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模锻变形工步的确定.ppt


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第五节模锻变形工步的确定
模锻时,坯料在锻模的一系列模膛中变形,坯
料在每一模膛中的变形过程称为模锻工步。
模锻工步根据其作用不同可分为模锻工步、制坯
工步、切断工步三类
模锻工步包括预锻工步和终锻工步,其作用是使
经制坯的坯料得到最终锻件所要求的形状和尺寸。每
类锻件都需要终锻工步,而预锻工步应根据具体情况
决定是否采用。(折迭和充不满)
制坯工步的作用是改变原毛坯的形状,合理
地分配坯料,以适应锻件横截面形状的要求,使
金属能较好地充满模锻模膛。每类锻件所需的制
坯工步是不同的。
主要模锻设备常用工步如下:
模锻锤模锻:拔长、滚压、卡压、成形、
粗、压扁、预锻、终锻等;
热模锻压力机模锻:镦粗、弯曲、卡压、压
扁、成形、预锻、终锻等。
螺旋压力机上模锻:镦粗、压扁、卡压、
弯曲、成形、预锻、终锻等。
平锻机模锻:聚集、预成形、预成形冲孔
(预锻)、成形冲孔(终锻)、切边、压肩、弯
曲、穿孔、切芯头、切断等
、长轴类锻件制坯工步选择

坯料沿轴向的金属分配对不同锻件要求不
同,合适的形状应该是在保证模膛充满的条件
下,在模锻之后,锻件各处飞边均匀,亦即应
使坯料上各截面的面积等于锻件上相应截面积
加上飞边的截面积。按这一要求计算的坯料,
通常称为计算毛坯。
计算毛坯是根据平面变形假设进行计算并经修
正所得的具有圆形截面的中间坯料,其长度与锻
件相等,而横截面积应等于锻件上相应截面积与
飞边截面积之和。
S计=緞+2S飞
式中S计计算毛坯截面积;
锻件截面积,对于冲孔连皮及叉形
锻件的内飞边应算在锻件内
飞边横截面积
7充满系数,
,~,。
一般根据冷锻件图作计算毛坯图。首先应根
据锻件的复杂程度及具体情况,从锻件图上选定
具有代表性的若干个截面,计算出各截面面积
',然后,以计算毛坯的长度为横坐标,
以算得的为纵坐标,在坐标纸上绘制计算毛坯
的截面图。截面图作法如下:
1通常用缩尺比M除S:,得到用直线段h来表
示的所取各截面面积值:

M
式中M缩尺比,通常取为20~50mm2/m。

光滑曲线,即得计算毛坯截面图,如图7-37所示
平均面」
计算毛
平童径
图7-87计算毛坯图
计算毛坯截面图的每处高度代表计算毛坯的
截面积;截面图曲线下的整个面积就是计算毛坯(锻
件与飞边之和)的体积
V计=MA


式中V—计算毛坯体积
A计算毛坯截面图曲线下的面积,
M缩尺比mm2/mm)
;
计=113√S
以Li为横坐标,以d为纵坐标,在截面图的下
方绘制计算毛坯直径图,见图737。计算坯料图包
括三个组成部分即锻件图、截面图和直径图
根据计算毛坯截面图和直径图可计算出平均截
面积S和平均直径d均
S均=计
V级十V,办期=M

均=1·138均
通常将平均截面积S均和平均直径d均分别在计
算毛坯截面图和直径图上用虚线表示出来。在计算
毛坯直径图上,d计>d均,称为头部,计<d2处,
称为杆部。
从计算毛坯截面图和直径上都能较直观地看出中
间坯料横截面积及及外形的变化情况,也说明了金屙
沿长度上的分配情况。所以,计算毛坯图是长轴类锻
件选择制坯工步、设计制坯模锻模膛和确定坯料尺寸
的重要依据,在模锻工艺及模具设计中有着重要作
实际生产中遇到的锻件形状是千变万化的,其
算毛坯也要较图7—37所示计算毛坯复杂,因此,设计
中应根据其形状特点进行简化。
简化前
化后
图7-38计算毛坯轮简化
图7-39简单弯曲件

长轴类锻件常需采用第一类制坯工步,即
拔长、滚压和卡压工步,使原坯料获得近似计算
毛坯的形状。从对改变坯料的截面和使金属作轴
向流动的能力来看,拔长工步最大,滚压工步次
之,卡压工步最小。至于选用哪一步工步制坯需
根据具体锻件的计算毛坯来确定。
如果计算毛坯的头部相对尺寸越大,则金属
需要在头部的聚集量越多;若锻件的相对长度越
长,则金属需要流动的距离也越大;如果锻件大,

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