旋锻技术讲座经典教程.ppt

图18所示是冲击型压块与压缩型压块与加载性能的对比。可见，压缩型旋锻机存在一系列的优点，例如，运动平稳，无过载峰值，噪音和磨损都比较小；模具开启时段较长而模具闭合式时段较短，使旋锻机的运动和动力系统得到了优化；在压力滚柱和滚柱保持圈之间无附加的驱动元素等。对于小缩减率的工艺要求，冲击型的旋锻机的工作效率是较高的。 图18 冲击型和压缩型压块的加载性能对比 1-冲击型压块 2-压缩型压块 4.按模具数量分 旋锻机还可以根据拥有模具的数量，分为两模机，三模机、四模机、六模机。大多数的旋转锻造是两模机上进行的，因为两模机的制造较便宜。调整和维修也比较简单，三模机一般用于三角形截面的成形。四模机对于由圆截面旋锻成方截面特别有用，一般用于矩形、方形和圆形截面的成形。六模机用于六角形截面的成形。由于旋锻模具都是装在主轴的凹槽中，所以，要改变旋锻机的模具数量，其主轴也应予以更换。 二、设备容量估算 旋转锻造机的额定容量，一般建立在指定抗拉强度实心金属材料的旋转锻造承载安全基础上。它可以用该设备旋锻指定材料所能获得工件的直径或锥体平均直径来表示。通常，旋锻机的容量受工作头强度的影响明显，估算时，可近似认为工作头上的负载，等于工件在模具压缩状态下的投影面积与加工金属材料抗拉强度的乘积。因此，如果受工作头强度的限制，某两模机的安全加工负载为51000kg，则对于用75mm长的模具旋锻抗拉强度为414MPa的实心金属材料时，该机的额定容量为： 相对长度= =51000/75*414=16mm 对于管料的旋转，其设备容量受模具横截面积、管料抗压强度，还有主轴孔径等的限制。壁厚在1mm以下的管料有芯棒旋锻，被认为和实心棒坯的旋锻是一样的。由于摩擦对金属流动的抑制作用，薄壁管的旋压力较大，其值取决于管的直径和模具长度。 对于压缩型旋锻机，其容量是根据其直径及负载极限来确定的，通常受到压力滚柱和压块之间接触应力的限制。从保证承载零件的安全寿命出发，此应力一般不应超过1170Mpa。以此为基础，如果压力滚柱和压块都是钢制零件，则压缩型旋锻机的极限承载能力可用下式确定： L——径向承载容量（t） N——压块数 l——压力滚柱的有效长度（mm） Dr——压力滚柱的直径（mm） Db——压块顶部圆角直径（mm） 0.002——应力转化系数 L= 四、旋锻模的结构要素 1、旋锻模结构类型 由于旋锻是一种追求锻件轴向伸长效率的增长类工序，所以其模具结构形状也有着明显的特点。根据旋锻实践中的各种应用，概括出旋锻模具的九种典型结构形状，如图19所示， 它们的特点和适用场合，如下图所述： 图19 旋锻模具的典型结构形状 a）标准单锥形模 b）双锥形模 c）带横档的锥尖模 d）漏斗形模 e）导向模 f）长锥形模 g）单向延伸模 i）成形模 1）标准单锥形模是一种基本的旋锻模，它是对坯料直径进行直线缩减而设计的。它首先用来将入模的料头部弄尖以利进一步送进，进行直线压缩。 2）双锥形模也是为普通的直线缩减而设计的，所以也可以完成与上述相同的工艺功能。但是双锥形模可以换向使用，因而可以获得两倍于但锥形模的寿命。 3）带横档的锥尖模，主要用于工件端部锥形的最后成形，其横档用来保证整个旋锻锥尖等长。此模也可以用于将入模的棒料弄尖，以利进一步送料. 4）漏料形模是只用于热旋锻部分的一种用耐热钢制造的模具。 5）导向模位于模具的前部，对于坯料起导向作用，用以保证工件上的非旋锻部分截面和缩减部分截面同心。缩减作用仅在模具的锥形锻生产。 6）长锥形模在其整个长度上都带有锥度，用以成形长锥形件。但是，设计时应注意模具上的锥形长度，应略大于工件上的锥形长度。 7）单向延伸模用于抗拉强度低的实心棒料和管料的大程度缩减。与标准单锥形模相比，此模可以旋锻出较长的锥形部分。 8）双向延伸模可以在两端产生延伸，以减轻厚壁管的旋锻难度和提供较长的锥形部分。 9）成形模用于管料和棒料上成形特殊形状。 2、旋转模具结构参数 （1）模具侧向有效间隙 实际上，所有的旋转锻造模都要求有这个间隙，它可以起一定的缓冲保险作用；也能使模腔横截面线型带一点椭圆弧，以利金属流动。没有这个间隙时，金属流动会会受到极限，从而容易导致工件与模具的粘结。 为了做到有这个间隙，在模具设计与制造上有两种做法：一是设计制造一种带240°包角的两块式模，使其本身就具备这个间隙；二是在加工制造两块模体的模腔型线时，赋予它一定的椭圆弧，从而也为模具提供侧向间隙。 图20所示是带240°包角的两块模具设计。两模体首先在无垫片情况下合并镗孔或磨削，加