压铸模与锻模 范建蓓 21702-j4新.pptVIP

第三节 锻造设备简介 一、锻造设备分类锻造设备种类很多，按照工作部分运动方式不同，锻造设备可分为直线往复运动和相对旋转运动两大类。一般情况下锻造设备由动力部分、传动部分、控制部分和工作部分组成。(一)直线往复运动的锻造设备这类设备运转时，滑块相对于工作台作直线往复运动。锻模中的两部分分别安装在滑块和工作台上。坯料安放在锻模两部分中间，在合模时受到压力作用产生塑性变形。根据滑块运动方向可分为立式和水平式两大类；根据锻压力性质不同，又可以分为下列四种： (1)动载撞击的锻造设备如蒸汽—空气自由锻锤、蒸汽—空气模锻锤、夹板锤、对击锤、螺旋压力机等。(2)静载加压的锻造设备如热模锻曲柄压力机(又称锻压机)、平锻机、液压机等。(3)动、静载联合的锻造设备如液压锤。(4)高能效冲击的锻造设备如高速锤、爆炸成形装置、电磁成形装置等。 (二)旋转运动的锻造设备这类设备运转时，锻模分别安装在两个或两个以上作相对旋转运动的轧辊上。坯料在锻模模膛内受到轧辊压力和摩擦力联合作用发生塑性变形，如辊锻机、旋压机、摆辗机等。 二、主要锻造设备的结构原理和应用1.锻锤利用蒸汽或液压等传动机构，使落下部分(活塞、锤杆、锤头、上砧)产生运动并积蓄的动能，将此动能施加到锻件上去，使锻件产生塑性变形的锻压机器称为锻锤。按用途不同，可分为自由锻锤和模锻锤。自由锻锤的下砧座和锤身机架不连接，各自安装在不相连的地基上。在压力作用下，锤身机架和下砧座变形较大，上、下锻模相对运动导向精度较差。而模锻锤的下砧座和锤身机架刚性连接并安装在一个整体地基上。因此上、下锻模运动导向精度比自由锻锤要高。如图4-3所示是蒸汽—空气模锻锤结构图。蒸汽进入气缸推动活塞作上、下直线往复运动。由活塞、锤杆和锤头组成落下部分，通常由落下部分总质量作为锻锤的吨位，它表示了锻锤的打击能力。表4-4是模锻锤的技术规格。 锻锤的优点是结构简单，通用性好；由于锻压力有冲击性，惯性力大，锻件成形好；操作空间大且行程可变。能适应镦粗、拔长、弯曲等多种工步的要求，适用各类锻件。锻锤的缺点是运动精度低，行程不固定，这就限制了锻件精度，使锻件加工余量增大。锻锤没有顶料机构，不易实现机械化操作，劳动强度大。而且锻锤冲击力引起振动、噪声大，厂房、设备投资高。 2.热模锻曲柄压力机热模锻曲柄压力机又称锻压机，其结构简图如图4-4所示。电动机通过带轮、传动轴和一对齿轮带动曲柄连杆机构使滑块作上、下往复运动。当滑块到下死点时，分别安装在滑块和工作台上的上、下锻模闭合。闭合过程中静压力迫使锻模模膛内坯料塑性变形。它的闭合高度通过楔形工作台来调节。它的行程是固定的，这就保证了锻件高度方向的尺寸精度。热模锻曲柄压力机的滑块通常具有附加导向的象鼻形结构，以提高导向精度。下锻模装在工作台上，设有推出机构。表4-5是热模锻曲柄压力机技术规格 热模锻曲柄压力机优点是：锻压力是静压力，比锤击力引起的振动、噪声要小；机架刚性大，导向精度高，行程固定，锻件尺寸精度高，加工余量小，节省原材料和工时；工作台下可设顶料装置，上锻模也可设置推出机构，容易实现操作机械化。 热模锻曲柄压力机缺点是：锻压力是静压力，不如锻锤打击时的惯性力大，坯料塑性流动差。氧化皮掉入模膛不易清除，影响锻件质量。由于行程不可变，坯料在模膛内一次成形，故不适宜要求连续锻打和变形靠逐步积累的拔长、滚压工步。通常要配备其他锻造设备为它制坯，造成投资高、占用场地大。 三、 锻造设备吨位的确定各种锻造工序在变形过程中所需的锻压力，主要决定于两个因素：坯料屈服强度σs和锻件在与锻压力垂直的平面上的投影面积A。σ′s与变形温度t、变形程度ε、变形速度ξ有关。锻压力还与变形方式、摩擦因数等因素有关。由于影响的因素太多，生产中常采用经验公式计算。下面介绍常见的几种计算方法。(一)热模锻曲柄压力机、螺旋压力机、液压机吨位的确定1.所需锻压力F0 式中 K1——应变速度系数，见表4-6；  K2——变形方式和摩擦条件影响系数，见表4-7； σ′s——终锻温度下坯料真实屈服强度(MPa),锻造用钢查 表4-8，锻造用有色金属查表4-9；  A——锻件在与锻压力方向垂直的平面上的投影面积(mm2)，对带飞边的锻件，要包括飞边桥部； F0——所需要锻压力(N)。 2.公称吨位F F＝(1.2～1.25)F0(4-2)为了安全，选用的热模锻曲柄压力机、液压机、螺旋压力机公称吨位F比所需锻压力F0大。 (二)锻锤吨位的确定 锻锤是利用落下部分在高速下落时和锻模模膛内坯料发生撞击而使坯料成形的。它的打击力随着坯料抵抗情况而变化，空击