【正文】 轉(zhuǎn)向臂設(shè)計(jì)取 。計(jì)算毛坯可用計(jì)算毛坯截面圖與計(jì)算毛坯直徑圖表示。 璇盒锪喉恙踟載父灤序艾 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 23 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 計(jì)算毛坯 柁恪湃縟墩侏哦突鐨熱悼 轉(zhuǎn)向臂屬長(zhǎng)軸類鍛件，在終鍛前，最好先將等截面的原材料沿軸向預(yù)制成近似鍛件的不等截面的中間毛坯，使中間毛坯上 每一橫截面面積等于帶毛邊鍛件的相應(yīng)截面積，以保證終鍛時(shí)，鍛件各處充填飽滿，毛邊均勻，從而節(jié)省金屬，減輕鍛模型槽磨損。制坯工步的作用是改變毛坯的形狀，合理分配坯料體積，以適應(yīng)鍛件橫截面形狀和尺寸的要求，使金屬較好地充滿型槽。例如模鍛那些容易產(chǎn)生折疊；不易充滿的鍛件常采用預(yù)鍛工步。 螋肉愕颯餐時(shí)钅蚧圄旒熒 （ 1）模鍛工步 包括預(yù)鍛和終鍛工步，其作用是使經(jīng)制坯的坯料得到冷鍛件團(tuán)所要求的形狀和尺寸。 芹逞戩駐忒光郡酎惋括覺 7 鍛造變形工步的確定 鋸窗佩捕鬯騾餼壩幌淪貉 模鍛工序是模鍛工藝過(guò)程中最關(guān)鍵的組成都分，它關(guān)系到采取什么工步來(lái)鍛制所需的鍛件。 賣麟擠苜裂蔞鞴盯咧逐裉 總之，在制訂金屬的加熱規(guī)范時(shí)，首先要考慮坯料的斷面尺寸，其次要考慮坯料的化學(xué)成分及有關(guān)性能 (塑性、強(qiáng)度極限、導(dǎo)溫系數(shù)、膨脹系數(shù)、組織特點(diǎn)等 )，再參考有關(guān)資料和手冊(cè)。 炅砉薜嚦廳檗軋脧創(chuàng)蠔浪 則所求的加熱時(shí)間為： 蔻赍奩踽朱驊拳熬否駿杓 τ ＝1 2 3K K? ? ??碳=?? 1? 10=≈ 绔崧定岸 占胄簧嗩蜃閱乇 圖 64 氓紱大氕壽竣碩漢噎噬劣 遍鰨掰閣色巒乇笨蚍篳夥 綜合以上分析采用三段規(guī)范，即由在裝爐溫度下保溫，升溫和在鍛造溫度下保溫三階段組成。圖中曲線為碳素鋼圓材單個(gè)坯料在室式爐中的加熱時(shí)間?碳，考慮到實(shí)際加熱時(shí)坯料裝爐數(shù)量及方式、坯料尺寸及鋼種的影響，加熱時(shí)間 τ 應(yīng)是單個(gè)坯料加熱時(shí)間?碳乘以相應(yīng)的系數(shù)，即 τ ＝鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 21 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 1 2 3K K K? ? ??碳。 獾克煲埂礁韃害王訇菱災(zāi) 在室式爐中加熱時(shí)．加熱時(shí)間按下述方法確定。加熱時(shí)間可按傳熱學(xué)理論計(jì)算，但因 計(jì)算復(fù)雜，與實(shí)際差距大，生產(chǎn)中很少采用。如生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障或其它原因，使鋼材不能及時(shí)出爐，若鋼料在高溫下停留過(guò)久， 容易產(chǎn)生過(guò)熱，為此規(guī)定了最大保溫時(shí)間。由溫度頭為 150 ℃， d=60mm, 由表 23 得知最小保溫時(shí)間為表面加熱時(shí)間 的 70%。坯料直徑越大、則坯料斷面的溫差就越大，因此最小保溫時(shí)間需要長(zhǎng)些。由圖可見，最小保溫時(shí)間與溫度頭和坯料直徑有關(guān)。鋼料加熱終了斷面所要求的均勻程度因鋼種而不同，碳素鋼及低合金鋼的斷面溫差應(yīng)小于 50100℃，高合金鋼的斷面溫差要小于 40℃。因此，對(duì)終鍛溫度下的保溫時(shí)間規(guī)定有最小保 溫時(shí)間和最大保溫時(shí)間。 鑾孢掄亙曹噍捅稷綺戡傍 均熱保溫時(shí)間 戤嫗摒蜻徊犁陰確墚癯獬 保溫時(shí)間的長(zhǎng)短，要從鍛件質(zhì)量、生產(chǎn)效率等方面進(jìn)行綜合考慮。所謂溫度頭，是指爐溫高出始鍛溫度之?dāng)?shù)值 .由選用 45 號(hào)鋼，屬 塑性較好的鋼料， 爐 溫控制在 12501300℃ ，其溫度頭 為 100—150℃ 左右 。保溫時(shí)間越長(zhǎng)，坯料表面氧化脫碳越嚴(yán)重，甚 至還會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱、過(guò) 燒 。當(dāng)坯料表面加熱至始鍛溫度時(shí) 。因此對(duì)于這類鋼料，如碳鋼和有色金屑，當(dāng)直徑小于 200 mm 時(shí)，不必考慮坯料允許的加熱速度，而以最大可能的加熱速度加熱。反之，允許的加熱速度愈小。 取料妙泵輿盛鷲紜佘亦藺 根據(jù)加熱時(shí)坯料表面與中心的最大允許溫差而確定的圓柱體坯料最大允許加熱速度可按下式計(jì)算： 姚抻聰舊苦戎窩釬哆薤硬 [C]=[ ]aR??? （℃ 前者取決于爐子結(jié)構(gòu)、燃科種類及其燃燒情況、坯料的形狀尺寸及其在爐中安放方法等。 撂記韌嗟夭錈韌哀鎵夾囗 加熱速度高則可以使坯料更快地達(dá)到所規(guī)定的始鍛溫度．使坯料住爐中停留時(shí)間縮短，從而可以提高爐子的單位生產(chǎn)率，減少金屬氧化和提高熱能利用效率。 奠襯尾韙郯鑿熊庸周崖探 蛸蓁廣鶇耷贐倏傺勒墳鱒 加熱速度 愜愷沸維薛詠帖熳湓喂干 金屬加熱速度是指加熱時(shí)溫度升高的快慢。 踢郁還鴆真止凹岈孬鴨蔌 由上式算出最大允許溫差，再按不同熱阻條件下最大允許溫差與允許裝料爐溫鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 18 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 的理論計(jì)算曲線 (圖 62)、便可制定出允許裝料 爐溫。 獅聒蜉甸邑苣扼潭互京嘭 （ 2） 高碳鋼、中合金鋼、合金工具鋼、碳素工具鋼和截面尺寸大的鋼坯（ 350mm）按如下方法確定： 鄂頸缸沈靛薏遴瞪徉捃拮 按坯料斷面最大允許溫差 ? ?t? 來(lái)確定裝料爐溫。對(duì)于導(dǎo)熱性差及斷面尺寸大的坯料，為了避免直接裝入高溫爐內(nèi)的坯科因加熱速度過(guò)快而引起斷裂，坯料 應(yīng)先裝入低溫爐中加熱，故須要確定坯料裝料時(shí)的爐溫。 聃琺西毒窒刑墅撩硌千稻 以下介紹金屬加熱規(guī)范主要參數(shù)的確定方法。 憚圮晉橈嘩搡何數(shù)岣弓棼 裂紋 廄 拮凵謊竿其芫藝灰雁贓 對(duì)大尺寸的鋼錠（ 3t 以上），大型導(dǎo) 熱性差和塑性差的金屬錠，若快速加熱至高溫，造成表層與心部溫差過(guò)大，內(nèi)外膨脹不一致而產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致毛坯心部產(chǎn)生裂紋。不能通過(guò)熱處理或鍛造方法給予補(bǔ)救，只能報(bào)廢回爐重熔。 落飪酃鉚什狷施蘚僻胛匚 過(guò)燒 瀝 閡茇織躺央研授岑縐蔡 當(dāng)毛坯加熱溫度 接近熔點(diǎn) ，并在該溫度下長(zhǎng)時(shí)間停留，氧化性氣體滲入到晶界，鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 17 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 同晶界中低熔點(diǎn)的 Fe、 C、 Si 發(fā)生氧化形成 脆性 氧化層，使晶粒之間的連接被破壞，鋼完全失去塑性，稍受鍛打即裂，這種缺陷即為 過(guò)燒 。為避免過(guò)熱組織，必須嚴(yán)格控制。過(guò)熱的危害：使鋼料的塑性下降。即在保證加熱質(zhì)量的前提下，力求加熱過(guò)程越快越好。 驂蚺駔率紅位熊虜們甲欠 加熱規(guī)范正確與否，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響很大。制訂加熱規(guī)范就是要確定加熱過(guò)程不同階段的爐溫、升溫速度和加熱 (保溫 )時(shí)間。鋼的加熱曲線如圖 61所示。根據(jù)金屑材料的種類、特性及斷面尺寸的不同。 沲鉉邰夜瘃韭晾煤棘茯逝 加熱規(guī)范 (或加熱制度 )是指金屬坯料從裝爐開始到加熱完了整個(gè)過(guò)程，對(duì)爐子溫度和坯料溫度隨時(shí)間變化的規(guī)定。相反，升溫速度過(guò)于緩慢，會(huì)降低生產(chǎn)率，增加燃料消耗等。 贗責(zé)錄毛瓿朧杠儂粼汩侏 6 加熱規(guī)范的制訂 垓煲喀寐抬鉺駐饑蕉獎(jiǎng)砣 制定加熱規(guī)范的目的 嚎犢繽鈔哦回吶箱滇范怙 金屬在鍛前加熱時(shí)，應(yīng)盡快達(dá)到所規(guī)定時(shí)始鍛溫度。但是，采用預(yù)鍛模后，使終鍛型腔不能設(shè)在鍛模的中心，產(chǎn)生偏心打擊，引起上，下模產(chǎn)生錯(cuò)移，同時(shí)也增加了?？斐叽纾瑢?duì)于尺寸較大的鍛件，當(dāng)需要預(yù)鍛和終鍛兩副模具聯(lián)合生產(chǎn)時(shí)就要增加設(shè)備，生產(chǎn)率也隨著降低?？紤]收縮率為 ％。其次，考慮到金屬冷縮現(xiàn)象，熱鍛鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 15 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 件圖上的所有尺寸應(yīng)計(jì)入收縮率，即按下式計(jì)算熱 鍛件圖尺寸： 衫輸題搐瞧聿配蝥蟪寡艮 L＝ l(1+δ )糯唁毳犒友接贐征膛秤瘠 查閱參考書目（一）表 413 得 δ =。熱鍛件圖以冷鍛件圖為依據(jù)，但又有所區(qū)別。 焯萃體稽撞杜亙君贛功鄆 4 確定終鍛型槽 謳鎖縻肭膏抖翻怵觚遺皙 終鍛型槽是各種型槽中最重要的型槽，用來(lái)完成鍛件最終成形。按 參考書目（一） 表 4— 14；選定毛邊槽尺寸為 h橋 ＝ ,1h =4mm，b=8mm,1b ＝ 22mm， r＝ 4mm, kF =112 2mm 。（ 3） h 減小， b 增大，則水平方向流動(dòng)阻力增大，有利于充滿模膛；（ 4） h 太大， b 太小，則難以充滿模膛，且產(chǎn)生大飛邊。 悴爵芴哇館潛綴好凄殿套 形式Ⅵ稱為楔形毛邊槽，其特點(diǎn)是終鍛時(shí)水平方向金屬流動(dòng)愈來(lái)愈因難，適用形狀更復(fù)雜的鍛件，缺點(diǎn)是切除毛邊困難。 弊罄俎榴唬戰(zhàn)筱躲剡纜瓊 形式Ⅳ使用對(duì)象同形式Ⅲ，由于加寬下模毛邊槽橋部，因而提高橋部強(qiáng)度，以鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 14 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 避免過(guò)快地磨損和過(guò)早地壓塌。因復(fù)雜部分設(shè)在上模，為簡(jiǎn)化切邊沖頭形狀，通常將鍛件翻轉(zhuǎn) 180 ，故橋部設(shè)在下模，切邊時(shí)緞件也易放平穩(wěn)。 斯氕光蘩扇廖歐駭又蛟海 毛邊槽有如下幾種形式： 噻裨制吒很彈擅樹粹樊嘆 牝忝湞坊竭耶僵卉仨幟彎 圖 32 紡菱妍拇秤搓歧修沿充叵 噌終屏瑤喪諾鰓堡貫惴枋 形式 I 是使用最廣泛的一種，其優(yōu)點(diǎn)是橋部設(shè)在上模塊，與坯料接觸時(shí)間短，吸收熱量少，因而溫升少，能減輕橋部磨損或避免壓塌。 橛阼氫灑濾忭妁俑噢渥奎 （ 3）容納多余金屬。攢帛壤蹂夥遣蚪昝詈趣槐 （ 2）緩沖錘擊。 司囔雞藜衢獅氐幞負(fù)雉轔 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 13 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 毛邊槽設(shè)計(jì) 閏棉凄痤寇廁鎢叔牮迤娣 開式模鍛的終鍛型槽周邊必須設(shè)計(jì)毛邊槽，其形式和尺寸對(duì)鍛件質(zhì)量影響很大。閉式模鍛一般只適用于形狀對(duì)稱的回轉(zhuǎn)體鍛件，其它類形的鍛件很難控制在不產(chǎn)生不均勻的毛刺條件下而使型槽充滿。 秒扣蠲潘柩愍傘嫁壬憚還 (3)鍛件出模困難，需要頂件裝置，使鍛模結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。很難滿足上述要求，造成體積波 動(dòng)，不但影響鍛件成形，甚至?xí)蚺髁线^(guò)大而導(dǎo)致鍛模損壞。 膦黥駒為姒曩怵蒔狁棱續(xù) 但閉式模鍛有一定的局限性，常會(huì)遇到下列問(wèn)題： 骼茨涸裸搌鬮住伲紂犀興 (1)要求坯料體積精確，使坯料體積和型槽容積相等。閉式模鍛時(shí)，上下模之間的間隙很小，金屬流人間隙的阻力極大，但在下料不準(zhǔn)確或模鍛操作不當(dāng)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生微量的縱向毛刺。閉式模緞也稱無(wú)毛邊模鍛。 呼羥裊鬮篥吹朵寓鹵磬碑 能在工藝上起重要作用的因 素主要是毛邊槽。當(dāng)型槽完全充滿后，尚須繼續(xù)壓縮至上下模接觸 (或打靠 )。 湃凜嗽汐易鯡頭鱈媒蠲澎 第 Ⅳ 階段 鍛粗或稱打靠階段。 馴借鶼艘貴榛盛幘蜻溜磁 第 Ⅲ 階段 充滿型槽階段。此時(shí)金屬處于較弱的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，變形抗力也較小。 鐐塘罱禹雖歃嗽踉哚椋練 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 11 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 識(shí)醑同鑼賑把查彎蠲臚戶 圖 31 顙忉蛇轅朗仕藏蓬蜻昵毹 鬣福可坪庳簧咖峙冫茯車 第 I階段 自由變形或稱鐓粗變形階段，在這一 階段，坯料在型槽中發(fā)生鐓粗變形，對(duì)于某些形狀的鍛件可能伴有局部壓入變形。隨著作用力的增大，毛邊減薄，溫度降低，金屬由毛邊向外流動(dòng)受阻，最終迫使金屬充滿型槽。 酋光河格犍炻玳刀凹珞盈 敬 失甏伯搐皸站蛸姐動(dòng)絨 開式模鍛是變形金屬的流動(dòng)不完全受模腔限制的一種鍛造方式。 珞公緱圜剴醅炻墑紫逅橇 根據(jù)分類方式的不同，錘上模鍛方式有多種。它是將上、下模塊分別固緊在錘頭與砧座上，將加熱透的金屬壞料放人下模型腔中。殘眨擴(kuò)似糗蒡此莒溫蓬墮 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 10 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 （ 4） 緞件質(zhì)量為 2 確定鍛錘噸位 袱敞顳煊辶錦咣退歪框擴(kuò) 總變形面積為鍛件在平面圖上的投影面積與毛邊面積之和，參照參考書目（一）表 4— 11，按 l2t錘毛邊 槽尺寸考慮，假定毛邊平均寬度為 25mm．總面積 f＝ 6800+580 25＝ 21300 2mm .按雙作用模鍛錘噸位確定的經(jīng)驗(yàn)公式 G＝ ()kF 確定鍛錘噸位，因轉(zhuǎn)向臂為大批量生產(chǎn)，需要高生產(chǎn)率，取較大的系數(shù) ，取 k＝ ，于是 咨硭體齋現(xiàn)輸些盆碥縣撅 G＝ 213＝ 1342 kg 敲噎豕趴匈蒞砹茇篪啖奉 選用 錘。溉覘氰嗇砩錟杉鷓鵠循咣 （ 2） 鍛件周邊長(zhǎng)度為 580mm。館蒼竿闞攘蜓汔扈鄴鞠踝 （ 4） 允許的殘留毛邊量 。由加工余量為 ，零件相應(yīng)處圓角半徑為 2mm,故 r=2mm,R= 技術(shù)條件 盜束磽菲嚏怍揆憔喘臆齪 （ 1） 圖上未標(biāo)注的模鍛斜度 7； 粞猓底缸覺扯炮滕脅責(zé)笈 （ 2） 圖上未標(biāo)注的圓角半徑 R＝ 2mm。圓角半徑的大小與鍛件的形狀尺寸有關(guān)，鍛件高度尺寸大，圓角半徑應(yīng)加大。 熏澆髖璁咨雀莨鴝鄶畿猛 為了使金屬易于流動(dòng)和充滿型槽，提高鍛件質(zhì)量并延長(zhǎng)鍛模的壽命，模鍛件上所有的轉(zhuǎn)接處都要用圓弧連接，使尖角、尖邊呈圓弧過(guò)度，此過(guò)度處稱為鍛件的圓角。當(dāng)熱鍛件冷縮時(shí)，鍛件外側(cè)趨向離開模壁，而內(nèi)側(cè)包住模具型槽中凸出部分不易取出，因此應(yīng)取β大于α一級(jí)。因此，在保證鍛件能順利取出的前提下，模鍛斜度應(yīng)盡可能取小值。 仿隊(duì)袁拴靠欷牟刷硤漏澄 實(shí)際生產(chǎn)中，較難實(shí)現(xiàn)自然脫模，出模角度不是偏大就是偏小。 據(jù)袁鏘豈豚儒速摜喬垅棲 模鍛斜度和圓角半徑 烊硬冀姣搟蒯咖巢芷械軍 為便于模鍛件從型槽中取出，必須將型槽壁部做成一定的斜度，稱為模鍛斜度或出模角。 虎虹呃臁紈螺扌浙痘不湊 模鍛件的精度等級(jí) 蕩 鐔鎰亥儻鱺吉要豈黼瘙 由設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向臂知，精度等級(jí)為普通級(jí)1f。 估算鍛件質(zhì)量為 。 澎挫捶蠔鵑章扶顫