锻件上的外圆角相当于模膛土的凹圆角,其作用是避免锻模在热处理时和模锻过程中因应力集中导致开裂,并保证锻件充满成形。如果外圆角半径充满模膛则十分困难,而且容易引起锻模崩裂,若外国角半径过大,该处加工余量会被削弱甚至造成零件缺肉。
锻件的内圆角相当于模膛上的凸圆角,其作用是使金属易于流动充填模膛。如果内圆角半径过小,模锻时金属流动形成的纤维会被割断。还可能因此产生折叠,或使模膛产生压塌变形。若内圆角半径过大,会增加金属损耗和切削加工量。
圆角半径大小与锻件形状尺寸有关,锻件高度尺寸起+凰角半径也应加大。为保证锻件外圆角处有必要的加工余量,可按下式计算确定外圆角半径:
r=△十α
式中α——零件上相应处的圆角半径或倒角;
△——加工余量。
外圓角半径厂也可参考表4-6选定。或按GB 12361-90确定。
表4-6 锻件外圆角半径 单位:mm
锻件重量/kg |
锻件精度级别 |
|
一级 |
二、三级 |
|
0.25~0.63 0.63~1.60 1.60~2.50 2.50~4.00 4.00~6.30 6.30~10.0 |
1.0 1.5 1.5 2.0 2.5 2.5 |
1.5 2.0 2.5 3.0 3.0 3.5 |
内圆角半径R应比外圆角半径r大,一般可取:R=(2-3)r。
为了便于选用标准刀具,圆角半径应按标准值选定:1 º、1. 5 º、 2 º、 3 º 、4 º 、5 º 、 6 º 、8 º 、10 º 、12 º 、15 º 、20 º 、25 º 、30 º 在同一锻件上选定的圆角半径不宜过多。
4-9 什么是冲孔连皮?连皮种类有哪些刀如何设计冲孔连皮?
锤上模锻件不能直接锻出透孔,必须在孔内保留层连皮,然后在切边压力机上冲除。连皮厚度s应适当:若s过薄,则使锻件高度方向尺寸超差(锻不足),并且加速模膛凸出部分的磨损或塌陷;若s过厚则浪费金属,冲切连皮困难,还会使锻件形状时,必须正确选定连皮形状及其尺寸。
1平底连皮
当锻件内孔较小时(d<2. 5h或25rm<d<60mm),可以采用平底连皮。连皮厚度s,或按下式计算:
式中 d——锻件内孔直径,mm;
h——锻件内孔深度之半,mm。
连皮上的圆角半径R1处金属流动激烈,应比内圆角半径尺大—些,按下式确定:
R1 =R+0.1h十2 (mm)
2,斜底连皮
当锻件内孔较大时(d>2. 5h,或d >60rrn),若仍用平底连皮,则内孔处的多余金属不易向四周排除,而且容易在连皮周边处产生折叠,模膛内的冲头部分也会过早地磨损或压塌。为此,应采用斜底连皮,如图4-18。斜底连皮增加了连皮周边的厚度,既有助于排除多余金属,又有利于避免形成折叠。但斜底连皮在被冲除时容易引起锻件变形。
斜底连皮有关尺寸如下:
s max = 1. 35s; s min = 0. 65s; d1 = (0.25~0. 3)d
d1的设置是毛坯在模膛中定位的需要,以及为了获得较大的冲头斜度,以排除多余的金属。
3.带仓连皮
若锻件需要经过预锻和终锻成形,可以在预锻模膛中用斜底连皮,而在终锻模膛中采用带仓连皮,这样蔓—皮致史多余的金属不是全部向外排出,而是终锻时挤入连皮仓部,可以避免折叠。带仓连皮周边较薄,易于冲除且锻件形状不走样。
带仓连皮的厚度s和宽度b,按飞边槽桥部高度h 和桥部宽度b确定。仓部体积应足够容纳预锻后斜底连皮上多余的金属。
4.拱底连皮
若锻件内孔很大(d>15h),而高度又很小,金属向外流出越发困难,应采用拱底连皮。拱底连皮实质也是一种带仓连皮,可以容纳更多的金属,并且冲切连皮也比较省力。同时,可以避免在连皮周边产生折叠或穿筋裂纹。
拱底连皮的厚度和圆角半径按下式确定:s=0.4d1/2;R1=5h;R2由作图选定。
当锻件内孔直径较小,例如连杆小头的内孔,不宜锻出连皮,应改用压凹形式,其目的不在于节省金属,,而是通过压凹变形使小头部分饱满成形。零件上直径小于25rnm的小孔一般不锻出,用余块填满,因为对于这样小的孔,锻模的冲头部分极易压塌磨损。
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