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组合套模在锻造中的应用技术

【摘 要】胎模锻是介于自由锻与模锻之间的一种锻造方法。它既有自由锻造工艺灵活、工具简单的特点，又有模段利用模膛成形，锻件形状复杂、尺寸准确、生产效率高的特点。

【Abstract】Loose tooling forging is a forging method between free forging and die forging. The utility model has the characteristics of free forging process and simple tool， and has the characteristics that the die section is formed by the die cavity， the shape of the forging is complex， the dimension is accurate， and the production efficiency is high. 【关键词】胎模锻；组合套模；自由锻

【Keywords】loose tooling forging； combined cover die； free forging

【中图分类号】TG31 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0151-02 1 引言

胎膜锻是在自由锻设备上使用通用工具和可移动的简易组合模具（胎模）来使金属成形的，所用胎模的外形和模膛都较简单，而且制造方便、成本低。

2 胎模锻的变形过程 2.1 基本形成阶段

即金属由开始变形到基本充满型槽为止这一过程，因为在此成型过程中变形抗力较小，自由度大，与模腔接触较少，摩擦阻力小，所以变形过程非常容易实现。 2.2 基本充满阶段

即金属由基本成形状态到完全充满型槽的过程。由于金属坯料已基本上全部接触模槽，坯料的端面、表皮及心部，均已处于三向等压应力状态，而形变的区域逐渐减少，处于未充满处附近的两个刚性区域之间，而且由于变形区域的应力差值很小，所以这一形变阶段的变形抗力较上一阶段的变形抗力大得多。 2.3 飞边形成阶段

由于坯料已全部充满模腔，整个坯料基本上成为不变形的刚性体，故飞边的产生不容易实现。但在实际生产过程中因为打击能量过大，坯料尺寸不精确，偶尔有形成横向飞边的现象产生。飞边产生对胎模锻造有害无利，所以应避免飞边的产生，即在飞边形成前结束锻打[1]。通过对上面各变形过程的叙述分析。我们可以得出胎模?造的以下几个特点：①整个锻造过程应在形成横向飞边前结束，在制定工艺时应该允许在模具分合处有少量的未充满，这样可以降低飞边的形成概率，并可提高锻模的寿命。②坯料在锻造过程中始终

与温度低得多的胎模呈包容状况，温降速度快，故胎模锻造时应最好在一次连续完成。这样有利于模腔充分充满，并且可以改善锻模的受力状况。 3 组合套模

自由锻件的形状设计，一般应遵循下述原则： 锻件的流线尽可能顺零件主应力方向分布，不被切断，无严重的涡流；截面突变尽可能小，而且平缓过渡；锻造各部分的锻造比相近。

在实际的生产过程中，通常我们会碰到下列类型的锻件：法兰类锻件；齿轮类锻件；异型锻件。

①法兰类锻件。如图1所示为简单的法兰类锻件，在实际的生产过程中由于产品参数D、d、H、h的不同导致制作的胎模数量较大，制作成本上升，同时给模具管理带来一定难度。为了减少胎模的制作数量，在实际生产中我们使用组合套模的方式对此类产品进行生产。

如图2所示我们在生产过程中，通过不断更换件2或件3来减少由于D、d不同导致的模具制作，极大地降低了模具的产品制作费用。

②齿轮类锻件。在设计、制造过程中齿轮由于其各方面要求较高，经常采取锻造的方式对齿轮进行生产，而齿轮形状、大小的不同导致其在模锻设备上成本倍增，所以在实际生产中只有该型号齿轮数量达到一定要求才会考虑在模锻