【正文】 鍛件是方形的，鍛模以檢驗面為基準(zhǔn)合模澆鹽檢查錯移。因此，應(yīng)采用斜度連皮，這時，S1=,D1=()D。 對于零件相鄰臺階直徑相差不大的鍛件，均可加設(shè)余塊使鍛件外形簡化，防止變形，便于加工，余塊的添加雖然使鍛造工藝得以簡化，但金屬的消耗以及機(jī)械加工工時也相應(yīng)增加。經(jīng)改進(jìn)，如圖例 324右圖。2 . 未 注 圓 角 R 23 . 尺 寸 按 交 點 注4 . 收 縮 率 1 . 5 %技 術(shù) 要 求102.6R 101 0 5 . 52 7 . 730.551.367.1R10R 5R 554.4R 57 176。 18 1 . 拔 模 斜 度 5 176。 0 R 2R275R2R350R5 1. 12R 3 075R3505 176。鋁鎂合金毛坯加熱后氧化少，可減小粗加工余量；鋼和鈦合金鍛件表面缺陷層深，應(yīng)加大余量。圓軸類 :臺階類、法蘭類； 圓盤類：法蘭、齒輪、杯筒；圓環(huán)類：環(huán)、套； 桿類：直桿、彎桿、枝桿、叉桿。加工余量的大小與零件的形狀復(fù)雜程度、尺寸精度、表面粗糙度、鍛件材質(zhì)和模鍛設(shè)備等因素有關(guān)。因此，分模線是模鍛件最重要、最基本的結(jié)構(gòu)要素。 當(dāng)鍛件的法蘭厚度或長度不滿足條件時，應(yīng)適當(dāng)加大法蘭厚度或長度方向的余量。 自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性 自由鍛件的分類 自由鍛造 是 一種通用性很強的工藝方法，鍛件結(jié)構(gòu)品種繁多，復(fù)雜程度不等。 [11]在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，產(chǎn)生矛盾事，應(yīng)統(tǒng)籌安排，綜合考慮，找出主要問題，予以妥善解決。舵系鍛件有舵桿、舵柱、舵銷等。通常毛坯制造是：鑄造生產(chǎn)鑄件；鍛造生產(chǎn)鍛件；焊接生產(chǎn)焊件；擠壓生產(chǎn)擠壓件；沖壓生產(chǎn)沖壓件。機(jī)械零件制造結(jié)構(gòu)設(shè)計是把零件設(shè)計得最大限度地滿足制造條件，即根據(jù)零件的功能進(jìn)行理論設(shè)計及計算，并按照制造條件確定零件的結(jié)構(gòu)。鍛造作為金屬加工的主要方法和手段，因此鍛造工藝是發(fā)展趨勢，鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續(xù)性，使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致，金屬 流線完整，可保證零件具有良好的力學(xué)性能與長的使用壽命 ， 鍛件是機(jī)器中負(fù)重載荷的零件，特別適合結(jié)構(gòu)尺寸小而載荷大或受疲勞載荷的零件。 在機(jī)械設(shè)計中，不僅要保證所設(shè)計的機(jī)械設(shè)備具有良好的工作性能，而且還要考慮能否制造和便于制造 。一般的汽車由車身、車箱、發(fā)動機(jī)、前橋、后橋、車架、變速箱、傳動軸、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等 15 個部件構(gòu)成汽車鍛件的特點是外形復(fù)雜、重量輕、工況條件差、安全度要求高。 [6]這樣做，方便去除多余功能或過剩功能的結(jié)構(gòu)，以便優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減少毛坯廢品，省工省料，降低成本，提高產(chǎn)品的價值。 鍛模件應(yīng)有合理的鍛造斜度和圓角半徑。 ⅲ 、當(dāng)零件上較小的孔，窄的凹檔以及難以用自由鍛造成型的復(fù)雜形狀，均可通過加設(shè)余塊以使 鍛件外形得以簡化。 f．自由鍛件的加工余量與公差 零件的公稱尺寸、鍛件的公稱尺寸、加工余量和鍛造公差之間存在一定的關(guān)系。由于欠壓、鍛模磨損、上下模錯移、毛坯體積和終鍛溫度的波動，使得鍛件的形狀發(fā)生變化，尺寸在一定范圍內(nèi)波動；又由于鍛件出模需要模膛帶有斜度，鍛件側(cè)壁不得不添加敷料；形狀復(fù)雜的長軸類鍛件還可能發(fā)生翹曲歪扭，從而導(dǎo)致鍛件與零件有較大的差別 ； ⅱ 、表面質(zhì)量不易保證。由于設(shè)備及工裝所決定，平鍛工藝適于頭部粗大的旋轉(zhuǎn)體長桿類鍛件和帶通孔或盲孔鍛件的頂鐓，并可鍛出兩個不同方向帶有凹陷的鍛件。鍛件尺寸大，加工余量較大；鍛件尺寸小，加工余量也小。 13 41.6R 39 .629.821R 31 .52 2 4 . 2 5φ 4 0106.32 7R18R 84341.6R 39 . 629.821R3 1. 52 2 4 . 2 5φ 4 0106.32 7R18R 843分 模 位 置 （ 正 確 ）分 模 位 置 （ 錯 誤 ）（ 錯 誤 ） （ 正 確 ） 圖 311上下對稱鍛件的分模位置糾錯分析 Symmetrical upper and lower fing correcting the location of the submode analysis 傾斜鍛件不宜采用折線分模 表 312 傾斜鍛件的分模位置的糾錯分析表 Table of fing tilt position of the submode error correction analysis 上圖（不合理） 下圖（合理） 圖例 312左圖所示是傾斜鍛件，不應(yīng)該采用折線分模，這樣做使得鍛模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上下模也容易錯移，圖示鍛件不宜采用折線分模。如圖例 314右圖。2 . 未 注 圓 角 R 23 . 尺 寸 按 交 點 注4 . 收 縮 率 1 . 5 %技 術(shù) 要 求內(nèi) 模 斜 度 不 應(yīng) 比 外 模 斜 度 ?。?錯 誤 ）（ 正 確 ） 圖 322 模鍛 斜度 的糾錯分析 Draft angle error correction analysis 上圖（不合理） 下圖（合理） 同一鍛件的內(nèi)模斜度比外模斜度小，這是不正確的。 、10176。 23 2 4 6 . 33 1 . 73 0 . 11 1 3 . 8 1 8 . 7φ26.6φ35.4φ53.9φ69.18 176。圖例 351 上圖中，連皮太薄，不符合要求，應(yīng)查閱相關(guān)手冊，適當(dāng)加厚。 31 對于法蘭較薄的鍛件，在鍛件兩側(cè)各增加一塊工藝凸臺敷料 表 36 有關(guān)工藝凸臺敷料設(shè)計的糾錯分析表 Table of related craft lug boss surgical dressing design error correction analysis 1 . 拔 模 斜 度 7 176。例如圖例 371下圖。 圖例 353 上視圖中，連桿小頭內(nèi)孔徑僅為 Φ28mm 是小于 Φ30mm 的小孔，只進(jìn)行壓凹，其目的不是為了節(jié)省金屬，而是通過壓凹變形，有助于小孔周圍充滿變形，然后機(jī)械加工出內(nèi)孔，又比較經(jīng)濟(jì)。沖孔連皮不能太薄，也不宜太厚 ； 鍛件內(nèi)孔較大時，不宜用平底連皮 ，而應(yīng)該采用斜底連皮； 鍛件上直徑較小的內(nèi)孔，如連桿小頭的內(nèi)孔，或小于 Φ30mm 的小孔，不宜鍛出連皮 ，只進(jìn)行壓凹。 余塊的添加雖然使鍛造工藝得以簡化。 、 5176。5 176。s minute mold position error correction analysis 左圖（不合理） 右圖（合理） 高度小于或者等于臺階直徑的圓餅類鍛件，考慮徑向分模，而盡量不采用軸向分模，若軸向分模使得模膛需要銑削加工，制造費時費力，如圖例 314左圖。 上下對稱鍛件的分模位置不應(yīng)選在上平面或下平面 表 311 上下對稱鍛件的分模位置糾錯分析表 上圖（不合理） 下圖（合理） 圖例 311左圖所示是上下對稱的鍛件，分模位置不應(yīng)選在上平面或下平面，在上或下平面分模，不利于鍛件成形。 ⅰ. 模鍛件的加工余量由下列因素共同組成： Z=M+m+h+x/2 式中： Z— 加工余量（㎜）； M— 精加工的最小余量（㎜）； m— 鍛件的最大錯移量等形位公差（㎜）； h— 表面缺陷（凹坑、脫碳等）層的深度（㎜）； x— 鍛件尺寸的下偏差（㎜）。鍛件可按形狀 和成型特點分類 :圓餅類、長軸類、彎曲軸類。同時還應(yīng)考慮鍛件工作時的受力情況，應(yīng)使纖維組織與剪應(yīng)力方向垂直。 e．凸臺的設(shè)計 鍛件上凸臺的幾何參數(shù)主要有高度尺寸 h和寬度尺寸 b（或直徑 d） 在設(shè)計凸臺時應(yīng)注意： ⅰ 、對于圓盤形鍛件，當(dāng)其直徑 D/d≤ ，高度 H≤4h 時，凸臺可以不鍛出。在設(shè)計余塊時，應(yīng)該注意： ⅰ 、對于短凸緣（法蘭）的鍛件，為了防止凸緣在鍛造時的變形，應(yīng)在軸向添加余塊，使凸緣增長。由于品種多而批量不大的產(chǎn)品生產(chǎn)需要，自由鍛仍然是適用的，如果能結(jié)合胎膜 鍛、型砧鍛，其經(jīng)濟(jì)效益會顯著提高。 4 礦山鍛件：按設(shè)備重量計算，礦山設(shè)備中 鍛件的比重為 1224%。 [4]為了節(jié)約材料和節(jié)約能源，飛機(jī)用鍛件大都采用模鍛或多向模鍛壓力機(jī)來生產(chǎn)。鍛造作為金屬加工的主要方法和手段之一， [5]使其在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，在裝備制造業(yè)中涉及到：機(jī)械、汽車、船舶、航空、航天、大型發(fā)電設(shè)備、化工容器、軍工、輕工等領(lǐng)域。 如果能結(jié)合胎膜鍛、型砧鍛，其經(jīng)濟(jì)效益會顯著提高， “ 鍛壓 ” 是人類發(fā)明的最古老的生產(chǎn)技術(shù)之一，也是機(jī)械制造業(yè)中重要的技術(shù)之一。 [2]產(chǎn)品的競爭力來源于嚴(yán)格的管理和降低成本。 本設(shè)計將通過對各種鍛件的具體案例的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其工藝性進(jìn)行分析，把握鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其工藝性的制造規(guī)律，并通過其規(guī)律的把握，達(dá)到靈活運用制造技術(shù)，合理設(shè)計零件結(jié)構(gòu)及其工藝的目的。按重量計算，在坦克中有 60%是鍛件。通常毛坯制造是：鑄造生產(chǎn)鑄件；鍛造生產(chǎn)鍛件；焊接生產(chǎn)焊件；擠壓生產(chǎn)擠壓件；沖壓生產(chǎn)沖壓件。因此，自由鍛件可按 6 鍛造工藝特點，根據(jù)鍛件的形狀特征和變形性質(zhì)加以分類。 帶孔的自由鍛件可按其基本尺寸特征，分為盤類、環(huán)類、短筒類和長筒類四類。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。 模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性 模鍛件的分類 鍛件的結(jié)構(gòu)與模鍛工藝的選擇密切相關(guān)。但為了使金屬易于充滿模膛，減少變形工序和提高模具壽命，模鍛件外形的設(shè)計仍應(yīng)力求簡單、平直和 對稱，盡量避免鍛件的截面差別過大，或具有過薄的壁，過高的筋和凸起等結(jié)構(gòu)。 通過對 30— 40 個鍛件進(jìn)行工藝性分析，并畫出合理與不合理之處，說明其原因。7 176。模膛側(cè)壁面與分模面垂直的模膛，鍛件成形后不容易從模膛中取出，如圖例 321左圖。2 4 . 01 0 176。 余塊的添加雖然使鍛造工藝得以簡化，但金屬的消耗以及機(jī)械加工工時也相應(yīng)增加。 26 需增設(shè)定位 塊的錘上模鍛件 表 334 有關(guān)定位塊設(shè)置的糾錯分析表 Table of related localization block establishment error correction analysis 2 5 . 132.753R 5R 37 176。 29 667φ 9 6 . 8φ 1 1 7 . 518φ 1 5 9 . 4φ 2 0 1 . 47 176。此澆口還可以用來撬出卡模的鍛件。切邊時這兩個工藝凸臺進(jìn)入切邊凹模上的對應(yīng)凹槽，使定位準(zhǔn)確。這是因為這種形式的連皮，平底連皮較薄，阻礙金屬外流，鍛模不易將內(nèi)孔處的多余金屬向四周排除，易使鍛件內(nèi)孔產(chǎn)生折疊，模膛內(nèi)的沖頭部分會過早地磨損或壓塌，如圖例 352上圖。這一問題應(yīng)視鍛件的生產(chǎn)批量和工具制造等情況綜合考慮，如圖例332 下圖。 為了便于上下模膛加工、檢驗和不影響毛邊 橋部的作用，分模面兩側(cè)不能因模鍛斜度而導(dǎo)致模膛側(cè)壁相互錯開。5 176。 模膛內(nèi)側(cè)不能與分模面垂直 表 321 模鍛 斜度的糾錯分析表 Table of Draft angle error correction analysis 上圖（不合理） 下圖（合理） 頭部較大的長軸類鍛件，不宜直線分模，否則不利于整個鍛件完滿成形，如圖例 315 上視圖。 15 R55R 3 00 176。機(jī)械切削加工零件時，只要求鍛件能保證最小余量即可；電解加工時，則要求有均勻的余量；有中間熱處理工序或零件需經(jīng)焊接或組合加工時，應(yīng)留有較多的余量。 [13]胎膜鍛件的結(jié)構(gòu)要素和金屬變形方式已接近普通模鍛工藝。 9 φ 3 0 0+ 3 4（ φ 2 8 9 ）62+2 3（52）28+2 3（18）φ 1 3 0+ 4 6（ φ 1 4 5 ）φ 2 1 2+ 3 4（ φ 2 0 1 ） 圖 231 自由鍛件的鍛件圖示例 Fing a free sample of fings map 鍛件上凡是需要機(jī)械加工的表面，都應(yīng)給予加工余量。 模鍛件是在可分的模腔中成形，組成模具型腔的各模塊的分合面稱為 “ 分模面 ” ；分模面與鍛件表面的交線稱為鍛件的 “ 分模線 ” 。 自由鍛件的法蘭可分為端部法蘭和中間法蘭兩種形式。 在進(jìn)行鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)充分考慮到： 1）鍛件材料； 2)鍛造設(shè)備與工裝； 3）生產(chǎn)批量； 4）零件的使用要求； 5）零件的形狀和尺寸特征等因素，從中尋求最合理的工藝