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模具锻坯下料尺寸的确定方法

发布日期:2011-12-06 17:00:43 关注次数 [ 0 ] 发表评论 [ 0 ]
[导读]模具是由若干个零件按一定规则排列的组合体。模具制造的第一步便是模具零件坯料的准备。模具零件形式、规格、尺寸和性能的多样性,以及市场上材料的供应状态以圆钢居多

   模具是由若干个零件按一定规则排列的组合体。模具制造的第一步便是模具零件坯料(俗称模块)的准备。由于模具零件形式、规格、尺寸和性能的多样性,以及市场上材料的供应状态以圆钢居多,因此,由圆钢形式的原材料截取适当长度,通过改锻获得模块坯料的制坯方式应用极其广泛。

  但必须解决圆钢直径的选择及其下料长度的确定两个问题。

1、模具零件锻造的目的

  模具零件坯料准备时锻造的目的有两个:

  (1)获得一定的几何形状。

  (2)改善材料的组织性能和加工性能。

  模具中一般的结构件(如固定板、卸料板等)以第一目的为主,而主要的工作零件(如凸模、凹模等)则两项目的兼有。

  通过锻造获得模块坯料几何形状的方法,其灵活性极强。基本可满足模块坯料规格和尺寸多样性的要求,具有节省材料、缩短工时等优点。对于模具中的主要零件,由于其热处理、质量和使用寿命等方面的要求,往往还需要通过锻造来改善原材料的性能。如通过锻造使材料的组织致密、均匀,使其各向异性不明显等。这时的锻造不仅是改变几何形状,更重要的是要注意锻造的方法。如采用纵向镦拔、横向镦拔、三向镦拔和对角线锻造等。

2 锻坯下料尺寸的确定原则

  锻坯的原材料一般为圆钢,合理选择圆钢直径和确定下科长度是锻造毛坯过程中的重要环节。其确定原则可归纳如下:

  (1)体积相等,即锻件毛坯的体积加上锻造过程中金属烧损率应等于原材料(圆钢)的下料体积。

  (2)金属烧损率δ即锻造力。热时产生的氧化皮、脱碳层等的损耗率。一般取δ=0.05~0.10。火次增多,锻造不平度大,材料脱碳倾向大时取大值

   (3)原材料长径比不能太大,一般取L/D=l.5~2.5,最大不超过3。L/D太大,锻件锻造过程中可能发生弯曲、夹层等缺陷。

  (4)计算后的原材料直径必须按国家标准的规格进行圆整,且最好是工厂库房里现存的或市场上供应的规格。

3 锻坯下料尺寸的计算方法

  根据以上原则可得出以下计算公式和方法:

  首先,按原则(l)可得

  V坯= V锻(l+δ)%(l)

  式中,V锻是锻造后的模块体积,也就是模具零件的外形尺寸加上加工余量后的体积。V坯是原材料的下料体积。

  按原则(3)有L/D=l.5~2.5,即L=(l.5~2.5)D。这里D为一个估计值,设其为D估,其计算按下式进行(省略)。

4 结束语

 模具零件锻造制坯备料的方式应用广泛。在备料时应注意以下几点:

 (1)由于模具零件是单件、小批量生产,生产中以自由锻造为主,必要时配以简单的胎具,因此在计算V坯时,其加工余量的选择应尽量大一点为宜。这样虽然材料略微增加,但从零件的质量和制模周期等因素综合考虑还是合算的。

 (2)原材料外表锈蚀严重时,金属的烧损率也应取大一点。

 (3)圆钢一般采用锯床切割下料,应避免先锯一缺口,然后打断的操作方法,同时原材料上不应有毛刺等缺陷存在。

 (4)原材料为方料或由厚板气割下料时,也可按前面介绍的四项原则计算下料尺寸,这时原则(1)可改为L/A坯=1.5~2.5(A坯为坯料截面的边长)



责任编辑:省模协信息中心
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