将坯料加热后放在上、下锻模的模腔内,施加外力,锻模模膛内的金属坯料在一次或多次承受冲击力或压力作用下,在模膛所限制的空间内产生塑性变形,被迫流动成型,从而获得与模膛形状相同的锻件,这种锻造方法称为模锻。典型模锻件如图2-16所示。加热好的坯料直接放在下模的模腔内,然后上、下模在分模面上进行锻打,直至上、下模在分模面上近乎接触为止。切去锻件周围的飞边,即得到所需要的锻件。
图2-16 典型模锻件
模锻设备有模锻锤、平锻机、曲柄压力机、摩擦压力机、模锻水压机等多种,其中模锻锤应用最广泛。
模锻锤的砧座比自由锻的砧座大得多,而且砧座与锤身连成一个封闭的整体,锤头与导轨之间的配合也比自由锻精密,锤头的运动精度高,锤击时能保证上、下模对准。
模锻时上模和下模分别安装在锤头下端和砧座上的燕尾槽内,用楔形铁对准和紧固。图2-17所示为单模膛模锻工作示意图。
图2-17 单模膛模锻工作示意图
1—砧座;2,4,8—楔铁;3—模座;5—下模;6,10—坯料;7—上模;9—锤头;
11—带飞边的锻件;12—切下的飞边;13—成形锻件
锻模由模具钢加工制成,具有较高的热硬性、耐磨性和耐冲击性能。模膛内与分模面垂直的面都有5°~10°的斜度,称为模锻斜度,其作用是便利锻件出模;所有面与面之间的交角都要做成圆角,以利于金属充满模膛及防止由于应力集中使模膛开裂。
为了防止锻件尺寸不足及上下锻模冲撞,以及有利于坯料充满模膛,模锻件除考虑烧损量及冲孔损失外,还应使坯料的体积稍大于锻件。模膛的边缘也加工出容纳多余金属的飞边槽,在锻造过程中,多余的金属即存留在飞边槽内,锻后再用切边模将飞边切除。
同样,带孔的锻件不可能将孔直接锻出,而是留有一定厚度的冲孔连皮。锻后再将连皮冲除。(www.daowen.com)
模锻的优点:
①模锻件尺寸相对精确,加工余量小。
②生产率高,金属变形是在模膛内进行的,锻件成形快。
③可以锻出形状比较复杂的锻件。
④操作简单,易于实现机械化和自动化生产。
模锻的缺点:
①坯料整体变形,变形抗力较大。
②模锻所需要的设备吨位较大,故锻件的质量通常受到设备吨位的限制,一般只能生产150kg以下的中小型锻件。
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