锥形模膛聚集规则及其应用建议

锥形模膛聚集如图4-3-8所示。

图4-3-7 凹模内聚集限制界线

图4-3-8 锥形模膛的相对尺寸

1.锥形模膛聚集的优点

在实际生产中，多采用锥形模膛聚集，其主要优点如下：

1）锥形模膛形状有利于金属聚集。

2）锥形模膛带有斜度，坯料压缩后脱落的氧化皮，可由凸模的锥形斜面滑出。

3）锥形坯料端面平整无毛刺，给下道工步创造了有利条件，以保证锻件质量。因此，在平锻工艺程序中，第一工步一般都采用锥形模膛聚集。

2.锥形模膛聚集规则

要获得形状匀称的锥体坯料，主要取决于锥形模膛大头直径D_K和镦粗压缩量a，两者之一过大时，坯料要发生弯曲或扭曲，而合理的锥形模膛大头直径D_K和镦粗压缩量a又取决于锻件镦粗比，其值可由图4-3-9查得。

（1）锥形模膛限制线 由图4-3-9得：锥形模膛的相对尺寸D_K=ε_Kd₀，d_K=ηd₀，l=λd₀，a=βd₀，l_B=ψd₀。根据坯料镦粗部分的体积和锥形模膛体积相等可得：

将以上相对尺寸代入上式，得：

(www.xing528.com)

因为λ=ψ-β（见图4-3-8）

所以

设_η=1这种锥形为计算锥形

将_η=1代入上式得：

由该式可知，对于一定的ψ值，可以作出一族β和ε_K的函数曲线，如图4-3-9所示。根据试验和生产实践，当ψ＞ψ_g，D_K≤1.5d，则a≤2d₀；D_K≤1.25d₀，则a≤3d₀，这样聚集的锥体形状匀称。

由（ε_K=1.5，β=2）和（ε_K=1.25，β=3）可做出锥形模膛聚集界线，如图4-3-9所示。

（2）大镦粗比锥形模膛聚集限制线 当ψ＞7时，特别是当棒料直径小于ϕ40～ϕ50mm，镦粗不稳定，建议在图4-3-9锥形模膛聚集限制线之下取较小值，或者按图4-3-10大镦粗比锥形模膛聚集限制线，该限制线经生产中使用，聚集稳定，效果较好。

图4-3-9 锥形模膛聚集限制线

图4-3-10 大镦粗比锥形模膛聚集限制线

使用图4-3-10大镦粗比锥形模膛聚集限制线的注意事项：选定的系数β不能超过图4-3-9锥形模膛聚集限制线，当棒料直径d₀＞50mm时，选取的系数ε_K值可以超过极限值，但超过部分不能大于0.05。