【正文】 直接壓出齒形，而不必再精整形。如果輾擴(kuò)后增加一道精整工序，或在外徑受限制的模具中輾擴(kuò)時(shí)，尺寸精度和形位精度均可大幅度提高。 （ 7） 成形方案 對(duì)一定形狀的鍛件，成形方案是否合理，對(duì)尺寸精度有很大影響 。 （ 6） 鍛件的形狀與尺寸 鍛件的形狀與尺寸對(duì)可能達(dá)到的尺寸精度有一定的影響。模具和鍛件的彈性變形量，可根據(jù)材料的彈性模量、應(yīng)力的數(shù)值和 相應(yīng)部分的尺寸來(lái)確定。以模鍛為例，模膛因受內(nèi)壓力作用，尺寸增大；而坯料受壓則產(chǎn)生壓縮彈性變形。 應(yīng)用公式 7 時(shí)，應(yīng)該注意，提高終鍛時(shí)的鍛件溫度將使鍛件尺寸減小，而提高模具溫度則使鍛件尺寸增大。 如果模具溫度分布均勻，當(dāng)模具實(shí)測(cè)溫度與設(shè)計(jì)預(yù)定的模具溫度相差為 t? 時(shí)，則： tVVt ???? ?? 330 （ 5） 式中 ， ? －模具材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)。室溫下的冷態(tài)體積成形，由于金屬變形發(fā)熱導(dǎo)致模具升溫 ， 尤其在擠壓成形時(shí)模具溫度也常常升至 100℃ 以上甚至到 200℃ 。按體積不變條件 ， 鍛 件高度尺寸公差由水平尺小公差決定，其關(guān)系式為： 矩形截面鍛件 BHBLHLH ?????? （ 1） 正方形截面鍛件（ BL? ） LHLH ???? 2 (2) 圓柱形鍛件 DHDH ???? 2 (3) 式中 ， BL和 － 分別是鍛件長(zhǎng)邊和短邊的尺寸； BL ??和 － 分別 是 鍛件長(zhǎng)邊和短邊尺寸的偏差； DD ?和 － 分別 是 鍛件直徑尺寸和其偏差。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，鍛件水平方向尺寸應(yīng)取最小 值，而高度方向尺寸應(yīng)取最大值。模膛磨損將引起鍛件水平方向尺寸 L（ D）增大，若坯料體積不變，且不產(chǎn)生飛邊（或飛邊體積不變），此時(shí)為了獲得充填良好的鍛件，其高度尺寸 H 將減小。所以，可根據(jù)實(shí)際情況確定模具磨損公差。若采用性能更好 的模具材料以及對(duì)模具進(jìn)行氮化等表面處理，可以 較 大地提高模具耐磨損性能。模鍛無(wú)氧化皮的壞料時(shí)，模具磨損量比模鍛有氧化皮的坯料時(shí)減少約 l6%。模具磨損公差不能應(yīng)用于中心線(xiàn)到中心線(xiàn)間的距離尺寸。模具的內(nèi)長(zhǎng)度、內(nèi)寬度和內(nèi)徑尺寸的磨損公差按同樣方法計(jì)算，但這個(gè)公差加在內(nèi)長(zhǎng)度、內(nèi)寬度和孔徑尺寸的負(fù)偏差上。 對(duì)于開(kāi)式精密模鍛 ， 模膛水平方向的磨損會(huì)引起鍛件外徑尺寸增大和孔徑尺寸減小，模膛垂直方向的磨損會(huì)引起鍛件高度尺寸增大。 因此，要提高鍛件精度，首先要提高下料精度和改善加熱情況，其次在鍛件 圖設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)坯料體積可能的變化范圍采取適當(dāng)?shù)拇胧? 坯料體積的偏差是由兩方面因素引起的：一是下料不準(zhǔn)確，二是坯料加熱時(shí)，坯料燒損的程度不一樣。 在閉式精密模鍛中，毛坯體積的波動(dòng)直接引起鍛件尺寸的變化。而在制定精 密模鍛工藝方案時(shí)，則應(yīng)根據(jù)變形過(guò)程中金屬的流動(dòng)特點(diǎn)，考慮零件結(jié) 構(gòu)對(duì)鍛件尺寸精度的影響，采取相應(yīng)的技術(shù)措施。 （ 1） 零件的結(jié)構(gòu)工藝性 由于精密模鍛件是由毛坯在模膛中經(jīng)塑性變形而獲得，故零件的結(jié)構(gòu)是影響鍛件尺寸精度的一個(gè)因素。 3 關(guān)于鍛件精度問(wèn)題的分析 鍛件的精度是一個(gè)綜合性的技術(shù)問(wèn)題，它與坯料體積的偏差、模具和鍛件的彈性變形、模具和坯料（ 鍛件 ）的熱脹冷縮、模具設(shè)計(jì)和 加工、設(shè)備精度等有關(guān)。 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，因而材料利用率高；因精密塑性成形，金屬纖維的分布與零件形狀一致，因 而使零件的力學(xué)性能有較大的提高 ，所以 精密模鍛也稱(chēng)少無(wú) 切削 工藝。 如果精密模鍛件的全部精度都高于普通模鍛件，則稱(chēng)為完全精密模鍛件；如果 精密模鍛件的部分精度高于普通模鍛件，則稱(chēng)局部精密模鍛件。 用先進(jìn)工藝和精密模具鍛制的僅局部或孔洞部分進(jìn)行機(jī)械加工的模鍛 件 ，凸 、 凹圓角半徑小，模鍛斜度 03176。 ，機(jī)械加工表面占 1060%，其非加工面的尺寸精度滿(mǎn)足 HB0667 的三級(jí)，其重量約為成品零件的 倍左右。 半精密鍛件 。 具有一般余量和一般公差的模鍛件，腹板比較厚，凸 、 凹圓角半徑比較大，模鍛 斜 度37176。 或更大，尺寸精度滿(mǎn)足 HB0667 五級(jí)精度要求，全部需機(jī)械加工，其重量約為成品零件的 4 倍左右。 粗模鍛件 。 一般而言， 前一、二、三級(jí)精度的 模 鍛件就算精密模鍛件了。 精密模鍛工藝 1 概述 與一般模鍛相比，精密模鍛能獲得表面質(zhì)量好、機(jī)械加工余量少和尺寸精度較高的鍛件，從而能提高材料利用率，可使金屬流線(xiàn)沿零件輪廓合理分布，提高零件的承載能力 ， 精密模鍛件不經(jīng)機(jī)械加工或僅 需 很少機(jī)械加工即可裝配使用。 精密模鍛件并沒(méi)有一個(gè)很確切的數(shù)據(jù)界限，分類(lèi)方法也不一致，在 HB0667的模鍛件余量及尺寸公差標(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 ，用于模鍛件熱精壓表面間的尺寸公差 ； 三級(jí)精度 ， 用于精制模鍛件的尺寸公差 ； 四級(jí)精度 ， 用于一般模鍛件的尺寸公差 ； 五級(jí)精度 ， 用于模鍛件加工表面間的尺寸公差。 按照航標(biāo) HB511979， 根據(jù)余量大小和尺寸精度 可 將模鍛件分成四類(lèi) 。 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 7176。 普通模鍛件 。 ，需機(jī)械加工表面占 6080%，其非加工面 尺寸精度滿(mǎn)足 HB0667 的四級(jí)，其重量約為成品零件的 3 倍左右。 具有較小余量和小公差的模鍛件，凸 、 凹圓角半徑小，模鍛斜度 15176。 精密鍛件 。 ，尺寸精度不低于 HB0667 的三級(jí)精度，其重量為成品零件的 倍左右。 精密模鍛的特點(diǎn) 與普通模鍛相比，精密模鍛的主要優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)械加工余量少 ， 甚至為零 ； 原材料 節(jié)省 ；勞動(dòng)生產(chǎn)率高； 零件的生產(chǎn)成本 低 ； 尺寸精度較高 ， 精密模鍛件的尺寸公差比普通模鍛件的尺寸公差小，一般僅為普通模鍛件公差的一半，甚至更??；表面質(zhì)量好 ， 精密模鍛件的表面粗糙度較低，可達(dá) Ra ~ m? 。 精鍛件與普通模鍛件相比有如下特點(diǎn)：精鍛件的形狀比一般模鍛件復(fù)雜，一般模鍛件可以通過(guò)增加余塊來(lái)簡(jiǎn)化形狀，而精鍛件則接近于零件的形狀 ； 精鍛件的壁厚、肋寬等尺寸比一般模鍛件的小，因?yàn)橐话隳ｅ懠屑庸び嗔浚懠话悴涣艏庸び嗔炕蛏倭艏庸び嗔?； 模鍛斜度小，甚至無(wú)模鍛斜度 ；精鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量比一般模鍛件高 ； 金屬流線(xiàn)能?chē)@零件輪廓而不被切斷，所以其機(jī)械性能和抗應(yīng)力腐蝕性能高 ； 精鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量要求高，常常在初步精成形后，還要再增加一道精整 工序。正確分析這些因素的影響并采取有效的解決措施是保證鍛件精度的重要環(huán)節(jié)。這就要求零件設(shè)計(jì)者在可能范圍內(nèi)考慮鍛造變形特點(diǎn)，設(shè)計(jì)適合精鍛工藝的零件形狀。 （ 2） 坯料體積的偏差 在開(kāi)式精密模鍛中，因?yàn)槟Ｇ恢車(chē)O(shè)有飛邊槽，毛坯體積波動(dòng)并不影響鍛件的尺寸。當(dāng)不產(chǎn)生飛邊或飛邊體積不大時(shí)，毛坯體積偏差增大，將使鍛件尺寸偏差增大。目前精密下料可使坯料的重量偏差控制在 1%以?xún)?nèi)，而一般下料方法約為 3%5%或更大。 （ 3） 模膛的尺寸精度和磨損 模膛的尺寸精度和在模鍛過(guò)程中的磨損對(duì)鍛件尺寸精度有直接影響，在同一模膛的不同位置，由于變形金屬的流動(dòng)情況和所受到的壓力不同，其磨損程度也不相同。 對(duì)于普通模鍛，建議在大量生產(chǎn)中可采用如下模具磨損公差：模具的外長(zhǎng)度、外寬度和外徑尺寸的磨損公差是用外長(zhǎng)度、外寬度和外徑尺寸乘以表 l中相應(yīng)的材料系數(shù)而 得 ， 這個(gè)公差加在鍛件外長(zhǎng)度、外寬度和外徑尺寸的正偏差上。模具內(nèi)、外尺寸上單面公差均為計(jì)算總值的一半。 表 1 計(jì)算模具磨損公差的材料系數(shù) 鍛件材料 系數(shù) 鍛件材料 系數(shù) 碳鋼 難熔合金 低合金鋼 鍛鋁合金 1Cr1 2Cr13 等馬氏體不銹耐熱鋼 超硬鋁合金 鎳鉻奧氏體不 銹鋼 (如 1Cr8Ni9Ti) 鎂合金 耐熱合金 黃銅 鈦合金 銅 精密模鍛時(shí)，壞料通常是沒(méi)有或只有少量氧化皮。 上述模具磨損公差可供設(shè)計(jì)精密 模 鍛件參考。同時(shí)，鍛造時(shí)對(duì)模具進(jìn)行良好的潤(rùn)滑和冷卻，也可減少模具磨損。 在閉式模鍛時(shí)， 模膛磨損對(duì)鍛件尺寸的影響，如圖 1 所示。在這種情況下，鍛件高度尺寸的公差 H? 就不能由模膛垂直方向的磨損來(lái)決定，而應(yīng)該是鍛件水平方間尺寸磨損公差的函數(shù)。當(dāng)模具磨損達(dá)最大值時(shí)，鍛 件水平方向尺寸達(dá)最大值，而高度方向尺寸達(dá)最小值。 （ 4） 模具溫度和鍛件溫度的波動(dòng) 熱模鍛時(shí) 即使采取良好的冷卻措施，模具溫度一般也在 300℃ 以上。模具溫度的波動(dòng)會(huì)引起模膛容積的變化，其變化值可按下式計(jì)算： 3210 ??? ????VV t （ 4） 式中 ， tV? －模膛容積變化值， 0VVV tt ??? ； 0V －設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)定模具溫度下的模