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    天天贵阳麻将仁怀:专业提供机械设备精密锻造,精密船舶配件锻件,精密锻压,机械模锻加工等

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    技术资料

    精密模锻的模具设计

    发布时间:2018-9-5
      1.模具结构类型
      按凹模结构形式可以分为三类:整体凹模式模具、组合凹模式模具和可分凹模式模具。
      如图1所示为整体凹模式模具,用于锤上打麻将,利用锁扣作为上、下模的导向。整体凹模式模具制造简单,适用于单位变形力不大的锻件。
      如图2所示为中温反挤压模,采用三层组合凹模结构。为了获得尺寸精度高的挤压件,模具中设置有加热器8,也可以通过压缩空气冷却模具,使其工作温度控制在规定的范围内。为了提高挤压件的表面质量,利用卸料板2和凹模顶块7刮刷冲头1和凹模3上的润滑剂残渣。组合凹模是精密模锻中常用的模具结构,其特点是采用预应力圈,使凹模能承受较高的单位压力。
      如图3所示为在液压机或螺旋压力机上,热挤压钛合金台阶轴的可分凹模式挤压模。两个三棱柱形的半凹模(7和8)通过销轴9与推杆2铰接,推杆2固定在压力机的顶出器上。两半凹模安置在凹模座1中,支承面间的角度为30。。利用过渡圈5把冲头6固定在冲头固定器4中。利用支承环雪作凹模顶起时的支承或作为冲头工作行程的限位。挤压锻件时,由于模具的弹性变形,在凹模分模面间会出现薄毛刺??煞职寄S糜谛枰礁鲆陨?br /> 面成形的、形状复杂的锻件。
      导向装置和顶出机构一般与普通模锻的模具结构相同,但导向精度要求更高些。
      
      图1 整体凹模式无飞边锻?!?              图2 可分凹模式挤压模
        1-上模;2-下模             1-凹模座;2-推杆;3-支承环;4-冲头固定器;
                              5-渡圈;6-冲头;7-左凹模;8-右凹模;9-销轴
      2.模膛尺寸
      在普通热模锻中,终锻模膛尺寸按热锻件图确定。由于仅考虑了锻件的冷却收缩,而不考虑其他因素,所以锻件的精度较低。对于精密模锻件,应考虑各种因素的影响来合理确定模膛尺寸。如图3所示的锻模,模膛尺寸可按下式确定,然后通过试锻加以修正。
      (1)模膛型腔直径(mm)
      式中 D件——锻件相应外径的公称尺寸(mm);
      口件——毛坯的线膨胀系数,℃ ;
      t件——终锻时锻件温度,℃;
      a?!>卟牧系南吲蛘拖凳?,℃;
      t?!>吖ぷ魑露?,℃;
      AD弹——模锻时模膛直径D的弹性变形绝对值,mm。
      (2)模膛冲头(冲孔凸台)直径(mm)
      
      图3 模膛尺寸简图
      d件——锻件孔的公称直径(ram);
      d弹——模锻时冲头直径d的弹性变形值,当直径d变大时,Ad弹为负值,当直径d减小时,△d弹为正值,mm。
      关于模膛的磨损等因素,可在锻件公差中考虑。
      3.模膛的尺寸精度和表面粗糙度
      根据锻件的精度和表面粗糙度确定。打麻将的精度要求高,则模膛制造精度要求更高,模具制造的难度也更大。一般来说,对中小型锻模和形状不太复杂的模膛,可按IT7级(温锻)和IT8~9级(热锻)精度制造;对大型锻模和形状复杂的模膛,可按IT8~9级(温锻)和IT10~12级(热锻)精度制造。模膛的表面粗糙度应考虑加工的可能性,重要部位应在R。=0.4um,一般部位应为R。=3.2~1.6pm。
      4.模具的强度、刚度以及润滑
      闭式模锻时,当毛坯充满模膛后,多余的能量主要由模具和设备所吸收。当多余能量较大时,模具常因应力过大而破坏。为防止锻模破裂,在设计模具时,一方面应提高模具本身的强度;另一方面应尽可能减小多余能量的不良影响。例如在模具上设置挤出间隙,使毛坯成形后还有少量金属可以从孔隙中挤出,从而吸收多余的能量;或者是采用承击面来承受多余打击能量,还可以保证锻件高度准确。
      模具的刚度影响锻件尺寸精度。影响模具刚度的主要因素是模具结构、模膛位置和模具材料等。模具结构应力求简单。整体模的刚度较好,采用组合模时应避免构件间有游隙和较大的弹性变形。模膛位置应力求模膛中心与滑块(或锤杆)中心一致,减小由于偏心力矩造成锻件高度和水平尺寸的偏差。模具材料应选用硬度高、弹性模量大的材料。
      常用的润滑剂(质量分数)如下。
      (I)热锻
     ?、偈?机油50% 喷涂于模具和热毛坯上,适用于钢锻件。
     ?、赯nSO。49.5%与KCI 50.5%共熔物+K。CrO。2.3% 喷涂于模具上,适用钛合金锻件。
     ?、刍?5%+石墨粉5% 喷涂于热毛坯上,适用于铜和黄铜锻件。
     ?、芑?松香+石墨40% 喷涂于热毛坯和模具上,适用于铝、镁及其合金锻件。
      
      图4 圆锥齿轮锻件图
      (2)温锻
     ?、?00~400℃温锻,碳素钢采用磷酸盐处理,使毛坯表面形成多孔的磷酸盐结晶层来吸收润滑剂,并在毛坯变形过程中逐步挤出,克服毛坯与模具间的黏着现象。不锈钢采用草酸盐或镀铜处理。润滑剂采用二硫化钼或石墨,喷涂于毛坯上。400~700℃温锻,处理方法相同,但是加热要迅速;润滑剂采用石墨或水剂石墨,喷涂于毛坯和模具上。
     ?、?00~850℃温锻,不需表面预处理,润滑剂采用石墨或水剂石墨,喷涂于毛坯和模具上。
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