胎膜锻：自由锻设备小锻件成型技术

胎膜锻是在自由锻设备上使用可移动模具（胎膜）生产模锻件的一种锻造方法。胎膜不固定在锤头或砧座上，只是在用时才放上去。在生产中、小型锻件时，广泛采用自由锻制坯、胎模锻成型的工艺方法。胎模锻工艺比较灵活，胎模的种类也比较多，因此，了解胎模的结构和成型特点是掌握胎模锻工艺的关键。

1.胎模的种类

根据胎模的结构特点，胎模可以分为摔子、扣模、套模和合模四种。

（1）摔子

摔子是用于锻造回转体或对称锻件的一种简单胎模。它有整形和制坯之分。图1-47所示是锻造圆形断面时用的光摔和锻造台阶轴时用的型摔结构简图。

图1-47　摔子简图

（a）光摔；（b）型摔

（2）扣模

扣模是相当于锤锻模成型具有模膛作用的胎模，多用于简单非回转体轴类锻件局部或整体的成型。扣模一般由上、下扣组成（如图1-48（a）所示），或者只有下扣，而上扣由上砧代替，如图1-48（b）所示。

图1-48　扣模简图

（a）上、下扣；（b）单扣

在扣模中锻造时，坯料不翻转。扣形后将坯料翻转90°，再用上、下砧平整锻件的侧面。

（3）套模

套模一般由套筒及上、下模垫组成。它有开式套模和闭式套模两种。最简单的开式套模只有下模（套模），上模由上砧代替，如图1-49（a）所示。图1-49（b）所示是有模垫的开式套模，其模垫的作用是使坯料的下端面成型。开式套模主要用于回转体锻件（如齿轮、法兰盘等）的成型。

闭式套模是由模套和上、下模垫组成的，也可只有上模垫，如图1-50所示。它与开式套模的不同之处在于，上砧的打击力是通过上模垫作用于坯料上的，坯料在模膛内成型，一般不产生飞边或毛刺。闭式套模主要用于凸台和凹坑的回转体锻件，也可用于非回转体锻件。

图1-49　开式套模简图(https://www.xing528.com)

（a）无模垫；（b）有模垫

图1-50　闭式套模简图

（a）无下模垫；（b）有下模垫

（4）合模

合模由上、下模和导向装置组成，如图1-51所示。在上、下模的分模面上，环绕模膛开有飞边槽，锻造时多余的金属被挤入飞边槽中。锻件成型后须将飞边切除。合模锻多用于非回转体类且形状比较复杂的锻件，如连杆、叉形锻件等。

与前述几种胎模锻相比，合模锻生产的锻件精度和生产率都比较高，但是模具制造也比较复杂，所需锻锤的吨位也比较大。

图1-51　合模简图

2.胎膜锻的特点和应用

胎膜锻与自由锻相比有如下优点：

①由于坯料在模膛内成型，所以锻件尺寸比较精确，表面比较光洁，流线组织的分布比较合理，所以质量较高。

②由于锻件状由模膛控制，所以坯料成型较快，生产率比自由锻高1～5倍。

③能锻出形状比较复杂的锻件。

④锻件余块少，因而加工余量较小，既可节省金属材料，又能减少机械加工工时。

胎膜锻也有一些特点：需要吨位较大的锻锤；只能生产小型锻件；胎膜的使用寿命较短；工作时一般要靠人力搬动胎膜，因而劳动强度较大。胎膜锻用于生产中、小批量的锻件。