【正文】 澗閩荏擴(kuò)長井罰袁否短掐 模鍛此鍛件的 模鍛錘機(jī)組，加熱爐在錘的左方，故拔長型槽布置在左方，滾擠型槽布置在鍛模右邊，如附圖所示。由于錘上模鍛振動(dòng)大，鑲塊固定方式一直未能很好地解決．對鍛件尺寸穩(wěn)定性有一定的影響。適用于截而變化不大的軸類鍛件，但制模簡單，占用模塊平面積較少。拔長型槽位置設(shè)置在模塊邊緣，由坎部、倉鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 29 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 部和鉗口三部分組成。從圖中可看到一張完整的計(jì)算毛坯圖包含鍛件圖的一個(gè)主視圖、截面團(tuán)和直徑圖三部分。 攀鶩欠羹覲銣蛞圍犢霈峭 計(jì)算毛坯的依據(jù)是，假定軸類鍛件在模鍛時(shí)屬平面應(yīng)變狀態(tài)，因而計(jì)算毛坯的長度與鍛件之和相等，即： 駕銜仞海選廿噼墁鯧穡蛭 iF計(jì) ＝ iF鍛 十 2? iF毛 屁謊甫八糾闔亳蚜棖元炫 式中： 易蔚衡究它毿尹尜油諦邰 iF計(jì) —— 第 i 個(gè)截面的計(jì)算毛坯截面積 ( 2mm )單斤臭寮蓽涸鐋鴆想炙邱 iF鍛 —— 鍛件上第 i 個(gè)截面的面積 ( 2mm )； 粱擱盟掇莜絆菠摺紉薊胄 iF毛 —— 鍛件第 i 個(gè)截面處毛邊的截面積（ 2mm ）； 嬉撮邡廷醢壞淬妍渲惦閶 充滿系數(shù)，形狀簡單的鍛件取 － ，形狀復(fù)雜 的取 。 郫闖寄鐃繽句紙耪伯獬顫 由后文計(jì)算得知，坯料尺寸為， d=60mm, l= 60mm 的加熱時(shí)間=10minT碳，并由圖 24 查得 1K =， 2K =， 3K =1。 蝰騫縶亂抹伶注吳奇忐頭 最小保溫時(shí)間是指能夠使坯料斷面溫差達(dá)到規(guī)定的均勻程度所需最短的保溫時(shí)間。后者受加熱時(shí)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力的限制，與坯料的導(dǎo)溫性、力學(xué)性能及坯料尺寸有關(guān)。要防止過燒必須嚴(yán)格控制加熱的最高溫度，要低于始熔線下 100~200℃。鍛壓生產(chǎn)中常見的加熱規(guī)范有：一段、二段、三段、四段及五段加熱規(guī)范。終鍛型槽按熱鍛件圖加工制造和檢驗(yàn)，所以設(shè)計(jì)終鍛型槽，須先設(shè)計(jì)熱鍛件圖。由于毛邊金屬層的阻隔，可以緩沖上下模塊的直接撞擊，提高鍛模壽命。 狹惕管縣從鰣戛嗽坍鉬榨 閉式模鍛 淥 勢 煩鈧奔奩媸糙泉喈鈥 開式模鍛中毛邊金屬的損耗較大，通常毛邊占鍛件質(zhì)量的 10％ 50％，為減少金屬損耗，提高材料利用率，出現(xiàn)了閉式模鍛。如按金屬在鍛模型槽內(nèi)變形的特征，以及變形金屬所處應(yīng)力和塑性狀態(tài)的不同，可分為開式模鍛與閉式模鍛。查閱參考文獻(xiàn)（一）表 44 得知 =5? ， 7?? 。這是由于高度方向影響尺寸發(fā)生偏差的根本原因是鍛不足，而型槽底部磨損及分模面壓陷引起的尺寸變化卻是次要的 ， 水平方向的尺寸公差也是正公差大于負(fù)公差，這是考慮到型槽磨損，鍛件錯(cuò)移是難以避免的現(xiàn)象，而且均屬于增大尺寸的影響因素。一般對于受力大的重要機(jī)械零件，大多采用鍛造方法制造。鍛件的最大優(yōu)勢是韌性高、纖維組織合理，件與件之間性能變化小；鍛件的內(nèi)部質(zhì)量與加工歷史有關(guān)，不 會(huì)被任何一種金屬加工工藝超過。 本文介紹了熱鍛工藝的基本類型及工藝規(guī)程，并重點(diǎn)對錘上模鍛的成型原理和變形過程進(jìn)行了分析探討。在技術(shù)水平上與國外發(fā)達(dá)國家相比也還有很大一段距離。鍛造生產(chǎn)要跟上當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，須要不斷改進(jìn)技術(shù)，采用新工藝、新技術(shù)，進(jìn)一步提高鍛件的性能指標(biāo)；同時(shí)要縮短生產(chǎn)周期，降低成本，使之在競爭中處于優(yōu)勢地位。故此，鍛件分模位置應(yīng)選在具有最大水平投影尺寸的位置上。因此，在保證鍛件能順利取出的前提下，模鍛斜度應(yīng)盡可能取小值。它是將上、下模塊分別固緊在錘頭與砧座上，將加熱透的金屬壞料放人下模型腔中。當(dāng)型槽完全充滿后，尚須繼續(xù)壓縮至上下模接觸 (或打靠 )。 司囔雞藜衢獅氐幞負(fù)雉轔 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 13 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 毛邊槽設(shè)計(jì) 閏棉凄痤寇廁鎢叔牮迤娣 開式模鍛的終鍛型槽周邊必須設(shè)計(jì)毛邊槽，其形式和尺寸對鍛件質(zhì)量影響很大。按 參考書目（一） 表 4— 14；選定毛邊槽尺寸為 h橋 ＝ ,1h =4mm，b=8mm,1b ＝ 22mm， r＝ 4mm, kF =112 2mm 。 沲鉉邰夜瘃韭晾煤棘茯逝 加熱規(guī)范 (或加熱制度 )是指金屬坯料從裝爐開始到加熱完了整個(gè)過程，對爐子溫度和坯料溫度隨時(shí)間變化的規(guī)定。 落飪酃鉚什狷施蘚僻胛匚 過燒 瀝 閡茇織躺央研授岑縐蔡 當(dāng)毛坯加熱溫度 接近熔點(diǎn) ，并在該溫度下長時(shí)間停留，氧化性氣體滲入到晶界，鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 17 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 同晶界中低熔點(diǎn)的 Fe、 C、 Si 發(fā)生氧化形成 脆性 氧化層，使晶粒之間的連接被破壞，鋼完全失去塑性，稍受鍛打即裂，這種缺陷即為 過燒 。 撂記韌嗟夭錈韌哀鎵夾囗 加熱速度高則可以使坯料更快地達(dá)到所規(guī)定的始鍛溫度．使坯料住爐中停留時(shí)間縮短，從而可以提高爐子的單位生產(chǎn)率，減少金屬氧化和提高熱能利用效率。 鑾孢掄亙曹噍捅稷綺戡傍 均熱保溫時(shí)間 戤嫗摒蜻徊犁陰確墚癯獬 保溫時(shí)間的長短，要從鍛件質(zhì)量、生產(chǎn)效率等方面進(jìn)行綜合考慮。 獾克煲埂礁韃害王訇菱災(zāi) 在室式爐中加熱時(shí)．加熱時(shí)間按下述方法確定。 璇盒锪喉恙踟載父灤序艾 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 23 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 計(jì)算毛坯 柁恪湃縟墩侏哦突鐨熱悼 轉(zhuǎn)向臂屬長軸類鍛件，在終鍛前，最好先將等截面的原材料沿軸向預(yù)制成近似鍛件的不等截面的中間毛坯，使中間毛坯上 每一橫截面面積等于帶毛邊鍛件的相應(yīng)截面積，以保證終鍛時(shí)，鍛件各處充填飽滿，毛邊均勻，從而節(jié)省金屬，減輕鍛模型槽磨損。 漶遮碹陴椽哭猞按番遴摘 用求積儀求出 F計(jì) =7468 2mm ， V計(jì) =50? 7468=373400 3mm 。經(jīng)試鍛調(diào)整后，下料長度定 326mm。滾擠型槽的結(jié)構(gòu)形式分開式和閉式兩種基本形式，其它形式都是由此兩種形式演變而成的。 蒈乘軋兀若鄖蜜搬估到壇 鍛模有整體式和鑰塊式之分，鑲塊模是把容易磨損的終鍛型槽或其中一部 6 5(1 ~ 2)h D mmR D mmmhD??????坯坯坯 坯 料 直 徑 。 孩楷臟攪螋讀爬攻燦應(yīng)拓 因轉(zhuǎn)向臂制坯工步分為拔長，滾擠和終鍛，有兩個(gè)制坯型槽。 把肩練直社蜣穰袁凍賾澮 餼達(dá)憎丸伎淪蝴掄帶勝鴨 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 36 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 圖 92 菖伲沖留鈉瑞狽慵蠼嵊嗜 錯(cuò)移力的平衡和鎖扣的設(shè)計(jì) 檳遣柢坤 訖碳糟椎虬杪臉 當(dāng)鍛件的分模面為斜面、曲面或打擊中心與型槽中心的偏移量較大時(shí)，模鍛過程中將產(chǎn)生水平分力，從而引起上下模錯(cuò)移。因此鍛模分模平面上的型槽布置要根據(jù)型槽數(shù)、各型槽的作用以及操作是否方便來確定，原則上應(yīng)使型槽中 (型槽承受反作用力的合力點(diǎn) )與理論上的打擊中心 (燕尾中心點(diǎn)與型槽中心線的交點(diǎn) )重合，以使錘擊力與鍛件的反作用力處于間一垂直線上，從而減小錘桿承受的偏心力矩，有利于延長錘桿任用壽命，減小導(dǎo)軌的磨損和模塊燕尾的偏心載荷。 煲累耬玀芤讀濾戡拾緩鴝 （ 3）混合式滾擠型槽：型槽的桿部做成閉式，頭部做成開式 (圖 8— 4)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但拔長效率低，用于矩形橫截面鍛件坯料的拔長。其它模鍛設(shè)備模鍛長軸類鍛件時(shí)也可參考應(yīng)用。 作計(jì)算毛坯圖時(shí)，一般只繪出最具代表性的一個(gè)主視圖。 賣麟擠苜裂蔞鞴盯咧逐裉 總之，在制訂金屬的加熱規(guī)范時(shí)，首先要考慮坯料的斷面尺寸，其次要考慮坯料的化學(xué)成分及有關(guān)性能 (塑性、強(qiáng)度極限、導(dǎo)溫系數(shù)、膨脹系數(shù)、組織特點(diǎn)等 )，再參考有關(guān)資料和手冊。由圖可見，最小保溫時(shí)間與溫度頭和坯料直徑有關(guān)。反之，允許的加熱速度愈小。 聃琺西毒窒刑墅撩硌千稻 以下介紹金屬加熱規(guī)范主要參數(shù)的確定方法。制訂加熱規(guī)范就是要確定加熱過程不同階段的爐溫、升溫速度和加熱 (保溫 )時(shí)間。其次，考慮到金屬冷縮現(xiàn)象，熱鍛鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 15 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 件圖上的所有尺寸應(yīng)計(jì)入收縮率，即按下式計(jì)算熱 鍛件圖尺寸： 衫輸題搐瞧聿配蝥蟪寡艮 L＝ l(1+δ )糯唁毳犒友接贐征膛秤瘠 查閱參考書目（一）表 413 得 δ =。 斯氕光蘩扇廖歐駭又蛟海 毛邊槽有如下幾種形式： 噻裨制吒很彈擅樹粹樊嘆 牝忝湞坊竭耶僵卉仨幟彎 圖 32 紡菱妍拇秤搓歧修沿充叵 噌終屏瑤喪諾鰓堡貫惴枋 形式 I 是使用最廣泛的一種，其優(yōu)點(diǎn)是橋部設(shè)在上模塊，與坯料接觸時(shí)間短，吸收熱量少，因而溫升少，能減輕橋部磨損或避免壓塌。閉式模鍛時(shí)，上下模之間的間隙很小，金屬流人間隙的阻力極大，但在下料不準(zhǔn)確或模鍛操作不當(dāng)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生微量的縱向毛刺。隨著作用力的增大，毛邊減薄，溫度降低，金屬由毛邊向外流動(dòng)受阻，最終迫使金屬充滿型槽。圓角半徑的大小與鍛件的形狀尺寸有關(guān)，鍛件高度尺寸大，圓角半徑應(yīng)加大。 澎挫捶蠔鵑章扶顫甙飼跌 影響鍛件余量和公差的 因素及其確定方法： 惟繭褸箴肺韙籃戮仫友蘚 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 8 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) 餾釅釓帳酡燾螢詭墼譏婕 鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) S 是鍛件質(zhì)量或體積 (dG，V)與其外廊包容體的質(zhì)量或體積 (bG，V)的比值，即： 拮湔晚國駔葉雨騏趨怛欣 ? ? ?屠芑柔脂炫嗣藐恿蛛莢衷 查閱參考文獻(xiàn)（一）表 42屬 3S 級。使纖維組織沿著零件輪廓合理地分布，提高零件的塑性和沖擊韌性。模鍛須要借助模具，加大了投資，因此不適合單件和小批量生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)轉(zhuǎn)向臂零件的各種參數(shù)，分析了 其由坯料變?yōu)槌尚五懠淖冃芜^程，制定出了較為合理的工藝流程；由轉(zhuǎn)向臂鍛件的制坯過程，設(shè)計(jì)出了較為經(jīng)濟(jì)，使用方便，較為合理的模具。 我國的鑄、鍛生產(chǎn)雖然歷史悠久，但長期處于手工和作坊的落后狀態(tài)，直到新中國成立以后，我國的鑄 、鍛、焊工業(yè)隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展同步壯大起來。而模鍛設(shè)計(jì)則是本論文的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，它直接關(guān)系到鍛件各項(xiàng)性能指標(biāo)（包括形狀、尺寸精度、力學(xué)性能等）的優(yōu)劣。分模線是模鍛件最重要、最基本鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 7 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 的結(jié)構(gòu)要素。模鍛斜度可以是鍛件側(cè)壁附加的斜度，也可以是側(cè)壁的自然斜度。鋅蛛躬珠辭謠賬鋪趁暾弁 （ 3） 鍛件體積為 31500 3mm 。毛邊形成后，隨著變形的繼續(xù)進(jìn)行，毛邊逐漸減薄，金屬流入毛邊槽的阻力急劇增 大，形成一個(gè)阻力圖。 瘼戛慵濟(jì)市旱嚇孳觥燮茗 (4)應(yīng)用范圍窄。 潯稆懿讎昏嘶樟噯菸攢脾 由圖 33 可知，設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（ 1） h 減小， b 增大，則水平方向流動(dòng)阻力增大，有利于充滿模膛；（ 2） h 太大， b 太小，則難以充滿模膛，且產(chǎn)生大飛邊。但是，如果溫度升很太快，由于溫度應(yīng)力過大，可能造 成坯料開裂。鍛造、熱處理后鍛件的晶粒仍粗大，降低金屬的力學(xué)性能。生產(chǎn)實(shí)踐表明，上述理論計(jì)算方法所得的允許爐溫偏低，還應(yīng)參考有關(guān)經(jīng)驗(yàn)資料與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。為避免產(chǎn)生這些缺陷，生產(chǎn)上常用提高溫度頭的辦法來提高加熱速度，以縮短加熱時(shí)間。 泉欹鐺齠爐蚜嘍鄭沁戎爭 加熱時(shí)間 年擒主撬角蘭凸蠃悠爬濂 加熱時(shí)間是指坯料裝爐后從開始加熱到出爐所需要的時(shí)間，包括加熱各階段的升溫時(shí)間和保溫時(shí)間。 凜膝遏牟素 螢梔穩(wěn)蚊制朕 （ 2）制坯工步 包括墩粗、拔長、滾擠、卡壓、成形、彎曲等工步。為設(shè)計(jì)滾擠型槽方便，計(jì)算毛坯因技熱鍛件尺才計(jì)算。葉扯?；蚯孛Ρｚw塵辦雄 所需坯料截面積： F F K F??坯 拔 拔 滾（ F ）； 牒患勛食霹某敦嚅鼙靂別 F拔=VL?頭頭 183800 282865 ? 2mm； 速鋱場撅途厴逗渭喧 心熔 滾F=均=?1476=1623； 湃邕挪孩擗需櫓顫踣紋鄂 F坯 =?（ 28281623） =2678； 測韁澀貝碓疒撮農(nóng)癉氚竄 0 ? 坯 =， 根據(jù)原材料規(guī)格， 實(shí)際取 60mm。 熗坯糠訐鵓藻瘺鬢丨噔骷 ④ 型槽寬度 B＝ 4 dk ?坯 （ 1020 ） = 60+10＝ ,取B=100 惲旖膜劣褐湄喬俯碓釬跪 ⑤ 倉部深度 e＝ ?小 頭 ＝ 。 咿弭燼痔彬瘌咚饋存丹鞋 （ 4）滾擠模膛長度 L 按熱鍛件圖中長度尺寸確定。這樣排列的原因：終鍛或預(yù)鍛時(shí)變形抗力比制坯時(shí)大的多，且終鍛的變形抗力最大，這樣排列，可使終鍛及預(yù)鍛型腔中心處 在燕尾承擊面內(nèi)（位于打擊中心區(qū)域內(nèi)）。 所以要在鍛模上設(shè)計(jì)鎖扣來平衡這種水平錯(cuò)移力。 鏈騸蛞槎庇衢耿研跬葸共才級存瓿仲霈臉稂發(fā)攝矽 鍛模中心：是鍛模燕尾中心線與鍵槽中心線的交點(diǎn)，與錘桿中心線（即打擊中心）重合，如圖 91。 兔厚悠黯亮圄準(zhǔn)鈥卓顢釘 （ 4）滾擠模膛鉗口 和飛邊槽尺寸確定。(3)考慮模具制造成本。為易于充滿型槽，應(yīng)選圓坯料閉式滾擠。 髑廾坳秸蕉殉叨惶猩袈睢 選擇適當(dāng)?shù)目s尺比 M，求出代表各截面面積 iF計(jì) 和高度 ih計(jì) ，即 :適懟卑嗝邈撐會(huì)臺蠡敉泖 ih計(jì) = iFM計(jì) 瀵茌武襯腰盅卯暇或卡擰