预锻工步设计的根据是终锻工步图。其设计要点(以三类锻件中几种为例)为以下几项。
1.圆形锻件
图4-2-15是具有轮毂、轮辐和轮缘的齿轮类锻件。
1)为使预锻件易于放进终锻模膛,预锻件内侧尺寸应比终锻件大0.5mm左右,如图中的ϕ53.8mm与ϕ52.8mm。外侧尺寸小于0.5~1.0mm。如图中的ϕ91.3mm与ϕ92.3mm。但是,在轮辐向轮缘过渡处,虽然这部分是内侧尺寸,预锻工步尺寸比终锻工步尺寸小。如图中的ϕ159mm与ϕ162.4mm。若轮辐比较薄,轮辐和轮缘厚度相差在1倍以上更需注意,以防止产生折纹。
2)轮辐厚度尺寸。预锻工步可以和终锻工步相等或略小。图4-2-15中预锻工步为8.5mm终锻工步为9.1mm,一般相差0.5mm至1mm。
图4-2-13 变速杆锻件图
a)冷锻件图 b)终锻热锻件(终锻工步)图
图4-2-14 突缘叉锻件图
a)冷锻件图 b)终锻热锻件(终锻工步)图(www.xing528.com)
3)轮毂部分,预锻工步的体积比终锻工步的体积大1%~3%。当轮辐比较薄而且比较宽时,设计应取小值。
4)高度方向,预锻工步尺寸比终锻工步尺寸应大1~3mm。孔深、预锻工步比终锻工步尺寸小,但不宜大于6mm。
2.长轴类回转体锻件
这类锻件预锻工步宽度尺寸应比终锻工步尺寸小0.5~1mm。高度尺寸应大2~5mm。这种设计是使终锻时镦粗成形。如果原坯料或压挤后的坯料两端截面较大而总长度较短,为使坯料在预锻时流向两端充满模膛,预锻工步在两端的一段范围内其高度增大应取大值或更大,例如可取10mm(见图4-2-16)。
3.具有工字形截面的锻件
设计要点;高度方向,预锻工步高度尺寸比终锻高度尺寸大2~5mm。在工字形段可取小值。工字形的宽度,预锻工步比终锻工步小0.5mm或相同。工字形截面积预锻工步比终锻大,模锻斜度也可不同。如图4-2-17中的B—B和C—C所示。工字形向两端过渡处的圆角可增大50%至100%。
4.叉形锻件
设计要点:叉形部位采用劈开分流,如图4-2-18中A—A所示。劈开分流可以采用大的圆角或斜面形式。图中所示为大圆角,适用于叉形内侧尺寸较小的锻件。当叉形内侧尺寸较大,则采用斜面和大圆角过渡。劈料中间有平直段,约为叉口宽度的1/4~1/3为宜。斜面斜度7°~10°。
图4-2-15 倒挡齿轮模锻工步
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