锻造工艺与模具设计-锤上模锻

1谢 利材 料 工 程 学 院 锤 上 模 锻 ： 利 用 锻 锤 驱 动 完 成 模锻 成 形 的 过 程 ， 简 称 锤 锻 蒸 汽 -空 气 模 锻 锤 、 液 压 模 锻 锤 、对 击 模 锻 锤 、 机 械 锤 和 模 锻 空 气锤 锤 锻 模 的 结 构 锤 锻 模 由 上 下 两 个 模 块 组 成 ，两 模 块 借 助 燕 尾 、 楔 铁 和 键 块 分别 紧 固 在 锤 头 和 下 模 座 的 燕 尾 槽中 。 燕 尾 使 模 块 固 定 在 锤 头 （ 或砧 座 ） 上 ， 使 燕 尾 底 面 与 锤 头（ 或 砧 座 ） 底 面 紧 密 贴 合 。 楔 铁 使 模 块 在 左 右 方 向 定 位 。键 块 使 模 块 在 前 后 方 向 定 位 。 2 3 4 一 、 模 锻 锤 的 特 点 工 艺 灵 活 、 适 应 性 广 优 点 ： （ 1） 锤 头 行 程 和打 击 速 度 操 控 方 便 ； （ 2） 抗偏 载 能 力 强 ； 。 缺 点 ： （ 1） 锻 件 精 度 不高 ； （ 2） 锻 模 寿 命 低 ； （ 3）难 以 实 现 自 动 化 ； 二 、 锤 锻 工 艺 流 程 见 课 本 图 6-2 6.1锻 锤 工 艺 特 点 及 模 锻 工 艺 流 程 5 6.2 模 锻 件 分 类 第 一 类 锻 件 ： 短 轴 类 或 饼 类 锻 件 主 体 轴 线 立 置 于 模 膛 成 形 ， 水 平 方 向 二 维 尺 寸 相 近的 锻 件 。 其 特 点 是 ： 锻 件 的 主 轴 线 尺 寸 小 于 其 它 两 个 方 向 的 尺 寸 ； 变 形 工 序 的 作 用 力 方 向 与 主 轴 线 方 向 一 致 ； 模 膛 中 的 金 属 变 形 是 体 积 变 形 。 这 类 锻 件 常 利 用 镦 粗 台 或 拍 扁 台 制 坯 。 常 见 的 短 轴 类 件 有 法 兰 、 齿 轮 、 十 字 轴 、 万 向 节 等 。 圆 饼 类 锻 件a) 简 单 形 状 b) 较 复 杂 形 状 c) 复 杂 形 状 6 第 二 类 锻 件 ： 长 轴 类 锻 件 主 要 特 点 ： 锻 件 的 主 轴 线 尺 寸 大 于 其 它 两 个 方 向 的 尺 寸 ； 变 形 工 序 的 锻 击 方 向 一 般 垂 直 于 主 轴 线 ； 金 属 主 要 沿 着 高 度 和 宽 度 方 向 流 动 ， 由 于 在 模锻 工 步 时 金 属 沿 主 轴 线 基 本 上 没 有 流 动 ， 又 可 称 为 平面 变 形 类 。 此 类 锻 件 数 量 多 ， 形 状 复 杂 。 按 锻 件 的 几 何 形 状特 征 ， 也 可 分 为 四 组 ： 直 长 轴 类 、 弯 曲 轴 类 、 枝 芽 类和 叉 类 锻 件 。 通 常 采 用 拔 长 或 滚 压 等 工 序 成 形 ； 7 长 轴 类 锻 件 分 组 8 第 三 类 锻 件 ： 复 合 类 锻 件 兼 备 两 种 或 两 种 以 上 结 构 的 特 征 ， 横 截 面 差别 很 大 ， 制 坯 过 程 复 杂 ， 金 属 在 模 膛 内 比 较 难 填充 的 锻 件 ； 如 “ 轴 -盘 -耳 ” 结 构 的 转 向 节 。 9 6.3 模 锻 件 图 设 计 模 锻 件 图 是 模 锻 生 产 过 程 、 模 锻 工 艺过 程 规 范 制 订 、 锻 模 设 计 、 锻 模 检 验 及 锻模 制 造 的 依 据 。 模 锻 件 图 是 根 据 产 品 图 设 计 的 ， 分 为冷 锻 件 图 和 热 锻 件 图 两 种 。 10 冷 锻 件 图 即 为 锻 件 图 。 冷 锻 件 图 用 于 最 终 锻 件 的 检 验 和 校 正模 的 设 计 ， 也 是 机 械 加 工 部 门 制 定 加 工工 艺 过 程 ， 设 计 加 工 夹 具 的 依 据 。 热 锻 件 图 用 于 锻 模 设 计 和 加 工 制 造 。热 锻 件 图 是 对 冷 锻 件 图 上 各 尺 寸 相 应 地加 上 热 胀 量 而 绘 制 的 。 11 锤 上 模 锻 件 图 设 计6.3.1分 模 面 位 置 的 选 择 确 定 分 模 面 位 置 最 基 本 原 则 是 保 证 锻 件形 状 尽 可 能 与 零 件 形 状 相 同 ， 以 及 锻 件 容 易从 锻 模 模 膛 中 取 出 。 确 定 分 模 面 时 ， 应 以 镦 粗 成 形 为 主 ， 还应 考 虑 材 料 利 用 率 。 分 模 面 的 位 置 与 模 锻 方 法 直 接 有 关 ， 它决 定 着 锻 件 内 部 金 属 纤 维 方 向 。 12 （ 1） 尽 可 能 采 用 直 线 分 模 ， 使 锻 模 结 构 简 单 ，防 止 上 下 模 错 移 。直 线 分 模 防 错 移锻 件 分 模 位 置 一 般 都 选 择 在 具 有 最 大 轮 廓线 的 地 方 。 此 外 ， 还 应 考 虑 下 列 要 求 ： 13 （ 2） 尽 可 能 将 分 模 位 置 选 在 锻 件 侧 面 中 部 。 这样 易 于 在 生 产 过 程 中 发 现 上 下 模 错 移 。分 模 位 置 居 中 便 于 发 现 错 模 14 （ 3） 对 头 部 尺 寸 较 大 的 长 轴 类 锻 件 可 以折 线 分 模 ， 使 上 下 模 膛 深 度 大 致 相 等 ， 使尖 角 处 易 于 充 满 。 上 下 模 膛 深 度 大 致 相 等 易 充 满 15 （ 4） 当 圆 饼 类 锻 件 H D时 ， 应 采 取 径 向 分模 ， 不 宜 采 用 轴 向 分 模 。圆 饼 类 锻 件 分 模 位 置 （ 5） 锻 件 形 状 较 复 杂 部 分 应 该 尽 量 安 排 在 上 模 。 16 6.3.2 余 块 、 余 量 和 锻 造 公 差 锻 件 上 凡 是 尺 寸 精 度 和 表 面 品 质 （ 表 面 粗 糙 度 ）达 不 到 零 件 图 要 求 的 部 位 ， 需 要 在 锻 后 进 行 机 械 加工 ， 这 些 部 位 应 预 留 加 工 余 量 。 模 锻 件 的 加 工 余 量 要 大 小 恰 当 。 精 密 模 锻 的 目 的 是 在 不 影 响 零 件 加 工 品 质 的 前提 下 模 锻 出 小 余 量 或 者 无 余 量 精 锻 件 。 17 1、 锻 件 公 差 的 种 类 尺 寸 公 差 包 括 长 度 、 宽 度 、 厚 度 、 中 心 距 、角 度 、 模 锻 斜 度 、 圆 弧 半 径 和 圆 角 半 径 等 公 差 。 形 位 公 差 包 括 直 线 度 、 平 面 度 、 深 孔 轴 的 同轴 度 、 错 移 量 、 剪 切 端 变 形 量 和 杆 部 变 形 量 等 。 表 面 技 术 要 素 公 差 包 括 深 度 、 剪 拉 毛 刺 的 尺寸 、 顶 杆 压 痕 深 度 和 表 面 粗 糙 度 等 。 各 项 公 差 都 不 应 互 相 叠 加 。 18 2、 影 响 余 量 和 锻 件 公 差 的 因 素 (1) 公 称 尺 寸 和 锻 件 质 量 锻 件 重 量 根 据 锻 件 图 的 公称 尺 寸 进 行 计 算 ( 按 锻 件 大 小 初 定 余 量 )。 (2) 锻 件 形 状 复 杂 系 数 (S) 为 锻 件 的 重 量 或 体 积 (G d，Vd)与 其 外 轮 廓 包 容 体 的 重 量 或 体 积 (G b， Vb)的 比 值 ， 即 ： S = G d/G b = Vd/Vb 圆 形 锻 件 的 外 廓 包 容 体 按 圆 柱 体 计 算 ； 非 圆 形 锻 件 的 外 廓 包 容 体 按 矩 形 六 面 体 计 算 ； 19 锻 件 形 状 复 杂 系 数 S可 分 为 四 个 等 级 ， S越 小 表 示 锻 件 形状 越 复 杂 ， 见 表 6-2： 级 别 代 号 形 状 复 杂 系 数 值 S 形 状 复 杂 程 度 S1 0.63 1 简 单 S2 0.32 0.63 一 般 S3 0.16 0.32 较 复 杂 S4 0.16 复 杂 20 （ 3） 锻 件 材 质 系 数 (M) 按 材 料 可 锻 性 难 易 程 度 划 分 。 钢质 模 锻 件 分 为 两 类 ， M1， M2。 航 标 中 将 航 空 模 锻 件 分 为 四 类 ： M0： 铝 、 镁 合 金 ； M1： 0.65%C的 碳 钢 或 合 金 总 含 量 5.0%的 合 金 钢 。 M2： 0.65%C的 碳 钢 或 合 金 总 含 量 5.0%的 合 金 钢 。 M3： 不 锈 钢 、 高 温 耐 热 合 金 和 钛 合 金 。 21 3、 余 量 和 锻 件 公 差 的 选 取 选 取 余 量 和 锻 件 公 差 的 程 序 ： 零 件 公 称 尺 寸估 选 余 量 锻 件 公 称 尺 寸 估 算 锻 件 质 量 查 表 修 正 见 课 本 P139示 例 。 22 6.3.3 模 锻 斜 度 （ 出 模 斜 度 或 拔 模 斜 度 ） 1、 模 锻 斜 度 定 义 ：为 了 克 服 模 具 的 弹 性 收 缩 和 摩 擦 阻 碍 作 用 ， 易 于 取件 。 在 锻 件 侧 表 面 上 需 要 一 定 的 斜 度 ， 称 为 模 锻 斜度 。 侧 表 面 指 ， 在 锻 件 上 与 分 模 面 相 垂 直 方 向 上 的平 面 或 曲 面 。 包 括 它 固 有 的 斜 度 （ 也 就 是 自 然 斜 度 ） 和 锻 件 侧 表面 上 所 附 加 的 斜 度 。 热 锻 件 冷 缩 会 离 开 模 膛 侧 壁 的 部 位 称 为 外 斜 度 （ 锻件 外 壁 上 的 斜 度 ） 热 锻 件 冷 缩 会 更 加 紧 贴 模 膛 侧 壁 的 部 位 称 为 内 斜 度 （ 内 壁 上 的 斜 度 ） 23 2、 选 择 原 则 ： 取 件 方 便 ， 节 省 金 属 材 料 和 加 工 (1)在 保 证 出 模 的 前 提 下 ， 模 锻 斜 度 应 尽 量 小 。（ 最 小 原 则 ） 大 到 一 定 值 时 ， 可 自 动 脱 模 ， 但 太 大 将 会 增 大金 属 的 消 耗 量 和 余 量 。 但 是 ， 为 了 便 于 出 模 ， 高 度 较 小 的 锻 件 可 采 用 较大 的 斜 度 ， 这 时 ， 多 消 耗 的 金 属 量 不 大 。 如 ：H 50mm， 查 到 3 改 为 5 ； H 2.5h， 或 d60mm。 以 利 于 金 属 流 动 ， 避 免 产 生 折 叠 和 模 具 过 早 磨 损 或压 塌 。 但 冲 除 时 易 使 锻 件 走 样 。 尺 寸 为 ： S大 =1.35S； S小 =0.65S； d 1=(0.25 0.3)d 或 d1=0.12d+s s按 平 底 连 皮 厚 度 计 算 ） 29 3、 带 仓 连 皮 若 锻 件 需 采 用 预 锻 成 形 ， 对 于 较 大 的 孔 ，可 在 预 锻 时 采 用 斜 底 连 皮 ， 而 在 终 锻 时 采 用 带 仓 连 皮 。优 点 是 周 边 薄 ， 易 冲 除 。 带 仓 连 皮 的 实 质 就 是 内 飞 边 槽 ， 仓 部 的 作 用 是 为 斜底 连 皮 回 流 提 供 空 间 。 30 4、 压 凹 当 锻 件 内 孔 直 径 较 小 ， 不 易 锻 出 连 皮 ， 应 改 为 压 凹 形 式 ，通 过 压 凹 变 形 有 助 于 小 头 部 分 饱 满 成 形 。压 凹 带 连 皮 的 模 锻 件 ， 不 需 绘 出 连 皮 的 形 状 和 尺 寸 。 产 品图 的 主 要 轮 廓 线 要 用 点 划 线 在 模 锻 件 图 上 表 示 ， 便 于 表 示各 部 分 的 加 工 余 量 。 31 6.3.6 锻 件 图 和 锻 件 技 术 条 件 锻 件 图 (冷 )是 在 零 件 图 基 础 上 ， 加 上 余 量 、 余块 或 其 它 特 殊 留 量 后 绘 制 的 图 ， 图 中 锻 件 外 形用 粗 实 线 表 示 ， 零 件 外 形 用 双 点 划 线 表 示 。 锻 件 的 公 称 尺 寸 与 公 差 注 在 尺 寸 线 的 上 面 ， 而零 件 的 尺 寸 注 在 尺 寸 线 的 下 面 的 括 号 内 。 32 锻 件 图 中 无 法 表 示 的 有 关 锻 件 质 量 和 检 验 要 求 的 内 容 ，列 入 技 术 条 件 ： 未 注 明 的 模 锻 斜 度 和 圆 角 半 径 R； 允 许 的 错 移 量 和 残 余 飞 边 的 宽 度 ； 允 许 的 表 面 缺 陷 深 度 ； 锻 后 热 处 理 方 法 及 硬 度 要 求 ； 表 面 清 理 方 法 ； 需 要 取 样 的 取 样 位 置 ； 其 它 特 殊 要 求 ， 如 直 线 度 、 平 面 度 等 。 33 6.4 模 锻 模 膛 设 计 模 锻 模 膛 包 括 ： 终 锻 模 膛 和 预 锻 模 膛 。 任 何 锻 件 的 模 锻 工 艺 过 程 都 必 须 有 终 锻 ，都 要 用 终 锻 模 膛 。 模 锻 件 的 几 何 形 状 和 尺 寸 靠 终 锻 模 膛 保证 ， 预 锻 模 膛 要 根 据 具 体 情 况 决 定 否 采用 。 34 6.4.1终 锻 模 膛 设 计 终 锻 模 膛 是 锻 模 中 各 种 模 膛 的 最 主 要 的 模 膛 ，它 用 来 完 成 锻 件 最 终 成 形 的 终 锻 工 步 。 通 过 终 锻 模 膛 可 以 获 得 带 飞 边 的 锻 件 。 终 锻 模 膛 通 常 由 模 膛 本 体 、 飞 边 槽 和 钳 口 三部 分 组 成 ， 其 中 模 膛 本 体 是 根 据 热 锻 件 图 设计 的 。 终 锻 模 膛 设 计 的 主 要 任 务 是 设 计 热 锻 件 图 、选 择 飞 边 槽 和 设 计 钳 口 。 35 热 锻 件 图 是 将 冷 锻 件 图 的 所 有 尺 寸 计 入 收 缩率 而 绘 制 的 。 钢 锻 件 的 收 缩 率 取 1.2%-1.5%； 钛 合 金 锻 件 取 0.5%-0.7%； 铝 合 金锻 件 取 0.8%-1.0%； 铜 合 金 锻 件 取 1.0%-1.3%； 镁 合 金 锻 件 取 0.8%左 右 。 加 放 收 缩 率 时 ， 对 无 坐 标 中 心 的 圆 角 半 径 不加 放 收 缩 率 ； 对 于 细 长 的 杆 类 锻 件 、 薄 的 锻件 、 冷 却 快 或 打 击 次 数 较 多 而 终 锻 温 度 较 低的 锻 件 ， 收 缩 率 取 小 值 ； 带 大 头 的 长 杆 类 锻件 ， 可 根 据 具 体 情 况 将 较 大 的 头 部 和 较 细 杆部 取 不 同 的 收 缩 率 。1、 热 锻 件 图 设 计 36 由 于 终 锻 温 度 难 以 准 确 控 制 ， 不 同 锻 件 的 准 确 收缩 率 往 往 需 要 在 长 期 实 践 中 修 正 。 一 般 情 况 下 ， 热 锻 件 图 形 状 与 锻 件 图 形 状 完 全 相同 。 但 在 某 些 情 况 下 ， 需 将 热 锻 件 图 尺 寸 作 适 当的 改 变 以 适 应 锻 造 工 艺 过 程 要 求 。 (1) 模 膛 易 磨 损 处 ， 应 在 锻 件 负 公 差 范 围 内 减小 模 膛 尺 寸 （ 预 留 磨 损 量 ） ， 以 在 保 证 锻 件 合 格率 的 情 况 下 延 长 锻 模 寿 命 。如 图 所 示 的 齿 轮 锻 件 ， 轮 辐部 分 易 磨 损 ， 使 锻 件 轮 辐厚 度 增 加 。 因 此 ， 应 将 热锻 件 图 上 的 尺 寸 A比 锻 件 图上 的 相 应 尺 寸 减 小 0.5-0.8 mm。 37 (2) 形 状 复 杂 且 较 高 的 部位 应 尽 量 放 在 上 模 。 在 特 殊 情 况 下 要 将 复 杂且 较 高 的 部 位 放 在 下 模时 ， 锻 件 在 该 处 表 面 易“ 缺 肉 ” （ 充 不 满 ） 。这 是 由 于 下 模 局 部 较 深处 易 积 聚 氧 化 皮 。 如 图所 示 的 曲 轴 ， 可 在 其 热锻 件 图 相 应 部 位 加 深 约 2 mm。 38 (3) 当 设 备 的 吨 位 偏 小 ， 上 下 模 有 可 能打 不 靠 时 ， 应 使 热 锻 件 图 高 度 尺 寸 比 锻件 图 上 相 应 高 度 减 小 (接 近 负 偏 差 或 更 小一 些 )， 抵 消 模 锻 不 足 的 影 响 。 相 反 ， 当设 备 吨 位 偏 大 或 锻 模 承 击 面 偏 小 时 ， 可能 产 生 承 击 面 塌 陷 ， 应 适 当 增 加 热 锻 件图 高 度 尺 寸 ， 其 值 应 接 近 正 公 差 ， 保 证在 承 击 面 下 陷 时 仍 可 锻 出 合 格 锻 件 。 39 (4) 锻 件 某 些 部 位 在切 边 或 冲 孔 时 易 产生 变 形 而 影 响 加 工余 量 ， 应 在 热 锻 件图 的 相 应 部 位 增 加一 定 的 弥 补 量 ， 提高 锻 件 合 格 率 ， 如图 所 示 。 40 (5) 一 些 形 状 特 别的 锻 件 ， 不 能 保 证坯 料 在 下 模 膛 内 或切 边 模 内 准 确 定 位 。在 锤 击 过 程 中 ， 可能 因 转 动 而 导 致 锻件 报 废 。 热 锻 件 图上 需 增 加 定 位 余 块 ，保 证 多 次 锻 击 过 程中 的 定 位 以 及 切 飞边 时 的 定 位 。 41 在 绘 制 热 锻 件 图 时 还 需 将 分 模 面 和 冲 孔连 皮 的 位 置 、 尺 寸 全 部 注 明 ， 写 明 未 注圆 角 半 径 、 模 锻 斜 度 与 收 缩 率 。 高 度 方向 尺 寸 以 分 模 面 为 基 准 ， 以 便 锻 模 机 械加 工 和 准 备 检 验 样 板 ； 在 热 锻 件 图 中 不 需 注 明 锻 件 公 差 和 零 件的 轮 廓 线 。 42 2、 飞 边 槽 及 其 设 计 锤 上 模 锻 为 开 式 模 锻 ， 一 般 终 锻 模 膛 周 边 必 须 有 飞边 槽 。 飞 边 槽 作 用 ： a. 增 加 金 属 流 出 模 膛 阻 力 ， 使 金 属 充 满 模 膛 ； b. 容 纳 多 余 金 属 ； c. 锻 造 时 飞 边 起 缓 冲 作 用 ， 减 弱 上 模 对 下 模 的 打 击 ， 使 模 具 不 易 压 塌 和 开 裂 ； d. 飞 边 处 厚 度 较 薄 ， 便 于 切 除 。 43 (1) 飞 边 槽 的 结 构 形 式 飞 边 槽 一 般 由 桥 口 与 仓部 组 成 。 形 式 I： 基 本 型 （ 标 准 形 ） ， 一 般 都 采 用 此 种形 式 。 其 优 点 是 桥 口 在 上 模 ， 模 锻 时 受 热 时 间短 ， 温 升 较 低 ， 桥 口 不 易 压 坍 和 磨 损 。 44 形 式 ： 倒 置 形 ， 当 锻 件 上 模 部 分 形 状 较 复 杂 ，为 简 化 切 边 冲 头 形 状 ， 切 边 需 翻 转 时 ， 采 用 此形 式 。 当 上 模 无 模 膛 ， 整 个 模 膛 完 全 位 于 下 模时 ， 采 用 此 种 形 式 飞 边 简 化 了 锻 模 的 制 造 。 45 形 式 ： 双 仓 形 ， 此 种 结 构 的 飞 边 槽 特 点 是 仓部 较 大 ， 能 容 纳 较 多 的 多 余 金 属 ， 适 用 于 大 型和 形 状 复 杂 的 锻 件 。 46 形 式 ： 不 对 称 形 ， 加 宽 了 下 模 桥 部 ， 提 高 了下 模 寿 命 。 仓 部 较 大 ， 可 容 纳 较 多 的 多 余 金 属 。用 于 大 型 、 复 杂 锻 件 。 47 形 式 ： 带 阻 力 沟 形 ， 更 大 地 增 加 金 属 外 流 阻力 ， 迫 使 金 属 充 满 深 而 复 杂 的 模 膛 。 多 用 于 锻件 形 状 复 杂 、 难 以 充 满 的 部 位 ， 如 高 肋 、 叉 口与 枝 芽 等 处 。 48 (2) 飞 边 槽 尺 寸 的 确 定 飞 边 槽 的 主 要 尺 寸 是 桥 口 高 度 h飞 、 桥 口 宽度 b。 桥 口 高 度 h飞 增 大 ， 阻 力 减 小 ； 桥 口 宽 度 b增 加 ， 阻 力 增 加 。 在 成 形 过 程 中 如 阻 力 过 大 ， 导 致 锻 不 足 ，锻 模 过 早 磨 损 或 压 坍 ； 如 阻 力 太 小 ， 产 生大 的 飞 边 ， 模 膛 不 易 充 满 。 49 设 计 锤 上 飞 边 槽 尺 寸 两 种 方 法 吨 位 法 :按 设 备 吨 位 来 选 定 飞 边 槽 尺 寸 。 50 计 算 法 。 根 据 锻 件 在 分 模 面 上 的 投 影 面 积 ， 利 用经 验 公 式 求 出 桥 口 高 度 h飞 ， 然 后 根 据 h飞 查 上 表确 定 其 他 有 关 尺 寸 。式 中 S锻 件 在 分 模 面 上 的 投 影 面 积 (mm 2)。 51 模 锻 锤 吨 位 偏 大 时 ， 要 防 止 金 属 过 快 向 飞 边 槽流 动 ， 应 减 小 h飞 值 。 模 锻 锤 吨 位 偏 小 时 ， 应 减小 飞 边 的 变 形 阻 力 ， 防 止 锻 不 足 。 在 保 证 模 膛充 满 的 条 件 下 ， 应 适 当 增 大 h飞 值 。 锻 件 形 状 比 较 复 杂 时 ， 要 增 加 模 膛 阻 力 ， 应 增加 b值 ， 或 适 当 减 少 h飞 值 。 短 轴 类 锻 件 锻 模 带 有 封 闭 形 状 的 锁 扣 时 ， 应 适当 加 大 仓 部 宽 度 b1。 参 见 表 8-1 备 注 栏 中 尺 寸 。 52 2) 钳 口 及 其 尺 寸 钳 口 :指 在 锻 模 的 模 锻 模 膛 前 面 加 工 的 空 腔 ，它 一 般 由 夹 钳 口 与 钳 口 颈 两 部 分 组 成 。 钳 口 颈 用 于 加 强 夹 钳 料 头 与 锻 件 之 间 的 连 接 强度 。 53 钳 口 的 主 要 用 途 :在 模 锻 时 放 置 夹 钳 及 钳 夹 头 ，或 者 容 纳 调 头 模 锻 的 前 一 锻 件 （ 带 飞 边 ） 的 相应 部 位 。 在 锻 模 制 造 时 ， 钳 口 还 可 作 为 浇 铸 金 属 盐 溶 液（ 如 30%KNO3和 70%NaNO3或 铅 熔 液 ） 的 浇口 ， 浇 铸 件 用 作 检 验 模 膛 加 工 品 质 和 合 模 状 况 。 齿 轮 类 锻 件 在 模 锻 时 无 夹 钳 料 头 ， 钳 口 作 为 锻件 起 模 之 用 。 54 钳 口 的 尺 寸 主要 依 据 夹 钳 料头 的 直 径 及 模膛 壁 厚 等 尺 寸确 定 。 应 保 证 夹 料 钳子 自 由 操 作 ，在 调 头 锻 造 时能 放 置 下 锻 件的 相 邻 端 部 (包括 飞 边 )。 长 轴 类 锻 件 常 用 型 式 ; 55 用 于 模 锻 质 量 大 于 10 kg的 锻 件 56 用 于 模 锻 齿 轮 等 短 轴 类锻 件 57 如 果 有 预 锻 模 膛 ， 且 预 锻 与 终 锻 两 模 膛 的 钳 口间 壁 小 于 15 mm时 ， 为 了 便 于 模 具 加 工 ， 可 将两 相 邻 模 膛 的 钳 口 开 通 。 58 6.5 模 锻 变 形 工 步 设 计模 锻 锻 造 工 步 ， 按 其 作 用 可 分 为 三 大 类 ：1、 模 锻 工 步 预 锻 ： 易 产 生 折 叠 和 充 不 满 的 锻 件 应 采 用 。预 锻 需 根 据 锻 件 的 复 杂 程 度 及 其 要 求 等 因 素 加 以 选 择 ，并 不 象 终 锻 那 样 是 每 一 模 锻 件 所 必 不 可 少 的 工 步 。终 锻 ： 必 不 可 少 59 2、 切 断 工 步 ： 只 有 一 种 ， 就 是 切 断 ， 使 锻 件 和 毛 边 分 离 。3、 制 坯 工 步 ： 拔 长 、 滚 挤 、 卡 压 （ 直 长 轴 类 ） 弯 曲 （ 弯 轴 类 ， 带 枝 芽 类 ） 镦 粗 、 拍 扁 （ 短 轴 类 ）制 坯 工 步 作 用 ： 改 变 原 毛 坯 的 形 状 ， 合 理 分 配 坯 料 ， 以 适应 锻 件 横 截 面 形 状 的 要 求 ， 更 好 的 充 满 模 锻 模 膛 。 60 圆 饼 类 锻 件 制 坯 工 步 示 例序 号 锻 件 简 图 变 形 工 步 说 明1 自 由 镦 粗镦 粗 一 般 齿 轮 锻件2 自 由 镦 粗成 形 镦 粗终 锻 轮 毂 较 高 的法 兰 锻 件6.5.1 短 轴 类 锻 件 制 坯 工 步 圆 饼 类 模 锻 件 一 般 使 用 镦 粗 制 坯 ， 形 状 复 杂的 宜 用 成 型 镦 粗 制 坯 。 不 过 在 特 殊 情 况 下 ， 也 有用 拔 长 、 滚 挤 或 打 扁 制 坯 的 。 61 3 拔 长终 锻 轮 毂 特 高 的法 兰 锻 件4 自 由 镦 粗打 扁终 锻 平 面 接 近 圆 形的 锻 件 62 在 确 定 坯 料 镦 粗 后 的 尺 寸 时 ， 尚 需 明 确 以 下 几点 ： 1、 轮 毂 较 矮 的 锻 件 （ 参 见 图 6-36） ， 为 了 防止 轮 毂 和 轮 缘 间 产 生 折 叠 ， 镦 粗 后 直 径 应 满足 。 镦D21 DDD 镦 轮 毂 矮 的 锻 件 63 2、 轮 毂 较 高 的 锻 件 ， 为 了 防 止 轮 毂 和 轮 缘 间 产生 折 叠 ， 镦 粗 后 直 径 应 满 足 镦D 221 2 DDDD 镦 图 7.22轮 毂 高 的 锻 件 64 3、 轮 毂 高 且 有 内 孔 和 凸 缘 的 锻 件 ， 为 保 证 锻 件充 满 并 便 于 坯 料 在 终 锻 模 膛 中 放 稳 ， 宜 采 用 成 形 镦 粗 。镦 粗 后 的 坯 料 尺 寸 应 符 合 下 列 条 件 ：11 HH 11 DD dd (a) (b) 轮 毂 高 凸 缘 大 的 锻 件(a)坯 料 (b)锻 件 65 6.5.2长 轴 类 锻 件 制 坯 工 步 长 轴 类 模 锻 件 有 直 长 轴 件 、 弯 曲 轴 件 、带 枝 芽 长 轴 件 和 带 叉 长 轴 件 等 。 由 于 形 状的 需 要 ， 长 轴 类 模 锻 件 的 模 锻 工 序 有 拔 长 、滚 挤 、 弯 曲 等 制 坯 工 步 。长 轴 类 模 锻 件 制 坯 工 步 示 例 拔 长滚 挤1 直 长 轴 锻件 制 坯 工 步 说 明制 坯 工 步 简 图模 锻 件 简 图模 锻 件 类 型 66 拔 长滚 挤弯 曲2 弯 曲 轴锻 件 拔 长成 形预 锻3 带 枝 芽长 轴 件 67 拔 长滚 挤预 锻4 带 叉 长轴 件 按 金 属 流 动 效 率 ， 长 轴 类 模 锻 件 制 坯 工步 的 优 先 次 序 是 ： 拔 长 、 滚 挤 、 卡 压 。 为了 得 到 弯 曲 轴 模 锻 件 或 带 枝 芽 、 带 叉 长 轴件 ， 还 要 用 到 弯 曲 和 成 形 工 步 。 68 拔 长 、 滚 挤 和 卡 压 三 种 制 坯 工 步 ，以 “ 计 算 毛 坯 图 ” 为 基 础 ， 参 照 经 验 和图 表 资 料 ， 结 合 具 体 生 产 情 况 确 定 。 也 可 用 经 验 类 比 法 选 定 制 坯 工 步 。 69 6.6 锤 锻 坯 料 尺 寸6.6.1短 轴 类 锻 件 一 般 用 镦 粗 制 坯 ， 所 以 坯 料 尺 寸 以 镦 粗 变 形 为依 据 计 算 。坯 料 直 径 为 ： 3 00 ）01.1-80.0（D V6.6.2长 轴 类 模 锻 件 坯 料 尺 寸 计 算 以 计 算 坯 料 截 面 图 上 的 平 均 截 面积 为 依 据 ， 并 考 虑 不 同 制 坯 工 步 的 需 要 ， 算 出 各种 模 锻 方 法 所 需 飞 边 截 面 积 。 70 6.7 制 坯 模 膛 设 计 制 坯 工 步 的 作 用 :为 了 初 步 改 变 原 坯 料 的 形 状 ，合 理 地 分 配 坯 料 ， 以 适 应 锻 件 横 截 面 积 和 形 状 的要 求 ， 使 金 属 能 较 好 地 充 满 模 膛 。 不 同 形 状 的 锻 件 采 用 的 制 坯 工 步 不 同 。 锤 上 锻 模所 用 的 制 坯 模 膛 主 要 有 滚 压 模 膛 、 拔 长 模 膛 、 弯曲 模 膛 、 成 形 模 膛 等 。 71 滚 压 模 膛 设 计 滚 压 模 膛 ： 改 变 坯 料 形 状 ， 分 配 金 属 ， 使 坯 料 某一 部 分 截 面 积 减 小 ， 某 一 部 分 截 面 积 稍 稍 增 大 (聚料 )， 获 得 接 近 计 算 毛 坯 图 形 状 和 尺 寸 的 作 用 。 滚 压 时 金 属 的 变 形 可 以 近 似 看 作 是 镦 粗 与 拔 长 的组 合 。 在 两 端 受 到 阻 碍 的 情 况 下 杆 部 拔 长 ， 而 杆部 金 属 流 入 头 部 使 头 部 镦 粗 。 在 每 次 锤 击 后 大 量 金 属 横 向 流 动 ， 仅 有 小 部 分 流入 头 部 。 每 次 锤 击 后 翻 转 90 再 行 锤 击 并 反 复 进行 。 直 到 接 近 毛 坯 形 状 和 计 算 尺 寸 为 止 。 另 外 ，滚 压 还 可 以 将 毛 坯 滚 光 和 清 除 氧 化 皮 。 72 滚 压 模 膛 从 结 构 上 可 以分 为 以 下 几 种 。(1) 开 式 模 膛 横 截 面 为矩 形 ， 侧 面 开 通 ； 结 构简 单 、 制 造 方 便 ， 但 聚料 作 用 较 小 ， 适 用 于 锻件 各 段 截 面 变 化 较 小 的情 况 。(2) 闭 式 模 膛 横 截 面 为椭 圆 形 ， 侧 面 封 闭 。 由于 侧 壁 的 阻 力 作 用 ， 聚料 效 果 好 ， 坯 料 表 面 光滑 ， 但 模 膛 制 造 较 复 杂 ，适 用 于 锻 件 各 部 分 截 面变 化 较 大 的 情 况 。 73 (3) 混 合 式 ： 锻 件 的 杆部 采 用 闭 式 滚 压 ， 而头 部 采 用 开 式 滚 压 。通 常 用 于 锻 件 头 部 具 有深 孔 或 叉 形 的 情 况 。(4) 不 等 宽 式 ： 模 膛 的头 部 较 宽 ， 杆 部 较 窄 ，当 B头 /B杆 1.5 时 采用 。 因 杆 部 宽 度 过 大 不 利 于排 料 ， 所 以 在 杆 部 取较 小 宽 度 。 74 (5)不 对 称 式 上 下 模 膛 的 深 度 不 等 ， 这 种模 膛 具 有 滚 压 模 膛 与 成 形 模 膛 的 特 点 ，适 用 于 h/h 1.5 的 杆 类 锻 件 。 75 滚 压 模 膛 由 钳 口 、 模 膛 本 体 和 尾 刺槽 （ 飞 边 槽 ） 三 部 分 组 成 。 钳 口 不 仅 是 为 了 容 纳 夹 钳 ， 同 时 也可 用 来 卡 细 坯 料 ， 减 少 料 头 损 失 。 飞 边 槽 用 来 容 纳 滚 挤 时 产 生 的 端 部毛 刺 ， 防 止 产 生 折 叠 。 滚 压 模 膛 设 计 主 要 是 确 定 模 膛 本 体高 度 和 宽 度 。 76 滚 压 模 膛 的 设 计 依 据 也 是 计 算 毛 坯 。 设 计 滚 压 模 膛 应 从 以 下 几 方 面 考 虑 。(1) 滚 压 模 膛 的 高 度 在 杆 部 ， 模 膛 高 度 比 计算 毛 坯 相 应 部 分 的 直 径 小 。 使 每 次 压 下 量 较大 ， 由 杆 部 排 入 头 部 的 金 属 增 多 。 滚 压 最 后坯 料 断 面 不 是 圆 形 ， 但 是 只 要 截 面 积 相 等 即可 。 在 计 算 闭 式 滚 压 模 膛 杆 部 高 度 时 ， 应 注 意 ： 滚 压 后 的 坯 料 截 面 积 S滚 S计 77 滚 压 后 坯 料 椭 圆 截 面 的 长 径 与 短 径之 比 B/a=3/2 ， 由 上 式 可 求 得 杆 部高 度 h杆 ： 78 考 虑 到 在 模 锻 锤 上 滚 压 时 ， 上 下 模 一 般 不 打 靠 ，故 实 际 采 用 的 模 膛 高 度 比 计 算 值 小 ， 一 般 取 ：h杆 (0.7 - 0.8) d计 对 于 开 式 滚 压 ， 由 于 截 面 近 似 矩 形 ， 故h杆 (0.65 -0.75) d计 滚 压 模 膛 头 部 ， 高 度 应 等 于 或 略 大 于 计 算 毛 坯 图相 应 部 分 的 直 径 。 即 h杆 1.05 -1.15 ） d计 当 头 部 靠 近 钳 口 时 ， 有 一 部 分 金 属 由 钳 口 流 出 ，这 时 系 数 取 1.05。 79 (2)滚 压 模 膛 的 宽 度 滚 压 模 膛 的 宽 度 过小 ， 金 属 在 滚 压 过 程 中 流 进 分 模 面 会 形成 折 叠 ； 反 之 ， 因 侧 壁 阻 力 减 小 ， 降 低滚 压 效 率 ， 而 且 增 大 模 块 尺 寸 。 具 体 计 算 类 似 滚 压 模 膛 高 度 的 确 定 ， 见课 本 P166-167 80 6-8 设 备 吨 位 的 确 定 设 备 吨 位 过 小 ， 锻 件 内 部 锻 不 透 ， 生 产 率 低 ; 设 备 选 得 过 大 ， 浪 费 动 力 ， 提 高 锻 件 成 本 ， 而 且 操作 也 不 灵 活 ， 还 易 打 坏 工 具 。 锻 造 设 备 吨 位 大 小 要 合 适 。经 验 公 式 ： 双 作 用 模 锻 锤 G=(3.5 6.3)KS件 (kg)式 中 S 件 锻 件 和 毛 边 （ 按 飞 边 仓 的 50%计 算 ） 在 水 平 面上 的 投 影 面 积 ； K材 料 钢 种 系 数 。系 数 3.5用 于 生 产 率 并 不 高 的 条 件 下 ， 而 系 数 6.3用 于 要 求高 生 产 率 的 条 件 下 。 81 6.9 锤 锻 模 结 构 设 计 锤 锻 模 的 结 构 设 计 对 锻 件 品 质 、 生 产 率 、 劳 动 强度 、 锻 模 和 锻 锤 的 使 用 寿 命 等 有 很 大 的 影 响 。 锤 锻 模 的 结 构 设 计 包 括 :模 膛 的 布 排 、 错 移 力 的平 衡 以 及 锻 模 的 强 度 、 模 块 尺 寸 、 导 向 等 。1. 模 膛 的 布 排 模 膛 的 布 排 要 根 据 模 膛 数 以 及 各 模 膛 的 作 用 和 操作 方 便 安 排 。 锤 锻 模 一 般 有 多 个 模 膛 ， 终 锻 模 膛 和 预 锻 模 膛 的变 形 力 较 大 ， 在 模 膛 布 置 过 程 中 一 般 首 先 考 虑 模锻 模 膛 。 82 1) 终 锻 与 预 锻 模 膛 的 布 排(1) 锻 模 中 心 与 模 膛 中 心 锤 锻 模 的 紧 固 一 般 都 是 利用 楔 铁 和 键 块 配 合 燕 尾 紧 固 在 下 模 座 和 锤 头 上 。 锻 模 中 心 :指 锻 模 燕 尾 中 心 线 与 燕 尾 上 键 槽 中 心线 的 交 点 ， 它 位 于 锤 杆 轴 心 线 上 ， 应 是 锻 锤 打 击 力的 作 用 中 心 （ 外 力 作 用 中 心 ） 。 83 模 膛 中 心 ： 锻 造 时 模 膛 承 受 锻 件 反 作 用 力 的 合力 作 用 点 叫 模 膛 中 心 （ 内 力 作 用 中 心 ） 。 模 膛 中 心 与 锻 件 形 状 有 关 。 当 变 形 抗 力 分 布 均匀 时 ， 模 膛 (包 括 飞 边 桥 部 )在 分 模 面 的 水 平 投影 的 形 心 可 当 作 模 膛 中 心 ， 可 用 传 统 的 吊 线 法寻 找 。 变 形 抗 力 分 布 不 均 匀 时 ， 模 膛 中 心 则 由 形 心 向变 形 抗 力 较 大 的 一 边 移 动 。 84 移 动 距 离 的 大 小 与 模 膛 各 部 分 变 形 抗 力 相 差 程度 有 关 ， 可 凭 生 产 经 验 确 定 。 一 般 情 况 下 不 宜 超 过 下 表 所 列 的 数 据 。 85 (2) 模 膛 中 心 的 布 排 当 模 膛 中 心 与 锻 模 中 心 位 置相 重 合 时 ， 锻 锤 打 击 力 与 锻 件 反 作 用 力 在 同 一 垂线 上 ， 不 产 生 错 移 力 ， 上 下 模 没 有 明 显 错 移 ， 这是 理 想 的 布 排 。 当 锻 模 模 膛 中 心 与 锻 模 中 心 偏 移 一 段 距 离 时 ， 锻造 时 会 产 生 偏 心 力 矩 ， 使 上 下 模 产 生 错 移 ， 造 成锻 件 在 分 模 面 上 产 生 错 差 ， 增 加 设 备 磨 损 。 模 膛 中 心 与 锻 模 中 心 的 偏 移 量 越 大 ， 偏 心 力 矩 越大 ， 上 下 模 错 移 量 以 及 锻 件 错 差 量 越 大 。 因 此 终锻 模 膛 与 预 锻 模 膛 布 排 设 计 的 中 心 任 务 是 最 大 限度 减 小 模 膛 中 心 对 锻 模 中 心 的 偏 移 量 。 86 当 锻 模 无 预 锻 模 膛 时 ， 终 锻 模 膛 中 心 位 置应 取 在 锻 模 中 心 。 当 锻 模 有 预 锻 模 膛 时 ， 两 个 模 膛 中 心 一 般都 不 能 与 锻 模 中 心 重 合 。 为 了 减 少 错 差 、保 证 锻 件 品 质 ， 应 力 求 终 锻 模 膛 和 预 锻 模膛 中 心 靠 近 锻 模 中 心 。 87 模 膛 布 排 时 要 注 意 ： 在 锻 模 前 后 方 向 上 ， 两 模 膛 中 心 均 应 在键 槽 中 心 线 上 。 88 在 锻 模 左 右 方 向 上 ， 终 锻 模 膛 中 心 与燕 尾 中 心 线 （ 锻 模 中 心 线 ） 的 偏 移 量 ，不 应 超 过 下 表 所 列 数 值 。 89 一 般 情 况 下 ， 终 锻 的 打 击 力 约 为 预 锻 的 两 倍 ，为 了 减 少 偏 心 力 矩 ， 预 锻 模 膛 中 心 至 锻 模 燕 尾中 心 线 距 离 之 比 ， 应 等 于 或 略 小 于 1/2， 即 a/b l/2。 预 锻 模 膛 中 心 线 必 须 在 燕 尾 宽 度 内 ， 模 膛 超 出燕 尾 部 分 的 宽 度 不 得 大 于 模 膛 总 宽 度 的 1/3。 当 锻 件 因 终 锻 模 膛 偏 移 使 错 差 量 过 大 时 ， 允 许采 用 L/5 a L/3， 即 2L/3 b 4L/5。 在 这 种 条 件 下 设 计 预 锻 模 膛 时 ， 应 当 预 先 考 虑错 差 量 。 值 由 实 际 经 验 确 定 ， 一 般 为 1-4 mm， 如 图 6-67中 AA 剖 面 所 示 。 锤 吨 位 小 者取 小 值 ， 大 者 取 大 值 。 90 若 锻 件 有 宽 大 的 头 部 (如 大 型 连 杆 锻 件 )， 两 个 模膛 中 心 距 超 出 上 述 规 定 值 ; 或 终 锻 模 膛 因 偏 移 使 错 差 量 超 过 允 许 值 ; 或 预 锻 模 膛 中 心 超 出 锻 模 燕 尾 宽 度 ; 可 使 两 个 模 膛 置 于 不 同 锻 锤 的 模 块 上 联 合 锻 造 。 这 样 两 个 模 膛 中 心 便 可 都 处 于 锻 模 中 心 位 置 上 ，能 有 效 减 少 错 差 ， 提 高 锻 模 寿 命 ， 减 少 设 备 磨 损 。 91 为 减 小 终 锻 模 膛 与 预锻 模 膛 中 心 距 L， 保 证模 膛 模 壁 有 足 够 的 强度 ， 可 选 用 下 列 排 列方 法 。 平 行 排 列 法 ， 终 锻 模膛 和 预 锻 模 膛 中 心 位于 键 槽 中 心 线 上 ， L 值 减 小 的 同 时 前 后 方向 的 错 差 量 也 较 小 ，锻 件 品 质 较 好 。 92 前 后 错 开 排 列 法 : 预 锻 模 膛 和终 锻 模 膛 中 心 不 在 键槽 中 心 线 上 。 前 后 错开 排 列 能 减 小 L值 ， 但增 加 了 前 后 方 向 的 错移 量 ， 适 用 于 特 殊 形状 的 锻 件 。 93 反 向 排 列 法 : 预 锻 模 膛 和 终锻 模 膛 反 向 布 排 ， 这种 布 排 能 减 小 L值 ， 同时 有 利 于 去 除 坯 料 上的 氧 化 皮 并 使 模 膛 更好 充 满 ， 操 作 也 方 便 ; 主 要 用 于 上 下 模 对 称的 大 型 锻 件 。 94 (3) 终 锻 模 膛 、 预 锻 模 膛 前 后方 向 的 排 列 方 法 终 锻 模 膛 、 预 锻 模 膛 的 模 膛 中 心 位 置 确 定后 ， 模 膛 在 模 块 还 不 能 完 全 放 置 ， 还 需 要对 模 膛 的 前 后 方 向 进 行 排 列 。 具 体 排 列 方法 有 2种 。 95 锻 件 大 头 靠 近 钳 口 ， 使 锻 件 质 量 大 且 难 出 模的 一 端 接 近 操 作 者 ， 这 样 操 作 方 便 、 省 力 。 锻 件 大 头 难 充 满 部 分 放 在 钳 口 对 面 ， 对 金 属充 满 模 膛 有 利 。 这 种 布 排 法 还 可 利 用 锻 件 杆部 作 为 夹 钳 料 ， 省 去 夹 钳 料 头 。 96 2) 制 坯 模 膛 的 布 排 除 终 锻 模 膛 和 预 锻 模 膛 以 外 的 其 他 模 膛 由 于 成 形 力较 小 ， 可 布 置 在 终 锻 模 膛 与 预 锻 模 膛 两 侧 。 具 体 原则 如 下 ：(1) 制 坯 模 膛 按 工 艺 过 程 顺 序 排 列 ， 操 作 时 一 般 只 让坯 料 运 动 方 向 改 变 一 次 ， 以 求 缩 短 操 作 时 间 。(2) 模 膛 的 排 列 应 与 加 热 炉 、 切 边 压 力 机 和 吹 风 管 的位 置 相 适 应 。 例 如 ， 氧 化 皮 最 多 的 模 膛 是 锻 模 中 头 道 制 坯 模膛 ， 应 位 于 靠 近 加 热 炉 的 一 侧 ， 且 在 吹 风 管 对 面 ，不 要 让 氧 化 皮 吹 落 到 终 锻 模 膛 、 预 锻 模 膛 内 。 97 (3) 弯 曲 模 膛 的 位 置 应 便 于 将 弯 曲 后 的 坯 料 顺 手送 入 终 锻 模 膛 内 ， 图 (a)所 示 。(4) 拔 长 模 膛 位 置 如 在 锻 模 右 边 ， 应 采 用 直 式 ，如 在 左 边 ， 应 采 取 斜 式 ， 这 样 可 方 便 操 作 。 98 2. 错 移 力 的 平 衡 与 锁 扣 设 计 错 移 力 一 方 面 使 锻 件 错 移 ， 影 响 尺 寸 精度 和 加 工 余 量 ； 另 一 方 面 加 速 锻 锤 导 轨磨 损 ， 使 锤 杆 过 早 折 断 。 因 此 错 移 力 的平 衡 是 保 证 锻 件 尺 寸 精 度 和 锤 杆 失 效 的一 个 重 要 问 题 。 设 备 的 精 度 对 减 小 锻 件 的 错 差 有 一 定 的影 响 ， 但 是 最 根 本 、 最 有 积 极 意 义 的 是在 模 具 设 计 方 面 采 取 措 施 ， 因 为 后 者 的影 响 更 直 接 ， 更 具 有 决 定 作 用 。 99 1) 有 落 差 锻 件 错 移 力 的 平 衡 当 锻 件 的 分 模 面 为 斜 面 、 曲 面 ， 或 锻 模 中 心 与模 膛 中 心 的 偏 移 量 较 大 时 ， 在 模 锻 过 程 中 产 生水 平 分 力 。 这 种 分 力 通 常 称 为 错 移 力 ， 会 引 起锻 模 在 锻 打 过 程 中 错 移 。 锻 件 分 模 线 不 在 同 一 平 面 上 (即 锻 件 具 有 落 差 )，在 锻 打 过 程 中 ， 分 模 面 上 产 生 水 平 方 向 的 错 移力 ， 错 移 力 的 方 向 明 显 。 错 移 力 一 般 比 较 大 ，在 冲 击 载 荷 的 作 用 下 ， 容 易 发 生 生 产 事 故 。 100 平 衡 错 移 力 措 施(1)成 对 锻 造 :小 锻 件 。 101 (2)锻 件 倾 斜 :锻 件 较 大 ， 落 差 较 小 。 由 于倾 斜 了 一 个 角 度 ， 拔 模 斜 度 发 生 变 化 。为 保 证 锻 件 锻 后 能 从 模 膛 取 出 ， 角 度 值不 宜 过 大 。 一 般 7 ， 且 以 小 于 拔 模斜 度 最 佳 。 102 (3)平 衡 锁 扣 ： 落 差 较 大 (l5-50 mm)， 用 倾 斜 法解 决 不 好 。 锁 扣 高 度 等 于 锻 件 分 模 面 落 差 高 度 。锁 扣 所 受 的 力 很 大 ， 容 易 损 坏 ， 锁 扣 的 厚 度 应不 小 于 1.5h。 锁 扣 斜 度 ： 当 h 15-30 mm时 ， 5 ； h 30-60 mm时 ， 3 。 锁 扣 间隙 0.2-0.4 mm， 须 小 于 锻 件 允 许 的 错 差之 半 。 103 (4)联 合 法 （ 倾 斜 锁 扣 ） ： 锻 件 落 差 很 大 ； 既将 锻 件 倾 斜 一 定 角 度 ， 也 设 计 平 衡 锁 扣 。 104 导 向 锁 扣 偏 心 力 矩 、 设 备 的 上 、 下 砧 面 不 平 行 产生 水 平 错 移 力 。 为 减 小 错 移 力 ， 除 设 计时 尽 量 使 模 膛 中 心 与 锤 杆 中 心 一 致 外 ，还 可 采 用 导 向 锁 扣 。 导 向 锁 扣 的 主 要 功 能 是 导 向 ， 平 衡 错 移力 ， 它 补 充 了 设 备 的 导 向 功 能 ， 便 于 模具 安 装 和 调 整 。 105 导 向 锁 扣 常 用 情 况 一 模 多 件 锻 造 、 锻 件 的 冷 切 边 以 及 要 求 锻 件 小于 0.5 mm的 错 差 等 。 易 产 生 错 差 的 锻 件 的 锻 造 ， 如 ： 细 长 轴 类 锻 件 、 形 状 复 杂 的 锻 件 、 锻 造 时 模 膛 中 心 偏 离 锻 模 中 心 较 大 时 的锻 造 。 不 易 检 查 和 调 整 其 错 移 量 的 锻 件 的 锻 造 ， 如 ： 齿 轮 类 锻 件 、 叉 形 锻 件 、 工 字 形 锻 件 等 。 锻 锤 锤 头 与 导 轨 间 隙 过 大 ， 导 向 长 度 低 。 106 常 用 的 锁 扣 形 式(1) 圆 形 锁 扣 (镦 粗 台 )： 用于 齿 轮 类 锻 件 和 环 形 锻件 锻 件 很 难 确 定 其 错 移方 向 。 (2) 纵 向 锁 扣 ： 用 于 直 长轴 类 锻 件 。 能 保 证 轴 类 锻件 在 直 径 方 向 有 较 小 的 错移 ， 常 应 用 于 一 模 多 件 的模 锻 。 107 (3) 侧 面 锁 扣 ： 用 于防 止 上 模 与 下 模 相对 转 动 或 在 纵 横 任一 方 向 发 生 错 移 ，但 制 造 困 难 ， 较 少采 用 。 108 (4) 角 锁 扣 ： 作 用 和侧 面 锁 扣 相 似 ， 但可 在 模 块 的 空 间 位置 设 置 2个 或 4个角 锁 扣 。 109 锁 扣 的 高