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5 曲柄压力机模锻. ５ . １ 曲柄压力机模锻 特点及其应用范围 （1） 工作原理及过程 工作过程： 按顺序1－2－3－4－56－8－9－10进行模锻。. 连杆工作原理图. （2）系统构成 工作系统： 称曲柄连杆机构。它由 曲轴、连杆、滑块 等零件组成，其作用是将曲柄的旋转运动转变为滑块的直线往复运动，由滑块带动模具工作。 传动系统： 包括 齿轮传动、皮带传动 等机构，起能量传递作用和速度转换作用。 操纵系统： 包括 离合器、制动器 等零部件，用以控制工作机构的工作和停止。 能源系统： 包括 电动机、飞轮 。
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5 曲柄压力机模锻 ５.１曲柄压力机模锻 特点及其应用范围 （1）工作原理及过程 工作过程：按顺序1－2－3－4－56－8－9－10进行模锻。
（2）系统构成 工作系统：称曲柄连杆机构。它由曲轴、连杆、滑块等零件组成，其作用是将曲柄的旋转运动转变为滑块的直线往复运动，由滑块带动模具工作。 传动系统：包括齿轮传动、皮带传动等机构，起能量传递作用和速度转换作用。 操纵系统：包括离合器、制动器等零部件，用以控制工作机构的工作和停止。 能源系统：包括电动机、飞轮。 支撑部分：主要指机身，它把压力机所有部分连接成一个整体。 辅助系统：如润滑系统、保护装置等。
（3）设备特点： 1.工作时震动小、噪音小，劳动条件好，操作安全，对厂房要求比锤上模锻低。 2.具有导向机构，设备精度高。 3.楔形工作台，可以调节锻压机闭合高度，可以避免闷车事故。 4.具有自动顶出机构，取料方便，易实现自动化、机械化。 5.设备造价高，锻压机的行程和压力不易任意调节，不适应拔长、滚挤等制坯。 6.加热质量高，模具或设备操作不当，会闷车。
（4）模锻工艺特点： 1.锻件尺寸稳定，精度高。机架结构封闭，刚性大。 2.金属变形均匀、深而透，流线分布合理，锻造时只需锻压一次，金属墩粗能力强，压入变形能力弱，型槽深处不易充满。 与锤上模锻充型区别
3.锻件容易产生较大毛边。金属变形时水平方向流动比锤上模锻剧烈，锻件在上下模变形差别小。3.锻件容易产生较大毛边。金属变形时水平方向流动比锤上模锻剧烈，锻件在上下模变形差别小。 4.对变形速度敏感的低塑性材料成型有利。 （5）适应范围： 1.要求精度高，大批量连续生产和高生产率的模锻件。 2.多工步，多模膛，形状比较复杂的锻件。 3.各类热挤压、温挤压和多向模锻。
5－2 锻件图设计 一、分模位置的选择 1.对于杆形和环形锻件可竖起分模，分模面可取在最大截面上。 分模 分模优点：毛边体积小。可锻深孔。用挤压、墩粗替代拔长、滚挤。
2.形状较复杂的长轴、弯曲类锻件分模面与锤上模锻，以纵向最大剖面分模。2.形状较复杂的长轴、弯曲类锻件分模面与锤上模锻，以纵向最大剖面分模。 二、余量与公差 和压力机吨位有关。与锤上模锻相比余量和公差相应减少。余量小30～50％，公差小一个等级。 曲柄压力机模锻件公差及其余量
三、锻模斜度、圆角半径、冲孔连皮 锻模斜度：无顶出机构时与锤上模锻相同。有顶出结构时斜度可显著的减少。 曲柄压力机模锻斜度（º） 圆角半径：和锤上模锻相比，圆角半径要增加。 冲孔连皮：设计同锤上模锻。
第一类 5－3 变形工步、工步图设计及坯料尺寸确定 一、锻件变形工步的选择 直接终锻 墩粗后终锻 墩粗、预锻、终锻 杆部墩粗、预锻、终锻 冲孔、预锻、终锻 第二类 头部冲孔、预锻、终锻 墩粗制坯、冲孔、预锻、终锻 第三类
多型槽、计算毛坯、制坯、预锻。终锻 第四类 平锻制坯、预锻、终锻
二、工步图设计 变形工步：墩粗、弯曲、压肩、挤压、预锻和预锻等。 1.终锻工步设计 设计内容： 热锻件图； 毛边槽形式； 冲孔连皮的形状和尺寸。 热锻件图设计与锤上模锻相同。 毛边槽尺寸和锤上模锻不同， 桥部高度和仓部高度比锤上模 锻大，毛边槽主要起容纳多余 金属的作用。 毛边槽结构形式
冲孔连皮的形式和尺寸同锤上模锻。 2.预锻工步图设计 设计依据：终锻工步图设计。 设计时注意事项： （1）预锻型槽高度尺寸（点划线）应比终锻件相应高度大2～5mm。预锻圆形截面横截面椭圆度约为终锻锻件相应截面4％～5％。
（2）严格控制预锻型槽各部分的体积，终锻时金属流动合理，避免发生金属回流、折叠等缺陷。孔径较大的孔冲孔时设计仓部，以容纳多余金属。（2）严格控制预锻型槽各部分的体积，终锻时金属流动合理，避免发生金属回流、折叠等缺陷。孔径较大的孔冲孔时设计仓部，以容纳多余金属。 终锻型槽冲孔连皮结构
（3 ）要考虑在终锻型槽的定位问题。设计有些部位尺寸和形状与终锻型槽一致，终锻一开始锻件与型壁接触。 （4）对于复杂的锻件预锻型槽可以设计毛边槽，桥部高度比终锻型槽大30～60％。 （5）压入充型型槽设计时，终锻型槽的冲孔凸台端头圆角半径要增大.
3.墩粗工步图设计 根据锻件的形状及其复杂程和生产批量采用自由墩粗和成形镦粗。 自由镦粗 成型镦粗
墩粗时要注意墩粗后坯料高度。 上下盲孔时不充满系数取1.01～1.05 单向盲孔时系数取大些，为1.2～1.3
三、确定坯料尺寸 （一）原坯料尺寸的确定 （1）第一道是墩粗时，考虑H0/D0＝1.5～2.5，计算出的坯料直径为： D0＝（0.9～0.5） 考虑一次行程内完成，D0应增大： D0＝（0.8～0.9） （2）第一次变形为正挤时 D0＝（0.9～0.5）D1 D1不小于0.7D0 反挤时 D0＝D1－（2～5）mm， D0 D2 （二）坯料的长度
钢种系数：0.9~1.55 5－4 变形力计算与设备吨位选择 1.经验法 锻锤所需的压力P P＝（64～73）K F 2.理论—经验公式 平面图为圆形锻件时 平面图为非圆形锻件 平面图锻件投影面积（毛边槽在内）
5－5 锻模结构 一、锻模结构形式 曲柄压力机工作时滑块速度低，工作平稳，装有顶出 机构，锻时上下模不压靠，锻模承受过剩能量少，不考虑 锻模承击面。 压力机模具大多数采模座＋内带型槽镶块的组合形式 结构。 模架主要组成有： 模座； 导柱、导套； 顶出结构； 镶块紧固件； 镶块垫板等组成。
生产中锻模结构形式： （1）单工位镶块用斜楔紧固 上下模有矩型槽。 用楔铁和键固定模垫3、7 用楔铁5固定模块4 前后位置有拉楔11和垫片9 调整设有导向机构2、12
（2）三工位圆形镶块用压板紧固 圆形镶块4放在垫板3上， 压板6固定圆形镶块4， 后挡板5固定在上下模块。 设有导向机构7、8
二、型槽设计 1.型槽设计特点 设计的一般方法与锤上模锻相同。根据曲柄压力机的 结构及性能特点，注意以下问题： （1）曲柄压力机上下模充型能力相差不大，不要求将形 状复杂的一面放入上模。旋转体形的锻件的分模面不一定 选在锻件最大尺寸的中部。 曲柄压力机模锻分模面 锤上模锻分模面
（2）终锻型槽有较深的孔时，应在金属最后充型的部位增加通气孔。（2）终锻型槽有较深的孔时，应在金属最后充型的部位增加通气孔。
圆形镶块设计凸台供压板压紧 斜度与压板斜度匹配紧固 带柄圆形镶块用螺钉紧固 2.镶块的形状与尺寸 镶块的形式随锻件的形状和镶块的紧固方式而定。 镶块的种类：圆形和矩形。用压板或斜度匹配进行紧固。 镶块模壁厚度S0 S0＝（1～1.5）h≥ 40mm 镶块闭合状态的高度不大于（0.3～0.4）H（模具闭合高度）
三、顶件机构 设计目的：便于锻件从型槽中取出。顶件动作是由顶件机构产生的推压力来实现，顶出器与锻件接触的端面是型槽的一部分。 设计顶出机构主要解决的问题：顶件位置；具体的结构形式；顶杆的可靠性。 （1）顶件位置：毛边、冲孔连皮、锻件本体。
（2）顶件结构形式：与顶杆数量、顶件位置、顶出器形（2）顶件结构形式：与顶杆数量、顶件位置、顶出器形 状及数量有关，分为单工位单顶出、单工位二顶出、三工 位六顶出等等。
（3）顶杆的尺寸：设计时顶杆不能太细，要有足够的刚度，顶杆尽量短，镶块上应有足够长度的导向部分。顶杆的直径设计一般取10～30mm，导向部分与镶块的单边留有0.05～0.1mm的间隙。（3）顶杆的尺寸：设计时顶杆不能太细，要有足够的刚度，顶杆尽量短，镶块上应有足够长度的导向部分。顶杆的直径设计一般取10～30mm，导向部分与镶块的单边留有0.05～0.1mm的间隙。 四、导向装置 压力机锻模上一般不设锁口，使用导向机构，一般模具采用双导柱，个别有四导柱。 导向装置包括：导柱、导套。导柱和导套之间有0.25～0.5mm间隙。 导柱要具有良好的耐磨性和韧性，可用低碳合金钢渗碳淬火低温回火处理，导套可用青铜或黄铜制造。 导柱、导套的尺寸由压力机吨位查相关手册确定。
