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热模锻工艺及模具设计-初向光

作者:众彩网 来源:本站原创 日期:2020-10-23 06:12 点击: 

  热模锻工艺及模具设计-初向光_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。 热模锻成形及模具设计 __主要热模锻压力机上锻造 编制: 初向光 SGMDYPT-FF 2009.04 课程主要内容: 一.热模锻般工艺特点 -热模锻齿轮毛坯生产工艺流程 -四工步

  热模锻成形及模具设计 __主要热模锻压力机上锻造 编制: 初向光 SGMDYPT-FF 2009.04 课程主要内容: 一.热模锻般工艺特点 -热模锻齿轮毛坯生产工艺流程 -四工步锻压成型工艺特点 二. 热模锻模具设计 -闭式模锻模具设计(以齿坯为例) -开式模锻模具设计(以连杆为例) SGMDYPT-FF 2009.04 一.热模锻一般工艺特点 (和锤上模锻相比) - 压机滑块行程固定,载荷为静压力,锻件精度高,能较 好控制锻件高度公差;但不便于进行制坯. - 大尺寸工作台面,可多工位布局,如:镦粗/预锻/终锻 /冲孔;模具结构复杂,初次投资大. - 设备有顶料机构, 实现自动化生产,生产效率高 - 模具模块可按工步单独设计/制造/安装,调整/更换/ 维修方便. - 热模锻压力机因各个工位金属流动变形量不同,产 生变形抗力不同,各个工位变形所需要的设备压力也不 同;在实际生产中压力机负载工作状况总是存在偏载现 象 SGMDYPT-FF 2009.04 1.DYPT热模锻齿轮毛坯生产工艺流程 钢棒剪切下料 *:端面角度/毛刺 中频感应棒料加热 *:温度 四工步锻压成型 *:尺寸/表面质量 等温退火热处理 *:温度曲线/金相组织 抛丸处理 *:表面氧化皮残留物 质量检验 *:尺寸/表面质量 SGMDYPT-FF 2009.04 2.四工步锻压成型工艺 1).DYPT齿轮毛坯锻造模式为:多工位级进/闭式/热/模锻 自动 上料 镦粗 制坯 预锻 成型 终锻 成型 毛坯 冲孔 *:锻造坯料由送料同步器(T/F)实现在各工位间顺序进级。 SGMDYPT-FF 2009.04 2).四工步锻压成型工艺 - 设计思路 锻造工艺设计一般思路: 合理机加工余量 &模锻斜度 冷态锻 件图设计 缩比 热态锻 件图设计 变形量(高 / 瘦 ) 可靠定位 镦粗比 选 减少钢棒的 镦粗制坯 圆周定位 材 规格(直径) 预锻成型 毛坯设计 SGMDYPT-FF 2009.04 2.1)四工步锻压成型工艺 - 终锻成型 终锻成型工艺要点: 1. 缩比(热收缩率): 高温锻件尺寸的热收缩率多采用 1.0-1.5%; 2. 模锻: 多采用内孔3~5°,外周1-3°; 3. 锻件外形尺寸: 考虑后续冲孔工序对局部尺寸的 变形影响,调整局部缩比。 4. 冲孔连皮设计: 基于金属流动、锻打压力和模具 寿命等因素考虑,厚度多采用710mm 该尺寸考虑冲孔影响 一档从动齿轮 终锻成型工步示意图 SGMDYPT-FF 2009.04 2.2)四工步锻压成型工艺 - 预锻成型 预锻成型工艺要点: 1. 直径:便于预锻件放置于终锻模腔内,单 边间隙0.8-1.2mm为易。 2. 高度:目前热模锻齿轮终锻多采用类似镦 粗的方式,高度降低,直径增加,为利于 终锻金属较易流动,多采用预锻件高度较 终锻件高1.5-2.5mm为易。 3. 圆周/内孔 圆弧过渡: 预锻件在此部位成形太好(充满),终锻时 金属不易流动,易形成折叠,预锻件该部 位多采用大圆弧过渡,内孔处多增加凸出 高度。 4. 连皮:厚度多比终锻成型厚度高2mm以上, 以利于内孔上边缘终锻成型 5. 锻件上小的凸部与凹坑,预锻工步进行简 化不做或转化为圆滑形状. 此等部位易 大圆弧过渡 放大 一档从动齿轮 预锻成型工步示意图 内孔部位 放大部位 高度差 2-3mm SGMDYPT-FF 2009.04 2.3)四工步锻压成型工艺 - 镦粗制坯 镦粗制坯设计要点: 使坯料高度减小,横截面积增加,用于 圆饼类锻件制坯, 1. 去除棒料表面氧化皮, 2. 镦粗后坯料直径与锻件接近,利于 后续成型过程中充满模腔 *: 镦粗时,坯料内部变形抗力分布不均, 坯料两端因温度下降较内部快,变形抗力 大,较坯料中间处金属变形困难. 镦粗后毛坯多为鼓形形状.端面直径 尺寸增加主要靠侧表面的金属翻上去 模具下压, 坯料产生变 形抗力 SGMDYPT-FF 2009.04 2.4)镦粗制坯 易出现问题: 镦粗后坯料理论为圆饼状坯料,实际生 产坯料不一定是完整的圆形; 原因分析: 1.棒料剪切后,端面有斜度,锻造生产 以料径(剪切端面)为定位,容易造成 材料镦粗后偏向一边,使材料分布不 均匀, 2.镦粗过程中,坯料侧面金属向上流动 变形不均匀,产生变形抗力不均. 易产生影响: 导致后续锻件一边充不满,一边毛刺过 高的情况出现。 模具下压,坯 料产生变形抗 力不均匀 图b SGMDYPT-FF 2009.04 二.模具结构设计(闭式) - 预锻模腔 1.预锻模腔: 预锻模腔改善金属在终锻模腔内的成 形条件,尽可能减少变形量使金属易 于充满终锻模腔,可以改善终锻模具 使用寿命并尽可能减少压力偏载; 2.设计要点: 2.1模锻角度: 复杂形状模锻斜度,预锻比终锻斜度 大1-2°,右上图示 2.2封闭模腔容积: 预锻模腔容积较终锻模腔大10-20%, 预锻模腔过渡处多为较大R,预锻毛坯 外圆周和内孔边缘以成型圆鼓状为好, 预锻毛坯不要求充满模腔。 如右下图示 预锻模腔 终锻模腔 基准尺寸相同 或预锻比终锻单边小 此部位多 不充满 SGMDYPT-FF 2009.04 二.模具结构设计(闭式) - 预锻模腔 2.3镦粗坯料定位: 由于镦粗坯料端面圆角与侧面多为大 圆弧过渡,坯料定位于下模接近坯料 直径的凹腔内,如图示区域; 2.4镦粗坯料放置: 坯料由送料同步器夹持到达位置后, 坯料与模具成型面多有一定高度差, 坯料放置与成型后顶出,需要保证其 运动过程中的平稳性; 多采用浮动下模结构,利用浮动顶出 机构来接、送坯料,有利于运动平稳 性和坯料定位准确。 镦粗圆饼状坯料 落入本区域 下模浮 动顶出 SGMDYPT-FF 2009.04 二.模具结构设计(闭式) - 预锻模腔 设计要点: 2.5预防终锻成型时产

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