锻造工艺规程
模锻是指利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。金属材料通过 模 具锻造变形而得到 的 工件或毛坯 称为模锻件。
按所用设备不同 , 模锻可分为锤上模锻、曲柄压力机上模锻、摩擦压力机上模锻等。 下图为锤上模锻。锻模由上锻模和 下锻模两部分组成 , 分别安装在锤头和模垫上 , 工作时上锻模随锤头一起上下运动。上模向下扣合时 , 对模膛中的坯料进行冲击 , 使之充满整个模膛 , 从而得到所需锻件。
按模膛在锻模中的个数 , 锻模分为单膛锻模和多膛锻摸 。
1. 单膛锻模 单膛锻模的结构如图所示。
(l) 锻模圆角 为便于金属在模膛内流动及增加锻模强度 , 模膛内所有拐角都必须是圆角。
(2) 锻模斜度 为便于锻件从模膛内取出,模膛内在垂直于拔模方向上的壁必须有斜度，其中锻件的内壁斜角要比外壁斜角稍大。
(3)飞边槽 为了获得尺寸完整、轮廓清晰的锻件，必须使用金属充满整个模膛，故坯料体积常常大于模膛空积。为了容纳坯料充满模膛后的多余金属，模膛周围须开设飞边槽。若无飞边槽 ,锻模易损坏。
(4) 冲孔连皮 对于具有通孔的模锻件,由于不可能依靠模膛内的上下冲芯将金属压透,模锻件的孔内总有一层冲孔连皮，因此，在设计上下冲芯的高度中，不能使其在合模时上下接触。 模锻后留下的冲孔连皮在其后的冲孔工序中去除。
(5) 收缩量 模膛尺寸要比锻件大一个收缩量。
2. 多膛锻模的结构 有些锻件形状复杂，不能一步模锻成形，须分工步模锻，将多工步模膛安排在一个锻模内，便成为多膛锻模，如图所示。 一般的多膛锻模含有:
(1) 拔长模膛 用它来减小坯料某部分的横截面积，以增加该部分的长度。
(2) 滚压模膛 用它来减小坯料某部分的横截面积，以增大另一部分的横截面积，使其按模锻件的形状来分布。
(3) 弯曲模膛 使坯料弯曲。
(4) 预锻模膛 使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，为终锻作准备。
(5) 终锻模膛 使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸，它的结构要求与单膛锻模相同。
３、 锤上模锻的特点和应用
锤上模锻与自由锻、胎模锻比较，有如下优点 :
(1) 生产率高。
(2) 表面质量高，加工余量小， 余块少甚至没有，尺寸准确，锻件公差比自由锻小2/3～3/4，可节省大量金属材料和机械加工工时。
3) 操作简单，劳动强度比自由锻和胎模锻都低。
锤上模锻的主要缺点是:模锻件的重量受到一般模锻设备能力的限制，大多在7OKg以下；锻模的制造周期长、成本高；模锻设备的投资费用比自由锻大。 模锻用于生产大批量锻件。
（三） 胎模锻
【胎模锻】是在自由锻设备上使用可移动模具 (胎模)生产模锻件的一种锻造方法。在生产中、小型锻件时，广泛采用自由锻制坯、胎模锻成形的工艺方法。
1、胎模的种类 根据胎模的结构特点，胎模可分为摔子、扣模、套模和合模四种。
（ 1） 摔子
【摔子】是用于锻造回转体或对称锻件的一种简单胎模。 它有整形和制坯之分。下图a是锻造圆形断面时用的光摔和锻造台阶轴时用的型摔结构简图。
（ 2）扣模
【扣模】是相当于锤锻模成形模膛作用的胎模，多用于简单非回转体轴类锻件局部或整体的成形。扣模一般由上下扣组成，或者只有下扣而上扣由上砧代替 (如上图b) 。
在扣模中锻造时 , 坯料不翻转。 扣形后将坯料翻转 90 o , 再用上下砧平整锻件的侧面。
(3) 套模
【套模】一般由套筒及上下模垫组成。 它有开式套模和闭式套模两种。 最简单的开式套模只有下模 (套模)，上模由上砧代替。上图c是有模垫的开式套模，其模垫的作用是使坯料的下端面成形。闭式套模是由模套和上下模垫组成的，也可只有上模垫，如上图d。它与开式套模的不同之处 , 在于上 砧 的打击力是通过上模垫作用于坯料上的 , 坯料在模膛内成形 , 一般不产生飞边或毛刺。闭式套模主要 用于有凸台和凹坑的回转体锻件 , 也可用于非回转体锻件。
(4) 合模
【合模】由上模、下模和导向装置组成，如上图e 。在上、下 模的分模面上 , 环绕模膛开有飞边槽 , 锻造时多余的金属被挤入飞边槽中。锻件成形后须将飞边切除。合模锻多用于非回转体类且形状比较复杂的锻件 , 如连杆、叉形锻件。
与前述几种胎模锻相比 , 合模锻生产的 锻件的精度和生产率都比较高 , 但是模具制造也比较复杂 , 所需锻锤的吨位也比较大。
2. 胎模锻的特点和应用
胎模锻与自由锻相比有如下优点 :
（ 1) 由于坯料在模膛内成形，所以锻件尺寸比较精确，表面比较光洁，流线组织的分布比较合理，所以质量较高。
（ 2） 由于锻件形状由模膛控制，所以坯料成形较快，生产率比自由锻高1～5倍。
（ 3） 胎模锻能锻出形状比较复杂的锻件。
（ 4）余块少，因而加工余量较小，既可节省金属材料，又能减少机加工工时。
胎模锻也有一些缺点 : 需要吨位较大的锻锤；只能生产小型锻件；胎模的使用寿命较低；工作时一般要靠人力搬动胎模，因而劳动强度较大。胎模锻用于生产中、小批量的锻件。 |
