模型锻造工艺基础（B1）——模具行业从业者必备知识手册
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模具设计, 模具标准, 钢材处理, 工艺工程, 质量管控 | 19
模型锻造工艺基础（B1）
常州精棱铸锻有限公司
人力资源部
＊锻造加热 ＊加热缺陷＊模锻设备＊锤上模锻＊压力机上模锻＊锻件的精整＊模具制造概述
第三章 模锻工艺与模具
2013.03.
模锻工艺与模具锻造加热
金属加热时，允许加热的最高温度称为始锻温度。金属在锻造过程中，热量逐渐散失，温度下降。在锻打过程中随着坯料温度的降低，塑性下降，其变形抗力亦增高。当温度低到一定程度，不仅锻打费力，而且容易打裂，必须停止锻打。我们把金属材料允许变形的最低温度称为终锻温度。从始锻温度到终锻温度这一温度区间称为锻造温度范围。
模锻工艺与模具锻造加热
锻造用加热设备按所用能源和形式不同，一般分为火焰加热炉和电加热炉。
1.火焰加热
火焰加热是利用燃料（煤、焦炭、煤气或重油等）在加热炉内燃烧产生含有大量热能的高温气体，通过对流、辐射把热能传给坯料表面。重油炉和煤气炉结构相同，设有专门的燃烧室，
电阻炉原理图
2.电阻炉加热
电阻炉是利用电流通过电阻元件产生的热量加热坯料。其结构如图所示。
1—踏杆；2—炉门；3—电阻丝；4—炉膛；5—坯料
模锻工艺与模具-- 锻造加热
感应电加热原理图
3.感应电加热
感应加热是利用电磁感应原理，把坯料放在交变磁场中，使其内部产生感应电流，从而产生焦耳热来加热坯料，
1—感应器；2—坯料；3—电源
模锻工艺与模具-- 锻造加热
模锻工艺与模具--加热缺陷
金属坯料在加热过程中，随着温度升高和时间延长会发生一系列物理化学变化，直接影响到金属的锻造性能和锻件质量。了解这些缺陷产生的原因和危害，才能制定合理的加热规范，正确控制加热过程。
1.氧化
加热到高温时，坯料表层中的铁与炉中氧化性气体（氧气、二氧化碳等）发生反应生成氧化物。
模锻工艺与模具--加热缺陷
2.脱碳
加热时，坯料表层的碳与氧等介质发生化学反应造成碳元素降低叫脱碳。
3.过热
坯料加热温度超过始锻温度且保温时间过长，而引起晶粒迅速长大的现象叫过热。
模锻工艺与模具--加热缺陷
4.过烧
坯料加热温度接近金属熔点时，其内部晶粒间低熔点物质开始熔化，破坏了内部晶粒间的结合力，锻打时发生碎裂，这种现象称为过烧。
5.裂纹
加热大型锻件时，如果装炉温度过高或加热速度过快，锻件心部与表层温度差过大，产生的热应力超过材料的强度极限，从而使坯料产生裂纹，故加热应分阶段进行。
模锻设备：
模锻锤、模锻压力机
模锻分类:
1.锤上模锻
2.压力机上模锻
用于模锻生产的压力机有摩擦压力机、
曲柄压力机、
离合器式螺旋压力机
模锻工艺与模具 .
模锻工艺与模具－－模锻设备
模锻锤 .
模锻工艺与模具－热模锻曲柄压力机 .
1—电动机；2—小带轮；3—大带轮（飞轮）；4—传动轴；5—小齿轮；6—大齿轮；7—离合器；8—偏心轴（曲轴）；9—连杆；10—滑块；11—楔形工作台；12—下顶杆；13—楔铁；14—顶出机构；15—制动器；16—凸轮
模锻工艺与模具－摩擦压力机
(a)外形图；(b)传动示意图
1—电动机；2—三角带；3—摩擦盘；4—飞轮；5—螺杆；6—螺母；7—滑块；8—导轨；9—机架；10—工作台；11—操纵机构
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高能螺旋压力机
模锻工艺与模具－离合器式螺旋压力机
模锻工艺与模具－
离合器式螺旋压力机 俗称高能压力机，它是吸收现有热模锻压力机、摩擦压力机、液压（锻造）机和模锻锤等各种模锻设备的特点而制成的一种新型模锻压力机。是上世纪80年代初引进的国际上新发明的一种结构比较简单、生产效率比较高、节能节材的环保型设备，是今后大型模锻和精密模锻设备的主要发展方向。
典 型 模 锻 件
锤上模锻
模锻工艺与模具 .
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1、锤锻模的结构：
锤锻模由上下两个模块组成，两模块借助燕尾、楔铁和键块分别紧固在锤头和下模座的燕尾槽中。
燕尾使模块固定在锤头（或砧座）上，使燕尾底面与锤头（或砧座）底面紧密贴合。
楔铁使模块在左右方向定位。键块使模块在前后方向定位。
锤锻模结构
1－锤头 2－上模 3－下模
4－模座 5－分模面
锤上模锻
模锻工艺与模具 .
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锤上模锻
模锻工艺与模具 .
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锤上模锻的特点
（1）结构简单、工艺过程性能好、生产效率高、设备造价低、适合于多模膛锻造，
（2）模锻锤的打击能量可人为操作调整，能实现轻重缓急打击，用于进行拔长、滚压等制坯操作较方便。
（3）模锻锤是定能量设备，其能量来自运动的落下部分，由于能量可以积累，因此可以通过多次锤击完成变形。模锻时，每个工步都需要进行一次或多次锤击，尤其是终锻工步，锤击最为猛烈，所以要求模块尺寸足够大，有足够大的承击面。
锤上模锻
模锻工艺与模具 .
模锻工艺与模具
（4） 锤上模锻是金属在垂头多次打击下逐步成形，锤头打击速度大而金属变形量小，这种方式有利于毛坯上、下端部金属变形，金属较易充满模膛。
（5）毛坯表面的氧化皮在锤锻过程中容易被打落吹走，有利于锻件质量的提高。
一.锻模结构
锤锻模外形结构：整体结构和镶块结构。
锻模的结构含:各类型槽在模块上排列顺序、锁扣形式、模块尺寸、模具紧固方式及吊装方法等。
模锻工艺与模具 .
锤上模锻
锻模结构
模锻工艺与模具 .
锤上模锻
锻模结构
模锻模膛
制坯模膛
拔长模膛
终锻模膛
预锻模膛
滚压模膛
弯曲模膛
切断模膛
模锻工艺与模具 .
一)制坯模膛
1.制坯模膛的功用
对于形状复杂的锻件, 为了使金属能合理分配, 很好的充满模膛,可先经制坯模膛,使坯料逐步接近零件几何形状。
模锻工艺与模具 .
锤上模锻
锻模结构
拔长模膛
开 式 闭 式
模锻工艺与模具 .
锤上模锻
锻模结构
滚压模膛
开 式 闭 式
模锻工艺与模具 .
锻模结构
弯曲模膛
锤上模锻
模锻工艺与模具 .
锤上模锻
锻模结构
切断模膛
模锻工艺与模具 .
二)预锻模膛
1.预锻模膛的
使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸, 减少终锻变形量, 以保证终锻时获得成形饱满、无折叠、裂纹或其它缺陷的优质锻件。
模锻工艺与模具 .
锤上模锻
锻模结构
预锻模膛
预锻模膛与终锻模膛的区别是前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。
模锻工艺与模具 .
三)终锻模膛
1.终锻模膛的功用
用来完成锻件的最终成形。
2.终锻模膛的特征 .
终锻模膛有毛(飞)边槽,模锻斜度和圆角半径较小。
模锻工艺与模具 .
可得锻件最终形状和尺寸，其结构特点是：
沿模膛四周有飞边槽；
对通孔锻件锻后留有冲孔连皮。
模锻斜度和圆角半径较小。
锤上模锻
锻模结构
终锻模膛
模锻工艺与模具 .
锤上模锻
模锻工艺规程
制定模锻件图
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