热模锻工艺及模具设计
第十二章 压力机模锻工艺及模具设计
（2）锻件图的制订 确定锻件图的原则和内容与锤上模锻相同，不同点如下： 1）热模锻压力机有顶出装置，锻件能方便地从深型腔内取出，分模面可 以灵活地选择。 2）锻件拔模斜度一般比锤上模锻件小一级。外斜度为3°～7°,内斜度 为7°～10°，或视孔的相对深度而定。当h＞0.75d时，采用两级拔模 斜度。
5）飞边槽的型式与锤上模锻相似，不同之处在于 仓部是开通的。如图12－4
图12-4 飞边槽的形式 a） 用于形状较复杂锻件 b）用于形状较简单锻件
（2）预锻工步设计：预锻工步设计原则与锤上模锻相似。设计时应着 重考虑以下几点：
1）预锻工步图的高度尺寸相应要比终锻大2～5mm，宽度尺寸比 终锻要小0.5～1mm，对高筋和凸出部分，取较大差值。
之比大于1.6～2时，应增加压扁工步。 （2）对断面有一定变化的锻件：断面变化不超过10％～15％时，采用压
肩~终锻或压肩~预锻~终锻。 （3）对截面变化大的锻件：采用其它设备制坯（辊锻、平锻、楔横轧、
空气锤等）或采用成型毛坯。 （4）对弯曲类锻件，是否需要采用弯曲工步与锤上模锻相同。 在热模锻压力机上模锻质量和尺寸较小的锻件时，可以采用多件模锻。
图12-18 整体式模锻
组合式锻模或镶块锻模结构，便于实现模具零件的标准化，中小批 量的生产多用此种形式。
图12-19 镶块式锻模
图12-20 用楔紧固模块
摩擦压力机上模锻，上下模的导向方式见图12－21、图12-22。
图12－21用导销导向
图12-22 凸凹模导向的结构型式 ａ） 圆柱面导向 ｂ） 圆锥面导向 ｃ） 喇叭形导向
（1）终锻工步设计：根据热锻件图设计的。与锤 上模锻相似，不同之处有以下几点：
1）上下模充满的难易程度差别不大，应考虑锻件 的定位和取出方便。
锻造工艺与模具设计-模锻成形工序分析
● 金属充满模膛后，多余金属由桥口流出，此 为第Ⅲ阶段。
13
一、开式模锻变形过程
●
第Ⅰ阶段：由开始模压到金属与模具侧壁接触为止
14
一、开式模锻变形过程
●
第Ⅱ阶段：第Ⅰ阶段结束到金属充满模膛为止
15
一、开式模锻变形过程
●
第Ⅲ阶段：金属充满模膛后，多余金属由桥口流出
16
二、开式模锻各阶段的应力应变分析
32
小飞边模锻
对某些形状的锻件，在模锻最后阶段，变形区集中 分布在分模面附近，远离分模面的部分不容易充满。
33
楔形飞边槽
主要依靠桥口斜面产生的水平分力阻止金属外 流，飞边部分金属消耗减少一倍；这种飞边与锻件 连接处较厚，切边较困难
34
扩张型飞边槽
在模锻的第一第二阶段，桥口部分对金属外流有一定阻力作用；而最 后阶段，对多余金属的外流无阻碍作用，可以较大程度的减小变形力，使 上下模压靠。
42
18
二、开式模锻各阶段的应力应变分析
●
第Ⅱ阶段
19
二、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。此时流动界面已不存 在，变形仅发生在分模面附近的一个区域内，其它部位 则处于弹性状态；多于金属由桥口流出时阻力很大，使 变形抗力急剧增大
●
20
二、开式模锻各阶段的应力应变分析
6
控制金属的流动方向
各质点向着阻力最小方向移动， 因此依靠不同的工具，采取不同的加载方式在变形 体内建立不同的应力场实现对金属流动物体内方向的控 制
7
控制塑性变形区
主要靠利用不同工具在坯料内产生不同的应力状态， 使部分金属满足屈服准则，另一部分金属不满足屈服准 则，达到控制变形区的目的
锻造工艺过程及模具设计
锻造工艺过程及模具设计1. 引言锻造是一种通过对金属材料施加压力，使其产生塑性变形，从而得到所需形状和性能的工艺方法。
锻造工艺及模具设计在制造业中具有广泛的应用。
本文将介绍锻造的工艺过程和模具设计的基本原理和方法。
2. 锻造工艺过程2.1 热锻工艺热锻是指在高温下进行的锻造工艺。
其基本过程包括预热、装料、锻造和冷却四个步骤。
2.1.1 预热预热是将锻造原料加热至一定温度，以提高其塑性和降低锻造压力。
预热温度的选择取决于材料的类型和要求。
2.1.2 装料装料是将预热好的原料放置在锻造模具上，以准备进行下一步的锻造操作。
装料时需要考虑材料的定位和固定，确保锻造过程中的准确性和一致性。
2.1.3 锻造锻造是通过对装料施加压力，使其发生塑性变形，从而得到所需形状和性能的过程。
在锻造过程中，需要控制加压力、防止材料裂纹和变形等问题。
2.1.4 冷却冷却是将锻件从锻造中取出后，使其慢慢冷却，以缓解残余应力和提高材料的硬度和强度。
2.2 冷锻工艺冷锻是指在室温下进行的锻造工艺。
与热锻相比，冷锻可以更好地控制材料的性能和形状，并且不需要进行预热和冷却，节约能源。
2.2.1 材料的选择冷锻对材料的要求较高，一般选用具有良好塑性和变形能力的材料，如铝、铜等。
2.2.2 模具的设计冷锻模具的设计需要考虑以下几个方面：模具材料的选择、模具结构的设计、模具的可制造性和可维修性等。
3. 模具设计3.1 模具的分类模具按照其所用材料的不同可以分为金属模具、木模具和塑料模具等。
其中金属模具是最常用的一种，具有强度高、耐磨性好的特点。
3.2 模具结构的设计模具的结构设计包括上模、下模和侧模的设计。
上模是与锻件上表面接触的模具，下模是与锻件下表面接触的模具，侧模用于锻造中需要有孔的部位。
3.3 模具材料的选择模具材料的选择需要考虑模具的使用寿命、成本和性能要求等。
常用的模具材料有工具钢、合金钢和铸铁等。
3.4 模具的制造工艺模具制造工艺包括模具的加工和装配过程。
热锻模具工艺及其要点
热锻模具加工工艺及其要点1:下料根据生产指令按规定材料及尺寸下料。
要点:检查原材料1)外表应无压伤、疤痕、深度划伤、夹皮等缺陷。
2)内部应无裂纹、皮下气泡、夹层等缺陷。
2:自由锻根据生产指令按规定尺寸锻造。
要点:1)加热:快速加热,但应烧透且应加热温度均匀;加热中翻动2~3次;工件间隙≥原始圆形毛坯直径d(或原始方形毛坯边长a);加热时间按d(或a)min,注:d为原始圆形毛坯直径(a为原始方形毛坯边长),即每1㎜加热1min;避免与不同材料的毛坯同炉加热。
2)火次:五火十锻。
3)温度:加热温度:1120~1150。
始锻温度:1070~1100℃。
终锻温度:850~900℃。
4)打击力度:始锻开锤轻击以清除加热氧化皮,确保成形后锻坯有良好的表面质量;拔长或镦粗时均匀进给,锤击轻重一致,避免温共5页第1页度过低时猛烈锻打或进行大变形量锻击而产生裂纹。
成形锻坯结束锻造时终锻温度可取终锻温度下限或更低一些,但只限于最后锻坯的修整、校形,以轻击为主,低温下,碳化物较脆、易碎,在许用终锻温度下,锻打有益,但操作危险应注意安全。
5)锻造比以大于2的锻造比进行变向反复镦拔。
6)冷却成型锻坯堆放冷却时,保证地面干净整洁,严禁在潮湿的地面上放置。
7)加工余量成型锻坯应保证端面单边有效加工余量3㎜,径向单边有效加工余量5㎜。
3:退火采用完全退火,用以消除应力,降低硬度,改善切削加工性能。
温度:840~860℃。
保温时间:2~3小时。
缓慢冷却至500℃以下时出炉,空冷至室温。
确保硬度:≤HB2294:车加工(粗车)根据图纸按规定尺寸加工。
要点:1)各部加工余量不应低于1.0~1.5㎜。
2)加工外表面粗糙度在Ra3.2以内,内表面粗糙度在Ra3.2 以内。
3)粗车毛坯不允许有尖角,尖角处在保证加工余量的前体下均以R3~6过渡。
5:铣削及标识按规定铣标识平面,表面粗糙度不应低于Ra3.2。
标识应清晰可辨,保证配模后能够完全保留标识字迹。
锻模设计(含实例)
继续压缩至上下模接触即打靠。
变形仅发生在分模面附近的区域内
，处于最强的三向压应力状态，变
形抗力也最大。此阶段的H 压下量小
16
于2mm，它消耗的能量却占总能量
H
17
二、终锻模膛设计
1、模膛尺寸计算
热锻件图依据冷锻件图绘制。
热锻件图上尺寸比冷锻件图
中尺寸加大一个收缩率，
即 Ll(1%)
式中：δ—终锻温度下的
主要内容是绘制热锻件图和确定飞 边槽形式与尺寸。
边槽主要起排泄和容纳多余金属
作用。
充填模膛的阻力作用相对次要。
锻件高度由压机行程保证。上下分 模面间保留一定间隙，不发生碰撞 。
间ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大小根据飞边槽高度而定。
H
47
2）预锻工步设计
预锻工步图根据终锻工步图设计。总的原则是使预锻后
的坯料尽可能以镦粗方式进行。
dmin —计算毛坯的最小直径； d拐 —杆部与头部交接处的直径：
说明：
d拐1.13h拐M
α 值越大，流向头部的金属体积越多；
β 值越大，金属沿轴向流动的距离越长；
K 值越大，表明杆部锥度大，小头和杆部金属过剩；
G 值越大，制坯难度加大。
H
36
(4) 根据繁重系数确定制坯工序的初步 方案
长轴类锻件可根据计 算出的繁重系数在右示 经验图表中查出制坯工 序的初步方案，再依据 生产试验修改确定。
H
43
东风汽车公司锻造厂用的热模锻压力机吨 位主要有1200、800、400、200MN（1MN =106 N）等。
2、平锻机吨位 经验公式：
F = 57.5kA，kN 。
式中
k —材料系数。 取 k = 1.0～1.3；
热锻工艺与模锻设计四弯曲型腔的设计ppt实用版
温度可高达1350 ℃以上。
• 优点：对毛坯加热的适应范围较大，便于实现加热机械化 自动化，也可用保护气体进行少无氧化加热。
• 缺点：加热温度受到电热体的限制，热效率比其他电加热 法低。
三、钢在加热中的常见缺陷
• 1、氧化：钢料加热到高温时，其表层中的Fe元素与氧化性 气 体 (O2 、 CO2 、 H20 、 SO2) 发 生 化 学 反 应 ， 使 钢 坯 表 层 形成氧化皮的现象称为氧化(或烧损)。
２、终锻型腔与预锻型腔的排列
否则，塑性显著降低，变形抗力增大，加工硬化现象严重，容易产生锻造裂纹。
在锻压生产中，以中频感应电加热应用最多。 镶块底面距型腔最深处厚度ｓ应不小于(0.
3、确定模锻所需工步，进行工步设计和型腔设计，其顺序
是：先设计终锻型腔，然后设计预锻型腔和制坯型腔；
优点：加热速度快，加热质量好，温度控制准确，金属烧损少。 当进料比Ln-1/an-1 小时， 大，即在同样的相对压缩程度
3、目前我国锻造行业的任务
• ⑴、提高大型锻件与合金钢锻件的质量和锻造生产的 模锻工序在锻件成形过程中不是最后工序：
挤压成形时，坯料在三向压应力作用下产生一向伸长双向压缩变形。
机械化与自动化程度； ②、裂纹：低塑性材料开式冲孔时常易在侧表面和内孔园角处产生纵向裂纹。
锻造工艺过程及模具设计
锻造工艺过程及模具设计锻造是一种通过对金属材料进行加热和塑性变形来制造零件的工艺。
它广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
锻造工艺过程中，模具设计起着至关重要的作用。
本文将介绍锻造工艺的基本过程，并探讨模具设计的要点和技巧。
一、锻造工艺过程锻造工艺过程通常包括以下几个步骤：材料准备、加热、装料、锻造、冷却和后处理。
1. 材料准备：选择合适的金属材料是成功进行锻造的关键。
常用的锻造材料有碳钢、不锈钢、铜合金等。
在材料准备阶段，需要对材料进行清洁和切割，以便于后续的加工操作。
2. 加热：将金属材料加热至适当的温度，使其达到塑性变形的状态。
不同的金属材料需要加热到不同的温度范围，以确保其具有足够的可塑性。
3. 装料：将预热好的金属材料放入模具中。
模具是用来限制和塑性变形金属材料的工具，它的设计和制造直接影响着锻造零件的质量和形状。
4. 锻造：在加热和装料后，施加压力使金属材料发生塑性变形。
锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。
冷锻适用于低碳钢等硬度较低的金属材料，热锻适用于高碳钢等硬度较高的金属材料。
5. 冷却：锻造完成后，将锻造件从模具中取出，进行冷却。
冷却的目的是使锻造件快速降温，以增加其强度和硬度。
6. 后处理：锻造件经过冷却后，还需要进行后处理。
后处理可以包括修整、抛光、热处理等工序，以进一步提高锻造件的性能和表面质量。
二、模具设计要点和技巧模具是锻造工艺中不可或缺的工具，其设计和制造直接关系到锻造件的质量和形状。
以下是一些模具设计的要点和技巧：1. 合理选材：模具的材料应具有足够的硬度和耐磨性，以承受锻造过程中的高温和高压。
常用的模具材料有合金工具钢、合金铸钢等。
2. 结构简单：模具的结构应尽可能简单，便于制造和维修。
过于复杂的结构会增加制造难度，降低模具的使用寿命。
3. 合理布局：模具的布局应合理，使得锻造过程中的力分布均匀。
同时，还要考虑模具的强度和刚度，以避免变形和破坏。
4. 充分利用材料：在模具设计中，应尽量减少废料的产生，充分利用材料。
模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册
模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册作者：编委会出版社：机械工业出版社出版日期：2009年10月出版开本：16开精装册数：全一卷光盘数：0定价：260元优惠价：180元进入20世纪，书籍已成为传播知识、科学技术和保存文化的主要工具。
随着科学技术日新月异地发展，传播知识信息手段，除了书籍、报刊外，其他工具也逐渐产生和发展起来。
但书籍的作用，是其他传播工具或手段所不能代替的。
在当代, 无论是中国，还是其他国家，书籍仍然是促进社会政治、经济、文化发展必不可少的重要传播工具。
详细介绍：第一章模锻成形原理第一节模锻变形力学金属学第二节金属的塑性第三节模锻基本形成方式第四节模锻变形流动的控制第二章模锻变形前工序第一节模锻原毛坯的制备第二节加热的目的、方法和质量第三节锻造加热规范第四节少无氧化加热第五节火焰加热炉与加热温度测量第三章模锻基本设备第一节锤类模锻设备第二节热模锻压力机第三节平锻机第四节螺旋压力机第五节模锻液压机第四章锤上模锻第一节锤上模锻概述第二节模锻件图设计第三节模锻模膛设计第四节制坯模膛设计第五节原毛坯计算与设备吨位第六节锤锻模结构设计第七节设计实例第五章其它设备上模锻第一节热模压力机上模锻第二节螺旋压力机上模锻第三节平锻机上模锻第六章模锻变形后工序第一节锻件冷却第二节切边和冲孔第三节模锻热处理第四节校正第五节精压第六节表面清理第七节模锻件质量检验第七章特殊金属模锻第一节不透钢的模锻第二节铝台金模锻第三节铜合金模锻第四节钛合金的模锻第五节高温合金的模锻第六节镁合金的模锻第八章特殊模锻第一节精密模锻第二节挤压第三节高速模锻第四节锟压锻第五节模轧第六节环形件辗压第七节径向锻造第八节粉末锻造第九节摆动辗压第十节液态模锻第十一节高温模锻第十二节超塑性模锻第九章模锻生产优化技术第一节模锻机械化与自动化第二节模锻成形过程模拟仿真第三节锻模cAD／CAM技术模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册第一章模锻成形原理第一节模锻变形力学金属学第二节金属的塑性第三节模锻基本形成方式第四节模锻变形流动的控制第二章模锻变形前工序第一节模锻原毛坯的制备第二节加热的目的、方法和质量第三节锻造加热规范第四节少无氧化加热第五节火焰加热炉与加热温度测量第三章模锻基本设备第一节锤类模锻设备第二节热模锻压力机第三节平锻机第四节螺旋压力机第五节模锻液压机第四章锤上模锻第一节锤上模锻概述第二节模锻件图设计第三节模锻模膛设计第四节制坯模膛设计第五节原毛坯计算与设备吨位第六节锤锻模结构设计第七节设计实例第五章其它设备上模锻第一节热模压力机上模锻第二节螺旋压力机上模锻第三节平锻机上模锻第六章模锻变形后工序第一节锻件冷却第二节切边和冲孔第三节模锻热处理第四节校正第五节精压第六节表面清理第七节模锻件质量检验第七章特殊金属模锻第一节不透钢的模锻第二节铝台金模锻第三节铜合金模锻第四节钛合金的模锻第五节高温合金的模锻第六节镁合金的模锻第八章特殊模锻第一节精密模锻第二节挤压第三节高速模锻第四节锟压锻第五节模轧第六节环形件辗压第七节径向锻造第八节粉末锻造第九节摆动辗压第十节液态模锻第十一节高温模锻第十二节超塑性模锻第九章模锻生产优化技术第一节模锻机械化与自动化第二节模锻成形过程模拟仿真第三节锻模cAD／CAM技术作者：编委会出版社：机械工业出版社出版日期：2009年10月出版开本：16开精装册数：全一卷光盘数：0定价：260元优惠价：180元本店订购简单方便，可以选择货到付款、汇款发货、当地自取等方式全国货到付款，满200元免运费,更多请登陆文成图书。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
强化抛丸 Short Blasting
磁粉探伤 Magnetic Detection
终检入库 Final Acceptance
SGMDYPT-FF 2009.04
工步示意图:
辊锻制坯 镦粗压扁
预锻
终锻 冲孔 切边
机械手 夹爪爪 夹持端
辊锻工步(4)
SGMDYPT-FF 2009.04
工艺比较: 1.采用涨断加工的连杆减少了工艺切口和调质费 用,(材料为非调钢); 2.从原材料和加工费用较拉断连杆都有优势; 3.从机械性能讲涨断连杆的机械性能好于拉断连杆 在国外涨断连杆是一种较成熟的工艺,所以德国许多 汽车公司(包括大众汽车和奔驰汽车)基本都采用 锻造连杆. 而在美国和日本,粉末冶金连杆采用的较多.
下模浮 动顶出
镦粗圆饼状坯料 落入本区域
SGMDYPT-FF 2009.04
二.模具结构设计(闭式) － 预锻模腔 设计要点: 2.5预防终锻成型时产生错差/折叠：
1)因热模锻压力机为多工位进级方式， 很难保证使模腔布局于压力机工作压 力中心位置，并且因各个工位金属流 动变形量不同，产生变形抗力也不同， 各个工位变形所需要的设备压力也不 同。 2)在实际生产中压力机负载工作状况总 是存在偏载现象； 3)偏载现象与模具制造、装配等累积误 差必然影响到锻件的错差，工步间错 差过大，后续锻压易出现折叠。 4)在模座导柱导向之外，增加预锻工步 与终锻工步的模具结构导向。 依靠合模初期，上下模外衬啮合，对 工步模具起导向作用，右图示
该尺寸考虑冲孔影响 一档从动齿轮 终锻成型工步示意图
SGMDYPT-FF 2009.04
2.2）四工步锻压成型工艺 － 预锻成型
预锻成型工艺要点: 1. 直径：便于预锻件放置于终锻模腔内，单 边间隙0.8-1.2mm为易。 2. 高度：目前热模锻齿轮终锻多采用类似镦 粗的方式，高度降低，直径增加，为利于 终锻金属较易流动，多采用预锻件高度较 终锻件高1.5-2.5mm为易。 3. 圆周/内孔 圆弧过渡： 预锻件在此部位成形太好(充满)，终锻时 金属不易流动，易形成折叠,预锻件该部 位多采用大圆弧过渡，内孔处多增加凸出 高度。 4. 连皮：厚度多比终锻成型厚度高2mm以上， 以利于内孔上边缘终锻成型 5. 锻件上小的凸部与凹坑,预锻工步进行简 化不做或转化为圆滑形状.
SGMDYPT-FF 2009.04
1.DYPT热模锻齿轮毛坯生产工艺流程
钢棒剪切下料 *:端面角度/毛刺
中频感应棒料加热 *:温度
四工步锻压成型 *:尺寸/表面质量
等温退火热处理 *:温度曲线/金相组织
抛丸处理 *:表面氧化皮残留物
质量检验 *:尺寸/表面质量
SGMDYPT-FF 2009.04
Cutting the Stick
Stick Induction Heating
辊锻制坯 （4工步） Roller Foundry (4 Steps)
锻压成型（5工步） Forging Pressing (5 Steps)
可控风冷 Controllable Wind Cooler
精压 Accurate Pressing
二.模具结构设计(开式) － 终锻模腔 设计出热锻件图,下一步要 考虑的是: -飞边槽的确定,(根据设备确 定) (飞边槽的作用: -增加金属流动阻力,便于充满; -容纳多余金属) -排气孔 针对较深的腔,在金属最后充 满处钻出排气孔,(直径Ф 1～ 2，深度5-15mm);如模腔底部 有顶出器或其它排气的缝隙 时,不需开排气孔.
好控制锻件高度公差;但不便于进行制坯. 冲孔;模具结构复杂,初次投资大.
- 大尺寸工作台面,可多工位布局,如:镦粗/预锻/终锻/ - 设备有顶料机构, 实现自动化生产,生产效率高 - 模具模块可按工步单独设计/制造/安装,调整/更换/
维修方便.
- 热模锻压力机因各个工位金属流动变形量不同，产
生变形抗力不同，各个工位变形所需要的设备压力也不 同;在实际生产中压力机负载工作状况总是存在偏载现 象
基准尺寸相同 或预锻比终锻单边小 此部位多 不充满
SGMDYPT-FF 2009.04
二.模具结构设计(闭式) － 预锻模腔
2.3镦粗坯料定位： 由于镦粗坯料端面圆角与侧面多为大 圆弧过渡,坯料定位于下模接近坯料 直径的凹腔内,如图示区域； 2.4镦粗坯料放置： 坯料由送料同步器夹持到达位置后， 坯料与模具成型面多有一定高度差， 坯料放置与成型后顶出，需要保证其 运动过程中的平稳性； 多采用浮动下模结构，利用浮动顶出 机构来接、送坯料，有利于运动平稳 性和坯料定位准确。
原材料进厂检验 Raw Material
棒料剪切
Cutting the Stick
棒料感应加热
Stick Induction Heating
辊锻制坯（4工步） Roller Foundry (4 Steps) 抛丸处理 Ball Blast
淬火回火 Quenching Temperature
精压 Accurate Pressing
SGMDYPT-FF 2009.04
二.模具结构设计(开式) － 终锻模腔 -终锻模腔按热锻件图设计: 加工面机加工余量及工艺余量(需与机加工厂协商) 例如:拉断连杆(T200)需考虑连杆体和连杆盖断开的加工余量, 而涨断连杆(GEN3)不需考虑. 考虑收缩率,对钢锻件,收缩率一般取1%～1.5％;考虑后续工序 (如校正或压印),收缩率取为1%～1.5％ . 同时还应考虑:
SGMDYPT-FF 2009.04
. 举例
T200连杆与L850连杆工艺比较:
T200
L850
SGMDYPT-FF 2009.04
1. 工艺流程 Process
1）S200连杆毛坯锻造生产工艺流程 Forging Process of S200 Connecting Rod Production 锻压成型 （5工步） Forging Pressing (5 Steps) 磁粉探伤 Magnetic Detection
课程主要内容:
一.热模锻般工艺特点 -热模锻齿轮毛坯生产工艺流程
-四工步锻压成型工艺特点 二. 热模锻模具设计 -闭式模锻模具设计(以齿坯为例) -开式模锻模具设计(以连杆为例)
三.涨断连杆与拉断连杆工艺对比
SGMDYPT-FF 2009.04
一.热模锻一般工艺特点 (和锤上模锻相比)
- 压机滑块行程固定,载荷为静压力,锻件精度高,能较
SGMDYPT-FF 2009.04
二.模具结构设计(开式) － 预锻模腔
设计要点: 1.高度尺寸比终锻工步尺寸图相应大2-5mm,而宽度尺寸适当 减小,并使预锻件的截面面积稍大于终锻件相应的横截面积; 2.严格控制预锻件各部分的体积,使终锻时多余的金属能合理 地流动,避免产生金属回流,折叠等缺陷; 3.预锻件在终锻模腔的定位.预锻件图的某些部位的形状和尺 寸应与终锻件基本吻合; 4.预锻件的圆角半径和模锻斜度设计原则与锤上模锻相同.
二.模具结构设计(闭式) － 终锻模腔 设计要点:
2.3冲孔连皮设计： 冲孔连皮的设计多跟锻件的内孔形状/内孔深度与直径等因素有关， 目前我们热模锻齿轮的冲孔连皮有两种结构模式。 （预锻模腔的连皮形式多跟终锻模腔形式接近）
图a 图b
图 a 结构有：一档从动齿轮/三四档从动结合齿/五档从动齿轮/倒档惰轮 图 b 结构有：其他零件
合模时， 上下模 啮合面
SGMDYPT-FF 2009.04
二.模具结构设计(闭式) － 终锻模腔 1.终锻模腔：
DYPT热模锻齿轮均为闭式模锻，即为无飞边锻造， 因此终锻模腔设计较为简单，仅须考虑热态锻件 尺寸，无需考虑飞边槽设计。
2.设计要点:
2.1缩比及尺寸调整： 在没有类似参考及相关经验的前提下，终锻模腔 可以根据锻件材料缩比系数（1.2-1.5％）进行 设计。 根据最终锻件成品进行调整终锻模腔相关尺寸。 2.2预锻件放置及定位： 因终锻模腔与锻件成品有直接关联，终锻模腔不 易采用浮动接送料的方式，且终锻模腔是各个工 步中变形受力最大的工步，下模多采用热态紧配 合，改善模具受力状态,以增强抗打击能力; 预锻件的放置完全依靠自由落体进入模腔， 预锻件靠其与终锻模腔相近的下模外形定位. SGMDYPT-FF 2009.04
冷态锻 件图设计
缩比
Байду номын сангаас
热态锻 件图设计
变形量(高 / 瘦 ) 可靠定位
选 材
镦粗比 减少钢棒的 规格(直径)
镦粗制坯
圆周定位
预锻成型 毛坯设计
SGMDYPT-FF 2009.04
2.1）四工步锻压成型工艺 － 终锻成型
终锻成型工艺要点： 1. 缩比（热收缩率）： 高温锻件尺寸的热收缩率多采用 1.0-1.5％； 2. 模锻： 多采用内孔3～5°，外周1-3°； 3. 锻件外形尺寸： 考虑后续冲孔工序对局部尺寸的 变形影响,调整局部缩比。 4. 冲孔连皮设计： 基于金属流动、锻打压力和模具 寿命等因素考虑，厚度多采用710mm
图b
模具下压，坯 料产生变形抗 力不均匀
SGMDYPT-FF 2009.04
二.模具结构设计(闭式) － 预锻模腔 1.预锻模腔：
预锻模腔改善金属在终锻模腔内的成 形条件,尽可能减少变形量使金属易 于充满终锻模腔,可以改善终锻模具 使用寿命并尽可能减少压力偏载；
预锻模腔
终锻模腔
2.设计要点:
2.1模锻角度: 复杂形状模锻斜度,预锻比终锻斜度 大1-2°,右上图示 2.2封闭模腔容积： 预锻模腔容积较终锻模腔大10-20%, 预锻模腔过渡处多为较大R,预锻毛坯 外圆周和内孔边缘以成型圆鼓状为好, 预锻毛坯不要求充满模腔。 如右下图示
模具下压， 坯料产生变 形抗力
SGMDYPT-FF 2009.04
2.4）镦粗制坯