典型精锻模设计实例：第一讲 精锻模设计基础（1）

节能降耗是我国的基本国策,而锻件的精密化就是节能、节材、降耗的最好方法之一。本刊从2008年第5期开始,将以技术讲座的形式刊登由王以华教授主编《典型锻模设计实例》一书中“第3章精密塑性成形模具设计”系列文章。将分别介绍精锻模锻件图的制定及模具设计要点、精密模锻的方法（包括精压、复合模锻、无飞边模锻、闭式锻造及闭塞锻造等）及精密锻模设计实例“（包括典型齿轮、轴、镁合金上机匣与铝合金叶轮等）。本文浓缩了作者多年宝贵的从业经验,读者阅后可以参照相关内容进行精锻模的设计。敬请关注!     

典型精锻模设计实例

四、复合成形模锻 复合成形模锻指的是温、冷（或热、冷,或热、温）组合的成形方法,即先温（或热）成形,再冷整形,我们称为复合成形工艺。用该工艺可扬长避短,优势互补。它充分利用了热锻和冷锻各自的优点：热态下,金属塑性好,成形能力几乎是冷锻的4倍,流变应力是冷锻的1／5-1／3,因此,主要变形过程用热锻完成;     

典型精锻模设计实例 第三讲 圆锥齿轮精锻模设计（1）

一、圆锥齿轮闭塞精锻模设计 1.锻件与模具设计 捷达轿车差速器行星齿轮与半轴齿轮的材质为20CrMnTi,产品精度要求为7级。冷闭塞锻造成形的齿形不再进行切削加工,仅需对轴孔、背锥进行切削加工。冷锻件的设计如图1所示。     

小型浪形保持架成形模的设计计算

根据浪形保持架成形过程和模具使用机理,采用数学分析方法,从几何关系上推导了浪形保持架成形模冲头和接头板中主要尺寸的计算公式。这种设计方法,由于成形冲头直径减小,冲头中心径增大,从而提高了成形模冲头接头板和卸料板的强度,改善了模具加工工艺性。这种采用解析计算的设计还便于计算机辅助模具设计。附图3幅。     

典型精锻模设计实例：第三讲 圆锥齿轮精锻模设计（2）

4.轿车圆锥齿轮闭式冷精锻凹模的优化设计 闭式锻造时,由于齿轮材料强度高、变形抗力大,因此模具要承受非常大的应力作用,模具使用寿命很短,尤其凹模的齿顶部位容易断裂。以图1所示轿车齿轮的精锻凹模为例,对凹模进行优化设计。     

高速精锻组合凹模设计的理论分析

本文根据高速精锻打击速度高、能量大、模具受热、封闭成形等特点,对高速精锻组合凹模的设计进行了较全面的理论分析,提出了一层、二层、三层、四层、多层和钢丝缠绕凹模的承载范围。以受热后模具的温度、模材的屈服极限、内压以及是否有应力集中作为设计的原始依据,提出了高速精锻组合凹模设计的程序,并举例说明了设计的具体过程。     

采用波形端面凸模的齿轮精锻工艺优化

采用数值模拟和物理试验相结合的方法，对直齿轮精锻工艺进行了分析。试验结果既说明此工艺方案可行，也验证了数值模拟的可靠性，为该工艺方案的优化设计奠定了基础。结合正交试验设计方法和数值模拟技术，以分流角、凸模成形角、反向凸模成形角和分流距4个模具设计的关键参数作为设计变量，以成形时所需工作载荷最小为优化目标，对工艺方案进行了优化。最后引入浮动凹模设计的思想，模拟了采用浮动凹模结构的优化方案的成形过程，采用浮动凹模的优化方案与传统方案和优化方案的模拟结果的对比分析发现，采用浮动凹模可以进一步降低工作载荷。     

205轴承浪形保持架整形模主参数的设计

通过对浪形保持架球兜间隙影响球轴承动态性能的分析,确定了优化设计的205轴承浪形保持架整形模中主要零件冲头与凹模的设计方法。附图7幅,表2个,参考文献1篇。     

浮动凹模对带六边形孔的圆柱直齿轮冷精锻的影响

以带六边形通孔的直齿轮为例,通过有限元仿真软件DEFORM-3D对直齿轮冷精锻的几种浮动凹模工艺进行数值模拟,分析了浮动凹模工艺(凹模和上凸模以相同的速度下行)、浮动凹模配合轴分流工艺和浮动凹模预锻+浮动凹模轴分流终锻两步成形三种工艺的充填情况和载荷大小。研究结果表明,采用浮动凹模工艺锻件的充填情况较好,但是成形载荷较大;采用浮动凹模配合轴分流工艺,不仅齿形充填效果较好,而且能有效地降低成形载荷;采用浮动凹模预锻+浮动凹模轴分流终锻工艺的齿形充填效果较好,能显著地降低成形载荷。     

多工步连续模——VSD 设计资料

多工步连续模是一种高效率、高质量、长寿命的先进模具,应用于大量生产小型冲压件,可以获得显著的经济效益,因而国内外都重视其设计和制造技术的研究。本文介绍国外一种新型设计系统——VSD(Versatile System of Design)的部分资料,可供研制多工步连续模的参考。一、VSD的实质多工步连续模VSD可应用于各种异形平片或成形冲压件。图1是一个例子。无论凸模、凹模用于冲裁或成形工序,也无论其工作部分形状是圆形还是非圆形,凸模、凹模的外形固定部分都加工成圆形。采用这种新型结构,凸模固定板、脱料板和凹模固定板均只需加工圆形安装孔,保证孔距与孔径精度,使加工难度大为降低。这样,高精度多工步连续模的制造难度就集中在     

自动脱模的卷圆件弯曲模设计

在卷圆件成形过程中,为避免成形工具与冲压件发生干涉,采用在一副成形弯曲模上连续两次成形的方法,首先当凸模下行与活动凹模上升时,将毛坯件弯成U形;然后两个凹模滑块侧向水平向内形成两侧半圆形形状,并能使冲压件进行自动脱料。     

钢管无凹模冲孔模简介与应用

我厂从美国约翰·迪尔公司引进的钢管冲孔新工艺,经过转化已成功应用于生产。该工艺与传统的冷冲压工艺相悖,常规的冲孔一般都必须有凹模,通过凸凹模对材料的剪切作用,才能完成材料与工件的分离,而此工艺没有凹模,只靠冲头对材料进行冲压,使材料撕裂成形,所以对其模具的传统结构及制造就提出了新的要求。     

缸头模锻件的空气锤锻造

在生产中,我们常常会遇到一些需模锻成形的锻件,若按常规的工艺方法,这些零件难以成形,因此在生产中为了扩大现有锻压设备的生产范围,创造效益,有时可将这些零件的生产工艺进行合理分解,变一次模锻成形为二次或三次胎模锻成形,做到小设备干大活。 下面就简述一下利用分步锻造法完成液压油缸缸头模锻件的生产过程。 一、工艺分步及锻模设计 1.工艺分步 图1所示工件在其他工厂的生产工艺为模锻成     

金属板料无模成型制造集成系统的研究与应用示范

由吉林大学开发的无模成形集成系统以多点成形技术为核心,利用计算机控制一系列规则排列的冲头点阵,通过调整冲头高度形成所需的成形曲面,代替模具实现金属板壳类件的无模、快速、数字化成形.     

冲压加工新技术：第三讲 薄刃口冲裁模的设计应用

1.薄刃口冲裁模概述 中、小型模具中,普通冲裁模结构大致如图1所示。图1a为传统(整体)凹模结构示意图,图1b为传统(整体)冲头结构示意图。传统凹模与冲头的设计计算已有一套完整的方法。其中,凹模的厚度H为15mm以上,通常40mm左右,甚至到60～70mm;冲头的厚度(长度)L为几十至一二百毫米。     

某型号行星齿轮冷闭塞精锻成形工艺分析

采用数值模拟和物理实验相结合的方法开展了差速器行星齿轮闭塞式冷成形工艺研究,深入分析了变形过程、金属流动场、成形载荷等,并基于浮动凹模技术设计了三层组合凹模结构。模拟结果表明：金属首先充填小端齿形,且大端齿顶溢流槽的存在显著改善了成形末期金属的流动状态,相比无溢流槽时总成形载荷由9550kN减小至5576kN,合模力减小50.72%,仅为2464kN。最后,进行实验试制,所得齿轮齿形充填完整,表面光洁,无需机加工,成形质量较好。     

金属板料无模成型制造集成系统的研究与应用示范

由吉林大学开发的无模成形集成系统以多点成形技术为核心，利用计算机控制一系列规则排列的冲头点阵，通过调整冲头高度形成所需的成形曲面，代替模具实现金属板壳类件的无模、快速、数字化成形。     

阶梯形件液压凸模拉深成形装置的设计及试验

针对阶梯形件在刚模拉深成形中易出现起皱、破裂、壁厚偏差大等缺陷以及普通液压拉深易出现的变形不均匀、不充分等问题，开发了一种简单实用、在拉伸机上就能实现板材预胀充液拉深试验的液压凸模拉深成形装置，该装置采用了液压凸模、刚体凹模的拉深方法。通过不同高度的垫板控制移动凹模的位置，并以1060-O态铝板为材料进行相关试验，利用预胀充液拉深原理，得到阶梯形件。结果表明：该装置可合理匹配预胀压力和凹模预胀位置并显著的提高零件的成形高度和成形质量。     

钢管无凹模冲孔

在农机制造中,常常需要在钢管上加工许多孔,以前是用钻床钻孔,工作量很大。如果用一般平冲头作无凹模冲孔,又会导致管壁变形。苏戈麦尔工学院设计了一种无凹模冲孔用的特殊冲头(见图),其工作部分加工成斜突和斜坡两部分,它们折转成一定的角度,该角度保证了冲头逐渐切入管坯,从而降低了冲     

WW3230RS万向节滚针轴承钢骨架成形模改进

图 1为ＷＷ32 30ＲＳ万向节滚针轴承钢骨架产品图 ,材料为 0 8号或 1 0号冷轧钢板 ,加工重点是成形模的结构设计。原生产工艺为 :落料成碗状(图 2ａ)→翻边 (图 2ｂ)→车倒角。图 1(ａ) (ｂ)图 2工艺成形过程由两道工序完成。翻边时 ,靠前道工序的预制孔来定位 ,常因设计不准确和对模偏差 ,导致翻边后制件高度偏差增大 ,而且41 .5± 0 .1和44+0 .0 64　 0 两尺寸同轴度不好。改进后的结构见图 3,是一次成形 ,制件的精度由模具1-模柄 ;2 -退料杆 ;3-上模座 ;4-接板 ;5 -落料成形凹模 ;6 -打件杆 ;7-上卸料环 ;8-成形切底凹模 ;9-成形冲头…