高速模鍛工作原理

迪那派克型高速模鍛的工作原理是，先貯存足夠的能量，然后突然釋放，獲得非常高的速度(12～24m/s)，采用單次對擊式鍛錘，在小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)鍛模內(nèi)金屬坯料的成形(圖1)。圖1a是準(zhǔn)備狀態(tài)(待啟動(dòng)狀態(tài))：在驅(qū)動(dòng)缸4內(nèi)由氮?dú)獾膲毫㈠N頭1懸掛起來，并頂住密封圈2，液壓千斤頂7降至最低位置。圖1b是啟動(dòng)狀態(tài)：高壓氣體通過孔3進(jìn)入密封圈2內(nèi)包圍的空間，破壞密封使4室氣體與上相通，由于高壓氣體的膨脹作用，錘頭高速向下打擊。圖1c是錘擊狀態(tài)：鍛造工序在錘擊瞬間完成，能量被鍛造過程消耗?？蚣?沿外支架8的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，并停止于氣墊6上。圖1d是復(fù)位至啟動(dòng)狀態(tài)：錘擊后由液壓千斤頂7將錘頭重新提升到原位，然后千斤頂退回，設(shè)備呈啟動(dòng)狀態(tài)。

內(nèi)燃機(jī)式高速模鍛的工作原理同內(nèi)燃機(jī)一樣，錘頭由燃?xì)鈮毫ν苿?dòng)下實(shí)現(xiàn)錘鍛，而后由空氣壓力復(fù)位(圖2)。圖2a是充氣狀態(tài)：點(diǎn)火前通過反壓室4底部的氣孔充入空氣，推動(dòng)活塞1、錘桿2和錘頭3到上頂點(diǎn)，活塞及密封6將燃燒室5關(guān)閉。圖2b是燃燒狀態(tài)：燃油從噴嘴9射入燃燒室，并由火花塞10點(diǎn)火。圖2c是工作行程：燃燒結(jié)果使室內(nèi)壓力上升，破壞密封6開始行程。圖2d是回程和排氣狀態(tài)：當(dāng)活塞2達(dá)到最低位置時(shí)，反壓室4內(nèi)壓力升高，并將錘頭系統(tǒng)推回到上端密封位詈。排氣閥8打開，廢燃?xì)馀懦觯O(shè)備又處于行程準(zhǔn)備狀態(tài)。

高速模鍛(high—speed die forging)

通過比普通鍛造用的質(zhì)量小得多的錘頭和非常高的速度以獲得足夠的動(dòng)能對金屬坯料進(jìn)行的模鍛。高速模鍛主要有兩大類：迪那派克(Dynapak)型和內(nèi)燃機(jī)式。

高速模鍛最重要的特點(diǎn)是：在高速條件下變形時(shí)，金屬的流動(dòng)能得到改善，金屬的塑性能得到提高。因而適于鍛造難變形的合金，以及形狀復(fù)雜、公差要求高、斷面較薄的翼形鍛件。在有些情況下，還能細(xì)化晶粒、提高鍛件強(qiáng)度。高速模鍛主要用于鍛造葉片、齒輪、翼形件及其他零件。高速模鍛時(shí)成形速度非常高，對模具打擊十分劇烈，模具容易損壞。 2100433B

根據(jù)設(shè)備不同，模鍛分為錘上模鍛，曲柄壓力機(jī)模鍛，平鍛機(jī)模鍛，摩擦壓力機(jī) 模鍛等。錘上模鍛所用的設(shè)備為模鍛錘，通常為空氣模鍛錘，對形狀復(fù)雜的鍛件，先在制坯模腔內(nèi)初步成形，然后在鍛模腔內(nèi)鍛造。按鍛模結(jié)構(gòu)分類：鍛模上有容納多余金屬的毛邊槽的，稱為開式模鍛；反之，鍛模上沒有容納多余金屬的毛邊飛槽的，稱為閉式模鍛。由原始坯料直接成型的，稱為單模膛模鍛。對形狀復(fù)雜的鍛件，在同一鍛模上需要經(jīng)過若干工步的預(yù)成型的，稱為多模膛模鍛。

精密模鍛是在模鍛基礎(chǔ)上發(fā)展而來，能夠鍛造一些復(fù)雜形狀，尺寸精度高的零件，如：錐齒輪，葉片，航空零件等。

模鍛生產(chǎn)的工藝規(guī)程包括制定模鍛件圖、計(jì)算坯料尺寸、確定模鍛工步（模膛）、選擇設(shè)備及安排修整工序等。

錘上模鍛制定模鍛件圖

模鍛件圖是設(shè)計(jì)和制造鍛模、計(jì)算坯料以及檢查鍛件的依據(jù)。制定模鍛件圖應(yīng)考慮分模面、余量、公差、敷料、模鍛斜度和模鍛圓角半徑。

錘上模鍛確定模鍛工步

模鍛工步主要是根據(jù)鍛件的形狀和尺寸來確定的。模鍛件按形狀可分為兩大類：一類是長軸類鍛件，如臺(tái)階軸、曲軸、連桿、彎曲搖臂等，如圖3-38所示；另一類為盤類鍛件，如齒輪、法蘭盤等，如圖3-39所示。

錘上模鍛修整工序

坯料在鍛模內(nèi)制成模鍛件后須經(jīng)過一系列修整工序，以保證和提高鍛件質(zhì)量。修整工序包括切邊、沖孔、校正、熱處理和清理。

模鍛工步的名稱與模膛的名稱相同，如拔長工步、滾壓工步、預(yù)鍛工步、終鍛工步等。

模鍛工步主要是根據(jù)模鍛件的形狀和尺寸來確定的。模鍛件按形狀可分為兩大類：一類是盤類模鍛件，如齒輪、十字軸、法蘭盤等；另一類是長軸類模鍛件，如臺(tái)階軸、曲軸、連桿、變速叉、彎曲搖臂等。 2100433B