1.液態(tài)模鍛的原理及特點目

錄液態(tài)模鍛的基本原理1液態(tài)模鍛的主要特點2液態(tài)模鍛是在壓力鑄造基礎(chǔ)上演變的產(chǎn)物。（一）液態(tài)模鍛的發(fā)展由來在高壓高速下的充填方式因澆道比制件凝固早，金屬型鑄造利用重力或冒口的補縮作用，在壓力鑄造中很難實現(xiàn)，壓力不能通過澆道對熔體持續(xù)補縮，直至凝固結(jié)束。一、液態(tài)模鍛的基本原理壁厚大于6mm/壁厚相差懸殊的制件很難獲得合格的產(chǎn)品壓鑄件不能進行熱處理一、液態(tài)模鍛的基本原理（二）液態(tài)模鍛的工藝原理物理化學(xué)-力學(xué)a）

熔化b）澆注c）加壓d）頂出液態(tài)模鍛模鍛成形加工對象：液態(tài)金屬加工對象：已加熱的固態(tài)金屬一、液態(tài)模鍛的基本原理（一）液態(tài)模鍛適用的材料范圍較寬。普通鑄造合金變形合金復(fù)合材料（二）材料利用率高、成形工序減少、成本低。（三）材料力學(xué)性能好。（四）成品率高、精度高、質(zhì)量好。（五）模具結(jié)構(gòu)簡單，費用低，所需設(shè)備噸位小，投資少。二、液態(tài)模鍛的主要特點（六）液態(tài)模鍛工藝也適用于非軸對稱、壁厚不均勻、形狀復(fù)雜等零件的加工成形。小結(jié)2液態(tài)模鍛的主要特點1液態(tài)模鍛的基本原理液態(tài)模鍛區(qū)分液態(tài)模鍛與壓力鑄造液態(tài)模鍛的原理及特點2.液鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性目

錄液鍛件的形狀1液鍛件的精度2液鍛件的表面粗糙度3液鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性液鍛件的形狀、尺寸精度及所要求的表面粗糙度對液鍛工藝的適應(yīng)性。一、液鍛件的形狀液鍛件應(yīng)滿足的要求（一）液鍛件的形狀最好是軸對稱旋轉(zhuǎn)體，如圖4.2.1所示。其次是軸對稱非旋轉(zhuǎn)體，如圖4.2.2所示。圖4.2.1軸對稱旋轉(zhuǎn)體圖4.2.2軸對稱非旋轉(zhuǎn)體圖4.2.3非軸對稱件避免（二）鍛件的形狀應(yīng)有利于脫模。（三）與脫模方向一致的非加工表面要有結(jié)構(gòu)斜度。圖4.2.4難脫模鍛件必須用活動型芯脫模模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜生產(chǎn)率很低受力分布不均勻圖4.2.5帶結(jié)構(gòu)斜度的連桿有打料機構(gòu)無打料機構(gòu)結(jié)構(gòu)斜度：0.5°-1°結(jié)構(gòu)斜度：5°-7°一、液鍛件的形狀（四）液鍛工藝所能生產(chǎn)的最小壁厚與液鍛方式有關(guān)。（五）液鍛件的壁厚應(yīng)盡量均勻。充型通暢受力分布均勻（六）盡量避免有深而細(xì)的內(nèi)孔，如圖4.2.6,液鍛時若形成深而細(xì)的內(nèi)孔，則其型芯工作條件將十分惡劣。圖4.2.6有深而細(xì)孔的工件升溫快強度低剛性差易與合金液粘焊一、液鍛件的形狀（七）液鍛件的圓角，如圖4.2.7所示。圖4.2.7液鍛件的圓角液鍛件的內(nèi)表面交接處不允許成尖角在凝固或液鍛過程中，由于應(yīng)力集中，在尖角處會開裂。若產(chǎn)品要求必須有尖角可預(yù)留加工余量以形成圓角。一、液鍛件的形狀（七）液鍛件的圓角，如圖4.2.7所示。液鍛件的外表面交接處不允許成尖角模具在熱處理或液鍛時也會在尖角處開裂。若產(chǎn)品要求在該處必須有尖角模具設(shè)計時，在該處應(yīng)設(shè)計成組合(鑲塊)式。圖4.2.7液鍛件的圓角液鍛件的精度應(yīng)盡量與液鍛工藝所能達(dá)到的精度相適應(yīng)。精度應(yīng)盡可能低留出適當(dāng)?shù)募庸び嗔恳蟛粐?yán)部分互相配合/要求嚴(yán)格部位二、液鍛件的精度液鍛工藝的特點精度不同不同的液鍛方式液鍛件的不同部位液鍛件的徑向尺寸取決于材質(zhì)剛度加工精度模具的安裝調(diào)整精度有色金屬徑向尺寸精度：IT10～1T13二、液鍛件的精度模具液鍛件的軸向精度影響因素合金液定量的準(zhǔn)確程度合金液收縮率大小液鍛件的軸向精度IT13～IT16→間接液鍛方式時，液鍛件的尺寸精度取決于模具的加工和安裝調(diào)整精度各個方向尺寸精度IT10～IT13→二、液鍛件的精度此外，液鍛件的精度還受到合金液成分、脫模溫度、液鍛力等因素的影響。液鍛產(chǎn)品的精度比液鍛模的精度要低得多液鍛件的表面粗糙度與模具型腔的表面狀況、涂料質(zhì)量及液鍛力大小有關(guān)。模具型腔表面光潔，則液鍛件的表面也光潔；涂料質(zhì)量好，涂刷均勻，則合金液充型通暢，不易粘模，所獲得的液鍛件表面就較光潔；液鍛力足夠大，使液鍛件與模壁緊密接觸，不產(chǎn)生表面微縮，其表面就光潔。否則，若出現(xiàn)表面微縮，其表面就變得粗糙。一般情況下，有色金屬液鍛件的表面粗糙度為Ra0.8～3.2μm。模具型腔表面光潔★液鍛件的表面光潔。三、液鍛件的表面粗糙度液鍛件的表面粗糙度與模具型腔的表面狀況、涂料質(zhì)量及液鍛力大小有關(guān)。涂料質(zhì)量好，涂刷均勻★合金液充型通暢，不易粘模，所獲得的液鍛件表面就較光潔。液鍛力足夠大★液鍛件與模壁緊密接觸，不產(chǎn)生表面微縮，其表面光潔；★若出現(xiàn)表面微縮，其表面變得粗糙。一般情況下，有色金屬液鍛件的表面粗糙度：Ra0.8～3.2μm。液態(tài)模鍛液態(tài)模鍛的結(jié)構(gòu)工藝性小結(jié)2液鍛件的精度設(shè)計1液鍛件的形狀設(shè)計液態(tài)模鍛是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的一種金屬鍛造方式。3液鍛件的表面粗糙度設(shè)計3.1液鍛模設(shè)計-液鍛件圖設(shè)計1目

錄液鍛件位置1分型面2余量和公差的選擇3基本液鍛件圖液鍛件圖制模用液鍛件圖★驗收液鍛件、編制液鍛工藝、設(shè)計和制造模具的依據(jù)；★后續(xù)工序(熱處理、機械加工)在設(shè)計工、夾、量具時的依據(jù)。作為驗收液鍛件、設(shè)計檢測量具和設(shè)計熱處理、機械加工等工序的夾具的依據(jù)。為了驗收和制造模具的需要，考慮了合金的熱脹冷縮變化及液鍛壓下量。液鍛件圖設(shè)計設(shè)計液鍛件圖需考慮因素合金收縮率液鍛壓下量液鍛件位置分型面余量和公差脫模斜度圓角半徑液鍛件結(jié)構(gòu)分析技術(shù)條件★定義：液鍛件在液鍛模中所處的位置。液鍛件的形狀和結(jié)構(gòu)決定于液鍛件位置液鍛件位置設(shè)計原則：一、液鍛件位置（一）液鍛件位置應(yīng)使模具的結(jié)構(gòu)簡單且便于脫模。（二）有利于傳遞壓力。（三）便于充型和排氣。（四）有助于減少液鍛力。（五）有助于減少模具高度、液鍛行程、脫模行程和脫模力。（六）精度要求高而又不需要加工的表面應(yīng)放在側(cè)面方向。不可能同時滿足★分型面：組成液鍛模的各模塊在液鍛件上的分界面。液鍛方式、液鍛件的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸決定于模塊的數(shù)量及分型面的位置二、分型面分型面設(shè)計原則：（一）液鍛件應(yīng)能方便地從模具中。圖4.3.1分型面應(yīng)能方便液鍛件從模具中取出二、分型面（二）選擇分型面時，應(yīng)盡量避免產(chǎn)生難清理的橫向毛刺。圖4.3.2分型面應(yīng)避免毛刺和保證精度分型面處易產(chǎn)生毛刺；上、下模塊在不同的模塊內(nèi)成形；液鍛件的上、下兩部分會產(chǎn)生錯移。（三）分型面應(yīng)盡量選擇在合金液的流動的末端。二、分型面圖4.3.3分型面便于型腔內(nèi)的氣體排出為了便于型腔內(nèi)的氣體能從分型面處的排氣槽排出。目的（四）分型面應(yīng)便于模具加工、安裝、調(diào)試、維修及清理。（五）操作方便、安全可靠，防止合金液從分型面處噴出傷人。三、余量和公差的選擇靜態(tài)尺寸（J）液鍛件尺寸動態(tài)尺寸（D）液鍛件的精度是比較高的，在一定的條件下也比較穩(wěn)定。液鍛件的不同位置尺寸精度不同液鍛件的精度，目前尚未制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。三、余量和公差的選擇液鍛件的加工余量選擇原則：（一）盡可能將加工余量減到最小。節(jié)省機械加工工時和節(jié)約金屬材料。目的外層液鍛過程明顯晶粒細(xì)小性能較好盡可能不要加工J類尺寸盡量不加工；D類尺寸加工余量為0.2～0.8mm。（二）避免在液鍛件厚度上進行兩面加工。小結(jié)2分型面1液鍛件圖液鍛件位置3余量和公差的選擇原則3.2液鍛模設(shè)計-液鍛件圖設(shè)計2目

錄脫模斜度4圓角半徑5液鍛件的結(jié)構(gòu)分析6★驗收液鍛件、編制液鍛工藝、設(shè)計和制造模具的依據(jù)。

★后續(xù)工序(熱處理、機械加工)在設(shè)計工、夾、量具時的依據(jù)。液鍛件圖液鍛件圖設(shè)計（二）四、脫模斜度液鍛件位置設(shè)計液鍛件圖需考慮內(nèi)容分型面余量和公差脫模斜度圓角半徑液鍛件的結(jié)構(gòu)分析及技術(shù)條件與其相應(yīng)的液鍛件上的斜度，稱為脫模斜度。脫模斜度的作用：（一）減少液鍛件與模具間的摩擦，以便容易取出液鍛件。（二）保證液鍛件表面不被拉傷，保證液鍛件表面光潔。（三）減少模具磨損，以延長模具壽命。外脫模斜度按脫模斜度所處的位置分類內(nèi)脫模斜度對脫模阻礙較小可以取得較小對脫模阻礙較大應(yīng)取較大值四、脫模斜度五、圓角半徑液鍛件上圓角的作用：（一）在合金液充型時，引導(dǎo)合金液流動，避免產(chǎn)生渦流，從而改善液鍛件的組織和表面質(zhì)量。（二）避免因熱應(yīng)力在液鍛件或模具中產(chǎn)生應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋。（三）有利于脫模，減少模具磨損以延長模具壽命。圓角半徑過大圓角半徑過小在轉(zhuǎn)角處易產(chǎn)生縮孔、縮松等鑄造缺陷影響合金液充型時的流動五、圓角半徑(3-1)圖4.3.4不等壁厚液鍛件圓角R=(A+B)/4

r=0.4R圖4.3.5等壁厚液鍛件圓角R內(nèi)min=t/2，R內(nèi)max=t(t≤5mm)R外≤R內(nèi)+t，r=0.4R內(nèi)

(3-2)(3-3)六、液鍛件的結(jié)構(gòu)分析液鍛件結(jié)構(gòu)分析要點：（一）將要進行液鍛的不同零件統(tǒng)一起來。（二）拆分后再組合零件。（三）對稱件再切開。將一個零件分成兩個或更多的液鍛件進行液鍛，再用鑲嵌液鍛或焊接的方法，組成所需的零件。將兩個或多個零件組合成一個液鍛件，液鍛后再切開。適合于：不對稱零件小結(jié)2液鍛件圓角的計算方法1脫模斜度的選用原則3液鍛件結(jié)構(gòu)分析要點3.3液鍛模設(shè)計-液鍛件圖設(shè)計3目

錄表面粗糙度8液鍛件的收縮率9液鍛件圖的制訂10★驗收液鍛件、編制液鍛工藝、設(shè)計和制造模具的依據(jù)。

★后續(xù)工序(熱處理、機械加工)在設(shè)計工、夾、量具時的依據(jù)。液鍛件圖液鍛件圖設(shè)計（三）八、液鍛件的表面粗糙度液鍛件的表面粗糙度模具型腔的表面粗糙度取決于型腔表面粗糙液鍛件表面粗糙型腔表面粗糙度值低液鍛件表面粗糙度值低型腔表面粗糙度液鍛件的表面粗糙度影響因素涂料質(zhì)量噴涂涂料的方法液鍛力溫度合金材料的收縮率液鍛件尺寸的變化因素液鍛件的結(jié)構(gòu)形狀液鍛工藝參數(shù)十、液鍛件圖的制訂（一）基本液鍛件圖(簡稱基本圖)的制圖規(guī)則1.液鍛件圖的位置應(yīng)與液鍛時液鍛件的位置保持一致。2.為了簡化模具，液鍛件中的某些孔或部分輪廓可不鍛出。★液鍛件圖中，其不鍛出的孔或輪廓最好用雙點畫線標(biāo)明(也可以不標(biāo)明)。3.尺寸標(biāo)注方式盡可能與零件圖一致。4.凡有關(guān)液鍛件質(zhì)量及在圖形中無法表示的問題，應(yīng)列入技術(shù)條件，用文字加以說明。熱處理要求表面清理方法允許的表面缺陷未注公差未注形位公差脫模斜度圓角半徑倒角表面粗糙度十、液鍛件圖的制訂（二）制模用液鍛件圖的制訂方法及規(guī)則1.對制模用液鍛件圖進行計算的原則：以液鍛件的基本尺寸的最小值取上偏差以液鍛件孔的基本尺寸的最大值取下偏差★（1）應(yīng)考慮在試模時有修正的余地，以及使用磨損后不會立即影響到液鍛件的尺寸?！铮?）對于錐形部分的尺寸，型腔部分的尺寸以大頭尺寸為基準(zhǔn)，型芯部分尺寸則以小頭尺寸為基準(zhǔn)。型腔部分尺寸型芯部分尺寸十、液鍛件圖的制訂（二）制模用液鍛件圖的制訂方法及規(guī)則2.圖中應(yīng)指明分型面的位置。3.為便于制造樣板和電火花加工用的電極，以及劃線方便，制模用液鍛件圖的高度方向的尺寸，均以分型面為基準(zhǔn)標(biāo)注。★分型面上的尺寸最好全部標(biāo)出。4.列出必要的技術(shù)條件。未注脫模斜度圓角半徑其他應(yīng)說明內(nèi)容小結(jié)2影響液鍛件收縮率的因素1影響液鍛件的表面粗糙度的因素3液鍛件圖的制訂方法4.液鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計目

錄液鍛模的基本要求1液鍛模基本機構(gòu)3液鍛模設(shè)計的步驟2對液鍛模的基本要求有如下四個方面：1.能穩(wěn)定地保證液鍛件的質(zhì)量2.有較高的生產(chǎn)率3.模具結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)工藝性合理，勞動條件好4.模具易于制造，成本低，使用壽命長一、液鍛模的基本要求產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)率經(jīng)濟性勞動條件其中，保證液鍛件質(zhì)量是最根本的要求。設(shè)計步驟1.研究原始資料，明確設(shè)計任務(wù)2.收集生產(chǎn)現(xiàn)場資料3.決定工藝方案4.繪制作為模具設(shè)計用的液鍛件圖5.選擇設(shè)備及設(shè)計各種工藝參數(shù)二、液鍛模設(shè)計的步驟設(shè)計步驟6.決定模具結(jié)構(gòu)并繪制模具結(jié)構(gòu)總裝草圖7.繪制模具總裝圖8.繪制模具零件圖9.模具加工、安裝、調(diào)試二、液鍛模設(shè)計的步驟生產(chǎn)坯料多少一模一件、一模多件液鍛件大小液鍛件形狀液鍛件尺寸技術(shù)要求靜壓液鍛、擠壓液鍛各種工件零件開一合模機構(gòu)打料機構(gòu)拔芯機構(gòu)連接機構(gòu)預(yù)熱冷卻系統(tǒng)AutoCADUGMastercamSolidWorksPro/E工作零件指模具中那些形成工件形狀、與合金液直接接觸或在工作中直接對工件施加壓力的零件凸模凹模各種型芯與鑲塊三、液鍛模基本機構(gòu)定位導(dǎo)向機構(gòu)在液鍛模工作零件開、合模時起引導(dǎo)工作零件運動，并最終保持其準(zhǔn)確的位置的作用液鍛模導(dǎo)柱、導(dǎo)套液鍛模導(dǎo)正銷液鍛模導(dǎo)板三、液鍛模基本機構(gòu)開、合模(拔芯)機構(gòu)由多個零件組成的凹模，大多無法利用設(shè)備直接開、合只能借助其他裝置或零件來完成開、合模動作液壓缸開、合模機構(gòu)齒輪齒條缸開、合模機構(gòu)三、液鍛模基本機構(gòu)卸料機構(gòu)將液鍛好的液鍛件從模具中頂出預(yù)熱冷卻系統(tǒng)預(yù)熱、冷卻系統(tǒng)的組件起模具控溫作用，以保證液鍛工作在恒定的模溫下進行模具冷卻系統(tǒng)三、液鍛模基本機構(gòu)各種模具連接件連接機構(gòu)將上述各種零件連接起來組成一套完整的模具三、液鍛模基本機構(gòu)小結(jié)液鍛模的基本設(shè)計要求1液鍛模設(shè)計的步驟2液鍛?；緳C構(gòu)35.液鍛模的材料及技術(shù)要求目

錄工作零件材料的選用1液鍛模的技術(shù)要求3液鍛模零件的公差及表面粗糙度2液鍛模工作零件是在高溫、高壓下與合金液接觸，其工作條件比較惡劣，因此其所用的材料應(yīng)盡量滿足如下要求：1.在高溫下應(yīng)有較高的強度、硬度、耐磨性和適當(dāng)?shù)乃苄裕陂L期工作中，其組織與性能應(yīng)穩(wěn)定2.應(yīng)有較好的導(dǎo)熱性和抗熱疲勞性能3.在高溫下不易氧化，能抵抗液態(tài)合金的粘焊及熔蝕4.淬透性好，熱處理變形小一、工作零件材料的選用液鍛模工作零件是在高溫、高壓下與合金液接觸，其工作條件比較惡劣，因此其所用的材料應(yīng)盡量滿足如下要求：5.線脹系數(shù)小6.具有良好的鍛造及可加工性7.在修復(fù)或修改模具時能焊接一、工作零件材料的選用形位公差值的選擇原則1.在同一要素上，給出的形位公差值應(yīng)小于其位置公差值2.圓柱狀的形狀公差值(軸線的直線度除外)在一般情況下應(yīng)小于其尺寸公差值3.平行度公差值應(yīng)小于其相應(yīng)距離的公差值二、液鍛模零件的公差及表面粗糙度形位公差值的選擇原則4.根據(jù)零件的加工難易程度及其他因素的影響，在滿足零件功能的條件下，下列情況的精度應(yīng)適當(dāng)降低1～2級：孔相對于軸細(xì)長且比較大的孔或軸距離較大的孔或軸寬度較大(一般大于1/2長度)的零件表面情況二、液鍛模零件的公差及表面粗糙度形位公差值的選擇原則4.根據(jù)零件的加工難易程度及其他因素的影響，在滿足零件功能的條件下，下列情況的精度應(yīng)適當(dāng)降低1～2級：線對線和線對面相對于面對面的平行度線對線和線對面相對于面對面的垂直度情況二、液鍛模零件的公差及表面粗糙度(2)形位公差的數(shù)值為了獲得較高精度的液鍛件，液鍛模零件的形位公差為4～8級，其具體數(shù)值可查閱有關(guān)手冊。(3)孔間距偏差。液鍛模上有各種孔，為便于裝配和保證精度，各孔間的距離尺寸應(yīng)限制其允許的偏差。(4)零件加工表面的粗糙度由輪廓的平均算術(shù)偏差、不平度平均高度之一來決定。具體數(shù)值可查閱有關(guān)手冊，液鍛?；緳C構(gòu)。二、液鍛模零件的公差及表面粗糙度液鍛模零部件的技術(shù)要求1.各零件未注公差的尺寸，其極限偏差按GB/T1804—2000規(guī)定IT14級；孔的尺寸極限偏差為H14;軸的尺寸為h14,長度尺寸為JS14。2.各零件的棱邊均應(yīng)倒角(標(biāo)明不允許倒角者除外),未注明的倒角尺寸，一般為0.5×45°。3.未注明的鑄造圓角半徑為3～5mm三、液鍛模的技術(shù)要求液鍛模零部件的技術(shù)要求4.鑄件的非加工表面需經(jīng)清砂處理，表面應(yīng)光滑平整，無明顯的凸、凹缺陷。5.鍛件不應(yīng)有過熱、過燒的內(nèi)部組織，以及機械加工不能去掉的裂紋、夾層和凹坑。不加工部分的尺寸的偏差，應(yīng)按GB/T1804—2000規(guī)定的IT16級。三、液鍛模的技術(shù)要求液鍛模零部件的技術(shù)要求6.鑄件和鍛件在加工前均應(yīng)進行時效處理，要求高的零件，粗加工后應(yīng)再進行一次消除內(nèi)應(yīng)力的時效退火。7.加工后的零件表面，不允許有影響使用的微小砂眼、縮孔、裂紋以及機械損傷等缺陷。8.熱處理后的零件，其硬度應(yīng)均勻，不允許有裂紋、軟點和脫碳區(qū)。其表面上的氧化物及油污等應(yīng)清除干凈。三、液鍛模的技術(shù)要求液鍛模零部件的技術(shù)要求9.大型件應(yīng)有搬運、起吊用工藝孔(應(yīng)為有足夠強度的螺孔)。10.模板、固定板等零件，其厚度方向的兩