金属塑性成形工艺及模具设计 教学课件 作者 夏巨谌 第二章.pptVIP

第二章 开式模锻工艺及模具设计 第一节 模锻件的分类及表示锻件复杂程度的参数 第二节 锻件图设计 第三节 终端模镗设计 第四节 预锻模镗设计 第五节 制坯工步的选择及制坯模镗设计 第六节 锤上锻模结构设计 第七节 螺旋压力机上模锻工艺及锻模设计特点 第八节 热模锻压力机模锻工艺及锻模设计特点 第九节 切边摸与冲孔模设计 第一节 模锻件分类及表示锻件复杂程度的参数 第一类 圆饼类锻件 第二类 长轴类锻件 第一组：直长轴线锻件 第二组：弯曲轴线锻件 第三组：枝芽类锻件 第四组：叉类锻件 终锻模膛：使金属坯料最终变形到所要求的形状与尺寸，如图2-2所示。由于模锻需要加热后进行，锻件冷却后尺寸会有所缩减，所以终锻模膛的尺寸应比实际锻件尺寸放大一个收缩量，对于钢锻件收缩量可取1.5%。 飞边槽：如图2-2所示。飞边槽用以增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满整个模膛，同时容纳多余的金属，还可以起到缓冲作用，减弱对上下模的打击，防止锻模开裂。飞边槽的常见形式如图2-3所示，图2-3a为最常用的飞边槽形式，图2-3b用于不对称锻件，切边时须将锻件翻转180°，图2-3c用于锻件形状复杂，坯料体积偏大的情况，图2-3d设有阻力沟，用于锻件难以充满的局部位置。飞边槽在锻后利用压力机上的切边模去除。 用于预锻的模膛称为预锻模膛。终锻时常见的缺陷有折迭和充不满等，工字型截面锻件的折迭如图5-8所示。这些缺陷都是由于终锻时金属不合理的变形流动或变形阻力太大引起的。为此，对于外形较为复杂的锻件，常采用预锻工步，使坯料先变形到接近锻件的外形与尺寸，以便合理分配坯料各部分的体积，避免折迭的产生，并有利于金属的流动，易于充满模膛，同时可减小终锻模膛的磨损，延长锻模的寿命。预锻模膛和终锻模膛的主要区别是前者的圆角和模锻斜度较大，高度较大，一般不设飞边槽。只有当锻件形状复杂、成形困难，且批量较大的情况下，设置预锻模膛才是合理的。 第五节 模制坯工步的选择及制坯模镗设计 对于形状复杂的模锻件，为了使坯料基本接近模锻件的形状，以便模锻时金属能合理分布，并很好地充满模膛，必须预先在制坯模膛内制坯。制坯模膛有以下几种： 1．拔长模膛 减小坯料某部分的横截面积，以增加其长度。如图2-6所示。 2．滚挤模膛 减小坯料某部分的横截面积，以增大另一部分的横截面积。主要是使金属坯料能够按模锻件的形状来分布。滚挤模膛也分为开式和闭式两种，如图2-7所示。 3．弯曲模膛 使坯料弯曲，如图2-8所示。 4．切断模膛 在上模与下模的角部组成一对刃口，用来切断金属，如图2-9所示。可用于从坯料上切下锻件或从锻件上切钳口，也可用于多件锻造后分离成单个锻件。 第六节 锤上锻模结构设计 第七节 螺旋压力机上模锻工艺及锻模设计特点 模锻件分类： 第Ⅰ类：顶镦类锻件，杯盘齿轮类 第Ⅱ类：长轴类 第Ⅲ类：用组合凹模锻出的在两个方向有凹坑的锻件 第Ⅳ类：精密锻件 模镗和模块设计：1.设计原则和技术要求 2.飞边槽结构形式及尺寸确定 3.模块紧固形式 4.模镗的布排 5.导向部分设计特点 6.无飞边闭式模锻设计特点 螺旋压力机是利用飞轮旋转积蓄的能量，靠主螺杆的旋转带动滑块上、下运动使坯料模锻成形的。图2-11所示为摩擦螺旋压力机的工作原理图。 第八节 热模锻压力机模锻工艺及锻模设计特点 一、模锻工艺特点 1.变形过程分析 2.锻件分类 3.模锻工步的选择 4.设备公称吨位的确定 二、锻模设计特点 1.模镗设计要点 （1）终锻模镗设计 （2）预锻模镗设计 (3)制坯模镗设计 2.模架设计 （1）模架设计的基本要求 （2）模架的结构形式 （3）模具封闭高度的确定 （4）镶块 3.推料装置 4.导向装置 热模锻压力机采用整体床身或有预应力的框架式机身，通过曲柄连杆机构使滑块往复运动进行模锻，如图2-12所示。热模锻压力机滑块运动精确，模具有导向装置，分为预成形、预锻、终锻等工步（图2-13）。 第九节 切边摸与冲孔模设计 一、　模具结构形式的确定 （一）　凸模刃口形式的选择1. 凸模结构形式　　拉伸切边模的特征是改变拉伸凸模的结构，设置切边刃口。有以下两种凸模刃口形式。　　(1)切边刃口断面夹角大于90°的形式，如图6-1a。其特征是刃口倾角α应大于摩擦自锁角，一般取12°～15°。对于不变薄拉伸，剪切间隙Δ值取材料厚度的25%～35%；对于变薄拉伸，Δ值取上道工序拉伸件壁厚的25%～35%；软材料取小值，硬材料取大值。 (2)切边刃口断面夹角等于90°的形式，如图2-14b。 2.凸模结构的分析　　(1)图2-14(a)所示凸模结构有如下缺点：①切边后工件的高度取