第四节 制坯工步的选择及模膛设计 一、圆饼类锻件制坯工步选择
圆饼类锻件一般使用镦粗制坯,形状复杂的宜用成形镦粗制坯。
制坯的目的是为了避免终锻时产生折叠,还兼有除去氧化皮从而提高锻件表面质量和提高锻件寿命的作用。
确定盘形锻件中间毛坯尺寸时,应选择适当的直径d和高度h,否则会影响锻件成形效果,还可能出现充填不满或产生环状裂纹。 例如:
锻造套环类锻件
d?d2?d32,即d2?d?d3
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对于齿轮类锻件,中间毛坯尺寸应视轮毂高度尺寸大小分两种情况确定: 1 轮毂较矮的锻件:D2?d?D1
2 轮毂较高的锻件:D2?d?(D2?D1)/2
3 对于轮毂高且有内孔的锻件:H1??H1;D1??D1;d?0?d0
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二、长轴类锻件制坯工步选择 1 长轴类锻件的制坯工步
长轴类锻件成形一般要采用拔长、滚挤、弯曲、卡压、成形等制坯工步,以及预锻、终锻和切断工步。 直长轴类锻件:拔长、滚挤、卡压、成形等。 弯曲类锻件:增加弯曲工步。 带枝芽的长轴件:增加成形工步。 叉形类锻件:增加预锻工步。
长轴类锻件制坯工步根据锻件轴向横截面积变化的特点,使毛坯在终锻前金属体积分布与锻件要求相一致来确定的。其中,拔长、滚挤、卡压三种制坯工步可用经验计算法即计算毛坯为基础,参照经验图表资料及具体生产情况定量地加以确定。
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2 计算毛坯
计算毛坯:长轴类锻件终锻前,最好将原毛坯沿轴向预制成各截面面积等于带飞边锻件的相应截面积的中间毛坯,以保证终锻时锻件各处充填饱满,且飞边均匀,从而节约金属,减轻锻模模膛磨损,按上述要求计算的毛坯称为计算毛坯。
计算毛坯包含锻件的主视图、计算毛坯截面图和直径图
作为计算毛坯的依据是,假定轴类锻件在模锻时属平面应变状态,因而计算毛坯的长度与锻件的长度相等,而轴向各截面面积应与锻件上相应截面面积与飞边截面面积之和相等,即
Ai计?Ai锻?2?Ai飞 ?充满系数,形状简单的锻件取0.3-0.5,形状复杂的取0.5-0.8,常取0.7。
计算毛坯的截面图和直径图具体作法步骤如下:7步
弯曲轴线类锻件,应先将轴线展开成直线,然后作计算毛坯图,对曲率半径较大的自由弯曲件,应从锻件图上厚度内侧1/3处作中性线使之展直。
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3 计算繁重系数
长轴类锻件终锻前,需要将等截面的原材料预制成计算毛坯的形状,因而要采用合适的制坯工步,如拔长、滚挤、卡压等,以便将杆部多余金属转移到头部,转移金属量的多少与下列繁重系数有关。
??dmaxd 金属流向头部的繁重系数; 均??L计d 金属沿轴向流动的繁重系数;
均K?d拐?dminL 计算毛坯的杆部锥度。
杆繁重系数代表了制坯时需转移金属量的多少、金属转移的难易程度。
长轴类锻件制坯工步选用表
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