1.自由锻件的结构工艺性
(1)形状简单,避免锥体和斜面结构
为减少锻造难度又不增加过大的余量和余块,锻件毛坯零件的结构应尽量简单。锻造具有锥体或斜面结构的锻件,需制造专用工具,锻件成型也比较困难,应尽量避免,如图10-28 所示。
图10-28 避免锥体和斜面结构
(a)工艺性差的结构; (b)工艺性好的结构
(2)避免曲面交接
图10-29 (a)所示为圆柱面与圆柱面相交,锻件成型十分困难。图10-29 (b)所示为平面相交,锻造成型容易。
图10-29 避免曲面交接
(a)工艺性差的结构; (b)工艺性好的结构
图10-30 避免肋、凸台结构
(a)工艺性差的结构; (b)工艺性好的结构
(3)自由锻件上不应设计出加强肋、凸台、工字形截面
如图10-30 (a)所示,锻件上的肋难以锻出,应尽量避免; 如图10-30 (b)所示,锻件上的凸台锻出困难,应设计成凹坑,改进后具有较好的锻造工艺性。
(4)自由锻件横截面若有急剧变化或形状较复杂时的结构(www.xing528.com)
自由锻件横截面若有急剧变化或形状较复杂时,应设计成由几个简单件构成的组合体,再用焊接或机械连接方法连接,如图10-31 所示。
2.模锻件的结构工艺性
1)模锻件应具有合理分模面,保证易于从锻模中取出锻件,且敷料消耗最少、锻模容易制造。
2)锻件上与分模面垂直的表面,应设计有模锻斜度,非加工表面所形成的角都应按模锻圆角设计。
图10-31 自由锻件横截面急剧变化或形状较复杂时的结构
(a)工艺性差的结构; (b)工艺性好的结构
3)零件外形力求简单、平直和对称,尤其应避免零件截面间尺寸差别过大或具有薄壁、高筋、凸起等结构,以利于金属充满模膛和减少工序。
如图10-32 (a)所示,零件的小截面直径与大截面直径之比为0.5,不符合模锻生产的要求; 如图10-32 (b)所示,模锻件扁而薄,模锻时,薄部金属冷却快,变形抗力剧增,易损坏锻模; 如图10-32 (c)所示,零件有一个高而薄的凸缘,金属难以充满模膛,且使锻模制造和成型后取出锻件较为困难,可改为图10-32 (d)所示的形状,使之易于锻制成型。
图10-32 模锻件形状
4)模锻件应尽量避免窄沟、深槽和深孔、多孔结构,以便于模具制造和延长锻模寿命。图10-33 中4×φ 20 mm 孔不能锻出。
5)形状复杂的模锻件应采用锻焊结构(图10-34),以减少余块,简化模锻工艺。
图10-33 多孔齿轮
图10-34 锻焊联合结构
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