【正文】 (1 %)RLL? ?? （ 31） 式中 RL — 鍛件熱尺寸； L— 鍛件冷尺寸； δ — 終鍛溫度下金屬的收縮率為 %~%，本文取 %。 圖 31 滑架的熱鍛件圖 注： 7176。 ② 容納多余的金屬。 2） 飛邊槽尺寸的確定 此次設(shè)計(jì)中 采用飛邊槽的型式如圖 32，見(jiàn) 圖 32 飛邊槽型式 飛邊槽最主要的尺寸是橋部高度 fh 及寬度 b。橋部寬度 b增加時(shí)阻力增加。 經(jīng) Auto CAD可得出 鍛件周邊為 ， 其投影面積 A= 2mm ，所以 fh =≈1mm。 飛邊槽面積為 A飛 = 2mm ，飛邊體積 為：V飛 == 3mm 。 預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)主要是使金屬在終鍛時(shí)不出現(xiàn)折疊， 減少終鍛模膛的磨損，改善終鍛時(shí)充滿(mǎn) 情況。經(jīng)過(guò)多次的設(shè)計(jì)模擬，我們最 終確定了一個(gè)良好的預(yù)鍛模具。 圖 36 預(yù)鍛件形狀 設(shè)置飛邊槽來(lái)容納多余金屬。 同終鍛飛邊槽的計(jì)算類(lèi)似，再根據(jù)? =≈1mm，則其飛邊槽形狀大小與終鍛時(shí)一致，即 1h =3mm，1R =1mm， b=10mm， 1b =28mm。 通過(guò) UG 繪制預(yù)鍛模具 效果圖 如 下 ： 圖 37 預(yù)鍛上模 圖 3 8 預(yù)鍛下模 拔長(zhǎng)模膛設(shè)計(jì) （ 1） 拔長(zhǎng)模膛型式的選擇 1） 拔長(zhǎng)模膛的作用 拔長(zhǎng)模膛是用來(lái)減少坯料某部分的橫截面積，增大其長(zhǎng)度，具有分配金屬的作用。其優(yōu)點(diǎn)是可控制拔長(zhǎng)尺寸和避免坯料彎曲，該排列型式應(yīng)用也較廣。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 310 開(kāi)式拔長(zhǎng)模膛 （ 2） 模膛尺寸的確定 模膛尺寸根據(jù)鍛件桿部需要拔長(zhǎng)部分的尺寸和坯料尺 寸設(shè)計(jì)。 1） 拔長(zhǎng)坎高度的確定 m i n( 0 . 8 ~ 0 . 8 5 )hF? （ 33） 式中 minF — 拔長(zhǎng)后坯料的最小截面積，即鍛件桿部面積與飛邊面積之和? ?2mm 。則 0 . 8 5 1 5 8 . 5 8 0 4 1 0 . 7 0 3 9h m m??。 2） 拔長(zhǎng)坎長(zhǎng)度 l 的確定 pl kd? （ 34） 式中 l— 拔長(zhǎng)坎長(zhǎng)度（ mm）； pd — 原坯料直徑（ mm）； k— 系數(shù)。查 《中國(guó)模具工程大典》[1] P165 表 ， k 取為 。 3） 圓弧 R 與 1R 的確定 李思思： XT80 型滑架的鍛造工藝分析及模具設(shè)計(jì) 16 0 . 2 5 9 . 7 5 1 0 m mR l m m? ? ? （ 35） 1 10 2. 5 10 0R R l m m? ? ? （ 36） 4） 拔長(zhǎng)模膛的寬度 B 值的確定 一般情況， 39pB d mm?? （ 37） 因?yàn)橛?jì)算毛坯為一頭一桿式，所以 設(shè)計(jì)中不需要拔長(zhǎng)臺(tái)。同時(shí)它還有滾光坯料表面和去除氧化皮的作用。 圖 312 閉式滾壓模膛 （ 2） 滾壓模膛尺寸的確定 模膛尺寸和形狀主要根據(jù)計(jì)算毛坯圖尺寸和坯料橫截面尺寸來(lái)確定，模膛結(jié)構(gòu)如圖 313 所示 。 表 31 模膛高度變化表 沿軸向長(zhǎng)度 h 值 1 6 15 27 34 42 58 73 90 100 105 110 115 120 125 130 140 150 160 162 168 170 173 李思思： XT80 型滑架的鍛造工藝分析及模具設(shè)計(jì) 18 圖 314 模膛高度變化示意圖 2） 模膛寬度 B， m in(1 .4 ~ 1 .6 ) 1 .2 5gmp AdB h?? ， （ 310） 但 ? 。 3） 模膛長(zhǎng)度 L， 滑架為彎曲軸線(xiàn)的鍛件，且彎曲時(shí)有拉伸且并不嚴(yán)重，模膛尺寸 L 介于 鍛件內(nèi)側(cè) 1/3 寬度處的連線(xiàn)張開(kāi)長(zhǎng)度 (經(jīng) UG 測(cè)得長(zhǎng)度為 )與鍛件水平投影的長(zhǎng)度 （經(jīng) Auto CAD 測(cè)得為 ） 之間 ,本次設(shè)計(jì)取為165mm。 4） 模膛鉗口尺寸， 6pnd??=≈12mm， 公式 311 (1~ 2)mn? =18mm， 公式 312 6pRd??= ≈9mm。 上述符號(hào)說(shuō)明： pA — 坯料斷面積； minh — 模膛最小深度； maxd — 計(jì)算毛坯最大直徑； gmA — 計(jì)算毛坯桿部平均斷面積； ? — 收縮率。 2） 模膛型式 成形模膛一般為開(kāi)式模膛，由于鍛件在分模面上形狀不對(duì)稱(chēng)所以本次成形模膛型式選擇不對(duì)稱(chēng)式。 1） 模膛高度 h 為了成形后的毛坯能自由地放入 預(yù)鍛模膛，并以鐓粗的方式成型，成形模膛高度 h 應(yīng)小于熱鍛件在分模面上的外形尺寸。 式中 bd — 鍛件平面上相應(yīng)處尺寸。 ⑥ 鉗口尺寸和尾部小槽尺寸和滾壓模膛相同 各模膛模擬效果 通過(guò)上述各模膛的數(shù)據(jù)確定，利用 UG 軟件建模模塊繪制相應(yīng)的模膛，再用Deform軟件進(jìn)行熱鍛模擬，各模擬效果圖 313 所示。在模膛布排中最重要的是終端模膛和預(yù)鍛模膛的布 置。 （ 1） 終鍛模膛與預(yù)鍛模膛布置應(yīng)考慮的原則 1） 模膛中心與鍛模中心 ① 鍛模中心 鍛模中心即鍛模燕尾中心線(xiàn)與鍵槽中心線(xiàn)的交點(diǎn)，它位于錘桿軸心線(xiàn)上，是鍛錘打擊力的作用中心。 圖 41 鍛模中心與模膛中心 ② 模膛中心的確定 模膛中心 即為模膛（包括飛邊橋部）在分模面的水平投影的面積重心，它 是鍛造時(shí)模膛中金屬變形阻力的合力作用點(diǎn)，可依據(jù)鍛件在分模面上的面積重心確定，視模膛中金屬變 形力分布均勻與否有所不同。 s 值大小應(yīng)根據(jù)模膛各部分變形阻力相差程度大小，憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，一般情況，錘噸位為 1 噸時(shí) s15mm。 李思思： XT80 型滑架的鍛造工藝分析及模具設(shè)計(jì) 22 圖 42 模膛中心的確定 2） 確定終鍛模膛位 置的一般原則 對(duì)于帶落差的鍛件，鍛件斜面上的模鍛變形抗力有相當(dāng)大的水平分力 F，如圖 43 分力 F 將使模具產(chǎn)生位移，使平衡鎖扣產(chǎn)生劇烈磨損，嚴(yán)重時(shí)甚至將鎖扣打裂，為了抵消分力 F 的影響，需將模膛中心特意偏離鍛模中心利用這個(gè)偏離產(chǎn)生的偏心力矩來(lái)消除或減少水平分力的作用。即 ：模膛中心應(yīng)朝著下模斜面升高的方向偏移，偏移的距離 s 可按下式計(jì)算： ( ~ )Sh? ==≈9mm 公式 41 式中 h— 斜面的高度 圖 43 偏心力矩引起偏移 圖 44 用模膛中心偏移抵消斜面的影響 當(dāng)鍛件斜面部分面積較大時(shí)，或?qū)﹀懠e(cuò)差要求嚴(yán)時(shí)，取式中較大的系數(shù)。 終鍛模膛中心至鍛模中心的距離一般是預(yù)、終鍛模膛間距的 1/3，而預(yù)鍛模膛中心鍛模中心的距離則是預(yù)、終鍛模膛中心間 距的 2/3。 終鍛模膛與預(yù)鍛模膛在模塊平面上布置方式采用同向排列如圖 46。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 45 終鍛與預(yù)鍛模膛的布置 圖 46 同向排列 （ 2） 關(guān)于模膛的預(yù)錯(cuò) 由于預(yù)鍛模膛受力比終鍛模膛小，而且必須更嚴(yán)格地控制終鍛的錯(cuò)移，所以一般預(yù)鍛模膛比終鍛模膛更為偏離鍛模中心。為此可在預(yù)鍛模膛上作出預(yù)先的方向錯(cuò)移 量△一般為 1~4mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。 圖 47 預(yù)鍛模膛的預(yù)錯(cuò) （ 2） 制坯模膛的布置原則 ① 模膛的位置應(yīng)與加熱爐、切邊壓床的位置相適應(yīng)，第一個(gè)制坯模膛應(yīng)靠近加熱爐一側(cè)，使得操作方便，特別是兩個(gè)工人同時(shí)操作時(shí)。 ③ 在左側(cè)拔長(zhǎng)時(shí)，采用斜式拔長(zhǎng)模膛以使操作方便。 圖 48 模膛布置方案 李思思： XT80 型滑架的鍛造工藝分析及模具設(shè)計(jì) 24 鉗口設(shè)計(jì) （ 1） 鉗口作用與型式 1） 鉗口作用 終鍛和預(yù)鍛模膛都必須設(shè)有鉗口，它位于模膛前方，鉗口可分夾鉗口與鉗口頸兩部分，它的用途為： ① 夾鉗口在模鍛時(shí)是作為放置棒料及夾鉗用的； 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 齒輪類(lèi)鍛件在模鍛時(shí)無(wú)夾鉗聊頭，則鉗口作為鍛件起模之用； ④ 在鍛模制造時(shí)，鉗口作為澆注模膛檢驗(yàn)件（金屬鹽或鉛）的澆口之用。 圖 49 常用的鉗口型式 （ 2） 鉗口尺寸的確定 1） 夾鉗口尺寸的確定（如圖 49） 夾鉗口尺寸主要依據(jù)夾鉗頭的直徑而定。在調(diào)頭鍛造時(shí)應(yīng)能放置下鍛件相鄰端部?？啥?B=60mm， h=25mm， 0R =10mm。 （ 2） 鉗口頸尺寸的確定 圖 49 鉗口頸尺寸根據(jù)鍛件重量確定。 ② 鉗口頸長(zhǎng)度 l ? 式中 0s — 模壁最小厚度（ mm） 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 鎖扣設(shè)計(jì) （ 1） 鎖扣的作用 ① 平衡錯(cuò)移力 鎖扣的主要作用是平衡 錯(cuò)移力，在錘擊時(shí)上下模之間經(jīng)常產(chǎn)生水平錯(cuò)移 力，如鍛造帶落差的鍛件時(shí)，由于分模面不再同一平面上，將產(chǎn)生錯(cuò)移力；由于模膛中心對(duì)鍛模中心有偏移，將產(chǎn)生偏移力矩；由于錘頭與下砧座水平面間不平行將產(chǎn)生錯(cuò)移力；又如毛坯放入終鍛模膛偏向一邊較大時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)移力。因此在鍛模上采用鎖扣，可以平衡錯(cuò)移力，消除鍛模錯(cuò)移，減少鍛件錯(cuò)差。 ③ 便于上下模塊的調(diào)整，提高生產(chǎn)率。 圖 410 平衡塊式 （ 3） 鎖扣的尺寸確定 按 《中國(guó)模具工程大典》 [1] P182 表 確定， 鎖扣高度 h=32mm，鎖扣壁厚 b =48mm? ，取 b=50mm，鎖扣斜度 α=3176。 模膛壁厚的確定 （ 1） 終鍛與預(yù)鍛模膛的最小壁厚 1） 模膛的最小外壁厚度 0S （如圖 411），按下式確定 0S Kh? 公式 42 式中 K— 系數(shù)，其值按表 41 確定。 圖 412 模膛最小壁厚 由于終鍛與預(yù)鍛模膛 下 模頭部 靠外壁處有不同深度，如圖 413 所示 。 圖 413 模膛效果圖 終鍛： 0S S 1 .5 3 4 5 1 m m??? ? ? ?終 預(yù)鍛： 0S S 49 m m??? ? ? ?預(yù) 3） 模膛間距 1S （如圖 414） 按下式計(jì)算 : 11S Kh? 公式 43 圖 414 模膛壁厚 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 式中 1K — 系數(shù)，其值按表 42 確定。 （ 2） 制坯模膛的最小壁厚 制坯模膛之間的最小壁厚，一般取 3S =10~15mm ， 4S =5~10mm 。 圖 415 制坯模膛最小壁厚 1） 鍛模中心與模塊中心的偏移量 s 應(yīng)在 c/d ? 的范圍內(nèi)（見(jiàn)圖 416）。 李思思： XT80 型滑架的鍛造工藝分析及模具設(shè)計(jì) 28 圖 417 模塊長(zhǎng)度 3） 鍛模寬度 鍛模的最大 寬度 maxB 一般應(yīng)保證邊緣至鍛錘導(dǎo)軌的間隙不小于20mm，若模塊面積較大不能 滿(mǎn)足時(shí)，則模塊側(cè)面應(yīng)加工刨平，并保證間隙不小于 10mm。 03 202Bb b mm? ? ? 公式 43 04 202Bb mm?? 公式 44 圖 4