、切边、弯曲、压扁、切断、预锻、终锻等各种工步，能够进行开式模锻和闭式模锻。
特别适用于锻造局部镦粗的顶镦类锻件。
4.生产率高，一般不需要配备切边、校正、精整等辅助设备。
采用水平分模的平锻机时，操作方便，容易实现机械化和自动化。
5.对原毛坯尺寸要求较高，一般采用高精度热轧钢材或冷拔整径的钢材，否则凹模会夹不紧棒料或在凹模间产生大的纵向毛刺；模膛中的氧化皮不易清除，最好采用少氧化或无氧化加热。
平锻机上模锻设备也有如下缺点。
1.平锻机是模锻设备结构中最复杂的一种锻造设备，价格贵，投资大。
2.靠凹模夹紧棒料进行锻造成形，一般要用高精度热轧钢材或经过冷拔整径的钢材，否则会夹不紧或在凹模间产生较大的纵向毛刺。
3.锻前需用特殊装置清除坯料上的氧化皮，否则锻件粗糙度比锤上锻件高。
第七章 模锻工艺
二、模锻工艺方案的选择 基本原则：保证锻件生产的技术可行性和经济合理性。 在工艺上应满足对锻件质量和数量的要求； 在经济上应使锻件生产成本低，经济效益好。
1．模锻工艺的选择 ①较大批量生产，采用模锻锤或热模锻压力机； ②中小批量生产，采用螺旋压力机或在自由锻锤上胎 模锻及固定模模锻。 工艺方案的选择： ①必须保证锻件的质量要求。 ②必须考虑工厂的具体条件，根据工厂的设备状况选 择合理的工艺方案。
二、热模锻压力机上模锻件图设计要点 热模锻压力机上模锻件图设计的原则、内容、方法 与锤上模锻基本相同。 根据热模锻压力设备特点，锻件图设计有以下要求： ①热模锻压力机有顶出装置，锻件可以顺利地从较深的 模膛内取出，分模面选择较灵活。
头部沿轴向的内孔无 法锻出，飞边体积较 多，金属浪费大。
②热模锻压力机上模锻不用顶杆时，模锻件斜度与锤 上模锻相同。若采用顶杆顶出锻件，则模锻斜度一 般比锤上模锻件小一级。外斜度为3°～7°，一般 常用5°；内斜度为7°～l0°。
锻件技术条件：锻件图无法表示的锻件质量和检验要求 的内容，均应列入技术条件中加以说明。
包括内容：
①未注明的模锻斜度和圆角半径。 ②允许错移量和残余飞边的宽度。 ③允许的表面缺陷深度。 ④锻后热处理方法及硬度要求。 ⑤表面清理方法。 ⑥需要取样进行金相组织和力学性能试验时， 应注明在锻件上的取样位置。 ⑦其他特殊要求，如直线度、平面度等。
非圆形锻件的外廓包容体重量Gb和体积Vb(图7-9)为： Vb lbh Gb lbh
表7-1锻件形状复杂程度等级 级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 代号 S1 S2 S3 S4 形状复杂系数值 0.63～1 0.32～0.63 0.16～0.32 ≤0.16 形状复杂程度 简单 一般 比较复杂 复杂
1模锻方法与工艺
2 锻造种类
（三）按行业应用
■柴油机锻件 柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。以大
型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴颈、曲轴端 法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞头、十字头销轴、 曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿轮和染油泵体等十余种。
■船用锻件 船用锻件分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵系锻
件。主机锻件与柴油机锻件一样。轴系锻件有推力轴、 中间轴艉轴等。舵系锻件有舵杆、舵柱、舵销等。
模闭式精密模锻还可锻出垂直于锻击方向的孔或凹坑，材料 利用率平均提高20%左右； ▼毛坯在封闭的模膛内成形，变形金属处于更加强大的三向压 力状态，有利于提高金属材料的塑性和产品的力学性能； ▼可分凹模闭式精密模锻可减少甚至取消制坯工步，省去切边 和辅助工序，生产率平均可提高25%~50%。 闭式精密模锻主要问题：对于一些大中型锻件模具寿命低，需 采取多种措施逐步解决。
5 模锻件类型
（1）饼盘类
❖ 外形为圆形面，高度较小
5 模锻件类型
（2）法兰凸缘类
其外形为回转体，带有圆形或长宽尺寸相差不大的 法兰和凸缘。
5模锻件类型
（3）轴杆类
其杆部为圆形，带有圆形或非圆形头部，或中间局 部粗大的直长杆类。
（4）杯筒类
5 模锻件类型
5 模锻件类型
（5）枝芽类
包括单枝芽、多枝芽的实心和空心类锻件。
■石油化工锻件 锻件在石油化工设备中有着广泛的应用。如球形储罐的人孔、
法兰，换热器所需的各种管板、对焊法兰催化裂化反应器的整锻 筒体（压力容器），加氢反应器所用的筒节，化肥设备所需的顶 盖、底盖、封头等均是锻件。
2 锻造种类
（三）按行业应用
■矿山锻件 按设备重量计算，矿山设备中锻件的比重为12-24%。矿山设
平锻机模锻平锻机模锻特点及应用范围
或 3 ＝（ 2＋ 2＋ ）
带入得 1 ＝ （ 2＋ 2＋ ） 3
解得
＝
3
3 3 3 － 2－ 或＝ － 2－ 4 2 － 4 2
ε 是一个关于、 函数。下图是锥形型槽内聚集的限制曲线，设 计时采用abc曲线以下的系数，可获得合格的产品。由长径比数值 与曲线的交点确定系数、，求出聚集工步尺寸Dm＝ d，dm＝ d0。
2 2 d 计＝ D锻 －d 锻
带孔锻件坯料直径计算： 当（1）d计/ d锻＝1.0～1.2时，取d坯＝（0.82～1.0）d计； （2） d计/ d锻＞ 1.2时，取d坯＞ d锻 （3）d计/ d锻＜ 1.2时，取d坯＜ d锻 坯料长度的计算： L坯＝1.27V坯/d2坯 其中 V坯＝（V锻＋V芯＋M毛)(1＋δ ）
6－4 顶镦规则及聚集工步计算
一、顶镦规则 顶镦：坯料端部的局部墩粗为顶镦或聚集，是平锻机的基本工步。 1）顶镦第一规则：当长径比 ≤ 3，端部较平时，可在平锻机中自 由墩粗到任意大的直径而不弯曲。即：不弯曲的工艺条件 ≤ 3。
长径比过大造成弯曲
端面不平，长径比过大造成弯曲
允许长径比允
2）顶镦第二规则：在凹模内顶镦时，若：Dm ≤1.5d0时，f ≤ d0 或 Dm ≤ 1.25d0时，f ≤ 1.5d0， ＞ 允，可进行正常的局部墩粗而不 产生折叠。如图（b），用于 ＜10锻件。即：细长杆镦粗时，产 生纵向弯曲，但不致于引起折叠的工艺条件。
模锻过程原理图
2.平锻机模锻工艺、设备特点及其应用 工艺特点： (1)设有两个相互垂直的分模面，能锻出两个不同方向具有凹档和凹 孔的锻件。
（2）坯料水平放料，锻件长度不受设备空间限制，能进行长杆类 锻件和长杆空心类锻件的模锻，进行深穿孔或深冲孔工作。
带入得 1 ＝ （ 2＋ 2＋ ） 3
解得
＝
3
3 3 3 － 2－ 或＝ － 2－ 4 2 － 4 2
ε 是一个关于、 函数。下图是锥形型槽内聚集的限制曲线，设 计时采用abc曲线以下的系数，可获得合格的产品。由长径比数值 与曲线的交点确定系数、，求出聚集工步尺寸Dm＝ d，dm＝ d0。
2 2 d 计＝ D锻 －d 锻
带孔锻件坯料直径计算： 当（1）d计/ d锻＝1.0～1.2时，取d坯＝（0.82～1.0）d计； （2） d计/ d锻＞ 1.2时，取d坯＞ d锻 （3）d计/ d锻＜ 1.2时，取d坯＜ d锻 坯料长度的计算： L坯＝1.27V坯/d2坯 其中 V坯＝（V锻＋V芯＋M毛)(1＋δ ）
6－4 顶镦规则及聚集工步计算
一、顶镦规则 顶镦：坯料端部的局部墩粗为顶镦或聚集，是平锻机的基本工步。 1）顶镦第一规则：当长径比 ≤ 3，端部较平时，可在平锻机中自 由墩粗到任意大的直径而不弯曲。即：不弯曲的工艺条件 ≤ 3。
长径比过大造成弯曲
端面不平，长径比过大造成弯曲
允许长径比允
2）顶镦第二规则：在凹模内顶镦时，若：Dm ≤1.5d0时，f ≤ d0 或 Dm ≤ 1.25d0时，f ≤ 1.5d0， ＞ 允，可进行正常的局部墩粗而不 产生折叠。如图（b），用于 ＜10锻件。即：细长杆镦粗时，产 生纵向弯曲，但不致于引起折叠的工艺条件。
模锻过程原理图
2.平锻机模锻工艺、设备特点及其应用 工艺特点： (1)设有两个相互垂直的分模面，能锻出两个不同方向具有凹档和凹 孔的锻件。
（2）坯料水平放料，锻件长度不受设备空间限制，能进行长杆类 锻件和长杆空心类锻件的模锻，进行深穿孔或深冲孔工作。
平锻机上模锻的平锻模结构设计特点.
平锻机具有热模锻压力机的某些特点力 机。 模具闭合长度必须小于设备的最小闭合长度。模具 闭合长度仅能靠斜楔调节2-4mm。 平锻机有两个分模面，因此模具可分为三部分：冲 头、固定凹模、活动凹模。
character character
其他金属材料成型技术课程
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四、凹模镶块
图3 凹模形状与紧固方式 a)半圆式 b)方块式 c)固定方式
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凹模是可分的，并基本对称。 凹模的轮廓尺寸（长、宽、高）由平锻机的 模具固定空间尺寸所决定。凹模多做成组合式， 模体用结构钢（45、40Cr)等制造，型槽部分可做 成镶块式、用热模具钢制造。
合式。
图2 冲头结构形式
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图a为冲头中有锥形聚料模腔，聚料模腔底 部有一出气孔。 图b为冲头中有锥形聚料模腔，在聚料模腔 底部有一由螺栓拉紧的可调塞子。 图c为轴肩式固定部分，它只有一个凸肩， 用螺钉顶紧A处，以防止冲头转动和避免回 程时冲头与夹持器脱离。这种冲头适用于 D=80～150mm的冲孔成形。
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二、平锻模的固定
冲头通过夹持器3固定在主滑块凹槽内， 它的后面紧靠在调节斜楔1上。 调节斜楔1通过螺钉11的转动完成上下 升降动作，进而达到调节模具前后闭合 长度的目的。 夹持器的前后、垂直方向的固定，是通 过压板2和螺钉（9、10、12）紧固的。 而左右方向则靠夹持器的侧面与滑块凹 槽侧面的配合使之受到限制，从而保证 夹持器在三个方向上得以紧固。
1-调节斜楔 2、5-压板 3-夹持器 4-凹模 6-键 7、8、9、10、11-螺钉 图1 平锻模结构及固定简图
character character
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四、凹模镶块
图3 凹模形状与紧固方式 a)半圆式 b)方块式 c)固定方式
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凹模是可分的，并基本对称。 凹模的轮廓尺寸（长、宽、高）由平锻机的 模具固定空间尺寸所决定。凹模多做成组合式， 模体用结构钢（45、40Cr)等制造，型槽部分可做 成镶块式、用热模具钢制造。
合式。
图2 冲头结构形式
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图a为冲头中有锥形聚料模腔，聚料模腔底 部有一出气孔。 图b为冲头中有锥形聚料模腔，在聚料模腔 底部有一由螺栓拉紧的可调塞子。 图c为轴肩式固定部分，它只有一个凸肩， 用螺钉顶紧A处，以防止冲头转动和避免回 程时冲头与夹持器脱离。这种冲头适用于 D=80～150mm的冲孔成形。
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二、平锻模的固定
冲头通过夹持器3固定在主滑块凹槽内， 它的后面紧靠在调节斜楔1上。 调节斜楔1通过螺钉11的转动完成上下 升降动作，进而达到调节模具前后闭合 长度的目的。 夹持器的前后、垂直方向的固定，是通 过压板2和螺钉（9、10、12）紧固的。 而左右方向则靠夹持器的侧面与滑块凹 槽侧面的配合使之受到限制，从而保证 夹持器在三个方向上得以紧固。
1-调节斜楔 2、5-压板 3-夹持器 4-凹模 6-键 7、8、9、10、11-螺钉 图1 平锻模结构及固定简图
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(4)导程长度L导(mm)
壁tn应满足tn≤(1.3～1.5)tn-1。
管坯平锻工艺也可按以下方法计算：
1)若管坯带有长度l=(0.5～1.0)t的凸缘时，管坯端部可镦出D=
(2～2.5)d外的凸缘。 2)若l≤0.75d外和D≤时，可用两道工步镦出粗大部分。
3)在l＞0.75d外和D≤时，应经过三道或更多道工步。
表9-11
图9-9
冲孔力-行程关系图
9.5.2 通孔平锻件热锻件图设计
表9-7 冲孔成形热锻件图的设计
9.5.3 冲孔次数的确定和冲孔工步设计
1. 冲孔次数的确定 2.冲孔工步设计
1. 冲孔次数的确定
表9-8 冲孔次数的确定
图9-10 冲深孔的方法
2.冲孔工步设计
表9-9 冲孔件预成形坯料尺寸的确定
表9-9
图9-15冲头形状与紧固来自式9.8.3 型槽设计
1.终锻成形型槽设计 2.聚集型槽设计 3.切边型槽设计 4.穿孔型槽设计 5.辅助成形型槽设计
1.终锻成形型槽设计
(1)凹模直径D凹(mm) (2)冲头直径D凸(mm) (3)冲头长度L凸(mm)
图9-16
终锻成形型槽
2.聚集型槽设计
(1)凸模直径D凸(mm) (2)凹模直径D凹(mm) (3)凸模长度L凸(mm)
13 (ε2+η2+εη)λ=ψ
表9-6 模膛宽裕系数μ
图9-7
锥形型槽内聚集的限制曲线
图9-8
双锥形聚集工步
9.5 通孔和盲孔类平锻件工艺分析
9.5.1 冲孔成形 9.5.2 通孔平锻件热锻件图设计 9.5.3 冲孔次数的确定和冲孔工步设计 9.5.4 冲孔原始坯料尺寸的确定
9.5.1 冲孔成形
冲孔件预成形坯料尺寸的确定
9.5.4 冲孔原始坯料尺寸的确定
图9-11
冲孔件的计算毛坯图
表9-10
9.6 管类平锻件的工艺分析
管坯顶锻规则为： 1)当待镦部分长度l0与管壁厚度t的比值l0/t＜3时，允许在一次行 程中将管坯自由镦粗到较大壁厚。 2)当l0/t＞3时，应在多道模膛内镦粗，每道镦粗时允许加厚的管
9.1 平锻机工艺特点
平锻机在工艺上有如下特点： 1)锻造过程中坯料水平放置，其长度不受设备工作空间的限制， 可以锻造出立式锻压设备不能锻造的长杆类锻件，也可以用长棒 料进行逐件连续锻造。
2)有两个分模面，可以锻出一般锻压设备不易成形在两个方向上
有凹槽、凹孔的锻件(如双凸缘轴套、双联齿轮等)，锻件形状更 接近零件形状。
表9-4
平锻件允许形状偏差(单位：mm)
9.4 聚集规则及其工步计算
9.4.1 聚集规则 9.4.2 聚集工步计算
9.4.1 聚集规则
图9-4 自由顶镦变形情况 a)无折叠 b)有折叠
表9-5
一次行程聚集条件
图9-5
杆件塑性纵弯示意图
图9-6
在凹模和凸模型腔中顶锻
9.4.2 聚集工步计算
图9-3 凸凹模之间的分模位置 1—凹模 2—凸模 3—飞边 4—局部镦粗件
9.3.2 机械加工余量和公差
表9-2 平锻件余量和公差
9.3.3 模锻斜度
表9-3 平锻件模锻斜度
9.3.4 圆角半径
1.在凹模中成形的部分
2.在冲头或凸模中成形的部分
9.3.5 平锻件允许的形状偏差
表9-4 平锻件允许形状偏差(单位：mm)
管坯局部聚集成形方式
表9-11
管坯局部聚集成形方式
9.7 平锻机吨位的确定
9.7.1 经验-理论公式
9.7.2 经验公式
9.7.3 查表法
9.7.3 查表法
表9-12 可锻棒料直径与平锻机规格表示法关系
9.8 平锻机上锻模结构特点与模具使用
9.8.1 平锻模的安装 9.8.2 平锻模结构设计特点 9.8.3 型槽设计 9.8.4 平锻模的使用
9.2.1 平锻机上模锻工步 9.2.2 锻件分类
9.2.1 平锻机上模锻工步
1.聚集(局部镦粗)工步 2.冲孔工步 3.成形工步 4.切边工步 5.穿孔工步 6.切断工步
图9-2 平锻工步 a)杆件平锻工步 b)通孔件平锻工步 c)环件平锻工步
9.2.2 锻件分类
表9-1 平锻机模锻件分类
表9-1
9.8.1 平锻模的安装
图9-12 垂直分模平锻机的模 具结构及固定方式简图 1—调节斜楔 2、5—压板 3—夹持器 4—凹 模 6—键 7、8、9、10、11、12—螺钉
图9-13 冲头夹持器形式 a)轴头式 b)压盖式
9.8.2 平锻模结构设计特点
图9-14 凹模形状与紧固方式 a)半圆式 b)方块式 c)固定方式
3)锻前须用特殊装置清除坯料上的氧化皮，否则锻件表面粗糙度
值比锤上模锻的锻件高。 4)平锻机工艺适应性较差，不适宜模锻非对称锻件。
图9-1 垂直分模平锻机工作原理图 1—曲柄 2—主滑块 3—凸模 4—前挡料板 5—坯料 6—固定凹模 7—活动凹模 8—夹紧滑块 9—侧滑块
9.2 平锻机上模锻工步与锻件分类
第9章 平锻机上模锻
9.1 平锻机工艺特点 9.2 平锻机上模锻工步与锻件分类 9.3 平锻机模锻件图设计 9.4 聚集规则及其工步计算 9.5 通孔和盲孔类平锻件工艺分析 9.6 管类平锻件的工艺分析 9.7 平锻机吨位的确定 9.8 平锻机上锻模结构特点与模具使用 9.9 典型平锻件成形工艺流程举例
3)平锻机滑块导向性好，行程固定，锻件长度方向尺寸稳定性比
锤上模锻高。 4)平锻机可进行开式和闭式模锻，可以进行终锻成形和制坯，也
可进行弯曲、切边、切料等工步。
平锻机上模锻也存在如下缺点： 1)平锻机是模锻设备中结构最复杂的一种，价格贵，投资大。 2)靠凹模夹紧棒料进行锻造成形，坯料一般要用较高精度热轧棒 料或冷拔料，否则会出现夹不紧或在凹模间产生大的纵向毛刺。
平锻机模锻件分类
9.3 平锻机模锻件图设计
9.3.1 分模面确定 9.3.2 机械加工余量和公差 9.3.3 模锻斜度 9.3.4 圆角半径 9.3.5 平锻件允许的形状偏差
9.3.1 分模面确定
1)分模位置设在锻件粗大部分的右端，使头部在凸模型槽中成形， 质量较好， 2)分模位置设在粗大头部的左端，使锻件在凹模型槽中成形，不 用设置模锻斜度。 3)受锻件形状限制，分模位置只能设在凸肩中部。 4)采用闭式模锻时，凸凹模之间按锻件最大圆柱面分模。