锻造模具零件的制造

【学习目标】

锻造工艺和其他金属塑形成型工艺不同，锻造过程中金属的变形量大，模具受力剧烈，那么，对锻造模具就有一些特殊的要求，通过本项目的学习我们就可以知道锻造模具的制造和热处理工艺和加工过程。

【能力目标】

通过本项目的学习，学生应掌握锻造模具制造技术方面的基本理论知识。掌握锻造模具的制造方法和步骤；能系统进行锻件的成型工艺、模具结构及模具制造工艺的设计；熟悉锻造模具各类零件的加工特点；掌握锻造凸模、凹模常用的加工方法。

【知识准备】

锻造的目的是使坯料成型及控制其内部组织性能达到所需几何形状、尺寸以及品质的锻件。在加压设备及工(模）具的作用下，使坯料产生局部或全部塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。一般铸件的内部组织和力学性能不如锻件。比较重要的零件都选用锻造工艺过程生产。冷镦、冷挤压、冷精压件(锻件）可以不需机械加工或少量机械加工而直接装机使用。锻造分为自由锻和模锻两大类。锻造零件如图11.1所示。

图11.1　锻造零件

各式锻造设备如图11.2所示，蒸汽-空气模锻锤如图11.3所示，利用压力为(7～9）× 105 Pa的蒸汽或压力为(6～8）×105 Pa的压缩空气为动力的锻锤称为蒸汽—空气锤，它是目前普通锻造车间常用的锻造设备。根据机架形式，可分为单柱式、拱式和桥式3种。

(1）锻造生产用的原材料

锻造生产用的原材料可分为锻造用钢和锻造用有色金属。

①锻造用钢：钢材按化学成分可分为碳素钢和合金钢。碳素钢按质量分数高低可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。按合金元素总的质量分数的多少，合金钢可分为低、中、高合金钢。

②锻造用有色金属，主要有铜、铝及其合金等。

(2）坯料加热

金属加热的目的是提高金属的塑性和降低变形抗力，以改善金属的可锻性和获得良好的锻后组织。金属加热后进行锻造，可用较小的锻打力量使坯料产生较大的变形而不破裂。锻造温度范围指由始锻温度到终锻温度之间的温度间隔。始锻温度，开始锻造时坯料的温度，也是允许的最高加热温度。非合金钢的始锻温度应比固相线低200℃左右。终锻温度，金属坯料经过锻造成型，在停止锻造时锻件的瞬时温度。非合金钢的终锻温度，常取800℃左右。