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技術資料

機械行業預鍛模膛設計

發布時間:2016-10-27

  某些形狀復雜的鍛件,在終鍛時很容易產生折疊和充不滿等各種缺陷,這些缺陷都是由于終鍛時金屬不合理的變形流動引起的。這時可以采用預鍛模膛。

  預鍛模瞠以終鍛模膛(或熱鍛圖)為基礎設計。采用預鍛的目的不同,則設計結果也不同:如果采用預鍛的目的主要是避免缺陷,則預鍛模膛的形狀尺寸與終鍛模膛相比,在容易產生缺陷的部位相差較大;如果目的主要是減少終鍛模膛的磨損,則預鍛模膛的形狀尺寸與終鍛模膛相近。

 1.避免缺陷的預鍛對策

  (1)帶高筋的鍛件 帶高筋的鍛件在終鍛時,在筋部充填阻力大,常產生充不滿(圖4-29)。為使筋部充滿,設計終鍛模膛時,一般采取措施:將筋部放在上模;增大過渡處的圓角半徑R,減小金屬流入筋部的阻力;加大橋口(b/h-e)值,迫使金屬向筋部流動。但是這些措施的效能是有一定限度的:圓角半徑R過大,要增大機械加工量;橋口阻力過大,上、下模不能打靠,甚至可能造成橋口被打塌等。這時,預鍛模膛可以按圖4-30設計。

  預鍛模膛的模鍛斜度與終鍛模膛相同;預鍛模膛的筋的高度略小于終鍛模膛相應部位的高度:7一(0.8~0.9);筋的頂部寬度相同,即B'=B。于是筋的底部寬度將是C'為了減小金屬流動阻力,可適當加大底部的圓角半徑r'。

  可見,在預鍛時就已經成形出筋部的上半部分,筋部的上半部分只是向上平移,與模壁之間不接觸膛,并且可以避免轉角處產生折疊。預鍛后的毛坯放到終鍛模膛中終鍛時, 而無摩擦阻力,能夠順利地充滿筋部模。

  (2)工字截面的鍛件工字截面的鍛件(例如各種連桿鍛件)在終鍛時,最容易產生表層移動折疊。要根據筋高矗與筋寬6的關系,采取適當的預鍛方法。

  當h小于2b時,采用梯形截面預鍛模膛,模膛寬度B'=B-(2~3)mm。高度矗7按照預鍛模膛截面積等于終鍛模膛加飛邊截面積的條件來確定,如圖4-31所示。

  當B≥26時,采用駝峰形截面預鍛模膛,模膛寬度B'=B - (1~2)mm。高度^7的確定方法是:先假定預鍛模膛為梯形截面,按照預鍛模膛截面積等于終鍛模膛加飛邊截面積的條

  H -H'求解后,用圓弧線作出預鍛模膛的形狀,從而得到h,值。件,求出H',然后按用作圖法求h7時,應注意使中間腹板部分減小的面積f2與凸筋部分增大的面積相等。

  一種紡錘形截面預鍛模膛的設計方法如圖4-33所示,仍是使預鍛模膛截面積等于終鍛模膛加飛邊截面積,但預鍛模膛的寬度Bi比終鍛模膛的相應寬度B大:Bi=B+(10~20)mm,然后作圓弧使面積Fi一(1. 0~1.1)F。令Bi大于B的目的是:毛坯覆蓋終鍛模膛有余,使終鍛時首先產生飛邊,在飛邊橋口部分形成較大的阻力,迫使中心部分的金屬以擠入的形式充填筋部,并且充填筋部以后極少剩余,最后僅少量金屬流向飛邊槽。這種方法能夠避免產生表層移動折疊,同時也方便了模膛制造。

  (3)叉形鍛件叉形鍛件終鍛時,常在內端角處充不滿(圖4-34)。設想將毛坯直接進行紡錘形截面預鍛模膛終鍛時,金屬的變形流動情況如圖4-35所示:金屬先橫向水平外流,與模壁接觸后,部分金屬再轉向內角處流動,內角處是最后充填到的地方;特別是在內端角處,金屬除沿橫向流入模膛外,還有很大一部分沿軸向流人飛邊槽,于是造成內端角處金屬量不足而充不滿。

  為避免這種缺陷,在終鍛前采用預鍛。在預鍛模膛中設置劈料臺,將叉形處金屬劈開擠向兩側,沿橫向流入叉部型腔內,這樣,終鍛時就會改善金屬的流動情況,保證內端角處充滿。

  (4)帶枝芽的鍛件帶枝芽鍛件終鍛時,容易在枝芽處充 圖4-35叉類鍛件金屬的變形流動不滿,原因是枝芽處金屬量不足。因此,預鍛時應在該處聚集足夠的金屬量。為便于金屬流入枝芽處,預鍛模膛的枝芽形狀可簡化,與枝芽接處的圓角半徑適當增大,必要時可在分模面上設阻尼溝,加大預鍛時金屬流向飛邊的阻力。

 2.預鍛模膛設計一般原則

  ①盡可能使預鍛后的毛坯在終鍛時能以鐓粗方式成形,因此,預鍛模膛的高度應比終鍛模膛相應部位的高度大2~5mm,寬度小1~2mm。另外,預鍛模膛不設飛邊槽,所以預鍛模膛的橫截面積應稍大于終鍛模膛。

  ②預鍛模膛各拐角處(橫截面內的、水平面上的)的圓角半徑一般都比終鍛模膛大,目的是減小金屬流動阻力,防止產生折疊。預鍛模膛的鉗口與終鍛模膛相同。

  ③鍛模圖上,預鍛模膛一般只標注與終鍛模膛不同的尺寸,并在鍛模技術條件中注明:預鍛模膛未注尺寸處按照終鍛模膛制造。但是,如果預鍛模膛的形狀尺寸與終鍛模膛有較大、較多的差異,應畫出預鍛的熱鍛件圖。

  本公司主要生產精密鍛件精密鍛壓及相關模鍛產品,詳見本公司網站:http://www.2739294.live

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