锻模设计含实例

凸凹棋固定板、卸料饭、推件块等的材料选用45钢。

工作时.条料由卸料饭4 上面送人。

没有导料销。

依靠目测来定位。

上棋下行卸料板4与推件块15压紧板料，然后凸凹模3与落料凹模5完成落料工作，同时端部呈锥形的翻孔凸模7进行冲穿孔。

上模继续下行，工件在推件块的压紧状态下进行翻孔。

当翻孔结束时，翻孔凸模与凸凹模进行挤切修边。

上模回升时，由卸料板及推件块完成卸料，挤切修边废料从凸凹模孔口内落下，至此整个冲压工序完毕。

6.2.5、落料、冲孔、翻边成形复合模工件名称:防尘盖生产批量:大批童材料:10钢 厚度t = 0 . 3mm工件简图:如图6-27所示6.2.5.1冲压件的工艺性分析该工件是KZI-4.5角接触球轴承中的防尘盖，加工该工件需内孔翻边和浅拉深起伏。

一般冲制这种工件采用落料、冲孔和翻边成形两道工序来完成。

这种加工工艺中存在下两个主要问题:①落料在翻边成形之前，直径为"ф98.9mm 的凸缘容易在钱拉深后变得周边不齐;②在第二道工序中，操作者须将手放入模具内，不安全。

因为该工件是轴对称件，材料厚度仅为0. 3mm ，冲裁性能较好。

为了减少工序数，经对该工件进行详细分析并查阅有关资料后，可采用如图6-29所示复合模一次压制成形。

该工艺特点是首先进行冲孔，在翻遍成形，最后落料。

采用这种方法加工的工件外观平整、毛刺小、产品质量较高，而且大大提高了生产效率，也解决了操作者将手放入模具内的不安全问题。

6.2.5.2 主要工艺参数计算1.毛坯的尺寸计算（1）毛坯翻边预制孔直径d 0 由式（5-16）可计算出预制孔直径。

d 0 =D-2( H-0.43r-0.72t )D ——翻边直径（按中线计）（mm ）H ——翻边高度（mm ），H=3.5mmr ——竖边与凸缘的圆角半径（mm ）,r =0.5mmt ——料厚（mm ）， t = 0.3mm 。

D =87.7mm+0.3mm = 88mm则 d 0 =88mm - 2×(3.5-0.43×0.5-0.72×0.3)mm =81.55mm(2) 毛坯的直径D 0 按等面积原则，用解析法求该工件的毛坯直径 .D 0 。

常啮合齿轮锻件锻模设计案例一、常啮合齿轮零件图：零件材料为18CrMnTi二、制定锻件图根据零件图制定锻件图1、确定分型面位置常啮合齿轮的高径比为H/D=55/178=0.31＜1，属短轴线类锻件，因此取径向分模，根据零件形状，分模面取在最大直径处1/2高度的位置。

2、公差和加工余量加工余量的确定与锻件形状的复杂程度、成品零件的精度要求，锻件的材质，模锻设备，工艺条件，热处理的变形量，校正的难易程度，机械加工的工序等许多因素有关。

因此在确定加工余量时通常要与加工部门协商。

为了将锻件的脱碳层和表面的细小裂纹去掉，必须留有一定的加工余量。

（1）锻件形状复杂程度：锻件形状复杂程度用锻件形状复杂系数S表示。

它是锻件质量m与锻件外廓包容体质量m1之比，即S=m/m1，锻件形状复杂系数分为4级：薄圆盘或法兰锻件当圆盘厚度和直径之比t/d≤0.2时，采用S4级。

（2）锻件的材质锻件的材质将影响锻件的公差和机械加工余量，锻件的材质的影响用锻件的材质系数M表示，常见金属材料的材质系数见下表（3）锻件的公差和机械加工余量与锻件的质量有关，可按零件图基本尺寸估算机械加工余量，绘制初步锻件图并估算锻件质量。

按估算的质量查表确定锻件的公差和机械加工余量，再修正锻件图。

估算锻件质量约为5.2Kg，外廓包容体体积为12.05Kg；零件材料为18CrMnTi，材质系数为M1，形状复杂系数为：S=m/m1=5.22/12.05=0.433式中：m—锻件质量；m1—锻件外廓包容体质量即复杂系数为二级；零件加工精度为一般加工精度，锻件在煤气加热炉中加热。

查手册可知，水平及高度方向的单边加工余量为2.0～2.5mm,取2mm ； 查下表，内孔单边加工余量为2mm 。

锻件内孔直径的机械加工单边余量孔径/mm孔深/mm＜6363～100100～140140～200200～280＜25 2.0 - - - - 25～40 2.0 2.6 40～63 2.0 2.6 3.0 63～100 2.5 3.0 3.0 4.0 100～160 2.6 3.0 3.4 4.0 4.6 160～2503.03.03.44.04.6零件尺寸加上加工余量得到锻件尺寸，径向尺寸：φ48-2X2→44, φ178+2X2→182，高度尺寸：55+2X2→59, 45+2X2→49，30+2X2→34由锻件尺寸查表可确定锻件各尺寸的公差：8.07.144+-φ，4.22.1182+-φ，0.25.049+-、1.27.059+-、0.25.034+-3、模锻斜度外模锻斜度与零件图上一致，取α=7°，内模锻斜度取β=10°4、圆角半径：（1）作用：使金属容易充满模膛，起模方便，保证锻件质量，减缓锻模外圆角磨损，延长模具使用寿命。

第六节、 锻模结构设计锻模设计的优劣对锻件质量、生产效率、劳动强度、锻模和锻锤的使用寿命以及锻模的加工制造都有直接的影响。

锻模结构设计任务主要是要解决生产一种锻件所采用的各工步模膛在模块上的合理布排，模膛之间和模膛至模块边缘的壁厚，模块尺寸、质量、纤维方向要求，以及平衡错移力的锁扣形式。

锻模有整体式和镶块式之分，镶块模是把容易磨损的终锻模膛或其中的一部分用优质模具钢制成镶块，依靠楔铁或热套方法安装在一般钢材制成的模块本体上。

镶块磨损后可以更新，有利于节约模具钢和缩短制模周期。

由于锻锤冲击载荷大、震动大，宜采用整体模。

1.1 模膛布排模锻一种锻件，往往要采用多个工步完成。

因此锻模分模面上的模膛布置要根据模膛数、各模膛的作用以及操作是否方便来确定，原则上应使模膛中心（模膛承受反作用力的合力点）与理论上的打击中心（燕尾中心线与键槽中心线的交点）重合，以使锤击力与锻件的反作用力处于同一垂直线上，从而减小锤杆承受的偏心力矩，有利于延长锤杆使用寿命，减小导轨的磨损和模块燕尾的偏心载荷，在保证应有的打击能量和锻模有足够强度的前提下，应尽量减少模块尺寸，这样，模块寿命长，锻件精度高。

根据采用的工步，模膛数量分三种情况讨论模膛布排问题。

1.1.1 只有终锻模膛（单模膛模锻）时的模膛布排单模膛模锻，应尽量时模膛中心与打击中心，甚至与模块中心（模块对角线的交点）重合。

这时打击力与反作用力的合力处在同一铅垂线上，不产生偏心力矩。

由于锻件种类多，而模膛中心又与锻件的形状有关，因此，不同形状的锻件，寻找模膛中心的方法各异。

1. 变形抗力对称均匀分布的锻件，模膛中心就是锻件在分模面上（包括毛边桥部）投影面积的重心。

2. 变形抗力分布不均匀的锻件，例如厚薄不等的叶片类锻件（图6-57），较薄的一侧温度下降快，变形抗力急剧上升，而且三向压应力状态较强。

，这时模膛中心应由锻件的形心向变形抗力较大的薄边移动。

3. 对于非对称的、形状不规则的锻件，可用理论力学介绍的方法求出该锻件的平面形心，或用吊线法求出面积重心，然后再考虑锻件厚薄引起的变形抗力的变化，最后确定模膛中心。

1、根据零件图设计锻件图、热锻件图零件车床拔叉它位于车床变速机构中，主要起换挡、使主轴回转远动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。

除半圆叉形部分以及大头部分的两个端面需要机械加工外，其他部分都不需要机械加工。

由于大头部分孔的直径过小，为简化其锻造工艺，将其填满金属，以待机械加工来完成孔的加工，在锻件图中不需要绘出。

1.1确定分模面的位置根据车床拔叉的形状，采用上下非对称直线分模，并将锻件大头部分放在上模，因为上模的充填性好，分模简图如图1所示。

图1分模简图1.2确定加工余量由初步造型得出锻件体积为2mm 230000d v mm =，其外轮廓包容体的体积为2287152103376b v mm =⨯⨯=，从而可初步得出锻件形状复杂系数300000.29103379d b v s v === 由锻件形状复杂系数查【1】表4-3得其形状复杂程度为较复杂系数，代号3s ，根据零件材料查资料【1】得其材质系数为1M ，由锻件的体积以及材料密度得出锻件的质量：3300007.85/235.50.241000d m v g cm g kg ρ=⨯=⨯=≈ 根据锻件质量m 、锻件形状复杂系数3s 、锻件的相关尺寸及零件表面粗糙度查【2】表4-3得出机械加工余量，半圆叉部分的机械加工余量查出为1.5 2.0，取最大值2.0mm ；大头部分的上下端面的机械加工余量同理取最大值2.0mm ；1.3确定拔模斜度该锻件为对称锻件，上下模型槽深度不相等，因而采用匹配拔模，根据锻件各部分高度与宽度之比值H/B ，以及长度与宽度的比值L/B 查【3】表5.28确定：、H/B=40/100 L/B=100/100=1 查【3】表5.28得拔模斜度为5。

为方便，拔模斜度全部采用5。

1.4确定公差根据材质系数1M 、形状复杂系数3s 、锻件质量m 以及锻件的相关尺寸查【2】表3-1-3，并且以同类中的最大公差为最后公差得：长度公差 2.41.23.6+- 宽度公差 1.90.92.8+- 高度公差 1.70.82.5+-错差公差 1.0 残留飞边公差 1.0根据材质系数1M 、形状复杂系数3s 、锻件质量m 以及锻件的相关尺寸查【2】表3-1-8，并且以最大公差为最后公差得： 厚度公差 1.70.82.5+- 查表【2】3-1-9得中心公差为0.3±1.5确定圆角半径锻件上的尺寸可以使金属容易充满模膛、起模方便和延长模具使用寿命，非加工部位的圆角半径。

加工实例某锻模零件的造型与加工下图所示为某锻模的零件图与3D造型图。

1.零件形状分析锻模的整体结构并不复杂，但型腔中的85°以及60°的斜面用普通除料的方法很难实现。

既然用普通的除料方法不能完成，就应该想到利用布尔运算-切割方法，将需除料部分填充做出型芯造型，再进行布尔运算切割。

而型芯造型方法就简单多了，利用拉升和修剪至曲面即可完成。

同样四周浅平面腔体也可用布尔运算-切割造型方法完成。

2.构建基本实体设置工作环境设置“视角（Gview）”为FRONT，“构图面（Cplane）”为FRONT，“工作深度Z”为0，“层别”为1。

绘制锻模外形曲线绘制100°斜边与R50圆角：单击，指定第一角点为原点，任意指定第二角点，接着将长宽值分别设置为340和80即可，单击确定或按键盘的ESC键完成矩形线框的绘制。

单击，在补正选项菜单中输入距离134mm，拾取矩形的下面一条边，选择上方为等距方向，生成距离为134mm的等距线，如图所示。

相同的等距方法，将生成的等距线向下偏移50mm，结果如图所示。

过偏移等距线中点作R=50mm的圆，结果如图所示。

过圆心作一条40°任意长度直线，结果如图所示。

用同样的方法过圆心作一条140°任意长度直线，结果如图所示。

将所得2条线利用单体补正偏移50mm，结果如图所示。

单击工具栏中的“修剪”按钮和“删除”按钮去掉不需要部分，如下图。

绘制R5工艺圆角，最后效果如图。

绘制浅平面腔体曲面：设置工作环境设置“视角（Gview）”为ISO，“构图面（TOP）”为FRONT，“工作深度Z”为0，“层别”为2。

绘制浅平面腔体外形曲线单击工具栏中的“平移”按钮分别向Y轴方向平移40，250。

结果如图。

单击将边缘线向内分别偏移18、15，结果如图分别画出235、255边缘构建曲面线框（加入R5工艺圆角），结果如图单击“绘图”命令选择将1、2号曲线分别转换成单段。