什么是闭式模锻？有什么特点？什么是体积偏差？如何控制？

闭式模锻也称为无飞边模铡鞠如下图所示，取消了飞边部分，代之以凸、凹模之间的间隙，而且这间隙的方向与模具运动方向平行，在模锻过程中间隙大小不变。毛坯被“关闭”在这基本封闭的模膛中压缩成形，如有少量多余金属也只能从间隙中被挤出很少一点，形成“毛刺”.

闭式模锻时，常见的金属变形流动形式有：镦粗式、压人式、冲孔式、挤入式等。

1．闭式模锻的特点

由于无飞边，减少了金属材料的损耗（与开式模锻相比，大约节约锻件重量的10%-50%）；节省了切边设备和模具（毛刺可用切削加工方法除去）；毛坯处于很强的三向压应力状态，消除了在拉应力下开裂的危险性，有利于低塑性材料的成形；模锻从一开始就建立了强大的侧壁阻力，有利于充填模膛，对具有高筋的锻件成形更为有利。

然而闭式模锻能够正常进行也需要一定的条件。

(1)-毛坯体积精确，形状合理，在模膛中定位准确。毛坯小了可能充不满，毛坯大了又可能产生过多毛刺或高度尺寸超差；毛坯放偏了会造成一侧毛刺大而另一侧充不满。

(2)能准确地控制打击能量或锻压力。闭式模锻一般是在一次行程中完成成形过程（不像锤上开式模锻可以连打几锤），能量或-压力控制不准就可能因充不满、锻不足而报废。

(3)由于模具封闭，锻后锻件完全陷于模膛中，需要有取件措施取出锻件。

2.体积偏差的控制

闭式模锻时，毛坯和模膛实际体积的变化对锻件的尺寸有重要影响。

毛坯设计时，一般是根据锻件尺寸按照体积不变条件计算出毛坯体积，进而计算出毛坯尺寸，根据锻件公差要求，给出毛坯的尺寸公差。然而，模锻生产中毛坯的实际体积，会受到许多因素的影响而产生波动。例如，毛坯所用钢材的直径公差、下料产生的长度公差、加热烧损、加热膨胀等拿因此毛坯实际体积与计算体积是有差别的。    ．

此外，模膛的实际体积也是变化的。例如模膛磨损、产生弹性变形、由于与高温锻件接触而产生热膨胀等。因此模膛的实际体积与模具图纸上的体积也是有差别的。

此外，模膛的实际体积也是变化的。例如模膛磨损、产生弹性变形、由于与高温锻件接触而产生热膨胀等。因此模膛的实际体积与模具图纸上的体积也是有差别的。

将毛坯实际体积和模膛实际体积的偏差合起来用△V表示。由于这个偏差，锻出的实际锻件高度尺寸与图纸上预期的锻件高度尺寸要求有一个偏差△H。

体积偏差△V在不同设备上有不同的表现方式：锤、螺旋压力机的行程不固定，所以如果操作正确（控制妊打击能量或压力）；则△V可以只表现为锻件高度尺寸偏差△H；但对于行程固定的机械压力机类设备，△V可能造成模膛充不满（当模膛实际体积大于毛坯实际体积），或产生飞刺（当模膛实际体积小于毛坯实际体积大时），当飞刺过大时可能会造成设备超载损坏。

模锻锤打击能量大并且不易准确控制，闭式模锻时常有较大的剩余能量。这些能量消耗于毛坯上会形成大的飞刺，消耗于模具上则模具损耗大。此外，模锻锤上无锻件顶出机构，取件困难，因此在模锻锤上闭式模锻需要采取相应的措施，例如采用限程装置（承击面）来限制行程，这样上下模可以打靠，准确控制锻件高度尺寸。热模锻压力机缺乏闭式模锻工艺稳定的条件，超载“闷车”也不能自行恢复，因此较少采用闭式模锻，必要时可以采用内飞边来调节△V,例如下图为热模锻压力机上闭式模锻齿轮，靠锻件内飞边起调节△V的作用。

螺旋压力机具有机床框架刚度的限制，最大打击力有一定限度，当毛坯难变形时，主要能量消耗在机身弹性变形上，不会产生过大的飞刺；此外，螺旋压力机有顶料机构，有助于锻件顺利出模。平锻机上闭式模锻时，采用直径尺寸精度较高的冷拉棒料，毛坯送进长度可以准确调节，靠毛坯的不变形部位准确定位，因此△V很小，可以不产生或只产生很小的飞刺。可靠的过载保护装置，保证了平锻机上闭式模锻工艺的稳定性。高速锤的打击能量可以通过设置气体压力或悬锤高度来准确控制；高速锤上有顶料机构，有利于锻件出模。另外，从高速成形金属流动特点看也应该采用闭式模锻。在自由锻锤上进行胎模锻时，打击强度远小于模锻锤，打击能量容易控制；模具的弹性变形也可以吸收一部分剩余能量；取件也比较方便。因而，这些设备上闭式模锻的应用较多。

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