平锻机上模锻.doc

《平锻机上模锻.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《平锻机上模锻.doc（86页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第11章平锻机上模锻第11章平锻机上模锻平锻机上模锻是模型锻造中的主要生产方式之一 在汽车、拖拉机及轴承的制造中以及在国防工业中应 用相当广泛。§ 11.1 概述一、平锻机上模锻的工艺特点1、平锻机上模锻的优缺点模锻锤的锤头、热模锻压力机的滑块都是上、下往 复运动的，但它们的装模空间高度有限，因此，不能 锻造很长的锻件。如果长锻件仅局部镦粗，而其较长 的杆部不须变形，则可将棒料水平放置在平锻机上， 以局部变形的方式锻出粗大部分。平锻机有两个工作部分，即主滑块和夹紧滑块。其 中，主滑块作水平运动，而夹紧滑块的运动方向随平 锻机种类而变。垂直分模平锻机的夹紧滑块作水平运 动，水平分模平锻

2、机的夹紧滑块作上、下运动。装于平锻机主滑块上的模具称为凸模（或冲头）， 于夹紧滑块上的模具称为活动凹模，另一半凹模固定 在机身上，因此称为固定凹模。所以，平锻模有两个 分模面，一个在冲头和凹模之间，另一个在两块凹模 之间。平锻工艺的实质就是用可分的凹模将坯料的一部分 夹紧，而用冲头将坯料的另一部分镦粗、成形和冲孔， 最后锻出锻件。在平锻机上不仅能锻出局部粗大的长杆件，而且可 以锻出带盲孔的短轴类锻件，还可以对坯料进行卡细、 切断、弯曲与压扁等工序，同时还能用管坯模锻。因 此，在平锻机上可以模锻形状复杂的锻件。（1）平锻机上模锻的优点在平锻机上模锻与其它设备上模锻相比具有以下优 占： 八、1）能

3、锻造热模锻压力机和模锻锤所不能锻造的具 有通孔或长杆类锻件。2）因为大部分采用闭式模锻没有飞边，在凹模中 成形的锻件外壁不需要模锻斜度，并能直接锻出通孔 因此能节约大量金属，如图11.1所示。违皮 余罠4>6U 420100（a）锤模锻件（b）平锻件图11.1平锻机模锻时节约金属的实例3）对于形状简单、重量不大的锻件，可用长棒料 进行多件模锻，可以节省下料工时和减轻劳动量。4）平锻机结构刚性好，工作时振动小，滑块行程 准确，行程不变，锻件精度高。5）便于采用电感应加热和机械传送装置，使坯料 自动地在模槽内移动，容易实现机械化和自动化操作， 改善劳动条件。6）平锻时冲击力小，设备基础小，厂

4、房造价低；同时平锻时振动和噪音小，劳动条件较好。7）易于和模锻锤、热模锻压力机进行联合模锻。（2）平锻机上模锻的缺点平锻机上模锻存在以下缺点：1）平锻机造价高，设备投资较高。2）平锻时氧化皮不易清除，平锻前需清除氧化皮 或采用少无氧化加热。3）要求棒料尺寸精确，否则将产生难以清除的毛 刺或不能夹紧棒料。4）对非回转体、中心不对称锻件，较难锻造，适 应性较差。5）锻造同类大小的零件，平锻机生产效率比模锻 锤要低。6）平锻孔类锻件时，剩余料头较多，应该考虑充 分利用，否则会使材料消耗大。2、垂直分模和水平分模平锻工艺的比较在水平分模平锻机上，两块凹模的分模面是水平 的。由于水平分模平锻机在设备结构

5、上的特点，反映 在模锻工艺和操作上有如下特点：（1）垂直分模平锻机的夹紧力大约是主滑块镦锻 力的2530%，而水平分模平锻机的夹紧力是镦锻力 的1.01.3倍。由于夹紧力大，可以提高锻件精度， 可利用夹紧滑块作为模锻变形机构， 扩大了应用范围（2）机床刚度大，有些水平分模平锻机采用了夹 紧连杆，夹紧时机身封闭，对提高锻件精度有利。（3）设有凹模夹紧度的调节装置，调整迅速方便(4) 模锻时，坯料沿水平方向传送，较易实现机 械化和自动化。(5) 不易清除落在凹模上的氧化皮，因此坯料加 热质量要高。(6) 安装和调整模具不如在垂直分模平锻机上方 便。二、锻件的分类锻件的外形是锻件分类的依据。因为外形

6、直接决 定了模锻工艺的特点，为了便于平锻工艺和模具设计， 将锻件分成四类，见表11-1。表11-1锻件的分类分类局部镦 粗类锻 件孔类锻 件平锻件实例管类锻件锤上模锻制坯+平锻机上模锻成形的锻件联合锻 造锻件平锻机上制坯+锤上模锻成形的锻件平锻机上制坯+扩孔机上成形的锻件三、锻件图的制订平锻件图的制订也同样与锤上模锻相同。包括分 模面的选择，加工余量和公差的确定，模锻斜度的选 择，圆角半径的确定等。只是在选择这些参数时应该 考虑到这种模锻设备的特点。1、分模面的选择开式平锻，如图11.2所示，产生横向飞边，需要 采用切边工序。闭式平锻，如图11.3所示，产生纵向飞边，不需 要切边工序；如果飞边

7、过大，可用粗磨机打磨，较小 飞边不影响加工。对于采用后挡板定位的局部镦粗类锻件，因棒料 尺寸精度会影响变形部分金属体积，因此大多采用开 式平锻，分模面的位置应设在锻件最大轮廓处。图11.2开式平锻图11.3闭式平锻图11.4所示的分模方式是将飞边设在锻件最大轮 廓的前端面。其优点是凸模结构简单，凸模和凹模的 错移不会反映在锻件上，对非回转体锻件还可以简化 模具的调整工作；但是缺点是在切边时容易拉出纵向 毛刺。1凹模 2凸模 3毛刺 4锻件图11.4分模面设在锻件最大轮廓前端面图11.5所示的分模方式是将飞边设在锻件最大轮 廓中间。其优点是便于检查凸模与凹模的错移，切飞 边后可获得良好质量的锻件

8、。1凹模 2凸模 3飞边 4锻件图11.5分模面设在锻件最大轮廓中间图11.6所示的分模方式是将飞边设在锻件最大轮 廓的后端，这样，由于锻件在凸模内成形，锻件内外 径同心度好，没有凹模分模面毛刺。1凹模 2凸模 3毛刺 4锻件图11.6分模面设在锻件最大轮廓后端面2、余量和公差的确定根据零件外形尺寸和设备吨位按表11-2选取。使用此表时，应根据下列情况作适当修正。(1 )零件加工表面粗糙度参数Ra 0.8 m时，增加余 量0.5mm ； Ra 12.5 m时，可减少余量 0.5mm。(2)对局部镦粗类锻件，杆部采用粗(精)磨加 工时，仅须留磨加工量 0.50.75mm，这时可选用冷 拔钢，且杆

9、部台肩应增加余块。表11-2锻件余量和公差(mm)-e/11丿余块/t5H,Hr严 L(c)设备规格V 315045006300800016000K1250020000)尺寸DHDHDHDH1.51.252.01.752.0余量1.751.52.25-2.5 12 253.53 22.01.753.02.755正1.01.01.5彳偏1O1.01.01.51.5偏1.51.752.02.52.5公差1.52.03.0差负0.51.01.0偏0.50.50.51.01.01.01.01.51.51.5差1.01.51.5 1注：1、表中所列值为单边余量；2、孔和凹挡的尺寸，其公差取偏差相反的符号

10、3、模锻斜度的选择平锻件模锻斜度的选取主要根据平锻的成形方 法。（1）在凹模中成形的带凹档锻件，需给予外斜度和内斜度，如图11.7（a）所示。夕卜斜度 一般取3°内斜度可按表11-3选取。（2）在凸模中成形的带凹档锻件，需给予外斜度，如图11.7（b）所示；其值可按表11-4选取。（3）内孔斜度，如图11.7（a）所示，可按表11-5选取。4、圆角半径锻件上的外圆角半径r，如图11.7（a）所示， 按下式计算：(mm)H方向的余量 D方向的余量r a2式中：a为零件边缘倒棱或圆角半径值（mm）锻件上的内圆角半径R，按下式计算： r 0.2C 1.0（ mm）式中：c （ mm）见图

11、11.7（a）所示。通过计算的R和r值，一般应圆整为整数值(a)在凹模中成形的带凹档锻件(b)在凸模中成形的锻件图11.7模锻斜度表11-3锻件内斜度C(mm)< 1010202030(°577101012注：尺寸C见图11.7所示。表11-4锻件外斜度丫H dV 1.01.05.0> 5.0(°0.250.51.0表11-5锻件内孔斜度H dV 1.01.05.0> 5.0(°0.25 0.50.51.01.01.55、锻件允许形状偏差值为了保证锻件质量，在技术条件中要定出锻件的形 状偏差值。634§ 11.2 平锻机上模锻的变形工步

12、一、平锻工步分类在平锻机上可进行的工步有局部镦粗（积聚）、 成形、冲孔、穿孔、切断、切边及特种工步（在凹模 中压扁、拔长、弯曲）。平锻工步设计就是根据锻件 最后成形的需要，设计合理的变形工步，绘出相应的 工步图，供模具设计使用。二、局部镦粗类锻件的工步设计1、局部镦粗原则平锻机上局部镦粗时，坯料在一部分被夹紧的情 况下发生局部变形。为了获得良好的顶镦锻件，应遵 守下列规则。（1）局部镦粗第一规则局部镦粗第一规则如图11.8所示。在理想的状态下， 即坯料端面平整且垂直于坯料轴线时，顶镦部分的长 度Lo和直径Do之比 * 3.0时，可以在平锻机一次行程Do中自由镦粗到任意尺寸而不产生纵向弯曲。但是

13、在生产条件下，坯料端面既不平整且与轴线也不垂直，所 以，坯料变形部分的长径比的允许值不大于2.5。这称为局部镦粗第一规则。如果坯料变形部分的长径比2.5，则必须在凹模或凸模的型腔内制坯（积聚），以免因纵向弯曲而产生 折纹。（a）无折叠L>2,5D.（b）有折叠图11.8局部镦粗第一规则（2）局部镦粗第二规则当在凹模内积聚时（如图11.9所示），凹模孔径d凹 般控制在1.25 1.5 Do之间，同时必须限制坯料伸出凹模型 腔的自由端的长度A。其中A应满足如下条件：1）当 D凹 1.5D。时，A Do ；2）当D凹 1.25Do 时，A 1.5Do。这称为局部镦粗第二规则。在凹模中积聚时，易

14、在端面产生纵向毛刺，影响锻 件表面质量，所以目前很少采用。（3）局部镦粗第三规则由DkA在凸模的锥形模腔中积聚时（如图11.10所示）， 于变形体积是一定的，选用的锥形模腔的大头直径 越大，在顶镦开始时，坯料露在凸、凹模之外的部分 就越长。为了进行正常的局部镦粗而不产生弯曲折叠， 当锥体小头直径dK do时，应满足：ALLo图11.9局部镦粗第二规则1）当 Dk 1.5do 时，A 2.Odo ；2）当 Dk 1.25do 时，A 3.Odo。 这称为局部镦粗第三规则。凸模内积聚是平锻机上局部镦粗的常用方法。模膛尺寸。在具体情况下，为了保证顶镦顺利进行， 在锥形模膛内积聚时应符合下列条件（其中

15、符号见图11.10所 示）：或:do3.08.0 4式中：称为锥体的大头系数，其值为:1.73.式中:牛1.01.2称为锥体的小头系数; do苧为镦粗坯料的长径比。doii.ii所小。线和为了简化计算，已经将上述公式制成如图 的图表。图中的折线abc是根据具体条件绘制的限制线 使用该图时，根据不同的值和值，找到相应的曲 和横坐标，就可以求出所需的 值和 值；再根据、 值就可以计算锥形模膛的尺寸，即：dK do(mm)Dk do(mm)l dodo(mm)第一次积聚后是否需要第二次积聚，可以用以下 方法判断：先求出第一次积聚后锥体的平均直径d平i( mm)用d平i代替do，用Li代替L,求出长径

16、比若2 2.5，则不再进行锥形积聚，可直接顶镦(3)(i)到任意形状；否则需要第二次积聚。第三次及以后各 次积聚的判断和设计构成依次类推。图11.11锥形顶镦模膛设计图锥形顶镦模膛设计还须注意以下几点：（1）在积聚次数较多时，小头系数取较小值，有时采用二级锥度模膛，以增大顶镦的稳定性，如图 11.12所示。就21.06 1.08 1.04 1.06 1.02 1.04。K1K2K3对于较深的顶镦模膛，须考虑一定长度的调(b)预锻(a)积聚凸凹模图11.12二级锥度、可调式积聚(2) 在积聚时，为防止因毛坯直径的偏差而挤出 毛刺，应考虑顶镦模膛的不充满系数K，将锥体体积放 大，选择如下：第一道第

17、二道第三道(3)节量，如图11.12所示。(3) 在进行多次积聚时，各工步尺寸应取与限制 线abc相近的值，可以得到比较满意的积聚效果。、孔类锻件的工步设计孔类模锻件通常采用的平锻工步是积聚、冲孔、终 锻、穿孔和切心轴，如图11.13所示。其中基本变形工 步是积聚和冲孔。（c）终锻（d）穿孔（e）切心轴图11.13孔类锻件的典型平锻工步制定孔类锻件的平锻工艺时，要首先确定终锻成形， 并在此基础上确定冲孔次数、冲孔尺寸及坯料尺寸。1、终锻成形设计终锻成形时只能得到带冲孔芯料的不通孔锻件， 经下一步冲穿后才能得到通孔锻件。冲孔芯料（连皮） 不能太厚，否则冲孔费力，冲头寿命短；当模锻件支 承面较小时

18、，还会引起模锻件底面变形。若芯料太薄 则终锻成形冲头回程时，可能将芯料拉断而将模锻件 带走。合适的冲孔芯料尺寸，应该使最后一次冲孔力 大于终锻成形的卸件力，小于模锻件支承面的压皱变 形力。生产中的冲孔连皮尺寸按下列经验公式确定：11.14 （a）所示：（mm）（mm）（mm）（mm）冲头锥角常用60? 75?、（1）尖冲头冲孔尖冲头冲孔，如图L K1dCR1R2系数&可按表0.5L0.2d0.4d11-6选取 90? 110? 120?等oHaLI(a)尖冲头冲孔(b)平冲头冲孔图11.14终锻(冲孔)成形形状旦 d0.40.8>1.2K0.20.40.5表11-6系数Ki尖冲头

19、冲孔的冲孔力小，锻件壁厚均匀，但是冲 穿力大、冲头寿命短。适用于H 1.0的深孔类环形锻件 d（2）平冲头冲孔平冲头冲孔，如图11.14（ b）所示：L 2 8 mmR1 0.8 1.8 d（ mm）R2 0.1 0.15 d（ mm）平冲头冲孔时，需要较大的终锻变形力，且易造 成锻件冲孔的壁厚差；但是冲穿省力，穿孔质量好， 冲头寿命长。平冲头冲孔适用于4 !.0的深孔类环形锻件。d2、冲孔次数的确定5d。生产中，平锻机一次行程的冲孔深度常取为1.01. 若一次冲孔深度过大，坯料和冲头容易弯曲和冲偏； 另外也可能因冲孔变形功过大使飞轮转速急剧降低， 如图11.15所示。所以，对深孔锻件，必须多

20、次冲孔。图11.15冲孔过程中冲孔力与行程的关系曲线冲孔次数取决于锻件终锻成形的孔深与冲孔直径的 比值，按表11-7选取表11-7确定冲孔次数表冲孔深度 与冲孔直 径的比值V 1.51.53.03.05.0冲孔次数1233、预锻成形设计孔类锻件的预锻成形设计，一般指冲孔成形工步前 的毛坯形状设计。但对于深孔件，由于须多次冲孔， 预锻设计中也包括了预冲孔的设计。预锻的目的是改善终锻成形时金属的流动条件，使 得易于充满，避免冲孔偏斜和其他缺陷的产生。（1）预锻工步设计的要点1）在锻件轴线方向，预锻成形应给终锻成形留 有5.015.0mm的压缩量，使得终锻成形时尽量以镦 粗变形为主，利于充满。2）为

21、了准备以后冲孔，在预锻成形毛坯的前端面 上制出一块直径比孔径稍大的平面。3）预锻成形的某个部位的外径应该等于或接近终锻成形在该处的外径，使毛坯冲孔时能收到终锻成形 凹模的限制，不易冲歪4）冲孔时，如果金属在冲子的作用下仅仅发生径向分流，而无明显的轴向流动，将使冲孔力降低，有 利于锻件充满。所以，在某些部位，应尽量使须预锻 成形的直径等于终锻成形在该处的计算毛坯直径d计，如图11.16所示，此处：4计=J D 锻一d 锻(mm)如B图11.16平锻件计算毛坯图5) 预锻成形时应考虑一定的不充满系数，以防长 生产生横向或纵向毛刺，终锻时压入锻件形成折叠。(2)浅孔厚壁锻件的预锻成形工步设计浅孔厚壁

22、锻件，如图11.17所示。这类锻件高度比较 矮，孔径小而孔壁较厚，-H 1.5。不必预冲孔，只须在d锻终锻成形时一次冲出。其预锻成形设计为：1)大头做在尾部，其直径：D锻D锻(mm)或：D锻 D锻 1 2 mm8 10 mm其宽度:a 5 20mm其高度：H H 10 15 mm2）不充满系数K 1.11.2。3）其余尺寸在满足上述条件后按体积不变求出35(a)图11.17浅孔厚壁锻件(3) 浅孔薄壁锻件的预锻成形工步设计(b)图11.18浅孔薄壁锻件浅孔薄壁锻件，如图11.18所示。这类锻件高度比较 矮，其预锻成形设计为:1）大头设在前端，其直径：D锻 D锻 0 2 mmd锻 d锻810 m

23、m其宽度：a 5.0 20.0mm其高度：H H 8 15 mm2）不充满系数K 1.11.2。3）其他尺寸在满足上述条件后按体积不变求出（4）深孔薄壁锻件的预锻成形工步设计 深孔薄壁锻件，如图11.19所示。L川10-15VH2(c)图11.19深孔薄壁锻件这类锻件孔较深，须冲孔；孔壁较薄，所以计算直 径小，如果预锻成形毛坯直径过大，终锻成形冲孔时 多余的金属将被迫反流去充满模膛的其他部位；预锻 成形毛坯较长，终锻成形的冲头也较长，所以冲孔时 不稳定，容易冲偏。其预锻成形设计为：1）在前端和尾部各设一个大头，直径为：D锻D锻D锻°2 mm以增加毛坯在冲孔时的稳定性。2）在中腰部位尽

24、量保证:2(mm )以防金属倒流。3）其高度方向尺寸为：H 2 H 5 10 mmH1 H25 10 mm每次冲孔斜度保持不变。（5）深孔厚壁锻件的预锻成形工步设计 深孔厚壁锻件，如图11.20所示。(b)I _ c _ IH越p)pl（C）图11.20深孔厚壁锻件其预锻成形设计为：1）在前端大头，直径为：D锻 D锻 0 2 mm d锻 d锻 8 10 mm2）在中腰部位尽量保证：D 2锻2 D2锻2 d锻（mm2）3）尾部法兰：D锻 1 D 锻 1（ mm）在预锻成形时应使尾部法兰充满，否则靠终锻成形 是很难将其充满的。其他尺寸H1、H2、 和 的计算与深孔薄壁锻件相 同。4、原始坯料尺寸的

25、确定（1）坯料体积的确定1）根据锻件图设计终锻时的热锻件图，包括确定 冲孔深度与冲头的型式。2）如果用开式模锻，设计横向飞边。3）按终锻时的热锻件图计算锻件体积 V锻,包括飞 边、冲孔芯料及锻件尺寸正公差之半。4）计入火耗坯料体积为:V坯1V锻（2）选择坯料直径的原则(mm3)1 ）局部镦粗类锻件的坯料直径等于杆部直径。2）孔类锻件的坯料直径按下列原则选取： 、最好使坯料直径d坯等于锻件孔径d锻（见图11.17所示），从而省去卡细后切料芯工步。 、尽量防止冲孔时金属倒流，为此应使d坯d计最小 、坯料的长径比宁89时，才可能以四道工d坯步成形，否则就要加大坯料直径。 、采用前挡板定位时，要求坯料

26、伸出凹模的长 度大于15mm，否则应减小坯料直径。 、浅孔薄壁类锻件的坯料直径小于锻件孔径， 才能保证足够的压缩量及锻件表面质量。综合以上情况，建议：、在一 1.01.2时，尽量采用d坯d锻，d锻d坯 0.82 1.0 d计。pl、在于山1.2时，为减少工步，应取d坯d锻。在d锻此情况下，坯料要进行卡细。d计最小d锻1.0时，为防止金属倒流，应取d坯d锻在此情况下，坯料要进行扩径（3）坯料长度的确定4d坯(mm)四、管坯顶镦工艺特点在平锻机上可以进行管坯局部镦粗。对于加粗管坯外径而内径保持不变的锻件，当冲头 导向部分的长度Lh在变形开始前即超过凹模中粗大部 分的长度Lb时，若使外径加大到D1，

27、再到D2 （如图11.21 所示），应遵循以下规则：（1 ）当牛3.0时，允许一次顶镦到任意外径而不 产生弯曲；（2）当¥ 3.0时，必须在模膛内顶镦，模膛尺寸 应满足如下条件才不致产生折纹：t11.25 1.50t茧 1.25 1.501(a)(b)顶镦1(c)顶镦2图11.21管坯顶镦事件证明，顶镦时因管壁失稳产生的纵向弯曲方向 向外，因此管坯镦粗是限制外径。若外径不变，靠缩 小内径而增加管壁厚度，则不易产生折纹，因而可以 提高一次顶镦的¥比值，而不受上述规则(2)的限制 因此在管坯多次顶镦时，可先缩小内径，外径保持不 变，增加管壁厚度，下一工步再扩大内径，到达所需 尺

28、寸，由此减少顶镦次数。管坯镦粗一般在凹模中进行。由于管坯难于夹紧， 同时为了保证冲头导向，坯料前端不应伸出凹模之外 所以常用后挡板定位。§ 11.3 平锻机上的锻模设计 一、模膛设计特点1、终锻模膛设计如图11.22终锻模膛的形状和尺寸取决于热锻件图， 所示。_ S | . L -（c）开式平锻（用后挡板定位）图11.22终锻模膛设计L0甘（1）凹模直径1）闭式平锻闭式平锻时，取：D凹D锻（mm）2）开式平锻开式平锻，用前挡板定位时，由于定料较准，飞边 较小，取：D凹 D锻 2 2.5 C（ mm）式中：C为飞边宽度（mm），见表11-8。表11-8飞边尺寸（mm）D锻V 20208

29、080160160260260360C588121216162020 25t1.21.52.53.54.01.52.53.54.54.5开式平锻，用后挡板定位时，由于定料欠准，飞边 可能较大，所以取：D凹 D锻 2.5 3.0 C（ mm）（2）凸模直径凸模直径，取：D凸 D凹 2（ mm）式中：为凸、凹模间的间隙（mm），见表11-9c表11-9凸、凹模间隙（mm）平锻 机公2250450063009000120001600020000称力500031508000100012500(KN)00.20.250.30.350.40.50.75(3) 凸模长度按凸、凹模封闭长度计算确定。闭式平锻时

30、，凸模 长度保证锻件厚度；开式平锻时，凸模长度保证飞边 厚度t o2、预锻模膛设计预锻模膛的形状和尺寸按预锻工步图设计，设计方 案可参考终锻模膛。3、积聚模膛设计积聚模膛设计应遵循以下原则：(1) 设计依据是积聚工步图的锥体尺寸 Dk、dK、 Lk，如图11.23所示。< 1 -占j 秒Pr ,® 曰'(a)顶锻锥体(c)工作完毕状态图11.23积聚工步凸、凹模结构(2) 凸模在工作时不应撞击凹模，应该在模具封 闭时二者保持一定的顶面间隙2，见表11-100表11-10凸模与凹模的顶面间隙2平锻机公 称力(KN )2 (mm)第一次 积聚第一次 积聚第一 次积 聚120

31、0079563800057435000353222503 4.522(3) 凸模外径D凸应保证凸模强度，按下式计算:D凸 Dk 0.2 Dk Lk 5(mm)(4) 凹模直径D凹按下式计算：D 凹 D 凸 2 i(mm)式中：i为凸、凹模之间的径向间隙(mm)，见表11-11表11-11凸模与凹模的径向间隙1平锻机公 称力(KN )1 (mm)第一次 积聚第一次 积聚第一 次积 聚125000.70.60.4800090000.60.50.4450063000.60.40.3225031500.50.40.3(5) 积聚开始时，凸模进入凹模导程1525mm , 可增加积聚的稳定性。（6）在凸模

32、模膛底部开出气孔。（7）为储存平锻脱落的氧化皮，以免被压入锻件 形成凹坑，在凹模模膛内开设有氧化皮槽，其尺寸为：a 20 30mm 30° 60°4、夹紧模膛设计夹紧模膛有两种形式，一种为平滑式夹紧模膛，另 一种为带筋条式夹紧模膛。（1）平滑式夹紧模膛平滑式夹紧模膛制造简单，因为在锻件杆部没有压 痕，所以用于杆部质量要求高的锻件，锻造时一般使 用后挡板。平滑式夹紧模膛的长度L用下式计算：L k d°（ mm）式中：K为系数，见表11-12；d°为坯料直径（mm ）。表11-12系数k值坯料直 径do（mm）101920283048506570951001

33、30)K9553.83.32.82.7-3.83.32.82.52.4 1模膛的横截面呈椭圆形，是由两个偏心 的圆弧组成 的， 值取决于坯料直径d°，见表11-13。(2)带筋条式夹紧模膛带筋条式夹紧模膛，如图11.24所示，适用于平锻孔 类锻件或对杆部要求不高的杆类锻件。由于筋条的作 用，模膛的夹紧长度可以缩短，减少料头损失。但是， 模膛内不带筋条部分的截面仍然为椭圆形。5、扩径模膛设计扩径模膛，如图11.25所示，用于平锻孔径比坯料直 径大的孔类锻件。扩径后的毛坯直径do比锻件孔径d锻 稍小，以便穿孔时冲掉料芯。按下式计算：do d 锻 °5( mm)6、卡细模膛设计卡

34、细模膛，如图11.26所示，用于孔径比坯料直径小 的锻件。如果应用卡细工步，为了避免金属流入分模 面之间，每次卡细的变形量不能大于坯料直径的5%(从圆形卡细到圆形)。如果所需的变形量过大，可分 为多次椭圆f圆形卡细，每卡细一次之后须将坯料转 动90°卡细次数可查表11-14。每次卡细的变形量应 合理分配。表11-13平滑式夹紧模膛其他尺寸(mm)坯 料 直 径 d°10192028303840485058606570758085C)0950.20.30.40.50.60.70.80.91.0Ri333456688R211.51.522.5333.53.5LA-A筋条形式IB

35、-BB-B图11.24带筋条式夹紧模膛图11.25扩径模膛M图11.26卡细模膛表11-14卡细次数do d锻V1.561.56 2.5>2.5卡 细 次 数234注：d0为坯料直径，d锻为锻件孔径。7、切断模膛设计当用一根坯料锻造多个短杆类锻件时，终锻之后须在切断模膛中将锻件从坯料上剪掉，如图11.27所小如果锻造孔类零件时坯料被卡细，料芯和坯料直径相 差较大时，可用切断模膛将废芯料切掉，如图11.28所示，以免镦锻下一个锻件时产生折纹。1231 锻件2 固定刀片3固定凹模4长坯料5活动刀片6活动凹模7 夹紧块图11.27锻件切断模膛1废料芯 2固定凹模 3固定刀片 4长坯料 5活动刀

36、片 6活动凹模图11.28穿孔后废料芯切断模膛固定刀片装在固定凹模上，活动刀片装在活动凹模 上。当用来剪断锻件时，如图11.27所示，在活动凹模 上还装有压紧块，在剪切之前靠弹簧的力量压紧锻件， 以防切歪。刀片形状如图11.29所示。3°勺斜度保证刃口的锋 利，注意装配时不要将刀片装反。(a)固定刀片3(b)活动刀片图11.29刀片形状8穿孔模膛设计穿孔模膛的凹模刃口部分有两种形式：一种用于冲 掉卡细的料芯，另一种用于冲掉扩径(或直径和坯料 直径相等)的料芯。冲头和凹模刃口的尺寸取决于锻件孔径d锻，如图11.30所示，按下式计算:d1 d05 10 mmd2 D锻 1 x（ mm）d

37、3 D 锻 2 x（mm）d4 d 锻（mm）d51.01 d 锻 0.2mmd6 d01.5 3.0 mmd7 d5 8mmd8进入凹模中的冲头最大外径（mm）d9 d810 20 mmh1 h锻 1 y（mm）h2 h锻210 15 mmh3 20mms 20 - 30mma 5mmb 35 - 45mm由此可见，径向间隙不大，所以装模时应注意避免 冲头和凹模相撞。模具闭合时，冲头应进入凹模刃口1015mm，以保证冲掉料芯。凹模刃口前端的空腔供容纳锻件用，其径向尺寸应计入锻件尺寸正公差，轴向尺寸应保证锻件容易放入 和掉出模膛，又要防止穿孔时将锻件压塌。此空腔的 前端设有刮料板，当冲头退回时

38、可以卸下锻件。图11.30穿孔模膛9、切边模膛设计开式平锻必须有切边工步，通常在平锻模切边模膛 内进行。切边模膛的形状与尺寸如图11.31所示。凹模刃口的尺寸和形状与锻件外轮廓一致，凸模刃口则按凹模刃口轮廓均匀缩小，二者之间保持径向间隙2。 值按表11-15选取。inAi>202/（ 3-5）卉图11.31切边模膛表11-15切边凸、凹模刃口的双向间隙（mm）D锻V 303080> 800.40.60.8切边模膛各部分的计算公式如下:d1L锻3C 5mmd4D锻(mm)d3d4(mm)d2d31 - 2 mmd5d48 10 mmd61.02d0 1mmh24 5t(mm)h3h锻

39、10 15 mm二、平锻模结构设计特点平锻模是由凸模（冲头）和凹模组成。凹模又分 成左、右或上、下两块，分别用于垂直分模或水平分 模平锻机。1、平锻模的总体结构（1）垂直分模平锻机的模具结构垂直分模平锻机的模具结构如图11.32所示，一般由冲头夹持器1、冲头2、凹模4和后挡板3组成1冲头夹持器 2凸模 3后挡板 4 凹模图11.32垂直分模平锻机模具结构锻造工步所需的冲头装于冲头夹持器上，夹持器 装于平锻机上主滑块的凹座内。左凹模（活动凹模）装于平锻机的夹紧滑块上， 工作时向右凹模靠拢或分离；右凹模（固定凹模）装 于机身右边的支承座上，工作时固定不动。变形工步在模具上一般由上到下按顺序排列，偶 而有变动。终锻工步放在下面，并且靠近曲轴轴线所 在的水平面夹持器和凹模上各工位之间的中心距靠模具机加 工精度保证，工作时不能调整。后挡板用来控制锻件杆部的长度，它可以装在模 具上，也可以装在机身上。至于前挡板，它设在机身 上，用来控制镦锻金属的体积，一般在一根坯料锻造 多个锻件时使用。(2)水平分模平锻机的模具结构水平分模平锻机的模具结构如图11.33所示，它与