模鍛件

模鍛件就是有模具的鍛造件，利用模具鍛出精度要求比較高，比較複雜的鍛件。

基本介紹

• 中文名：模鍛件
• 外文名：stamp work
• 定義：有模具的鍛造件
• 特點：精度要求比較高，比較複雜
• 合格要求：模鍛件圖上所規定的技術條件要求
• 分模面：鍛模的上、下模在鍛件上的分界面

特點

模鍛件的特點應該是針對於自由鍛來談才會好一點，自由鍛基本上不會有模具，只能鍛軸、環等極其簡單的東西，而模鍛就可以鍛出很多結構的產品，且可以控制產品的尺寸公差，減少車加工量。

模鍛件圖

模鍛件圖是鍛件圖的一種，也有人簡稱為鍛件圖或毛坯圖，除“鍛件圖”條中各項要求外，模鍛件圖繪製時由於本身特點還必須考慮：分模線位置；選定模鍛斜度、決定沖孔連皮的型式；鍛造工藝對鍛件纖維方向的影響；機械性能試棒的位置；印記、鋼號位置等。質量合格的鍛件還必須具備下列要求：按鍛造工藝規程鍛制的鍛件，其全部尺寸均應符合模鍛件圖上尺寸的要求，同時，必須滿足模鍛件圖上所規定的技術條件要求，如熱處理硬度、錯移量大小、毛邊痕大小、彎曲度、壁厚差、表面缺陷、除掉氧化皮及機械性能要求等。

曲軸鍛壓機用模鍛件圖：曲軸鍛壓機用模鍛件圖與制訂錘上模鍛件圖的規則基本相同，但有以下三條特殊考慮因素：（1）鍛壓機具有頂桿裝置，就可以立著鍛造帶長桿的鍛件（即桿的軸線與滑塊運動方向一致），以減少在分模面上鍛件的周界，並減少毛邊金屬的消耗；（2）鍛壓機上模鍛的鍛件，它的餘量的平均尺寸比錘上小30～50%，具體數字可查有關手冊確定；（3）如靠手鉗將鍛件從模槽中取出的話，模鍛斜度與錘上鍛件一樣確定，當採用頂桿將鍛件頂出時，模鍛斜度可顯著地減小，但也不能完全沒有，否則頂桿受負荷過大。

模鍛件分模面

分模面即鍛模的上模與下模在鍛件上的分界面，制定模鍛件圖時必須首先確定分模面，並考慮以下一些問題：（1）要保證鍛件能自由地沿錘擊方向從模槽中取出來。（2）分模的位置要儘量使模槽的深度最小和寬度最大，因為寬而淺的模槽是鐓粗的方式充滿的，狹而深的模槽是壓入的方式充滿的，後者金屬充滿要困難些，模槽磨損量相對要大些。（3）分模面應儘量使上下兩部分對稱。上下模的形狀儘可能一樣，避免使分模面選擇在端面上，以利於錯移時及時發現。（4）為簡化模子製造，分模面應儘量做成平面，而不是曲面，但第二類鍛件有時還必須選擇曲面分模。（5）鍛件較複雜部分儘量安排在上模內，因為上模內金屬容易充滿模槽。以上各項要綜合考慮，以達到正確而又合理地選擇分模面位置。

鍛模

模鍛時，使用的模具，稱為鍛模。從金屬開始變形到最終成形，都是利用鍛模的相應模膛進行的。鍛模分上下鍛模，分別安裝於錘頭和砧座上，藉助於燕尾和鍵槽的作用，防止鍛模脫出、鬆動、左右橫向移動，並用鍵塊、楔鐵將其緊固在錘頭燕尾槽內和砧座燕尾槽內，防止鍛模前後縱向移動。上下模用錘楔的偏斜方向是不同的，而鍵塊的小頭位於鍛模燕尾的鍵槽內，大頭位於錘頭或模座的燕尾槽的鍵槽內。鍛模在工作過程中不斷地承受衝擊力作用，所以鍛模工作前必須預熱到150～200℃左右，以免溫差產生的應力經重擊造成鍛模破裂，鍛模的型式有整體鍛模和鑲塊鍛模兩種，以前者居多，當模槽的個別部分（模槽的凸起部分）容易磨損時可把易損部分作成可拆換的鑲塊，組成局部鑲塊鍛模，鑲塊裝配一般採用熱壓及楔鐵緊固兩種方法，前者多適用於局部鑲塊裝配。為平衡曲面分模面產生的分力，在鍛模上設定平衡制動扣，防止鍛模錯移。鍛模製動扣（導軌或銷扣）有多種形式：圓形的、對角的、四角的等，在鍛模模槽靠近操作方向的一端留有鉗口，便於夾持毛坯用，夾鉗在工作時位於這個空間裡。為了便於鍛模安裝和調整，在鍛模的兩個相鄰側面靠近分模的地方刨去高為30～50毫米、深為5毫米的一段形成檢驗角。鍛模工作時要注意冷卻和潤滑，常見冷卻劑是壓縮空氣、食鹽飽和溶液、鋸末拌有少量冷水等。常見潤滑劑是食鹽水、鋸末以及炮油、二硫化鉬等。

模鍛件的公差和加工餘量

在模鍛過程中，由於坯料在高溫條件下產生表皮氧化、脫碳現象，導致鍛件表面質量不佳，甚至產生其他缺陷；由於坯料體積變化及終鍛溫度波動，使鍛件尺寸控制不定；由於鍛件出模的需要使鍛件側壁添加敷料；由於型槽磨損和上、下模難免的錯移現象，導致鍛件尺寸出現偏差等。所有這些原因使鍛件不僅應有機械加工餘量，而且還要規定適當的鍛件尺寸公差。

鍛件上需要機械加工的部位，都應給予加工餘量。此外，一些重要的承力件，要求100%取樣試驗或者為了檢驗與機械加工定位的需要，還應給予必須的工藝余塊。

鍛件的各種尺寸和公差餘量

在實際模鍛生產中，由於受到各種工藝因素的影響，鍛件的實際尺寸不可能與公稱尺寸相等，無論在高度方向還是水平方向尺寸都會有偏差，因此對鍛件規定允許有一定限度的偏差範圍。鍛件最大尺寸大於鍛件公稱尺寸的部分為正公差，鍛件最小尺寸小於鍛件公稱尺寸為負公差，如圖所示。

制訂鍛件的公差和加工餘量根據JB3834—85標準所規定的原則，應考慮下列因素：

1）公差等級：公差分為兩級，普通級公差是指按一般模鍛方法能達到的精度公差；精密級公差是有較高的尺寸精度，適用於精密鍛件。

2）鍛件質量：鍛件質量根據鍛件圖的名義尺寸進行計算，並按此質量查表確定公差和餘量。

3）鍛件形狀複雜係數：鍛件形狀複雜係數S是鍛件質量m_鍛與相應的鍛件外廓包容體的質量m_c的比值，即：S=m_鍛/m_c。

4）分模面形狀：分模面形狀分為兩類：一是平直分模面和對稱彎曲分模面；二是不對稱彎曲分模面。

5）鍛件材質係數：鍛件材質係數分為兩級：M₁和M₂。M₁是鋼的最高含碳量小於0.65%的碳鋼或合金元素最高總含量小於3.0%的合金鋼。M₂是鋼的最高含碳量大於或等於0.65%的碳鋼或合金元素最高總含量大於或等於3.0%的合金鋼。

6）零件的機加工精度：JB3834—85標準適用於零件的表面粗糙度大於R_a1.6。若表面粗糙度小於R_a1.6，其餘量應適當加大。

7）加熱條件：JB3834—85標準中的數值適用於油或煤氣（包括天然氣）加熱。若採用中頻感應加熱或接觸電加熱時，其公差等級和餘量值應提高一檔。採用煤加熱或二火加熱時，可適當增大公差和餘量。其增大數值由供需雙方協商確定。

8）尺寸公差：a—在一塊模具中的鍛件長度方向尺寸；b—在一塊模具中的鍛件寬度方向尺寸；c—在一塊模具中的鍛件高度方向尺寸；d—跨越分模面的厚度尺寸。

鍛件外形尺寸

鍛件的長度、寬度和高度公差是指在分模面一側同一塊模具上沿長度、寬度、高度方向的尺寸公差。厚度公差是指跨越分模面的厚度尺寸的公差。

9）直線度和平面度公差：鍛件的理論中心線與實際中心線之間的允許偏差值稱之為直線度公差。

鍛件的理論平面與實際平面的允許偏差值稱之為平面度公差。

鍛件非加工面的直線度公差、鍛件的加工表面的直線度和平面度公差都可由JB3834—85標準查得。

10）餘量：根據鍛件質量、加工精度及鍛件複雜係數由JB3834—85標準來確定單邊機械加工餘量。