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梅花板手制坯辊锻--模锻工艺及模具设计(2)
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-27 原文发表:2007-06-27 人气:10
本文章共3068字，分2页，当前第2页，快速翻页：
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根椐毛坯截面图可确定坯料的体积V=35500mm3。
3.5 模具型槽的设计
模具型槽是锻件时最后成形的型槽，它是按热锻件图制造和检验的。开式模锻时，梅花扳手两头的型槽沿分模面设置小毛边槽，而杆部体积能正确计算及容易成形，故不设毛槽。锻件在模具型槽里锻好冷却到室温时，其尺寸要缩小，所以热锻件图要按锻件图（冷）放大一个收缩量。对梅花扳手钢锻件的收缩率一般取1.2%。模具型槽 的主要尺寸见图5。
当倾斜角α=7o时，错移力未完全平衡，故设置了外加平衡锁块，见图3所示。
3.6 模锻力的计算
模锻所需的压力可按下式计算：
P=K(2 0.1(Fsqrt(F))/V)σb.F
式中P--模锻力，N
K--系数，当开式模锻时取K=3.5
F--锻件投影面积，mm2,根据计算为4200mm2
V--锻件体积，mm3,根据计算为35500mm3
σb--模锻终了时的金属强度极限，MPa,按45号钢选用60MPa
计算后得 P=2500kN
故选用3000kN摩擦压力机进行生产,模锻时坯料温度为900～950oC。
4辊锻制坯工艺
4.1选择原毛坯尺寸
辊锻过程中，毛坯每一道变形时，除了少量金属展宽外，大部分金属都沿锻件轴线被延伸，使毛坯模截面不断减小。因此，选择原毛坯截面尺寸，可按下式确定原毛坯的截面积：
Fo=K.Fmax
式中Fo--原毛坯截面积，mm2
Fmax-- 锻件最大截面积，mm2
K--截面增大系数，取K=1.1～2.0
原毛坯长度尺寸可根据梅花扳手锻件图来进行计算的。经计算并按钢材标准规格，最后选定的实际原毛坯尺寸为φ18×140mm。
4.2确定辊锻道次
选择辊锻道次对保证辊锻件的成形及提高生产率有很大的影响。如果选择道次过多，则将增加辊锻模具的数量，同时延长操作时间，使生产率降低。反之，如果辊锻道次过少，则将使金属分配不全理或使金属变形加剧，影响继续辊道次的主要依据是金属延伸量的大小及制作成形的难易程度，可按下式初步确定辊锻道次N：
N=lgλ/1gλ平
总延伸系数λ等于原毛坯横截面积Fo与辊锻后锻件的最小截面积Fmin之比，即λ=Fo/Fmin=254.34/121.5=2.09.
平均延伸系数λ平一般为1.5～2.5.
根据辊锻道次的计算及梅花扳手坯料工艺的分析，代入上式得N=1g2.09/1g2=1.06,辊锻道次选为N=1。
4.3 设计辊锻后制坯的形状及尺寸
辊锻制坯的形状应根据计算毛坯直径图的数据来进行设计，其形状及尺寸见图6所示。
4.4 确定辊锻模具型槽尺寸，根据生产中实际数据，其前滑量S=2%～3%,取S=2.5%计算：
①模具型槽的总长度 L=L坯/1 S=262/102.5×100≈255mm
②大小头尺寸：按锻件和毛边的体积定出φ27×15和φ23×25的扁球体，但两头都留有5mm伸缩量，以利充满模锻型槽。
③杆部截面为椭圆形，其体积取决于锻件杆部体积，因模锻时杆部不再溢出毛边。其它尺寸则参照锻件尺寸确定，参见图2。
④毛边：在两锻辊中间留有1.25mm的间隙。毛边自然形成。
由上可得辊锻模型的形状及尺寸，见图7所示。
5切边、冲孔及冲十二角
梅花扳手模锻后，还需进行切边、冲孔及冲十二角。这些工艺所用的冲模均为一般热冲模结构，在标准压力机上进行冲压，故不再作工艺分析。
6模具材料
锻压模和辊锻模在工作时都承受着较大的压力，另一方面又在反复受热和冷却的条件下工作，通常模具受热的温度可达350～500oC。因此，模具内部在交变应力的作用下，极易形成热疲劳裂纹。为保证模具的使用寿命，锻压模和辊锻均选用3Cr2W8合金模具钢。由于锻压模需要量较大，可采用冷压方法制造。
锻压模和辊锻模的热处理工艺，经淬火及回火后的硬度为HRC48～51。
7 结论
在梅花扳手一具零件生产中，采用辊锻技术和小毛边模锻组成先进的成形工艺，在技术上和经济上有了明显的提高，即简化了生产工序，提高了产品质量及合格率，又减少了基本设备投资，降低了产品成本。 ( |
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