平锻工艺过程解析

在平锻机上可进行的工步有如下几种：镦粗（又称积聚）、成形、冲孔、穿孔、切断、切边等平锻工艺设计。平锻工艺过程也就是将各种工步加以选配组合，从而锻制出各种各样的平锻件。其中端部的镦粗聚料是平锻机工艺中最具代表性、最具有特征的工序，也是其他工序得以顺利进行的基础。

工步图是模具图中的一个重要的组成部分，它表示出了锻件各道型槽的锻坯及最终锻件的形状、尺寸，并以热尺寸绘制。

只有形状简单的锻件，棒料上被局部镦粗部分的长度与棒料直径之比不大时，才能在一个型槽中制造出来，这时，只需采用一个工步。但是，绝大多数在平锻机上模锻的锻件要求采用两个、三个甚至再多一些的型槽。所需型槽的数目，以及工步的形状、尺寸由以下条件决定：

1）锻件的形状。

2）锻件的尺寸与体积。

3）原坯料的尺寸———棒料上被局部镦粗部分的长度及其与棒料直径之比。

在平锻机上常见的工艺过程有以下几种：一次锻粗+成形、二次镦粗+成形、三次镦粗+成形、冲孔成形+穿孔、镦粗+冲孔成形+穿孔等。

平锻生产工艺过程，除了镦粗工步以外，还可以进行下面几种工步：

1）卡锻（细）：把棒料某些部分断面减小，这一工步都在镦粗工步之前，利用凹模上卡锻型槽来完成。

2）冲孔：在平锻件上冲出不透穿的孔。

3）穿孔：在锻件上穿出透孔。

4）切边：切去锻件上的横向飞边。

5）切断：把锻件从棒料上切下来，或切掉棒料卡细用部分料头。

把上面这些工步组合在一起，布置在一个模具上，棒料加热一次，经过几次行程，就可以锻出各种不同形状和尺寸的锻件，例如汽车曲轴起动爪的平锻工艺过程，是由下面四个工步组成（见图5-9）：

工步Ⅰ——镦粗毛坯并卡细棒料。

工步Ⅱ——继续镦粗毛坯和卡细棒料。

工步Ⅲ——成形冲孔，锻件上产生横向飞边。

工步Ⅳ——从棒料上切下锻件。

冷锻件件再用1600kN压床切除飞边。

工步图应按操作的顺序依次画出，如：聚料、预锻、终锻、穿孔和切边等工步。如果有卡细、扩径、切断、弯曲及其他工步，也要一一示出。(www.xing528.com)

所有的工步应有统一的基准线。通常，以凹模与凸模的结合面作为基准。每个工步（包括预锻、终锻）的前后方向上的基础尺寸应以基准线为起点标注，这样可以使型槽设计比较方便。

在第一个工步位置上，还要用假想线示出坯料变形部分的长度（l₀）。

实际上，工步图的设计并不是一次完成的。因为许多参数相互影响，同时还要照顾许多条件，如积聚的次数、冲孔的次数、变形量是否平衡甚至坯料直径等等，都可能要经过反复的核算。

典型的平锻工步图如图5-10至图5-15所示。

图5-9 曲轴起动爪平锻工艺过程

图5-10 带飞边的杆类锻件工步图

图5-11 不带飞边的杆类锻件工步图

图5-12 带卡细部分的穿孔锻件工步图

图5-13 带扩径部分的穿孔锻件工步图

图5-14 较复杂的穿孔锻件工步图

图5-15 管类锻件工步图

在锻件图确定之后，平锻模设计的首要任务就是要设计工步图，并确定坯料规格。这两个项目完成之后，各个型槽的设计工作便有了依据。但在型槽设计时，随着对工步形状及尺寸的确定，往往需要对坯料重新核算。