【導(dǎo)讀】?jī)H需很少機(jī)械加工即可裝配使用。公差標(biāo)準(zhǔn)中，將模鍛件精度等級(jí)分為五級(jí)：一級(jí)精度，用于模鍛件冷精壓表面間的尺寸公差；二級(jí)精度，按照航標(biāo)HB5119-79，根據(jù)余量大小和尺寸精度可將模鍛件分成四類。具有粗大余量和大公差的鍛件，腹板厚，凸、凹圓角半徑大，模鍛斜度約7°或更大，徑小，模鍛斜度0-3°，尺寸精度不低于HB0-6-67的三級(jí)精度，其重量為成品零件的倍左右。度高于普通模鍛件，則稱局部精密模鍛件。與切削加工相比，精密模鍛的主要優(yōu)點(diǎn)是：因鍛件毛坯的形狀和尺寸與成品零件接近甚至完全一致，的提高，所以精密模鍛也稱少無(wú)切削工藝。正確分析這些因素的影響并采取有效的解決。相應(yīng)的技術(shù)措施。應(yīng)根據(jù)坯料體積可能的變化范圍采取適當(dāng)?shù)拇胧?。變形金屬的流?dòng)情況和所受到的壓力不同，其磨損程度也不相同。精密模鍛時(shí)，壞料通常是沒(méi)有或只有少量氧化皮。化皮的坯料時(shí)減少約l6%。模膛磨損將引起鍛件水平方向尺寸L. 向尺寸應(yīng)取最大值。式中，BL和－分別是鍛件長(zhǎng)邊和短邊的尺寸；

　　

【正文】 截面積 。 除了對(duì)凹模進(jìn)行上述強(qiáng)度計(jì)算外，一般還應(yīng)核算模膛底面承受的擠壓應(yīng)力。當(dāng)凹模受到較大的彎曲應(yīng)力時(shí)，還應(yīng)核算彎 曲應(yīng)力。 （ 2） 凸模強(qiáng)度 對(duì)于凸模，除了核算抗壓強(qiáng)度外，還應(yīng)該核算縱向彎曲的穩(wěn)定性。 模具的剛度問(wèn)題 影響鍛件尺寸精度的另一個(gè)問(wèn)題是剛度問(wèn)題，包括模具剛度和設(shè)備剛度。 影響模具剛度的主要因素是模具結(jié)構(gòu)，另外模膛位置和模具材料等也有一定影響。 關(guān)于模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)力求簡(jiǎn)單。整體模的剛度較好，采用組合模時(shí)應(yīng)避免構(gòu)件間有游隙和較大的彈性變形。 關(guān)于模膛位置，應(yīng)力求模膛中心與滑塊 （ 或錘桿 ） 中心一致。否則會(huì)由于偏心力矩使上、下模產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，造成鍛件高度方向和水平方向尺寸偏差。 關(guān)于模具材料，應(yīng)選用硬度高 、彈性模量大的材料做模具材料。 精鍛模的制造精度高，終鍛時(shí)的打擊能量大，要求選用機(jī)械性能高的材料來(lái)制造，熱處理硬度應(yīng)略高于常規(guī)鍛模。因?yàn)槌Ｒ?guī)模鍛時(shí)，模體受熱溫度一般為 400℃ 500℃，對(duì)某些型槽形狀復(fù)雜的錘鍛模，其工作部分的溫度往往高達(dá) 600℃。而精鍛時(shí)，為了減少氧化皮，終鍛溫度應(yīng)取低一些，例如碳鋼鍛件取 600℃ 875℃為宜，這時(shí)就不宜選用一般的 5CrMnMo、 5CrNiMo、 3Cr2W8 等作為鍛模材料，而應(yīng)采用高速 鋼 W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2 等材料為優(yōu)。因?yàn)楦咚黉摰募t硬性好，它在 500℃ 600℃ 以下，其硬度和常溫時(shí)相比，下降很少，能滿足溫鍛的需要。 模具的導(dǎo)向裝置 壓力機(jī)上精密模鍛模具常用導(dǎo)柱導(dǎo)套作為導(dǎo)向裝置， 如 圖 16 所示。為了保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，在導(dǎo)柱 (圖 16a)或在導(dǎo)套 (圖 16b)上開(kāi)有油槽 ， 導(dǎo)柱直徑 d在總長(zhǎng)上做成統(tǒng)一的名義尺寸，其公差按壓入段和導(dǎo)向段配合性質(zhì)而定；直徑 d 的大小可根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及導(dǎo)柱本身的強(qiáng)度、剛度等條件來(lái)確定。導(dǎo)柱總長(zhǎng)一般按模具的結(jié)構(gòu)尺寸而定，但必須保證凸模伸入凹模之前，導(dǎo)柱應(yīng)伸 入 導(dǎo)套 10mm以上。通常，導(dǎo)柱與導(dǎo)套按二級(jí)精度 H7/f7 配 合；要求較低的模具，可采用三級(jí)精度的滑動(dòng)配合。通常采用基孔制過(guò)渡配合，用環(huán)形壓板螺釘將導(dǎo)柱導(dǎo)套緊固在上、下模座上。 鍛錘上用的鍛模，一般采用鎖扣作為導(dǎo)向和防止錯(cuò)移。鎖扣間隙系根據(jù)圖紙要求的鍛件錯(cuò)移精 度和鍛模工作溫度條件規(guī)定。由于工作時(shí)上、下模溫度不同，所以鎖扣 間 隙在模鍛過(guò)程中可能增大或減小。如果下模溫度高，則間隙會(huì)變小，工作中模具可能發(fā)生卡緊，若上模溫度高則間隙變大，可能增大錯(cuò)移量。 當(dāng)利用凸模或凹模本身作為導(dǎo)向時(shí)，凸模與凹模的導(dǎo)向間隙值，對(duì)錘用鍛模為 （ 雙邊間 1－下凹模 2－沖頭 3－上凹模 圖 15 可分凹模 1P nP 隙 ） ； 對(duì)壓力機(jī) 用鍛模為 （ 雙邊間隙 ） 。在壓力機(jī)上模鍛有色金屬鍛件時(shí)，凸模與凹 模 的導(dǎo)向間隙值可參考表 5。 a) 導(dǎo)柱 b）導(dǎo)套 圖 16 導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)及其固定方式 表 5 模鍛有色金屬鍛件的凸模與凹模導(dǎo)向間隙（ mm） 凹?？字睆交虺叽? 對(duì)于圓形的導(dǎo)向孔 對(duì)于非圓形的導(dǎo)向孔 鋁合金 銅合金 鋁合金 銅合金 20 2040 4060 60100 100150 注：表中數(shù)值系雙邊間隙。 模具的頂出裝置 精密模鍛，尤其是閉式精密模鍛，為了能迅速地從模膛中推出鍛件和使模具可靠地工作 ， 在模具設(shè)計(jì)和制造中，對(duì)推出裝置應(yīng)給予足夠的重視。 在錘上精密模鍛時(shí)，由于不便在鍛錘上裝設(shè)頂出裝置，一般是在模膛中作出拔模斜度，以利取出鍛件。所以，不宜在錘上精鍛形狀復(fù)雜、脫模 困難 的鍛件。 圖 17 所示為錘上閉式模鍛盤(pán)形鍛件用的有頂出裝置的鍛模。模具的工作部分是下模 活動(dòng) 環(huán) 4和上模 6。鍛模底座 1 是通用的，在底座中有螺栓 7，彈簧 9和套管 8。圖 17a所示為模鍛時(shí)的位置。圖 17b 所示為頂料時(shí)的位置， U形鉗 10 放在活動(dòng)環(huán) 4 上，上模 6 把活動(dòng)環(huán) 4 壓下，于是可從模膛中取出鍛件。 在機(jī)械壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)和液壓機(jī)等設(shè)備上精密模鍛時(shí)，可利用設(shè)備上的推出裝置迅速將鍛件從模 膛中推出。圖 18 所示為機(jī)械壓力機(jī)上閉式模鍛用的有頂出裝置的鍛模。由壓力機(jī)中的液壓頂出器或機(jī)械頂出器推動(dòng)椎桿 1，通過(guò)調(diào)節(jié)墊板 3 推動(dòng)鍛模頂桿 5 而頂出鍛件。圖 19 所示為摩擦壓力機(jī)上閉式模鍛用的有頂出裝置的 鍛模，利用摩擦壓力機(jī)中的機(jī)械頂出裝置頂出鍛件。這種機(jī)械頂出裝置的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)滑塊回程時(shí)立刻把鍛件頂出，工作可靠。但只有當(dāng)頂桿處于最高位置不妨礙坯料在凹模中的正確安放和定位時(shí)，才能采用這種頂出裝置。圖 20所示為在 25000KN 液壓機(jī)上用的有頂出裝置的精密模鍛鍛模。 模具頂出裝置導(dǎo)向部分的間隙，可參考模具導(dǎo)向部分的間隙值。 1－鍛模底座 2， 7－螺栓 3－下模 4－活動(dòng)環(huán) 5－鍛件 6－上模 8－套管 9－彈簧 10－ U 形鉗 圖 17 有頂出裝置的錘用閉式鍛模 1推桿 2墊板 3調(diào)整墊板 4下模板 5頂桿 6凹模 7預(yù)應(yīng)力圈 8沖頭 圖 18 機(jī)械壓力機(jī)用有頂出裝置的鍛模圖 19 摩擦壓力機(jī)用有頂出裝置的鍛模 1－定位銷 2－上模固定板 3－上沖頭 4－預(yù)應(yīng)力圈 5－凹模 6－鍛件 7－墊板 8－下沖頭 9－下模固定板 10－定位環(huán) 11－頂桿 圖 20 在 2500 噸液壓機(jī)上精密模鍛一種鋁合金零件的模具 7 精密模鍛的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑在塑性成形過(guò)程中有著極為重要的作用。潤(rùn)滑可以減小金屬在模膛中流動(dòng)的阻力， 提高金屬充滿模腔的能力，以及便于從模膛中取出鍛件。合理地選用潤(rùn)滑劑，可以有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高模具壽命，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低變形力和變形功的消耗等。 精密模鍛對(duì)潤(rùn)滑劑的要求可概括如下： 具有良好的潤(rùn)滑性，能有效地減小變形金屬與模膛表面間的摩擦，以有利于充滿模膛和減小模膛磨損。但對(duì)于開(kāi)式模鍛應(yīng)在飛邊橋部處有較大的摩擦阻力以保證模膛充滿。 對(duì)摩擦表面具有最大的活性和足夠的粘度，使?jié)櫥瑒┰谀Σ帘砻嫘纬勺銐蚝竦睦喂痰臐?rùn)滑層，而且在塑性變形的高壓作用下，潤(rùn)滑劑也不會(huì)被擠出。 具有良好的絕熱性和熱穩(wěn)定性。潤(rùn)滑劑的熱絕 緣作用，能防止鍛坯熱量迅速傳給模具，以免鍛坯迅速變冷和模具溫度迅速升高。 保證鍛件有較低的表面粗糙度 ， 并能保證鍛件順利脫模。 殘?jiān)e聚較少，容易從模具和鍛件上清除。 對(duì)鍛件和模膛表面無(wú)氧化、腐蝕及其它有害的化學(xué)反應(yīng)。 對(duì)人體無(wú)毒害作用 。 應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，便于存放，并 適 于機(jī)械化噴涂。 經(jīng)濟(jì)并容易獲得。 溫鍛和熱鍛時(shí)通常用二硫化鋁、石墨和玻璃粉等配制的潤(rùn)滑劑，另外還可參考有關(guān)資料。 8 精密模 鍛工藝對(duì)設(shè)備的 要求 精密模鍛的主要特點(diǎn)是要保證所得零件的尺寸精確和表面光潔。為此，除了需要采用少無(wú)氧化加熱和其他 一些工藝措施外，還必須選擇合適的鍛壓設(shè)備。用于精密模鍛的設(shè)備應(yīng)滿足如下基本要求： 剛度高 。 任何鍛壓設(shè)備工作時(shí)，都要發(fā)生彈性變形，因而直接影響 鍛 件高度尺寸的精度。剛度愈高，設(shè)備的彈性變形愈小，鍛件高度 尺寸 愈精確。此外，剛度愈高，設(shè)備的彈性變形小，用于彈性變形的能量也少，設(shè)備的總效率相應(yīng)提高；剛度愈高，鍛造時(shí)加載和卸載時(shí)間短，熱鍛件在壓力下同模具的接觸時(shí)間短，有利于延長(zhǎng)模具壽命。 精度好 。 設(shè)備的精度同時(shí)影響著鍛件水平和高度兩個(gè)方向的尺寸精度。設(shè)備的精度愈好，既能保證鍛模不產(chǎn)生錯(cuò)移又不產(chǎn)生傾斜，從而鍛出的鍛件就愈 精確。如果設(shè)備的精度指標(biāo)較低，特別是導(dǎo)向精度較低時(shí)，就應(yīng)在模具上增加導(dǎo)柱、導(dǎo)套或采取其他導(dǎo)向措施，以彌補(bǔ)設(shè)備精度差的缺陷。 要有頂出機(jī)構(gòu) 。 精密模鍛與普通模鍛相比，鍛件的拔模斜度很小，甚至沒(méi)有。因此，必須備有頂出機(jī)構(gòu)，否則在模具結(jié)構(gòu)上必須加以考慮，但這只適用于頂出力很小的情況。 要有超載保險(xiǎn)裝置 。 鍛造過(guò)程中，若鍛件的變形抗力大于設(shè)備允許負(fù)荷曲線上的許用力，就會(huì)發(fā)生超載。錘類設(shè)備可在一定范圍內(nèi)超載，而機(jī)械壓力機(jī)在超裁時(shí)會(huì)發(fā)生悶車現(xiàn)象， 甚至損傷設(shè)備或模具。對(duì)螺旋壓力機(jī)，雖有一定的超載能力，但工作時(shí) 鍛件的變形抗力也 是由機(jī)身封閉系統(tǒng)的彈性變形來(lái)吸收的，冷擊時(shí)最容易發(fā)生超載現(xiàn)象，故對(duì)于這兩類設(shè)備必須有超載保險(xiǎn)裝置，以確保 設(shè)備 安全。 要有能量調(diào)節(jié)裝置 。 鍛件的形狀和 尺寸 不同，精密模鍛成形時(shí)所需要的能量也不相同。機(jī)械壓力機(jī)是由飛輪自行調(diào)節(jié)能量的，即鍛件成形需要的能量大，飛輪釋放出的能量就大；鍛件成形需要的能量小，飛輪釋放出的能量就小。螺旋壓力機(jī)就不相同，它們?cè)诿看喂ぷ餍谐棠┝?，將其能量全部釋放出?lái)。因此，對(duì)于這類設(shè)備，最好備有能量調(diào)節(jié)裝置，工作時(shí)能進(jìn)行能量調(diào)節(jié)以便經(jīng)濟(jì)合理地使用設(shè)備 ， 同時(shí)也有利 于 提高設(shè)備和模具的使用壽命。