【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式滾擠模膛 鍛錘噸位的選擇 G=1/1000XKXF(t) F—— 包括飛邊（按倉(cāng)寬 1/2 計(jì)算）及連皮在內(nèi)的鍛件水平投影面積 K—— 鋼種系數(shù)按表 3— 6 選擇 L 周長(zhǎng) = 假定飛邊寬度為 23mm S= 表 36 鋼種系數(shù) 鋼種 K 低中碳結(jié)構(gòu)鋼，低碳合金鋼 4 中碳低合金鋼 6 高合金鋼，耐熱鋼，不銹鋼 8 45 鋼 選用 K=4 故 G=1/= 故選用 1t 的錘 坯 料尺寸的確定 確定模鍛所需坯料尺寸時(shí)，應(yīng)根據(jù)鍛件的形狀和尺寸以及所采取的模鍛方法，先太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 計(jì)算出所需的金屬體積，然后再算出坯料的截面尺寸和下料長(zhǎng)度。 所制鍛件屬于長(zhǎng)軸類鍛件，長(zhǎng)軸類鍛件在模鍛模膛的變形是近似平面變形，所以確定原坯料時(shí)，應(yīng)以計(jì)算毛坯圖為依據(jù)，并考慮采用不同的制坯工步計(jì)算出所需坯料的橫截面積，然后再選取標(biāo)準(zhǔn)的直徑，并確定坯料長(zhǎng)度。 （ 1） 坯料截面計(jì)算 根據(jù)所采用的變形工步，按表 3— 7 計(jì)算出坯料截面 F 坯再確定毛坯 直徑： 表 3— 7 坯料截面計(jì)算表 選用工步 坯料截面計(jì)算 拔長(zhǎng) F坯 =( — )F均頭 * 滾壓 F坯 =(F均 F頭 )/2 拔長(zhǎng)滾壓 聚料作用明顯 F坯 =( — )F最大 聚料作用不明顯 F坯 =( — )F均頭 * 彎曲或壓扁 F坯 =( — )F均 無(wú)制坯工步 F坯 =( — )F均 根據(jù)工序拔長(zhǎng)和閉式滾擠知用 F坯 =( — )F最大 =（ ） d坯 = F坯 =—— 取用 55mm 直徑的圓坯料 坯料長(zhǎng)度計(jì)算 l坯 =V坯 /F坯 V坯 =（ V鍛 +V飛 ）（ 1+a%） a 為燒損率查表 28 得出具體數(shù)值 表 38 不同加熱方法鋼的燒損率 加熱方法 燒損率（ a%） 加熱方法 燒損率（ a%） 室內(nèi)煤爐或油爐 — 4 半連續(xù)煤氣爐 — 室內(nèi)煤氣爐 — 3 電阻爐 1— 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 半連續(xù)煤爐或油爐 — 3 接觸加熱和感應(yīng)加熱 — 1 取 a=3 采用室內(nèi)煤氣爐 V飛 =L周長(zhǎng) XF飛 = xF飛邊槽 == V 坯 =（ 215992+） *（ 1+3%） =250887mm l坯 =V坯 /F坯 =250887/（ )= 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 4 模膛設(shè)計(jì) 終鍛模膛是鍛件最后成形的模膛，通過(guò)它獲得帶飛邊的鍛件。終端模膛是按照熱鍛件圖制造的，模膛設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是繪制熱鍛件圖和確定飛邊槽尺寸。 （ 1） 應(yīng)該考慮鍛件的收縮率一般為 %，細(xì)長(zhǎng)件或停鍛溫度較低的鍛件可取% （ 2） 當(dāng)噸位不足易產(chǎn)生模鍛不足時(shí)，應(yīng)使熱鍛件的高度尺寸小一點(diǎn)，其值可接近于負(fù)偏差，以提高鍛件的成品率。 （ 3） 當(dāng)鍛件承擊面不足時(shí)，易產(chǎn)生承擊面塌陷，可適當(dāng)增加 熱鍛件的高度尺寸。其值可接近于正偏差，以便在承擊面下陷以后尚能生產(chǎn)出合格的鍛件。 （ 4） 模膛容易磨損處，應(yīng)在鍛件負(fù)公差的范圍內(nèi)增加一層磨損量，以提高鍛模壽命。 （ 5） 當(dāng)鍛件的形狀不能保證坯料在下模膛內(nèi)或切邊凹模內(nèi)準(zhǔn)確定位時(shí)，則應(yīng)在熱鍛件圖上增加必要的定位余塊，然后在切邊或切削加工時(shí)去除。 （ 6） 鍛件的某些部位在切邊或沖孔時(shí)易產(chǎn)生變形而影響加工余量時(shí)，則應(yīng)在熱鍛件的相應(yīng)部位適當(dāng)考慮一定的彌補(bǔ)量，以提高鍛件合格率。 （ 7） 鍛件形狀復(fù)雜且較高的部分應(yīng)盡量放在上模。 （ 8） 在熱鍛件圖上需將分模面和沖孔連皮的位置、尺寸全部注明。 （ 9） 在熱鍛件圖上應(yīng)寫(xiě) 明未注明的模鍛斜度，圓角半徑與收縮率，但不需要注出鍛件公差，技術(shù)條件和產(chǎn)品輪廓線。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 （ 1） 飛邊槽的作用 ?增加金屬流出模膛的阻力，迫使金屬充滿模膛 ?容納更多金 屬 ?鍛造時(shí)飛邊起緩沖作用，減弱上下模的打擊，防止模具的壓塌與開(kāi)裂 （ 2） 飛邊槽的形式選擇為如 下 圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 表 4— 1飛邊槽尺寸 錘噸位 h3 h1 b b1 備注 1t夾板錘 3 8 20 1t模鍛錘 4 8 25 4 8 2530 2t模鍛錘 4 8 3035 3t模鍛錘 3 5 12 3040 5t模鍛錘 3 6*2 12 50 10t模鍛錘 5 6*2 16 50 一噸的模鍛錘數(shù)據(jù)可得出 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 H飛 = h1=4 b=8 b1=25 用途：（ 1） 改善金屬在終鍛模膛中的流動(dòng)條件 ， 避免在鍛件上產(chǎn)生折 疊 （ 2） 使金屬易于充滿終鍛模膛，避免在鍛件上產(chǎn)生充不滿的缺陷 （ 3） 減少終鍛模膛的磨損，提高整套鍛模的壽命。 設(shè)計(jì)原則： 預(yù)鍛模膛以熱鍛件圖為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，預(yù)鍛模膛一般不開(kāi)設(shè)飛邊槽。 拔長(zhǎng)模膛 拔長(zhǎng)模膛的作用 拔 長(zhǎng) 模 膛 是 用 來(lái) 減 少 坯 料 某 部 分 很 截 面 積 ， 增 大 其 長(zhǎng) 度 ， 具 有 分配金屬的作用。 由之前的計(jì)算可知模膛選用閉式 采用直排式模膛中心與燕尾中心線平行。優(yōu)點(diǎn)是可控制拔長(zhǎng)尺寸和避免坯料彎曲。 拔長(zhǎng)模膛的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）拔長(zhǎng)坎高度 a 拔長(zhǎng)后采用滾壓時(shí) a=K1 *a桿 =K1 X lV桿桿 L 桿 小于 200 200— 500 大于 500 K1 — K2 查表知 K1= lV桿桿=*= （ 2）拔長(zhǎng)坎長(zhǎng)度 c C 值決定于坯料直徑 d 坯和被拔長(zhǎng)部分的原始長(zhǎng)度 L 始 C=k3 *d坯 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 表 3— 2 系數(shù) k3 L始 （ — ） d坯 （ — 3） d坯 （ 3— 4） d坯 4 d坯 k3 — 1 2 C== (3)半徑 R 與 R1 R=== R1== (4)拔長(zhǎng)模膛深度 h1 和 h2 H1=2a 桿 == H2=d 坯 +10=65mm (5)模膛長(zhǎng)度 L=L 桿 +（ 5— 10） =200mm (6)模膛寬度 B 根據(jù)坯料直徑確定 B=K4 Xd坯 ==88mm 表 4— 3 系數(shù) K4 d坯 40 40— 80 80 K4 — — — （ 7） 模膛斜度采用 20176。 滾壓模膛 滾壓模膛的作用 ： 滾壓模膛是用來(lái)減少坯料坯料某部分面積橫截面積增大另一部分橫截面積，以獲得接近計(jì)算毛坯圖的形狀和尺寸，同時(shí)它還有滾光坯料表面和去除氧化皮的作用。 滾壓模膛采取的形式用閉式 模膛設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 模膛高度 h h=k F計(jì) 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 表 4— 4 系數(shù) K d坯 F計(jì) F坯 F計(jì) F坯 閉式 開(kāi)式 小于 30 30— 60 大于 60 （ 2） 夾鉗口與尾部小 槽的設(shè)計(jì) 夾鉗口尺寸按下式確定 h= +6=+6=17mm R= +5 = mm m=(1—2)h=17— 34 選擇 30mm 尾部小槽的尺寸按表 3— 5 表 4— 5 尾部小槽尺寸 模具結(jié)構(gòu) d坯 a c R3 無(wú)切刀者 ＜ 30 4 20 5 30— 60 6 25 5 60— 100 8 30 10 ＞ 100 10 35 10 有切刀者 ＜ 30 6 25 5 ＞ 30 8 30 5 故可知 a=6mm c=25mm R3=5mm 直軸件的模膛長(zhǎng)度 L=l鍛 +（ 1— 3） mm 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 序號(hào) 取 用界面處 F鍛 F飛 F計(jì) =F鍛 +F飛 F計(jì) K H/2=k/2x F計(jì) H/2 1 小頭中心 1120 126 1246 15 15 2 小 頭左側(cè)（ 10mm） 980 126 1106 14.2 3 小 頭右側(cè)（ 10mm） 1061 126 1187 14.7 4 大頭中心 1736 126 1862 18.36 5 大頭桿部 648 126 774 11.85 6 小頭桿部 516 126 642 10.8 滾壓模膛寬度 B 滾壓模膛小一些有利于金屬的軸線流動(dòng)，但是寬度太小了，在滾壓過(guò)程中要形成折疊，因此在確定模膛寬度時(shí)，主要從避免折疊出發(fā)。滾壓模膛各部分寬度應(yīng)大于毛坯上相應(yīng)部分在變形過(guò)程中所達(dá)到的最大寬度。 根據(jù)表 3— 6得出 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 表 4— 6 滾 壓模膛寬度 B 毛坯形式 閉式模膛 開(kāi)式模膛 原毛坯 B= 坯 /h 最小但 B 應(yīng)該 B B=F/h+10 d最大 B 經(jīng)過(guò)拔長(zhǎng)的 B=(— )d坯 B B= /h最小 B=(— )d坯 Bd 最大 +10 F 坯 /h 最小+10 變寬度模膛 桿部 B桿 = /h最小 頭部 B頭 = 選取 B== 鉗口的設(shè)計(jì) 鉗口 的選用 預(yù)鍛和終鍛模膛都必須設(shè)有鉗口 用途： （ 1）夾 鉗口在模鍛時(shí)時(shí)作為放置棒料及夾鉗口用的 （ 2）鉗口頸是用于加強(qiáng)夾鉗料頭與鍛件之間的連接，便于鍛件起模 （ 3）在鍛模制造時(shí)，鉗口作為澆鑄模膛檢驗(yàn)件的澆口之用 夾鉗口尺寸主要依據(jù)夾鉗料頭的直徑而定，應(yīng)保證夾料鉗子能被自由地操作。 （ 1） 夾鉗口尺寸的確定根據(jù)表 3— 7 表 4— 7 鉗口尺寸 料頭直徑d(mm) B(mm) H(mm) R0(mm) 料頭直徑d(mm) B(mm) H(mm) R0(mm) 18 50 20 10 65— 70 120 55 15 18— 28 60 25 10 70— 80 130 60 15 28— 35 70 30 10 80— 90 140 65 20 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 35— 40 80 35 15 90— 95 150 70 20 料頭直徑d(mm) B(mm) H(mm) R0(mm) 料頭直徑d(mm) B(mm) H(mm) R0(mm) 40— 50 90 40 15 95— 105 160 75 20 50— 55 100 45 15 105— 115 170 80 20 55— 65 110 50 15 （ 2） 鉗口徑尺寸的確定 表 4— 8鉗口徑尺寸的確定 G(kg) — 2 2— — 5 5— — 8 8— 10 b(mm) 6 8 8 10 10 12 14 a(mm) 1 2 3 4 查表知 a= mm b=8mm 鉗口徑長(zhǎng)度 l s 為最小厚度 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 5鍛模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 模膛的布排 模膛的合理布置是多模膛鍛模設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的問(wèn)題，鍛模布排合理與否關(guān)系著鍛模質(zhì)量的好壞，鍛模壽命的高低，生產(chǎn)效 率與工人操作的難易。在模膛布排中，最重要的是終端模膛和預(yù)鍛模膛的布排。因此設(shè)計(jì)時(shí)要首先布排好終鍛和預(yù)鍛兩模膛的位置，然后再根據(jù)他們的位置，鍛模工藝程序與模膛數(shù)量布排其余模膛。 （ 1） 鍛模中心 鍛模中心是鍛模燕尾中心線與鍵槽中心線的交點(diǎn)