【正文】 凹模施加預(yù)應(yīng)力。尤其是 模具承受沖擊載荷和有應(yīng)力集中時，模具更易破裂。閉式模 膛 和開式模膛一樣 ，當(dāng) 下模膛有深的凹穴和直棱角時，氧化皮和潤滑劑殘渣填塞在角部處，無法吹掉，妨礙鍛件棱角或 肋 條的充滿，導(dǎo)致形成廢品。對有利于金屬流動和減小摩擦來說，希望表面粗糙度數(shù)值低些。如能在生產(chǎn)中嚴(yán)格控制各種影響鍛件精度的因素，則精鍛件的尺寸精度約比模具精度低 2 級 （ 目前溫鍛件尺寸精度可達(dá) IT89 級， 熱鍛件可達(dá) ITl0 級左右 ） 。 沖頭直徑按下式計算 sddnknn BtBtBBB ????? ?? (9) 式中 ， B －沖頭或模膛沖孔凸臺直徑 ； 0B －鍛件孔的公稱尺寸 。由 于僅考慮了鍛件的冷卻收縮 ， 而不考慮其它因素，所以鍛件的公差較大。但由于各種因素的變化，飛邊厚度往往是不穩(wěn)定的，所以鍛件的橢圓度是不易消除的。當(dāng)鍛件需要兩個以上的分模面，才能進(jìn)行成形和順利地從模膛中取出時，必要時還可對凹模采用預(yù)應(yīng)力圈結(jié)構(gòu)來提高模具強(qiáng)度。 1沖頭 2卸料板 3凹模 4擠壓件 5內(nèi)預(yù)應(yīng)力圈 6外預(yù)應(yīng)力圈 7凹模頂塊 8加熱器 9金屬套 10固定器 11推桿 12頂出器 圖 7 組合凹模式中溫反擠壓模具 1凹模座 2連接推桿 3支承環(huán) 4沖頭固定器 5過渡圈 6沖頭 7左凹模 8右凹模 9銷軸 圖 8 擠壓臺階軸鍛件的可分式凹模 整體凹模制造比較簡單，適用于模壓單位變形壓力不大的鍛件。 。為了提高擠壓件的表面質(zhì)量，利用卸料板 2和凹模頂塊 7刮刷沖頭 1 和凹模 3 上的潤滑劑殘渣。鎖扣的間隙應(yīng)保證鍛件的錯移量符合鍛件圖的要求 ， 一般取 ? ＝ ，鎖扣的高度 H＝ （ H1為鍛件高度 ） ，斜度 ? ＝35176。這種分 類在普通模鍛中已為大家所熟悉。 模具結(jié)構(gòu)類型 精密模鍛模具的分類 方法 ，通常有兩種 。通常采用下述三種方法：一般是把鍛件放入干燥的細(xì)砂中冷卻，在批量生產(chǎn)中應(yīng)把鍛件有次序地分放在有格子的沙箱中；當(dāng)需要緩慢冷卻鍛件的，可把鍛件放在熱砂箱或石棉粉中冷卻；為了更有效地保護(hù)鍛件，可以在有保護(hù)氣體的裝置中進(jìn)行冷卻。必要時還應(yīng)除去表面脫碳層。精密模鍛件腹板厚度的設(shè)計與普通模鍛件相同。對于投影面積小于 ，建議采 用的最大高寬比為 15:1，通常采用的范圍是 h:w＝ 8:115:1。 （ 3） 圓角半徑 精密成形時的圓角半徑可參考表 4。 精鍛件圖的設(shè)計 （ 1） 機(jī)械加工余量 精鍛件的機(jī)械加工余量比一般模鍛件小，可根據(jù)加工方法預(yù)留加工余量，參見表 3。對于特殊形狀鍛件，應(yīng)按具體情況處理，如帶厚筋薄板長形件，因腹板薄，冷卻快，則長度方向的收 縮率應(yīng)較寬度方向小一點(diǎn)。 精 鍛后鍛件的收縮率對鍛件精度影響很大，有的還會引起模具報廢。如果零件的尺寸精度和表面質(zhì)量 （ 包 括表面光潔度和脫碳層深度等 ） 要求不高，普通模鍛即可達(dá)到，則應(yīng)采用普通模鍛方法生產(chǎn)。某些特殊合金如耐熱合金和鈦合金等，因為材料的變形抗力大，模具壽命低，精鍛生產(chǎn)更為困難。 鋼質(zhì)零件的精密模鍛比輕合 金和有色金屬困難。要求在模具上有導(dǎo)向裝置和頂出裝置，以便能保證合模準(zhǔn)確和迅速地從模膛中頂出鍛件，減小或完全取消模鍛斜度。 等溫鍛造時，常采用電感應(yīng)法或電阻法加熱模具，如圖 5 所示。 柱塞 式鍛造可在專用的雙動壓力機(jī)上進(jìn)行，也可在一般壓力機(jī)上采用專用的模具來實(shí)現(xiàn)。但鍛件的成形原理都是一樣的，都是在封閉的模膛內(nèi)擠壓成形，是傳統(tǒng)閉式模鍛的一個新發(fā)展。擠壓與閉式模鍛的區(qū)別在于閉式模鍛時金屬充滿模膛后，多余的金屬一般形成縱向毛刺；而擠壓時金屬擠出端處于自由狀態(tài)，多余的金屬只引起鍛件擠出部分長度的變化。 閉式模鍛如圖 2b 所示，精鍛工序在閉式鍛模中進(jìn)行，閉式模鍛同樣可以分為三個階段：自由鐓鍛階段、充滿階段和結(jié)束階段。對于一些中碳鋼、中碳合金鋼、軸承鋼、奧氏體 不銹鋼 等，也可以進(jìn)行小變形量的冷精鍛。對于硬鋁、紫銅、奧氏 體 不銹鋼則需采用淬火軟化處理。選用溫鍛用模具的材質(zhì)時首先 應(yīng) 考慮模具的工作溫度，即模具的退火溫度應(yīng)高于模膛的工作溫度。 溫精鍛是在尚未產(chǎn)生強(qiáng)烈氧化的溫度范圍內(nèi)加熱坯料并完成精鍛的一種加工方法。按模鍛時的變形速度，可分為一般精密模鍛和高速精密模鍛，若按成形原理來分，則有小飛邊開式 模 鍛 、 閉式 模 鍛、擠壓、多向 模 鍛 、 徑向鍛造、精密輾壓、徑向軋制、強(qiáng)力 旋 壓、擺動輾壓、粉末鍛造、等溫鍛造、超塑成形等。 綜上所述，坯料的形狀與尺寸、模具、設(shè)備、潤滑 、 工藝操作等對鍛件的精度都有重要影響。 （ 9） 潤滑情況 潤滑條件直接影響金屬充滿模膛的難易程度以及金屬的變形抗力和彈復(fù)量的大小，從而影響鍛件的尺寸精度。溫?zé)峋珘菏潜ＷC該類鍛件尺寸精度和表面粗糙度的關(guān)鍵。如果輾擴(kuò)后增加一道精整工序，或在外徑受限制的模具中輾擴(kuò)時，尺寸精度和形位精度均可大幅度提高。 （ 6） 鍛件的形狀與尺寸 鍛件的形狀與尺寸對可能達(dá)到的尺寸精度有一定的影響。以模鍛為例，模膛因受內(nèi)壓力作用，尺寸增大；而坯料受壓則產(chǎn)生壓縮彈性變形。 如果模具溫度分布均勻，當(dāng)模具實(shí)測溫度與設(shè)計預(yù)定的模具溫度相差為 t? 時，則： tVVt ???? ?? 330 （ 5） 式中 ， ? －模具材料的線膨脹系數(shù)。按體積不變條件 ， 鍛 件高度尺寸公差由水平尺小公差決定，其關(guān)系式為： 矩形截面鍛件 BHBLHLH ?????? （ 1） 正方形截面鍛件（ BL? ） LHLH ???? 2 (2) 圓柱形鍛件 DHDH ???? 2 (3) 式中 ， BL和 － 分別是鍛件長邊和短邊的尺寸； BL ??和 － 分別 是 鍛件長邊和短邊尺寸的偏差； DD ?和 － 分別 是 鍛件直徑尺寸和其偏差。模膛磨損將引起鍛件水平方向尺寸 L（ D）增大，若坯料體積不變，且不產(chǎn)生飛邊（或飛邊體積不變），此時為了獲得充填良好的鍛件，其高度尺寸 H 將減小。若采用性能更好 的模具材料以及對模具進(jìn)行氮化等表面處理，可以 較 大地提高模具耐磨損性能。模具磨損公差不能應(yīng)用于中心線到中心線間的距離尺寸。 對于開式精密模鍛 ， 模膛水平方向的磨損會引起鍛件外徑尺寸增大和孔徑尺寸減小，模膛垂直方向的磨損會引起鍛件高度尺寸增大。 坯料體積的偏差是由兩方面因素引起的：一是下料不準(zhǔn)確，二是坯料加熱時，坯料燒損的程度不一樣。而在制定精 密模鍛工藝方案時，則應(yīng)根據(jù)變形過程中金屬的流動特點(diǎn)，考慮零件結(jié) 構(gòu)對鍛件尺寸精度的影響，采取相應(yīng)的技術(shù)措施。 3 關(guān)于鍛件精度問題的分析 鍛件的精度是一個綜合性的技術(shù)問題，它與坯料體積的偏差、模具和鍛件的彈性變形、模具和坯料（ 鍛件 ）的熱脹冷縮、模具設(shè)計和 加工、設(shè)備精度等有關(guān)。 如果精密模鍛件的全部精度都高于普通模鍛件，則稱為完全精密模鍛件；如果 精密模鍛件的部分精度高于普通模鍛件，則稱局部精密模鍛件。 ，機(jī)械加工表面占 1060%，其非加工面的尺寸精度滿足 HB0667 的三級，其重量約為成品零件的 倍左右。 具有一般余量和一般公差的模鍛件，腹板比較厚，凸 、 凹圓角半徑比較大，模鍛 斜 度37176。 粗模鍛件 。 精密模鍛工藝 1 概述 與一般模鍛相比，精密模鍛能獲得表面質(zhì)量好、機(jī)械加工余量少和尺寸精度較高的鍛件，從而能提高材料利用率，可使金屬流線沿零件輪廓合理分布，提高零件的承載能力 ， 精密模鍛件不經(jīng)機(jī)械加工或僅 需 很少機(jī)械加工即可裝配使用。 按照航標(biāo) HB511979， 根據(jù)余量大小和尺寸精度 可 將模鍛件分成四類 。 普通模鍛件 。 具有較小余量和小公差的模鍛件，凸 、 凹圓角半徑小，模鍛斜度 15176。 ，尺寸精度不低于 HB0667 的三級精度，其重量為成品零件的 倍左右。 精鍛件與普通模鍛件相比有如下特點(diǎn)：精鍛件的形狀比一般模鍛件復(fù)雜，一般模鍛件可以通過增加余塊來簡化形狀，而精鍛件則接近于零件的形狀 ； 精鍛件的壁厚、肋寬等尺寸比一般模鍛件的小，因為一般模鍛件有加工余量，而精鍛件一般不留加工余量或少留加工余量 ； 模鍛斜度小，甚至無模鍛斜度 ；精鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量比一般模鍛件高 ； 金屬流線能圍繞零件輪廓而不被切斷，所以其機(jī)械性能和抗應(yīng)力腐蝕性能高 ； 精鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量要求高，常常在初步精成形后，還要再增加一道精整 工序。這就要求零件設(shè)計者在可能范圍內(nèi)考慮鍛造變形特點(diǎn)，設(shè)計適合精鍛工藝的零件形狀。當(dāng)不產(chǎn)生飛邊或飛邊體積不大時，毛坯體積偏差增大，將使鍛件尺寸偏差增大。 （ 3） 模膛的尺寸精度和磨損 模膛的尺寸精度和在模鍛過程中的磨損對鍛件尺寸精度有直接影響，在同一模膛的不同位置，由于變形金屬的流動情況和所受到的壓力不同，其磨