平锻机模锻平锻机模锻特点及应用范围
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。
锻压：模锻
料
成
形
基 础第四节 模 锻锻 压返回主页
材 料
第四节
模锻
成
形 基
模锻——将加热后的坯料放在模膛内受压
础
变形而获得锻件的一种加工方法。
锻 压
材 料
模锻件的特点及应用
成
形 特点：
基
尺寸精度高；
础
锻件形状复杂；
操作简单，生产效率高；
流线完整、性能好。
锻 应用： 中、小型锻件的成批和大量生产
确定加工余量和锻造公差（加工表面）
模锻斜度
锻
圆角半径
压
冲孔连皮
材
料 成
选定分模面的原则
形
基
础
齿轮坯锻件分 模面的选择
能从模膛中顺利取出；
金属易于充满模膛；
简化模具制造；
锻
能及时发现错模；
压
减少余块节约金属。
材 料
3、变形工步的确定
成
形
短轴类锻件：
基
镦粗制坯和终锻 成形。
滑块行程、打击能量 可自动调节。
锻 压
材 料
摩擦压力机
成
形
基
础
锻 压
材 料
二、锤上模锻工艺
成 形
1、模锻的变形工步和模锻模膛
基
弯曲连杆的多
础
模膛锻模
制坯工步，制坯模膛 （锻件初步成形）
锻 压
模锻工步，模锻模膛 （锻件最终成形）
材
料
成 2、模锻件图的制订
形
基
齿轮坯模锻件图
础
模锻件图包括的内容：
选定分模面
础 长轴类锻件：
拔长、滚挤、弯曲制坯和
平锻机模锻平锻机模锻特点及应用范围共27页PPT
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
Hale Waihona Puke
模锻的特点及应用
模锻的特点及应用模锻是一种通过将金属材料塑造成预期形状的机械加工工艺。
模锻的特点主要体现在以下几个方面：1. 高精度和高质量：模锻可以使金属材料在加工中得到较高的变形精度和表面质量，因为它是基于模具进行的，所以可以得到相对规整和光滑的成品。
2. 良好的机械性能：由于模锻时金属材料经受了较大的变形和应变，所以可以提高材料的硬度、强度和韧性，从而增加了材料的机械性能。
3. 精确的工艺控制：模锻过程较为简单，可以根据产品的需求对模具、冲击力和温度等参数进行精确控制，从而实现对产品形状和尺寸的精确控制。
4. 高效的生产方式：模锻具有较高的生产效率，可以通过自动化和机械化的生产设备进行大规模生产，提高了生产效率和产品品质。
5. 可加工多种材料：模锻不仅适用于加工金属材料，如铝合金、铜合金、钢等，还可以用于加工非金属材料，如陶瓷等。
模锻的应用广泛，主要体现在以下几个行业：1. 汽车制造业：模锻是汽车制造的重要工艺之一，可以用于制造汽车发动机零部件、传动系统零部件和车身结构的零部件等。
其中，汽车发动机的曲轴、凸轮轴等核心部件通常采用模锻工艺加工，可以提高零部件的强度和耐磨性，从而提高汽车的整体性能。
2. 铁路交通行业：模锻在铁路交通行业中应用广泛，可以用于制造铁路车辆的各种零部件，如车轮、车轴、车体连接件等。
模锻的高强度和高韧性可以增加铁路车辆的运行安全性和寿命。
3. 航空航天工业：航空航天工业对零部件的高精度和高质量要求较高，因此模锻技术在这个领域得到了广泛应用。
模锻可以制造航空发动机零部件、飞机机身结构零部件等，可以提高飞机的整体性能和安全性。
4. 军事装备行业：军事装备对零部件的强度和耐久性要求较高，模锻可以满足这些要求。
可以用于制造坦克、火炮、火箭弹和导弹等军事装备的零部件，提高其战斗性能和耐久度。
5. 通用机械制造业：模锻可以用于制造通用机械的各种零部件，如工程机械、农业机械、矿山机械等。
模锻的高精度和高质量可以提高机械设备的使用寿命和可靠性。
模锻的原理与应用
模锻的原理与应用1. 模锻的概述模锻是一种金属加工工艺，通过将金属材料放入模具中，然后施加压力将其塑性变形成所需形状。
模锻通常可以分为两种类型：冷锻和热锻。
冷锻是在室温下进行的，而热锻需要在高温下进行。
2. 模锻的原理模锻的原理基于金属材料的塑性变形特性。
在施加压力的作用下，金属材料的晶体结构发生变化，并且形成连续的流动。
这种流动使金属材料能够逐渐填充模具中的形状，并最终形成所需的零件。
模锻的原理可以归纳为以下几个关键步骤： - 材料加热：对于热锻，金属材料需要先加热至适宜的温度。
通过加热，金属材料的塑性能力得到提高，有利于形成所需形状。
- 施加压力：模具施加一定程度的压力，使金属材料开始变形。
- 变形过程：随着压力的增加，金属材料逐渐填充模具中的空腔，并且形成所需的形状。
- 冷却处理：对于热锻，冷却处理可以帮助固化金属材料，并提高其力学性能。
3. 模锻的应用模锻作为一种重要的金属加工工艺，在很多行业中都有广泛的应用。
以下是一些常见的模锻应用：3.1 汽车工业•发动机零件：模锻可以用于生产汽车发动机的曲轴、连杆等关键零件。
•车桥部件：模锻可以用于制造汽车的差速器齿轮、齿轮轴等车桥部件。
3.2 航空航天工业•轴承零件：模锻可以用于制造航空航天领域的大型轴承零件，如发动机轴承、飞机轮轴等。
•翼梁零件：模锻可以用于制造飞机翼梁的连接件和增强件。
3.3 机械工业•锻造模具：模锻可以用于制造机械工业中所需的各种锻造模具。
•钢铁零件：模锻可以用于制造机械工业的各种钢铁零件，如齿轮、曲轴等。
3.4 其他行业•石油化工：模锻可以用于制造石油化工设备中的各种关键零件。
•电力工业：模锻可以用于制造电力工业的发电机转子、发电机轴等零件。
4. 模锻的优势模锻作为一种高效的金属加工工艺，具有以下几个优势： - 优质零件：模锻可以制造高质量的金属零件，具有较高的强度和耐磨性。
- 节约材料：模锻可以最大限度地利用金属材料，减少浪费。
平锻机上模锻的平锻模结构设计特点.
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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平锻机模锻平锻机模锻特点及应用范 围
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38、若是没有公众舆论的支出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
模锻成型
模锻模锻：在模锻设备上，利用高强度锻模，使金属坯料在模膛内受压产生塑性变形，而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的加工方法称为模锻。
在变形过程中由于模膛对金属坯料流动的限制，因而锻造终了时可获得与模膛形状相符的模锻件。
与自由锻相比，模锻具有如下优点：(1) 生产效率较高。
模锻时，金属的变形在模膛内进行，故能较快获得所需形状。
(2) 能锻造形状复杂的锻件，并可使金属流线分布更为合理，提高零件的使用寿命。
(3) 模锻件的尺寸较精确，表面质量较好，加工余量较小。
(4) 节省金属材料，减少切削加工工作量。
在批量足够的条件下，能降低零件成本。
(5) 模锻操作简单，劳动强度低。
但模锻生产受模锻设备吨位限制，模锻件的质量一般在150kg以下。
模锻设备投资较大，模具费用较昂贵，工艺灵活性较差，生产准备周期较长。
因此，模锻适合于小型锻件的大批大量生产，不适合单件小批量生产以及中、大型锻件的生产。
模锻设备：锤上模锻、压力机上模锻、胎模锻。
一、锤上模锻的工艺特点锤上模锻是将上模固定在锤头上，下模紧固在模垫上，通过随锤头作上下往复运动的上模，对置于下模中的金属坯料施以直接锻击，来获取锻件的锻造方法。
锤上模锻的工艺特点是：（1）金属在模膛中是在一定速度下，经过多次连续锤击而逐步成形的。
（2）锤头的行程、打击速度均可调节，能实现轻重缓急不同的打击，因而可进行制坯工作。
（3）由于惯性作用，金属在上模模膛中具有更好的充填效果。
（4）锤上模锻的适应性广，可生产多种类型的锻件，可以单膛模锻，也可以多膛模锻。
由于锤上模锻打击速度较快，对变形速度较敏感的低塑性材料（如镁合金等），进行锤上模锻不如在压力机上模锻的效果好。
二、锤上模锻的锻模结构锻模结构：如图2-18所示，锤上模锻用的锻模由带燕尾的上模2和下模4两部分组成，上下模通过燕尾和楔铁分别紧固在锤头和模垫上，上、下模合在一起在内部形成完整的模膛。
图2-18 锤上锻模1－锤头2－上模3－飞边槽4－下模5－模垫6、7、10－紧固楔铁8－分模面9－模膛模锻模膛：制坯模膛和模锻模膛。
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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。
（3）平锻机导向性好，形程固定，尺寸稳定性比锤上模锻好。 （4）可进行开式或闭式，可进行切边、剪料、弯曲、热精压、热 挤压等。 设备特点
无孔类
不通孔类
第二类：无杆件锻件类，锻造工步：集聚、冲孔、预锻、终锻、穿孔或切断
通孔类
不通孔或无孔类
第三类：管料墩粗锻件类，锻造工步：集聚、预锻、终锻
第四类：挤压件类，锻造工步：集聚、挤压
第五类：联合模锻件类，锻造工步：由锻件形状选取锻造工步
6－3 平锻机模锻锻件图设计
主要内容：分模面的形式和位置；机械加工余量和公差；锻模斜度 和圆角半径；技术条件。 一、确定分模位置和形状 要点： 1.分模面设置在最大轮廓的最前端(左端)。 优点：凸模结构简单，锻件的杆部和头 部不偏心。 缺点：切边工序易拉出纵向毛刺。 2.分模面设置在最大轮廓的中部。 优点：切边时飞边切除干净。 缺点：凸模和凹模调整不当会产生错差。 3.分模面设置在最大轮廓的后端（右端）。 优点：在凸模中成形，锻件同心度好。 缺点：锻件在切边模膛内较难定位，锻件和 坯料之间易产生错差。
（1）设备是模锻设备中结构最复杂，价格最贵锻造设备。
（2）锻件表面尺寸要求精度高，否则夹不紧或产生纵向毛刺。 （3）锻件加热质量高，平锻机工艺适应性差，不适应非对称件。 （4）锻造同类大小的锻件，平锻机生产效率比热模锻压机低。 应用特点
（1）各种螺栓、铆钉类锻件；
（2）汽车锻件如气门、半轴，环形类锻件； （3）长杆件的局部镦粗，如抽油杆类的镦粗。
凸模
凹模
3）顶镦第三规则：在凹模内顶镦时，若：Dm ≤1.5d0时，f ≤ 2d0 或 Dm ≤ 1.25d0，f ≤ 3d0， ＞ 允， 用于 ＞10的锻件。可进 行正常的局部墩粗而不产生折叠.如图（a）。即：产生纵向弯曲， 但不致于引起折叠的工艺条件。
凸模 凹模
二、集聚工步计算 要点：1.当锻件的 ＞ 允时须按照顶镦的第一、第二、第三规则 来进行多次顶镦。 2.在凸模中进行顶镦时，充型条件较好。 3.利用体积不变条件计算变形的限制条件。 变形条件计算，由体积不变条件得：
6－2 平锻机工步及锻件分类
一、平锻机基本工步
平锻机常用的基本工步有： (1)局部墩粗；（2）冲孔；（3）成形； （4）切边（5）穿孔（6）切断
集聚－压扁－成形－切边
集聚－成形、冲孔－穿 孔－切芯料边
集聚－成形－穿孔、切芯料
二、平锻机模锻锻件的分类：五类
第一类：具有粗大部分的杆件类，锻造工步：集聚、预锻、终锻
二、机械加工余量与公差 确定方法： （1）根据设备吨位大小来确定。如下表：
（2）根据锻件尺寸、形状确定，根据相关标准查阅确定。 如可按JB3834-85标准确定。
三、锻模斜度 设计锻模斜度的目的是利于取模。平锻机具有两个方向的分模面， 斜度可适当减小，甚至没有斜度。典型锻件斜度如下表
四、圆角半径 有利于充型和延长模具寿命。如在凹模中成型的部分 外圆半径：r1＝（径向机械加工余量＋高度方向加工余量）/2+倒角 高度值。 在冲头中成型的部分 内圆角半径:R1=凸肩/5＋0.1 凸模圆角半径：r2＝H/10+1; R2=H/5+1
锥形槽槽内聚集限制曲线
6－5 通孔锻件和盲孔锻件的工步计算
通孔锻件和盲孔锻件锻造特点：模锻工艺需要聚集、冲孔和切断。 一、通孔锻件热锻件图设计 设计依据：冷锻件图，在冷锻件图基础上加收缩量获得。设计要点 如下图。
二、冲孔次数的直径dc`之比。由下图确定。
冲深孔时时为了防止锻件冲歪，需要设计冲头进入凹模的导向 长度b≥ 10～15mm。 三、聚集工步与原坯料尺寸 为了保证冲孔成形质量，要 求冲头直径（D冲头）和坯料直径 （D坯）有适当的比值，一般 D冲头/ D坯=0. 5~0. 7。 根据冲头只对坯料进行分流 无明显的轴向流动，合理的冲孔 坯料可根据计算毛坯来确定。 方法同锤上模锻。计算毛坯分为 三个部分：简单圆柱；锥形空心 体；圆柱体。 计算毛坯尺寸确定：
2 2 2 ( Dm dm Dm d m )Lm / 12 d 0 l0 / 4
左右同除d 02
2 2 dm D d L l 1 Dm ( 2 2 m2 m ) m ) 0 3 d0 d0 d0 d0 d0
设 Lm D d l f , m , m , 0 , d0 d0 d0 d0 d0