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多向模鍛的模具結構和設計

作者: 來源: 日期:2017/12/27 9:43:51 人氣:1029
多向模鍛是在多向模鍛液壓機上,利用多分模面的組合鍛模,使加熱的毛坯在壓機一次行程作用下,獲得無毛邊、無模鍛斜度(或很小)的形狀複雜的多向孔穴鍛件的一種專用工藝。
  多向模鍛液壓機除具有普通模鍛液壓機的垂直工作缸外,還裝有2個或4個水平工作缸,並在橫樑或活動橫樑的中心裝有一個穿孔工作缸這樣,多向模鍛液壓機共有4個或6個獨立滑塊,可以單獨或聯合動作,因此,可在相互垂直的方向對毛坯加壓,即在壓機上實現垂直分模、水平分模、垂直與水平聯合分模等方式的多向模鍛。
  1多向模鍛的模具結構多向模鍛的模具結構具有下列形式。
  1.1水平分模模具結構水平分模模具的分模面與水平面平行,模具中的鍛件成形主要靠水平工作柱塞的兩向擠壓,2塊凹模分別用楔形壓板螺釘固定在上、下模座上,2個水平沖頭分別裝在液壓機的2個水平柱塞的夾座上,其對中由沖頭導向部分和上、下模閉合的導柱、導套來保證。
  1.2垂直分模模具結構垂直分模模具的分模面與水平面垂直,鍛件的成形主要靠液壓機的垂直柱塞向下擠壓,兩個水平推桿的一端裝在水平工作缸的柱塞夾座上,另一端用銷釘與凹模連接,推動兩半凹模在底板上運動,使模具開合,並依靠底板中心的定位塊定位,使沖頭與凹模型腔中心一致兩半凹模應有導銷,以防止錯模。
  1.3聯合分模模具結構模具有垂直分模面和水平分模面即為聯合分模,它由左右兩塊下凹模組成垂直分模,並與上凹模組成水平分模,構成垂直與水平聯合分模結構在上凹模的遵介016船956一蘸喝匾諒恕主要4向為為工業rights邸中心開有一個為沖頭進行擠壓的導向孔。
  1.4特殊結構模具此外,根據鍛件形狀和設備條件,還可設計特殊結構形式的模具。特殊結構模具是指採用水平分模、垂直分模和聯合分模結構都不能滿足鍛件成形需要,或用於彌補設備功能不足而設計的模具。
  上述4種多向模具結構中,水平分模結構是應用最多的一種,鍛件兩端具有深孔時多採用水平分模結構。
  鍛件一端有深孔時可採用水平分模,也可採用垂直分模假如鍛件尺寸較大,需要較大的合模力時,宜採用水平分模這是由於多向模鍛液壓機垂直工作缸壓力一般大於水平工作缸的壓力,可獲得較大的合模力。當鍛件需要有3塊或4塊凹模在一個平面上開合時,一般採用垂直分模,也可採用叉形特殊結構。
  正因為多向模鍛的模具具有多個分模面,多向模鍛才可鍛出其它各類鍛壓方式無法或較難生產的形狀複雜的鍛件。
  2.3.1導向的基本形式凹模導向的第一種形式,是當鍛件變形終了時,多餘金屬將沿直徑方向產生橫向毛刺,這種毛刺清理比較困難,應盡量避免凹模導向的另一個形式,是當有多餘金屬時,將流向直徑外圓周,產生縱向毛刺,較易於清理,故多採用之2.3.2沖頭與凹模間的間隙沖頭與凹模部分要有一定間隙影響間隙的主要因素有:水平工作缸的同心度,凹模高度及工作台高度上的精確程度,活動橫樑的變形量及模具彈性變形量,沖頭安裝中的錯移量等。設計時要綜合考慮。
  2.4深孔鍛件凹模的設計深孔鍛件,沖頭從深孔中拔出時需要一定的拔模力,這時要考慮拔出沖頭時鍛件可能會變形。因此,設計時鍛件與型腔之間要有足夠的承剪面,這樣,沖頭拔出時,鍛件就不會拉斷或變形。
  2.5沖頭設計2多向模鍛模具設計要點沖頭的形狀應根據鍛件的內孔形狀而定,沖頭工作多向模鍛模具設計要滿足零件形狀的要求,保證獲得質量合格的鍛件。因此,在設計模具時,要注意以下所述問題2.1型腔位置(1)在安排型腔位置時,要注意張模力的中心往往不等於模具型腔幾何形狀的中心,注意使型腔的張模力中心接近合模力中心,以免造成局部張模而產生飛刺(2)型腔的布置要有利於鍛件的成形,尤其對非對稱的、形狀複雜的凸台或枝芽狀的多向鍛件更為重要2.2模具導向裝置定位與定中心對於保證多向模鍛件尺寸精度特別重要。為了使凹模運動具有良好的導向性,確保組合后互相對準中心,一方面模具配合面的設計要能使其起定位作用,同時還必須在模具上設置導向部分,以防止錯模一般採用圓柱形導銷,將導銷以熱壓配合壓入一塊模具,另一塊模具上加工出導向孔(或用導套壓入導向孔),它們之間的間隙為0.5mm―般模具需設置2個導銷。當模具是由3塊凹模組合時,可採用導銷為圓柱形,與它配合的是一個導槽的導向形式。
  2.3凹模導向凹模導向的設計要有足夠長的導孔,以保證水平沖頭在模鍛過程中有一定的同心度沖頭工作部分的尺寸參數可按下列各式計算選定(見):鍛件內徑;-線性冷縮係數;A―鍛件內徑上的公差。
  1.模柄2上固定板3.上凸模4.右定位板5.左定位塊6下凸模7.彈簧8下固定板10.下模座3.1工序間關鍵尺寸的確定由於本零件要經過多道工序成形,為了便於後續工序將成形芯子插入已成形的工件內部,還有為了成形后能使芯子比較輕鬆地從工件內拔出,所以必須使前道工序成形后的張開寬度尺寸大於下道工序的半成品張開寬度即:b,>>辦3,詳見3.2熱處理前面已經提到該零件彎曲變形程度很大,外形很容易開裂為此,必須在成形前,首先將切斷的圓鋼坯料在彎曲成形部位進行局部低溫退火處理,使其消除冷拉時的內應力,提高塑性變形能力,從而避免炸裂現象但也不要採用整體高溫退火,因整體高溫退火很容易產生氧化皮,從而影響電鍍后的表面美觀。實際生產是因地制宜,採用焦碳爐在進氣口用小型鼓風機通入空氣以增加供氧量提高火力,再在爐火口放置一塊鑽有若干個C25mm~(:B0mm的網孔鐵板,將坯料要成形部位擺放在網孔處,短時間烘焙幾分鐘即可。這樣做節約了高頻電爐投資及電力能源,使生產設備簡單,準備周期短,見效快,轉產也快,降低了產品成本4結論通過以上工藝方法和模具,經大量生產驗證,成形效果十分滿意,鍍鉻后的產品外形非常美觀,完全達到了出口產品的要求,為企業創造了外匯收入,提高了經濟效益。
  (上接第29頁)2.6推桿設計在垂直分模結構中,推動凹模的水平推桿剛度不足時,推桿易變形,對合模不利,有可能產生飛刺。要使壓模效果好,鍛件不產生飛刺,推動凹模的水平推桿一定要設計得有足夠的剛度。
  2.7模具材料多向模鍛液壓機工作速度較慢,模具與熱鍛件接觸時間較長,溫度高,反覆經受冷與熱的交替作用,表面容易產生疲勞裂紋,而且以擠壓變形為主,模具的磨損較嚴重,因此,要求沖頭和凹模材料具有較高的硬度和耐熱性,較好的紅硬性,耐冷熱疲勞性和導熱性等。

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