1.摆辗模具结构设计
摆辗模模具结构分立式摆辗模具和卧式摆辗模具两类。立式摆辗模具用于立式摆辗机，适合摆辗短轴类锻件。它由上面的凸模（与摆头相连）和下面的凹模组成。锻件形状复杂的部分，特别是具有非回转体的部分，均在凹模中成形，而形状简单的部分则放在凸模成形。
卧式摆辗模具用于卧式摆辗机，适合摆辗带法兰的长轴类锻件。它与平锻模相似，是由一块凸模和两块凹模组成（图6-5-20），即摆动凸模1、活动凹模5和固定凹模6。凸模通过压紧圈2和螺钉3紧固在摆头4上。活动凹模通过压板8和螺钉9固定在夹紧滑块7上，而固定凹模则固定在工作台10上，它们组成一个完整的凹模。
摆辗模具根据结构不同分为整体式摆辗模和镶块式组合模。镶块式组合模的使用主要有两个目的，一是将整体式模具中最易磨损、最易产生塑性变形的部位用强度较高的金属镶块取而代之，一旦模具磨损，只需更换局部镶块；二是在模膛中易产生应力集中的部位分块，消除应力集中。采用镶块组合模可显著地提高模具寿命和生产率。图6-5-21是镶块模的典型结构。图6-5-22为有代表性的凹模凸台镶块。一般而言，模具尺寸较大、产品批量较大时，应采用镶块模，这样可降低模具成本。
图6-5-21 镶块模的典型结构
1—上模压板 2、3、10、12—螺钉 4—模板 5、9—外套 6—压板 7、8—镶块 11—模板
图6-5-22 凹模凸台镶块
2.摆辗模具模膛设计
摆辗模具的模膛由凸模和凹模的相应工作面组成。凹模的模膛尺寸均按机械压力机上的锻模模膛设计，即按锻件图的相应的尺寸和形状进行设计。而凸模是一个具有锥顶角180°-2γ的圆锥体，且轴线与摆辗机主轴成γ角，所以凸模模膛尺寸和形状都要根据锻件图进行重新设计和计算，其方法如下：
1）锻件图中直径最小的回转平面中心O，在凸模中将其设计成为圆锥或圆锥台的顶点O′，如图6-5-23所示。
2）锻件图中锻件轴线就是凸模的轴线，也就是圆锥或圆锥台的轴线。
锻件图上凡与轴线相垂直的各圆平面，在凸模上都设计成圆锥面或圆锥台面，其锥顶角均为α=180°-2γ，如图6-5-23所示。
图6-5-23 摆动凸模设计之一
a）锻件图 b）摆动凸模
圆锥或圆锥台底面直径为
Dmn=Ddncosα±2Hdnsinγ
式中 Dmn——圆锥底面直径；
Ddn——锻件各圆平面直径；
Hdn——锻件两相邻圆平面的高度；
γ——摆角。
当锻件最大圆平面在最小圆平面之上者取“-”号，反之取“+”号。
当Hdn=0时，Dmn=Ddncosγ。
3）凸模斜度与锻件斜度关系如下（图6-5-24）：
βimn=βodn-γ
βomn=βidn+γ
式中 βimn——凸模内斜度；
βodn——锻件外斜度；
βomn——凸模外斜度；(www.xing528.com)
βidn——锻件内斜度。
图6-5-24 摆动凸模设计之二
a）锻件图 b）摆动凸模
4）锻件图上两相邻平面间的高度Hdn，应等于凸模两相邻圆锥面间的垂直高度Hmn，即Hdn=Hmn，如图6-5-25所示。
图6-5-25 摆动凸模设计之三
a）锻件图 b）摆动凸模
5）凸模圆角半径和锻件图中圆角半径相等。即Rmn=Rdn，但它的圆心要增加一偏移量e，如图6-5-26所示，e=Hdnsinγ。
图6-5-26 摆动凸模设计之四
a）锻件图 b）摆动凸模
6）凸模圆锥顶点O到模具安装面距离H应等于摆动中心O′到摆头模座面的距离H1，如图6-5-27所示，即H=H1。否则，当H＜H1时，由摆动凸模成形的锻件直径尺寸必然大于锻件上相应的直径尺寸，反之，则小于锻件上相应的直径尺寸。
图6-5-27 摆动凸模设计之五
a）锻件图 b）摆动凸模 1—安装面 2—圆锥顶点 3—凸模轴线 4—摆动中心线 5—模座底面 6—摆动中心
7）凸模与凹模间的间隙。采用闭式模摆辗时，凸模进入凹模中，因此二者间应留有间隙，如间隙过大，则纵向毛刺增厚，不易去除。反之，由于模具热胀又容易卡住，二者间隙建议按表6-5-2选取。
表6-5-2 摆动凸模与固定凹模间的间隙 （单位：mm）
由于凸模外形有圆柱形和圆锥形两种，相应的凹模也应有所不同。当摆动凸模外形为圆柱形时，则凹模与其相配合部分做成锥度为γ的圆锥孔，如图6-5-28所示。当凸模外形为180°-2γ的倒圆锥台时，则凹模与之相配合部分做成锥度为γ/2的圆锥孔或无锥度的圆柱孔，如图6-5-29所示。此时间隙可选取较小值。几种典型锻件凸模设计计算公式见表6-5-3。
图6-5-28 摆动凸模设计之六
1—圆柱形摆动凸模 2—固定凹模
图6-5-29 摆动凸模设计之七
1—圆柱形摆动凸模 2—固定凹模
表6-5-3 凸模模膛设计计算公式表
（续）
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