【文章內(nèi)容簡介】 移的方向如圖44所示。即：模膛中心應朝著下模斜面升高的方向偏移，偏移的距離s可按下式計算： ==≈9mm 公式 41式中 h—斜面的高度 圖43 偏心力矩引起偏移 圖44 用模膛中心偏移抵消斜面的影響當鍛件斜面部分面積較大時，或對鍛件錯差要求嚴時，取式中較大的系數(shù)。（2） 終鍛模膛與預鍛模膛的布置原則 當頂鍛模膛和終鍛模膛同時存在時，二個模膛的布置要兼顧，一是在模壁強度允許的條件下二個模膛盡量靠近；二是終鍛模膛要比預鍛模膛更加靠近模鍛中心。終鍛模膛中心至鍛模中心的距離一般是預、終鍛模膛間距的1/3，而預鍛模膛中心鍛模中心的距離則是預、終鍛模膛中心間距的2/3。如圖45所示。終鍛模膛與預鍛模膛在模塊平面上布置方式采用同向排列如圖46。采用這種排列可使鍛模前后方向的錯差比較好控制，操作方便，是最常用的布置方法。 圖45 終鍛與預鍛模膛的布置 圖 46 同向排列（2） 關于模膛的預錯 由于預鍛模膛受力比終鍛模膛小，而且必須更嚴格地控制終鍛的錯移，所以一般預鍛模膛比終鍛模膛更為偏離鍛模中心。預鍛產(chǎn)生的錯移較大，可能導致終鍛時產(chǎn)生折迭和充不滿。為此可在預鍛模膛上作出預先的方向錯移量△一般為1~4mm，根據(jù)經(jīng)驗確定。如圖47所示。圖 47 預鍛模膛的預錯（2） 制坯模膛的布置原則①模膛的位置應與加熱爐、切邊壓床的位置相適應，第一個制坯模膛應靠近加熱爐一側，使得操作方便，特別是兩個工人同時操作時。②模膛應盡可能按工步順序排列，以減少坯料往返移動的次數(shù)，減輕操作者的勞動強度。③在左側拔長時，采用斜式拔長模膛以使操作方便。（2） 模膛的布置方案模膛布置的主要方案如圖48所示，本次設計采取第八種布置方式。圖 48 模膛布置方案 鉗口設計（1） 鉗口作用與型式1） 鉗口作用 終鍛和預鍛模膛都必須設有鉗口，它位于模膛前方，鉗口可分夾鉗口與鉗口頸兩部分，它的用途為：① 夾鉗口在模鍛時是作為放置棒料及夾鉗用的；② 鉗口頸是用于加強夾鉗料頭與鍛件之間的連接，便于鍛件起模；③ 齒輪類鍛件在模鍛時無夾鉗聊頭，則鉗口作為鍛件起模之用；④ 在鍛模制造時，鉗口作為澆注模膛檢驗件（金屬鹽或鉛）的澆口之用。2）鉗口型式 本次設計采用常用的鉗口型式如圖49所示。圖 49 常用的鉗口型式（2） 鉗口尺寸的確定1） 夾鉗口尺寸的確定（如圖49） 夾鉗口尺寸主要依據(jù)夾鉗頭的直徑而定。應保證夾料鉗子能被自由地操作。在調(diào)頭鍛造時應能放置下鍛件相鄰端部。① 夾鉗口寬度B，高度h與圓角可按《中國模具工程大典》?？啥˙=60mm，h=25mm，=10mm。② 夾鉗口長度可按模膛布排而定。（2） 鉗口頸尺寸的確定 圖49鉗口頸尺寸根據(jù)鍛件重量確定。① 鉗口頸高度a，寬度b 《中國模具工程大典》=8mm，a=。② 鉗口頸長度 式中 —模壁最小厚度（mm） 鎖扣設計（1） 鎖扣的作用① 平衡錯移力 鎖扣的主要作用是平衡錯移力，在錘擊時上下模之間經(jīng)常產(chǎn)生水平錯移力，如鍛造帶落差的鍛件時，由于分模面不再同一平面上，將產(chǎn)生錯移力；由于模膛中心對鍛模中心有偏移，將產(chǎn)生偏移力矩；由于錘頭與下砧座水平面間不平行將產(chǎn)生錯移力；又如毛坯放入終鍛模膛偏向一邊較大時，也會產(chǎn)生錯移力。在鍛造時由于這些錯移力與錯移力矩造成上下模之間相對錯移，從而使鍛件產(chǎn)生錯差。因此在鍛模上采用鎖扣，可以平衡錯移力，消除鍛模錯移，減少鍛件錯差。② 起導向作用 在設備精度低的情況下，如錘頭與導軌間隙過大或因設備陳舊無法達到工藝要求的間隙等，鍛模鎖扣將起導向作用以補充設備精度不足。③ 便于上下模塊的調(diào)整，提高生產(chǎn)率。（2） 鎖扣型式 ，故采用平衡開式鎖扣見圖410。圖 410 平衡塊式（3） 鎖扣的尺寸確定 按《中國模具工程大典》，鎖扣高度h=32mm，鎖扣壁厚，取b=50mm，鎖扣斜度α=3176。，鎖扣間隙δ=。 模膛壁厚的確定（1） 終鍛與預鍛模膛的最小壁厚1） 模膛的最小外壁厚度（如圖411），按下式確定 公式 42式中 K—系數(shù)，其值按表41確定。圖 411 模膛壁厚表 41 K值模膛深度h/mm﹤2020~3030~4040~5555~7070~9090~120系數(shù)K2當模膛靠外壁處有不同深度，時，則應分別計算出最小壁厚，如圖412。 圖 412 模膛最小壁厚由于終鍛與預鍛模膛下模頭部靠外壁處有不同深度，如圖413所示。屬于模膛較深的情況，應用圖412（b）圖計算。圖 413 模膛效果圖終鍛：預鍛：3） 模膛間距（如圖414）按下式計算: 公式 43 圖 414 模膛壁厚式中 —系數(shù)，其值按表42確定。表 42 值模膛深度h/mm3030~4040~7070~100100~150系數(shù)預鍛與終鍛模膛的模膛最大深度出現(xiàn)在上模，且h≈27mm，所以，小于預鍛與終鍛模膛的最小壁厚，所以將修正為55mm。（2）制坯模膛的最小壁厚制坯模膛之間的最小壁厚，一般取。如圖415所示。圖 415 制坯模膛最小壁厚1） 鍛模中心與模塊中心的偏移量s 應在的范圍內(nèi)（見圖416）。圖 416 模塊中心2） 模塊長度 模塊長度超出錘頭外時，其超出長度應限制為（見圖417）。圖 417 模塊長度3） 鍛模寬度 鍛模的最大寬度一般應保證邊緣至鍛錘導軌的間隙不小于20mm，若模塊面積較大不能滿足時，則模塊側面應加工刨平，并保證間隙不小于10mm。鍛模最小寬度必須大于燕尾寬度，（見圖418）。 公式 43 公式 44圖 418 鍛模寬度4） 鍛模高度 鍛模高度按模膛最大深度確定，且要保證上下模塊的最小閉合高度大于鍛錘允許的最小閉合高度（見圖419）。模塊高度過大，會使鍛錘打擊能量不足，故模塊最大高度需限制。按噸位由《中國模具工程大典》，模塊最小高度=170mm，最大高度=240mm。圖 419 鍛錘最小閉合高度5）上模最大重量 上模最大重量不得超過鍛錘噸位的35%，即上模最大重量=350kg。6） 模塊纖維方向 纖維方向應與打擊方向垂直。對于長軸類鍛件，纖維方向應與鍛件軸線一致。7） 檢驗角① 檢驗角的作用 檢驗角在鍛模設計與制造時，是各模膛和燕尾尺寸的基準面；在生產(chǎn)中是模具調(diào)整的依據(jù)。檢驗角的二個平面互相垂直，一般是做在模塊前面與左面或右面，應根據(jù)模膛布排的情況而定。以模塊銑開部分較少的一面為宜。② 檢驗角的尺寸（見圖420）圖 420 模塊高度與檢驗角a） 寬度b b=5mmb） 高度h h可按設備噸位選取，設備噸位t2t,h取50mm。8） 模塊規(guī)格 設計時可參考GB/T 11880—1989（見《中國模具工程大典》、圖421）。模塊長度尺寸L由用戶自行規(guī)定。圖 421 模塊尺寸圖 根據(jù)各模膛寬度及模壁的最小壁厚要求定模塊尺寸為：750425300（BHL）。 裝?？臻g和鍛模緊固（1） 安模空間、燕尾與鍵槽鍛錘的安?？臻g見圖422，安裝空間尺寸見《中國模具工程大典》，數(shù)值選定見表43。圖 422 安模空間尺寸表43 蒸汽模鍛錘安裝空間尺寸LC3503201200500450700100140508480143注：1. —上模最大重量，超過表列重量不推薦。2. —在上下模總高度為時的最大錘頭行程。鍛模結構見圖423，燕尾與鍵槽的尺寸見《中國模具工程大典》，確定b=200mm，h=。圖 423 鍛模結構鍛模兩側要刨去5mm，刨削高度上下模均為50~100mm（見圖423中的），兩個刨削面相互垂直構成檢驗角。（2） 楔塊、鍵塊和墊片緊固鍛模用的上下錘楔尺寸（見圖424，《中國模具工程大典》），鍵塊尺寸（圖425《中國模具工程大典》）和墊片尺寸（圖426與《中國模具工程大典》）。圖 424 上模楔鐵和下模楔鐵 圖 425 定位鍵圖 426 墊片查各表確定尺寸：楔鐵尺寸：h=50mm，上楔鐵b=， =580，下楔鐵b=，l=800mm。定位鍵尺寸：f=80mm，h=50mm，L=97mm，=。墊片尺寸：h=50mm，=400~750mm，=43mm。（3） 起重孔的設計（圖423）起重孔的直徑d與深度S查《中國模具工程大典》，d=30mm，S=60mm。（4） 鍛模主要尺寸公差與表面粗糙度1） 模膛尺寸公差 鍛模模膛尺寸公差，可按工廠規(guī)定的技術條件執(zhí)行。設計時一般在鍛模圖樣中都不注出。具體公差可參照《中國模具工程大典》，其中模膛深度公差，是指上下模分別測量的公差。2） 模膛表面粗糙度 錘鍛模模膛表面粗超度，一般在鍛模圖樣中不注出?？蓞⒁姟吨袊＞吖こ檀蟮洹稰189~~、鑲塊模、模鍛模膛和制坯模膛均為生產(chǎn)中常用的粗糙度指標，可作為設計時參考。（5） 鍛模安裝與緊固依靠楔鐵和鍵塊將鍛模燕尾緊固在錘頭和下模座上（圖427），楔鐵和鍵塊均用墊片塞緊。緊固后鍛模左右前后方向均不會錯動。調(diào)整模具時，改變鍵槽中墊片的前后位置可使鍛模前后移動；移動鍛錘機架可使鍛模左右移動。圖 427 錘鍛模緊固法鍛模安裝時應保證燕尾頂面與錘頭（或下模座）接觸，并保證燕尾兩邊的平面與錘頭（或下模座）~。燕尾過渡處應有凹進的圓角R5，見圖428。圖429所示情況不正確。 圖 428 鍛模燕尾配合要求 圖 429 鍛模燕尾緊固狀況結論與展望通過此次設計，讓我對鍛模設計的總體步驟有了一定的了解，從中收獲了很多寶貴的經(jīng)驗，受益匪淺。鍛造工藝首先要解決的就是選用何種鍛造方式，這可根據(jù)不同鍛模工藝的特點確定，也可根據(jù)鍛件本身質量與噸位確定結合各模鍛所涉及的壓力機噸位確定。毛坯尺寸的確定與制坯工步的選擇在設計中也是很重要的，制坯工步的好壞直接影響到預鍛或終鍛的效果，也就關系到整個工藝設計的成功與否。設計過程中鍛件沿軸線方向的橫截面積變化是設計的主線，它是毛坯尺寸確定的依據(jù)，是制坯工步模膛設計的依據(jù)，是整個設計過程中的重中之重，設計中借助計算機輔助軟件UG與Auto CAD解決的像截面積大小確定與周邊長度、軸線長度等問題。整個設計過程都嚴格按照工藝順序進行，各數(shù)據(jù)的確定也都根據(jù)計算公式計算并經(jīng)修整后確定，并通過Deform軟件的模擬驗證模膛設計的可行性，經(jīng)過不斷地模擬不斷地修改模膛，直至模擬得到滿足要求的鍛件模膛才確定。得到的結論：（1） 在綜合分析鍛件工藝性的基礎上, 根據(jù)長軸類零件的模鍛成型特點, 選出了成型設備平鍛機。（2） 結合Deform軟件的模擬 , 完成了XT80型滑架的模鍛工藝及模具設計 , 并采取了一些關鍵的工藝措施來保證鍛出良好鍛件。（3）最終確定的模具模擬中 , 沒有充不滿、折疊等缺陷產(chǎn)生 , 進一步證明了該模鍛工藝的可行性和模具設計的合理性。雖然如此，設計過程中仍然存在很多不足的地方，比方毛坯尺寸計算過程中的最大截面積與最小截面積的確定，由于本課題的設計中面積的截取大致在截面積變化的地方，可是由于不可能把所有的截面積都計算出來再進行比較大小，課題中只截取了22個截面，最大最小截面也是在22個截面中比較確定的，當然這些截面不一定就是面積變化的特征面，這樣就難免存在誤差。由于在UG建模時鍛件的繪制經(jīng)過修正，最終得到的體積與設計的實際鍛件也會有所差異。還有自身經(jīng)驗不足的限制，有些經(jīng)驗參數(shù)的選取也會有所偏差，這些偏差相信以后會隨著經(jīng)驗的提升與對鍛造更多方面的了解而得到改善。XT80型滑