精压技术优化：采用多次精压与限程块减小变形

平面精压实质上是在平板间的自由镦粗。

当在两平板间把工件从H₀压缩到H_min时，尽管精压平板的工作表面是完全平的，但压出的工件却是边缘为H_min、中心为H_max的凸透镜形的曲面（如图6-41所示），妨碍了得到尺寸更加精确的锻件。精压后的凸起程度：

图6-41 平面精压凸起度

当正应力沿工件表面均匀分布时，工件凸起度可按照弹性理论，由工件中心和工件边缘处精压板的弹性变形之差来确定：

式中 σ_s——工件材料的屈服极限（N/mm²）；

D——工件精压直径（mm）；

E——弹性模数，钢为2.1×10⁵N/mm²。

考虑精压时端面存在摩擦，以精压时平均单位压力q代换σ_s，并将工件直径换算成面积，即，则上式可改写为

由此可以看出，工件凸起度的大小与工件材料的平均单位压力及精压面积成正比，而与精压平板的弹性模数成反比。因此，为了提高精压尺寸精度，就要采取以下措施：

（1）降低精压时工件的平均单位压力q不同的材料，其q值不同，所能达到的尺寸精度就不一样，如铝合金就能比钢得到更精确的尺寸。对同一种材料，可以采取以下工艺措施降低其q值：(www.xing528.com)

1）采用热精压。热精压虽可降低q值，从而使f减小，但表面粗糙度值高。如果在冷精压前先安排一次热精压，就可收到较好的效果。

2）润滑及润滑剂。由于在精压板与工件的接触表面间存在摩擦，这就会引起正应力的不均匀分布。摩擦愈大，应力分布就愈不均匀。

采用润滑，可以减少应力的不均匀分布，从而减小q和f值。但润滑剂涂得太厚，就会使表面粗糙度显著降低。生产中精压铝合金常用石蜡或蜂蜡，钢用胶状石墨或三硫化钼，如果要得到高精度的钢件，最好先磷化处理后再涂油精压。如果只求得到特别高的表面粗糙度，最好不用润滑剂。

3）变形程度与精压余量。精压余量愈大，变形程度相应也愈大（一般变形程度约为1%～2%），材料的加工硬化愈剧烈，q及f值也愈大。但增大余量能提高表面粗糙度，因此采用多次精压，减小每一次的变形程度，每次精压前要进行退火或正火以减小冷作硬化。

（2）减小精压面积A如果工件允许，应先在精压面中部模锻出凹形，这样不仅可大大降低q及f值，还可使整个精压力减少。

（3）精压板的材料和精压模结构 为了减少精压板的弹性变形，精压板应有足够的厚度和面积，精压板的硬度愈高、弹性模数愈大、模具结构刚性愈好，f值就愈小。

（4）限程块 为了减小精压件的f值，有时可采用带限程块的精压模，如图6-42所示。在精压时，由于限程块的作用，可减少精压板工作平面上中心与边缘的变形差，这样可以减小f值，但所需的精压力将会增大。

（5）中心带凸精压板 如果预先将精压板的工作表面预先做成中心带凸起的形状（如图6-43），可望在精压时将锻件压成没有凸起的平面形状，其凸起形状要由生产经验来确定。如果将精压件的坯料在模锻时做成中部凹陷的形状，也可收到同样的效果。

图6-42 带限程块的精压模

图6-43 获得平整精压表面的方法

a）凸形的机精压板 b）凹形表面的圆毛坯 c）倾斜表面的长毛坯