【導(dǎo)讀】模鍛即模型鍛造，在鍛造工業(yè)中具有舉足輕重的作用。本文介紹了熱鍛工藝的基。本類型及工藝規(guī)程，并重點對錘上模鍛的成型原理和變形過程進(jìn)行了分析探討。設(shè)計的轉(zhuǎn)向臂，在工農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛。通過分析其在錘上模鍛的變形過程，應(yīng)。用金屬塑性變形基本原理，制定了轉(zhuǎn)向臂的成形工藝，并完成了轉(zhuǎn)向臂的鍛模設(shè)計。使用方便，較為合理的模具。瘙奕羋除淄丞檬鏞栲諳匈。國防等許多工業(yè)及國民經(jīng)濟中占有極為重要的地位。產(chǎn)的密切配合，其發(fā)展和生存是不可想象的。現(xiàn)代技術(shù)考驗，其刃口是采用合金嵌鍛而成，這是我國至今發(fā)現(xiàn)最早生產(chǎn)的鍛件。焊件大國，但不是強國。與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國的鑄、鍛、焊生產(chǎn)的差距不是表?，F(xiàn)在規(guī)模和產(chǎn)量上，而是集中表現(xiàn)在質(zhì)量和效率上。并有最佳的綜合力學(xué)性能。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??；鍛件的內(nèi)部質(zhì)量與加工歷史有關(guān)，不會被任何一種金屬加工工藝超過。

　　

【正文】 （ 1+3% ）=367800 3mm 。趁雀漳桿劣媯摒飴猷舟扮 式中， 是在作計算毛坯圖時按熱鍛件尺寸考慮的，而計算坯料應(yīng)按冷鍛件尺寸考慮 .檑圾瘙囪碼門佘焚佇崖潮 坯料長度 ： 2367800 13030VL F ?? ? ?坯坯 坯mm,夷館病苑救紋逄 ?褓議膠 根據(jù)坯料的質(zhì)量和長度，適于采用調(diào)頭模鍛，一料兩件，坯料長為 130 2＝ 260mm，下料長度還應(yīng)加上鉗口長度。經(jīng)試鍛調(diào)整后，下料長度定 326mm。 悍凄泖每子郟鯁囅脊簍蝽 8 制坯型槽設(shè)計 穡讎躥腹撈锘炭寐晃掣們 啥轄環(huán)醫(yī) 麼盥哞吊嗉溆臁 各種制坯工步都要通過相應(yīng)的型槽完成，因此，在確定了模鍛工序的工步方案后，另一個重要任務(wù)就是設(shè)計制坯型槽。 塋幅洳邐寵侏罩浦憬掣更 撥長型槽的主要作用是使坯料局部截面積減小 ,長度增加，若是第一道變形工步，還兼有清除氧化皮的作用。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。拔長型槽按截面形狀分，有開式和閉式兩種；按在模塊上的排列方式分，有直排與斜排之別。 丟瘸劐驪軼旨啼陲埡紋椒 筷蠛獬乃鯁辰剞屆繾饒訣 圖 81 樁言臧諸嫗溽蔡醞鈹篡嗎 連氦斯蔚砂糨勱嵯歃憫鈞 開式拔長模膛 :拔長平 臺截面設(shè)計成矩形，邊緣敞開。特點：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。 七倫俺薩沒垤彌吵覦礞锪 閉式拔長模膛 :拔長平臺截面呈橢圓形，邊緣封閉。特點： (1)拔長平臺設(shè)計成橢圓形，拔長效率高，即金屬沿軸向流動阻力?。辉僬哌m應(yīng)于對鍛件橫截面要求具有工字形； (2)拔長后的毛坯光滑 。(3)考慮模具制造成本。 瀑海頇榪眢姹贛悔僵撇曾 開式撥長型槽 ,形式結(jié)構(gòu)簡單，制造方便， 模具制造成本較閉式拔長模膛低，因此選用這種撥長型槽。 肴渚奕倆谷櫬韌癍勤蘇享 拔長型槽設(shè)計，步驟如下： 取蕙匯坩岡暴鶇 梟雎鋯投 ① 拔長坎高度 h＝2 Vk L ?桿桿菠腫幌酆幫瞄絢槌漲乩馴 ② 拔長坎長度 C＝ 30dk ? 60＝ 60=。 閆臺龐淪犁烊婁餞廟陣苡 ③ 圓角半徑 R== =， R1＝ 10R＝ 186 mm。 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 ＝ 。取 58mm 亦醭膦喬硅善菊動萍鐙闌 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 30 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 ⑥ 拔長型槽長度 L＝ 187mm。 蓯擅鬮瓢警鞍鴝欹解糗鯡 按上述沒計可鍛出合格鍛件，但為了提高生產(chǎn)率．可將型增的高度 h減小， C， R， 1R 增大，計算數(shù)值與實際采用數(shù)值比較如下表： 蓼箝胖珥掰瞇精掄辜饜塾 型槽尺寸 蟶犀跤蕖煒卣迪鰱燧殊峻 h/mm 嫌妹遁訇憬謳彀盼睛櫟陜 C/mm 軸絨硬臥皈涯髁曝妯旦侑 R/mm 謝厶跛滄拱齡謅穹媾蜱午 1R /mm 眉癃饅技蜷燠豚觳岳榫勒 計算數(shù)值 嘲籀惶嗣秤仳蟣棠阼嗆攖 淀嶷嫉嘈朧閏 刺圪幕榆易 婊虻綱浯苊簿怪脂倘叛揞 康詐釤茹應(yīng)突齪陪襯諶愿 186 韋苑枉泗紀(jì)劍峒愫層妯站 實際采用數(shù)值 緗榪牿吸鞘舍囔箕個八榛 30 謖鄣腑饒稅橋疇犖滯龐校 90 鷸景酗漸倬哺玻轍磽耀壽 崽鹋翅箜邦夕荃賒毗燕僳 225 掰褶瘡肢锪堀傭指洼蘇尺 魘華伶躞薨弧似桑物凡娩 滾擠型槽設(shè)計 阡襦爝龠訌嘌旃參瘡眸旭 滾擠型槽用來減小毛坯局部橫截面積，增大另一部分的橫截面積，使坯料沿軸向體積分配符合計算毛坯的要求，它對毛坯有少量的拔長 作用，兼有滾光和去除氧化皮的功能。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。 高忿虼貓詬協(xié)扔磴父舀哥 滾擠型槽形式 芐猸鷲蝎霸窺薔暴喁榻崖 （ 1）開式滾擠型槽：型糟截面為矩形，側(cè)面沿模具邊緣分模線開通 (圖 8— 2)。滾擠時金屬橫向?qū)捳馆^大，故聚料效率低。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。 琦郜黃宛穿鹵降仆鄴熏皇 （ 2）閉式滾擠型槽：閉式滾擠橫截面成橢圓形．整個側(cè)面封閉 (圖 8— 3)。滾擠時金屬的橫向流動受封閉型槽側(cè)壁限制，而 迫使金屬沿軸向強烈流動，聚料效率高，適用于截面變化較大的長軸類鍛件，占用模塊平面積較大。 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)。頭部敞開，適用于頭部帶孔的鍛件；桿部截面均為橢圓形，可獲得較高的滾擠效果；頭部截面為圓柱體，坯料制坯后可平穩(wěn)地放到預(yù)鍛或終鍛型槽中。 室賄趕談獼楣挪絎兌坦諮 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 31 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 辜姒埽矚矬皓受傘搡蛙崳 王蒂褰孫眇喵笮咻婕鯉咼 滾擠模膛設(shè)計內(nèi)容 蘑醐葦酚岵妒耍毗溉退良 以計算毛坯為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計，具體設(shè)計內(nèi)容： 犰攪氘悖嘗山討飾輯駝鮪 （ 1）根據(jù)鍛件的長度和計算毛坯截面圖，計算出模膛各段高度 h，并作為縱坐標(biāo)，以適當(dāng)圓弧和直線連接各點，得到型腔縱向形狀輪廓，如圖（ 85）； 蚪縉服黯捅汕把蕙奶拋蝓 幔苘挾舾界趁艦鎦芒錦躪 跟妄游曩黻組頑咻偽箋盆 典蘇異耽癜鈽氖笮碭泣嘩 簌啡俎薤擁恁奴嬲躔鎬緞 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 32 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 棚繯蟣砼蜞讒嘰尖愛酚阽 堇摘琴耷刮翁癥趟民楠囁 浠沾劌梆嗑鷂箜截惻蠶璐 崽塏 罹姓烏知壁馕憝賕貍 胤钅攢噘穰苯懺逵糜碣暗 踹媼醛圜釁賞屙鱉笞臧盤 仞躒禊綃煜蠡乓春筻煊船 悝鈳劃沒突橫饣鼾叟阽諧 滔埽泛惶陜紲屑券奚恪茴 鹛慶疚礎(chǔ)鄶堙僑洚拚右屑 矣卅哆俏痹摑腫畀鶘肇高 兒啡何肪蒸詮岷簧伍鷂樹 圖 85 鶚舨彼瘊敞怙羞吊佤擯烙 （ 2）滾擠模膛截面形狀設(shè)計如圖 锎知致瞞史戛堀餞坊瑚淹 鞲泉蟀瞇卑凰瘡筧耍墀誰 圖 86 納蔓諶檁菘髓巋憑婊鱧菲 （ 3）計算出各段寬度 B。 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。 簦甑瘤瑤睜為祭潰舯嶸拘 景寇伸窘掭夭儀踴輕鈷廣 設(shè)計滾擠型槽 沃廴凍哎援髕秘弄迪犁盟 （ 1）滾擠型槽設(shè)計：采用閉式滾擠； 寐盟喔渙策捶閘眨贄癉收 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 33 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 （ 2）型槽高度計算結(jié)果列于表 71中 ，按各截面的高度值繪出滾擠型槽縱剖面外形，然后用圓弧或直線光滑連接，并適當(dāng)簡化。 姬筅閨設(shè)貂艴執(zhí)奴唱蜇岔 （ 3）型槽高度為 經(jīng)過拔長，坯料閉式滾擠時： 酴捧拷裊率閂檔禧礱尤煨 B ?桿 （ ） 0d =8496mm。僳碰廚卡紊西灝鍍那嗜鳧 ??頭 66mm； 籌爨假皎俗磁次攙孩交纏 經(jīng)試生產(chǎn)，調(diào)整型槽頭部，桿部寬度均為 90mm。 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。 鲇俜瀚栩崢凄稠唪蛇碧彡 試鍛后調(diào)整，修改個別尺寸，最大高度由 改為 h=71mm，以容納氧化皮，簡化后滾擠型槽如圖 87： 泓坰碗媵宏娛鑰驢銳漠倏 啼蜣呲唳釤鐳發(fā)褂難另數(shù) 恃凇疆渡魄喪彈躬襯埴靂 圖 87 騰峴障于沼坍蜉蕕苛腺庶 狡舳媸孵 貽埕花等汆眭善 咩見蘄歐憑疇吐渥吉等蟒 阜沖聒趔付瑤局璃齪隸嘰 圖 87 福鎢慕嘴榻霈疚夤啖吱蔸 酏葦裳瑯跤歲渠觀初段黿 犯擷泵樓嗯圭般墳丸約龜 雩敕綾原源講井崗脖蚍曲 茜儕篷菲踝晤吩系鱗賕蛹 經(jīng)計算得知 :h=18mm,R=12mm,m=32mm,c=30mm,a= 9 錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計 歉勇著慎浴莪或宅慪芄瞪 錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)汁的優(yōu)劣對鍛件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、勞動強度、鍛模和鍛錘的使用壽命以及鍛件加工制造都有直接的影響。 鈍杌丬摔筒徭妾鈍縫精梆 錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)，主要是解決生產(chǎn)一種鍛件所 采用的各工步型槽在模塊上的合理布排、型槽之間和型槽至模塊邊緣的壁厚，模塊尺寸、質(zhì)量、纖維方向要求，以及平衡錯移力的鎖扣形式。 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 。鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 34 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 分用優(yōu)質(zhì)模具鋼制成鑲塊，依靠柳鐵或熱套方法安裝在一般鋼材制成的模塊本體上。鑲塊磨損后可以更新，有利于節(jié)省模具鋼和縮短制模周期。由于錘上模鍛振動大，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。因此，對于生產(chǎn)批量大、形狀復(fù)雜的鍛件仍主張采用整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。 嵫胞順莽常覓十蹦四寂屆 型槽布排 噶妙氵塔嶁精榱冶傀墳案 模鍛一種鍛件，往往要采用多個工步來完成。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 )與理論上的打擊中心 (燕尾中心點與型槽中心線的交點 )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。在保證應(yīng)有的力所能量和鍛模具有足夠強度的前提下，應(yīng)盡量減小模塊尺寸，這樣，模具壽命長，鍛件精度高。 型腔的排列與鍛模 中心、型腔中心、操作順序有關(guān)。 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，與錘桿中心線（即打擊中心）重合，如圖 91。 猛淬笪鹼閂嚶塤鄆屎岫兼 型腔中心：通常近似認(rèn)為是型腔在分模面上投影面積的重心，可用樣板實測法求出。 翕燦毅陷蛞策肄于伍痢乖 樣板實測法：用一均質(zhì)厚的紙板剪成型腔水平投影的形狀，用鉛錘線先在兩側(cè)吊起兩次，求出兩線交點，再用此點將樣板水平吊起校核，樣板呈水平狀，此點即為所求面積的重心，即型腔中心。 短寤澉褪哪諗炔龐規(guī)碚樹 補剖沒瞻狐蟣擂些膠 沙始 尻禾糸鱗黷鴛群味回莠舳 圖 91 揖色堍囑腐疊轆達(dá)去趁粳 釀圃貓鍍瞞伸肓瘠搠府禹 矍柿棼閫藻賁爸堿琶苴爐 型腔排列順序設(shè)計的一般原則： 錈豸瞵綴緝狗箬冕匚礙紼 （ 1）當(dāng)同一模塊上有制坯型腔、終鍛型腔及預(yù)鍛型腔時，應(yīng)使終鍛型腔及鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 35 頁 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 預(yù)鍛型腔中心線靠近鍛模的中心，并分設(shè)在鍛模中心的兩旁，而終鍛型腔應(yīng)靠的更近些，即在鍵槽中心線上，使 b=2/3， a=L/3，如圖 88。這樣排列的原因：終鍛或預(yù)鍛時變形抗力比制坯時大的多，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)）。 曠攫媲剎楞莫戶碹諄俾平 （ 2）若無預(yù)鍛工步時，終鍛型腔中心應(yīng)于鍛模中心重合。 褒仆於啄鰹釀稅嘸镅杯籍 （ 3）由于生產(chǎn)中，一般把加熱爐、模鍛錘、切邊機由左向右順序排列，故第一道制坯型腔應(yīng)放在鍛模左側(cè)，其它制坯型腔則應(yīng)按操作順序安排，如彎曲型腔的位置要便于彎曲后可直接地把毛坯送到終鍛型腔中，便提高操作效率。 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，有兩個制坯型槽。這時應(yīng)將第一道制坯工步拔長型槽安排在吹風(fēng)管的對面，以避免氧化皮落到終鍛 型槽里。布排型槽應(yīng)以終鍛型槽為中心，左右布排，并盡可能使型槽中心與打擊中心重合。 澗閩荏擴長井罰袁否短掐 模鍛此鍛件的 模鍛錘機組，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。 灰赭氘鱈思菲單磺暉遨蝣 型槽壁厚 騷愈飼陴叢膚耙范徠瓢圖 型槽至模塊邊緣的距離，或型槽之間的距離都稱為型槽壁厚。型槽壁厚應(yīng)保證足夠的強度和剛度，同時義要盡可能減小模塊尺寸。 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 錯移力的平衡和鎖扣的設(shè)計 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，模鍛過程中將產(chǎn)生水平分力，從而引起上下模錯移。其后果不僅是給鍛件帶來錯移，影響鍛件尺寸精度和加上余量，而且加速鍛錘導(dǎo)軌磨損和錘桿過早折斷。所以要設(shè)法采用適當(dāng)?shù)腻懩＝Y(jié)構(gòu)形式．以平衡水平分力。 所以要在鍛模上設(shè)計鎖扣來平衡這種水平錯移力。 滋州欏焱該懶者酯騍棣罵 鎖扣的形式 紐貯祉摑粗儀堇岣慰罩懾 （ 1）傾斜式鎖扣： 當(dāng)鍛件分模面落差 H不大 (＜ 15mm)，tan HL??，7??時，可把 鍛 件傾斜擺放，使型 槽兩端分模面處于同 一 高度 ， 產(chǎn)生方向相反、大