【正文】 eR 肋寬 w 高寬比 wh/ 模鍛斜度 內(nèi)圓角半徑 fR 比值 ef RR 腹板厚度 鋁合金鍛件（圓頂肋） 4:1 5 :1 7:1 0 2:1 2 :1 0 :1 7:1 0 :1 11:1 0、 1 5:1 2 6:1 3 :1 31 12:1 0 :1 無(wú)腹板 10:1 1 4:1 :1 0、 :1 6:1 0 :1 54 17:1 0 :1 23:1 3 4:1 2 鋁合金鍛件（平頂肋） :1 0 :1 5:1 0 :1 2 鋼鍛件 3:1 4* 2:1 * 指最大模鍛斜度 （ 4） 肋和腹板厚度 肋的工藝性主要取決于它的高度和寬度。 鍛件上的腹板是鍛件上的薄板部分。 加熱、清理和冷卻 熱精密模鍛和溫?zé)峋苣ｅ戜撳懠r(shí)，應(yīng)采用無(wú)氧化加熱的方法加熱坯料。清除鍛件氧化皮的方法 一般也是采用酸洗、干法滾筒清理以及濕法滾筒清理、噴砂或噴丸等。然后，進(jìn)行模具的整體和零件設(shè)計(jì)，確定各零件的加工精度、表面光潔度等級(jí)和技術(shù)要求。如錘用鍛模、螺旋壓力機(jī)用鍛模、機(jī)械壓力機(jī)用鍛模和高速錘用鍛模等。為了節(jié)約模具材料和利用預(yù)應(yīng)力圈提高凹模的承受能力，在精密模鍛中較多地采用組合凹模。 1 上模 2－下模 圖 6 整體凹模式無(wú)飛邊模鍛鍛模 圖 7 為組合凹模式中溫反擠壓模具，采用三層組合凹模結(jié)構(gòu)，利用預(yù)應(yīng)力圈對(duì)凹模施加預(yù)應(yīng)力。兩個(gè)三棱柱形的 半凹模 7 和 8通過(guò)銷(xiāo)軸 9 與連接推桿鉸接，連接推桿固定在壓力機(jī)的頂出器上。利用支承環(huán) 3 作凹模頂起時(shí)的支承或作為沖頭工作行程的限位。 可分凹模用于模鍛形狀復(fù)雜的鍛件。 采用可分凹模時(shí)，經(jīng)常由于活動(dòng)凹模部分的剛度不夠而產(chǎn)生退讓?zhuān)诜帜Ｃ嫔闲纬娠w邊，并造成鍛 件的橢圓度。 精密模鍛模具的導(dǎo)向裝置和頂出機(jī)構(gòu)與常規(guī)成形模具相同，但導(dǎo)向精度要求更高些。 在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)中，精密 模 鍛的模膛尺寸可按式 8確定 ， 然后通過(guò)試鍛加以修正。 關(guān)于模膛的磨損等因素，可在鍛件公差中考慮，而通過(guò)模膛制造公差來(lái)體現(xiàn)。如果鍛件的精度要求高，則要相應(yīng)提高模膛制造精度，因而增加了模具制造的困難。 （ 3） 有深凹穴和形狀復(fù)雜的模膛布置 對(duì)于水平可分凹模， 若 有深的凹穴和 形狀復(fù)雜的模膛，最好布置在上模，這樣不僅 有利 于金屬更好地充滿(mǎn)模膛，而且也便于清除氧化皮和潤(rùn)滑劑殘?jiān)Ｍ饪字睆揭话銥?。 圖 6 所示的上模是錘用鍛模的一種整體凹模結(jié)構(gòu)。 1－凹模 2－凹模壓板 3－管接頭 圖 10 用循環(huán)水或壓縮空氣冷卻的整體凹模 組合凹模 。模膛工作壓力雖沒(méi)有達(dá)到 1000MPa以上，但為了節(jié)約模具鋼，仍可采用雙層或 三 層 組合凹膜。 預(yù)應(yīng)力圈與凹模壓配合的方法，通常有熱套、冷套和室溫下壓配三種。 圖 11 雙層組合凹模 圖 12 三層組合凹模 圖 13 組合凹模的緊固形式 1－墊板 2－凹模墊板 3－下沖頭 4－凹模 5－預(yù)應(yīng)力圈 6－上沖頭 圖 14 組合凹模的一種結(jié)構(gòu)形式 三層組合凹模的設(shè) 計(jì)原則和計(jì)算，類(lèi)似于雙層組合凹模。 為了防止在凹模分模面間形成毛刺，可分凹模應(yīng)有足夠的剛度和夾緊力。 （ 2） 凸模強(qiáng)度 對(duì)于凸模，除了核算抗壓強(qiáng)度外，還應(yīng)該核算縱向彎曲的穩(wěn)定性。整體模的剛度較好，采用組合模時(shí)應(yīng)避免構(gòu)件間有游隙和較大的彈性變形。 精鍛模的制造精度高，終鍛時(shí)的打擊能量大，要求選用機(jī)械性能高的材料來(lái)制造，熱處理硬度應(yīng)略高于常規(guī)鍛模。 模具的導(dǎo)向裝置 壓力機(jī)上精密模鍛模具常用導(dǎo)柱導(dǎo)套作為導(dǎo)向裝置， 如 圖 16 所示。通常采用基孔制過(guò)渡配合，用環(huán)形壓板螺釘將導(dǎo)柱導(dǎo)套緊固在上、下模座上。如果下模溫度高，則間隙會(huì)變小，工作中模具可能發(fā)生卡緊，若上模溫度高則間隙變大，可能增大錯(cuò)移量。 模具的頂出裝置 精密模鍛，尤其是閉式精密模鍛，為了能迅速地從模膛中推出鍛件和使模具可靠地工作 ， 在模具設(shè)計(jì)和制造中，對(duì)推出裝置應(yīng)給予足夠的重視。模具的工作部分是下模 活動(dòng) 環(huán) 4和上模 6。 在機(jī)械壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)和液壓機(jī)等設(shè)備上精密模鍛時(shí)，可利用設(shè)備上的推出裝置迅速將鍛件從模 膛中推出。這種機(jī)械頂出裝置的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)滑塊回程時(shí)立刻把鍛件頂出，工作可靠。 1－鍛模底座 2， 7－螺栓 3－下模 4－活動(dòng)環(huán) 5－鍛件 6－上模 8－套管 9－彈簧 10－ U 形鉗 圖 17 有頂出裝置的錘用閉式鍛模 1推桿 2墊板 3調(diào)整墊板 4下模板 5頂桿 6凹模 7預(yù)應(yīng)力圈 8沖頭 圖 18 機(jī)械壓力機(jī)用有頂出裝置的鍛模圖 19 摩擦壓力機(jī)用有頂出裝置的鍛模 1－定位銷(xiāo) 2－上模固定板 3－上沖頭 4－預(yù)應(yīng)力圈 5－凹模 6－鍛件 7－墊板 8－下沖頭 9－下模固定板 10－定位環(huán) 11－頂桿 圖 20 在 2500 噸液壓機(jī)上精密模鍛一種鋁合金零件的模具 7 精密模鍛的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑在塑性成形過(guò)程中有著極為重要的作用。但對(duì)于開(kāi)式模鍛應(yīng)在飛邊橋部處有較大的摩擦阻力以保證模膛充滿(mǎn)。 保證鍛件有較低的表面粗糙度 ， 并能保證鍛件順利脫模。 應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，便于存放，并 適 于機(jī)械化噴涂。為此，除了需要采用少無(wú)氧化加熱和其他 一些工藝措施外，還必須選擇合適的鍛壓設(shè)備。此外，剛度愈高，設(shè)備的彈性變形小，用于彈性變形的能量也少，設(shè)備的總效率相應(yīng)提高；剛度愈高，鍛造時(shí)加載和卸載時(shí)間短，熱鍛件在壓力下同模具的接觸時(shí)間短，有利于延長(zhǎng)模具壽命。如果設(shè)備的精度指標(biāo)較低，特別是導(dǎo)向精度較低時(shí)，就應(yīng)在模具上增加導(dǎo)柱、導(dǎo)套或采取其他導(dǎo)向措施，以彌補(bǔ)設(shè)備精度差的缺陷。 要有超載保險(xiǎn)裝置 。 要有能量調(diào)節(jié)裝置 。因此，對(duì)于這類(lèi)設(shè)備，最好備有能量調(diào)節(jié)裝置，工作時(shí)能進(jìn)行能量調(diào)節(jié)以便經(jīng)濟(jì)合理地使用設(shè)備 ， 同時(shí)也有利 于 提高設(shè)備和模具的使用壽命。機(jī)械壓力機(jī)是由飛輪自行調(diào)節(jié)能量的，即鍛件成形需要的能量大，飛輪釋放出的能量就大；鍛件成形需要的能量小，飛輪釋放出的能量就小。錘類(lèi)設(shè)備可在一定范圍內(nèi)超載，而機(jī)械壓力機(jī)在超裁時(shí)會(huì)發(fā)生悶車(chē)現(xiàn)象， 甚至損傷設(shè)備或模具。 精密模鍛與普通模鍛相比，鍛件的拔模斜度很小，甚至沒(méi)有。 設(shè)備的精度同時(shí)影響著鍛件水平和高度兩個(gè)方向的尺寸精度。 任何鍛壓設(shè)備工作時(shí)，都要發(fā)生彈性變形，因而直接影響 鍛 件高度尺寸的精度。 溫鍛和熱鍛時(shí)通常用二硫化鋁、石墨和玻璃粉等配制的潤(rùn)滑劑，另外還可參考有關(guān)資料。 對(duì)鍛件和模膛表面無(wú)氧化、腐蝕及其它有害的化學(xué)反應(yīng)。 具有良好的絕熱性和熱穩(wěn)定性。合理地選用潤(rùn)滑劑，可以有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高模具壽命，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低變形力和變形功的消耗等。圖 20所示為在 25000KN 液壓機(jī)上用的有頂出裝置的精密模鍛鍛模。由壓力機(jī)中的液壓頂出器或機(jī)械頂出器推動(dòng)椎桿 1，通過(guò)調(diào)節(jié)墊板 3 推動(dòng)鍛模頂桿 5 而頂出鍛件。圖 17a所示為模鍛時(shí)的位置。所以，不宜在錘上精鍛形狀復(fù)雜、脫模 困難 的鍛件。在壓力機(jī)上模鍛有色金屬鍛件時(shí)，凸模與凹 模 的導(dǎo)向間隙值可參考表 5。鎖扣間隙系根據(jù)圖紙要求的鍛件錯(cuò)移精 度和鍛模工作溫度條件規(guī)定。導(dǎo)柱總長(zhǎng)一般按模具的結(jié)構(gòu)尺寸而定，但必須保證凸模伸入凹模之前，導(dǎo)柱應(yīng)伸 入 導(dǎo)套 10mm以上。而精鍛時(shí)，為了減少氧化皮，終鍛溫度應(yīng)取低一些，例如碳鋼鍛件取 600℃ 875℃為宜，這時(shí)就不宜選用一般的 5CrMnMo、 5CrNiMo、 3Cr2W8 等作為鍛模材料，而應(yīng)采用高速 鋼 W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2 等材料為優(yōu)。否則會(huì)由于偏心力矩使上、下模產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，造成鍛件高度方向和水平方向尺寸偏差。 影響模具剛度的主要因素是模具結(jié)構(gòu)，另外模膛位置和模具材料等也有一定影響。 除了對(duì)凹模進(jìn)行上述強(qiáng)度計(jì)算外，一般還應(yīng)核算模膛底面承受的擠壓應(yīng)力。外預(yù)應(yīng)力圈應(yīng)采用強(qiáng)度和韌性均較好的結(jié)構(gòu)鋼。 如果凹模承受很大的工作應(yīng)力，采用組合凹模的主要目的是提高凹模承載能力、加強(qiáng)凹模強(qiáng)度，則建議采用圖 14 所示 的裝配結(jié)構(gòu)形式，凹模壓裝于預(yù)應(yīng)力圈的中部，凹模高度約等于模膛高度的三倍，預(yù)應(yīng)力圈高度約等于凹模高度的兩倍。不論模具是在壓合狀態(tài)還是工作狀態(tài)，凹模和預(yù)應(yīng)力 圈 中的應(yīng)力均應(yīng)小于其材料的許用應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力圈不應(yīng)產(chǎn)生塑性變形。對(duì)于由 3Cr2W8 和W18Cr4V等模具鋼制造的凹模結(jié)構(gòu)，可按如下情況確定：當(dāng)模膛工作壓力小于 1000MPa時(shí)，可采用整體凹模；模膛工作壓力為 10001500MPa 時(shí)，采用雙層組合凹模 （ 圖 11） ；模膛工作壓力為 15002500MPa時(shí)，采用三層組合凹模 （ 圖 12） 。凹模壓板是用來(lái)緊固凹模和密封水槽，而不是對(duì)