引言

   

      軸杆類零件在各類機器設備和工具中（zhōng）占有很大的比（bǐ）重, 比較典型的有汽車球頭銷、自行車曲柄和中軸、套筒扳手、搖臂、杠（gàng）杆等。軸杆（gǎn）類零件的塑性成形可在專用設備或通用壓力機（jī）上生產。用專用（yòng）設備生產軸杆類零件效率高, 但是設備投資大, 藝範圍窄, 因此隻有對批（pī）量極大和（hé）尺寸較（jiào）大（dà）軸杆類零件, 才根據其形狀、尺寸和成形特點（diǎn）, 分別在楔橫軋機、徑（jìng）向鍛造機和平鍛機等專用（yòng）設備上生（shēng）產。對於一般批量的（de）中小型軸類零件, 一般（bān）在通用壓力機上生產, 以避免造成設備資源的浪費, 增加生產成本。

   

      按鍛件成形方向, 軸杆類零件鐓鍛成形可（kě）分為（wéi）立式鐓鍛（duàn）和臥式(水平)鐓鍛。前（qián）者（zhě）鐓鍛方向與一般(立（lì）式)壓力機滑塊運動方向相同（tóng）;後（hòu）者鐓鍛方向與壓力機滑塊運動方向垂（chuí）直。

   

      立式鐓鍛模的缺點是:受壓力機裝模高度限製, 不適用於長徑（jìng）比大的軸杆類零件成形, 隻適用長徑比較小的零件, 難以采用（yòng）軸向對分凹模結（jié）構, 因此鍛件有飛邊。其優點是模（mó）具結構簡單。

   

      臥式鐓鍛一（yī）般不受壓力機裝模高度（dù）限製, 適用於長徑（jìng）比大的軸杆類（lèi）零件成形;采用軸向對（duì）分（fèn）凹模結構, 鍛件無飛邊, 但模具（jù）結構較複雜。現給出2種典型的臥式浮動鐓（duì）鍛（duàn）模結構:四杆型臥式鐓鍛模和（hé）斜（xié）塊型臥式鐓鍛（duàn）模。

   

      2 四杆型臥式鐓鍛模

   

      以鐓鍛套筒（tǒng）扳手長接杆為例, 介紹四杆型臥式鐓鍛模結（jié）構（gòu）和（hé）工作過程犤1犦。圖1是套（tào）筒扳手長接杆零件（jiàn）簡圖, 材料為45鋼, 毛坯（pī）為直徑 16mm 的圓鋼, 采（cǎi）用溫鍛工藝。鐓鍛長接杆的四（sì）杆型臥式鐓鍛模結（jié）構如圖2所示, 裝模高度為390mm, 上下模座（zuò）底麵尺寸都是640mm×400mm, 在1000kN 開式通用衝床上使用。

   

      下模座22和上模座（zuò）16分別固定在衝床工作台和（hé）滑塊上。在下模, 凸模座（zuò）4和下模塊23通過銷軸21和撐杆20與下模座22相聯, 構成平行四連（lián）杆機構。下模塊23與撐（chēng）杆20和下模座22構（gòu）成另一個平行四連杆機構。因此下模塊23與凸模座4作水平相對運動, 靠前後兩側的導軌24導向(見圖（tú）2的A -A剖（pōu）麵圖)。導軌24和下模塊23由螺釘固（gù）聯, 凸模座4可沿導軌24滑動。彈簧18使（shǐ）凸模（mó）座4與下模塊23保持穩定的分開狀態。

   

                   

   

      上模的結構與下模（mó）相似, 隻（zhī）是導軌2與上模（mó）塊12固聯, 而滑枕（zhěn）3可沿導軌（guǐ）2滑動。模芯7、8、10均為軸向對（duì）分結（jié）構（gòu）, 上下模各一（yī）半（bàn）。模芯7的型腔對凸模6有導向作用;模芯10構（gòu）成工件變（biàn）形的型腔;模（mó）芯8的上下兩半夾住工件杆部, 防止杆部在頂鐓力作用下失穩彎（wān）曲。螺（luó）釘15承受工件右端的頂鐓力, 其軸向位置可調節, 以適應不（bú）同的坯料長度。凸模6用螺帽5裝在螺釘1上, 凸模6和螺帽（mào）5之間徑向有間隙（xì）, 使凸模6相對於螺釘1可徑向（xiàng）浮動, 其徑向位置由模芯7的導向槽決定。通過調節螺釘1的軸向位置, 可改（gǎi）變坯料變形部分的長度;調節衝床（chuáng）的閉合高度, 可以改變凸模的衝（chōng）孔深度。

   

                   

   

      工（gōng）作時將熱坯料放在下模芯上（shàng）, 滑塊下行, 上下模閉合並（bìng）夾住坯料。當（dāng）滑塊繼續向下運動時, 迫使撐杆20在傾斜方向上傾斜（xié）, 從而推動凸模6插入模芯, 完成頂鐓和衝孔。在鐓鍛過程中, 凸模（mó）6右移,而（ér）模芯7、8和10隨下模塊左（zuǒ）移。

   

      壓力機滑塊上行時, 由於上、下模已被鉤子11勾住不能分開, 撐杆20的作用力與（yǔ）其鐓鍛時的（de）作用力方向相反, 其水（shuǐ）平分力將凸模從工件中拔出, 而其垂直分力則由鉤子11承受。當上模塊沿水平方向回到一（yī）定位置時, 導軌24將（jiāng）鉤子碰開, 從而使上、下（xià）模脫離, 回複原位。

   

      3 斜塊型臥式鐓鍛模

   

      以自行車中軸鐓擠成形為例, 介紹斜塊型臥式鐓鍛模結構和工作過程。圖3b是自行車中軸（zhóu）鐓鍛件圖（tú）, 材料為45鋼, 采用冷鍛成形（xíng）。根據毛坯體積等於鐓鍛零（líng）件體積的原則, 設計毛坯尺寸如圖3a所示。采用直徑為17mm 的熱軋圓鋼作為坯料, 經過退火、表麵清理、冷拔、按毛坯（pī）長（zhǎng）度下料、無（wú）心磨粗磨外（wài）圓和中（zhōng）溫（wēn）磷化處理（lǐ）等工序形成毛坯(圖3a)。鐓（duì）鍛成形的零（líng）件無需切削加工, 即可進行熱處理等工序。

   

                      

   

       鐓擠自行車中（zhōng）軸的（de）斜塊型臥式鐓鍛模結構如（rú）圖4所示, 用（yòng）在工作台下有氣墊的（de）壓力機上, 以滿足動模座23上浮的要求, 所需的鐓鍛成形力為2100kN。采用J36_250型閉式雙點壓力機（jī）。該壓力機公稱壓力為2500kN, 最大裝模高度為590mm, 有液壓氣墊, 氣墊壓（yā）力為65kN, 完全滿足中軸鐓鍛要求。

   

      該鍛模是根據斜塊運動原理設計的, 對於許多軸類零件可實（shí）現一次冷（lěng）鐓（duì）鍛成形。下模（mó）部分（fèn）, 牆板4與下模（mó）板1固連(采用焊接方法或螺釘連接方法)。通過1對牆板4和4個（gè）螺栓將2個斜麵塊19定在（zài）下模板1的兩端, 使下模構成一（yī）長方窩座。動模（mó）座（zuò）15在窩座內能上、下滑（huá）動。動模座正中固定下半圓套26和下凹模24, 動模座兩邊為通孔, 孔內裝有導（dǎo）套16, 導套內裝有活動圓柱23, 圓柱一端（duān）裝有與斜麵塊19接觸的斜頂塊（kuài）18, 另一端內裝有凹（āo）模鑲塊6、7和（hé）凹模芯8, 圓柱23上還裝有軸3, 軸的兩端(前、後) 裝有滾輪30與（yǔ）裝在牆板上的滑條29接觸。上模部分, 半圓套14及上凹模11通過上凹模座10固定在上模板5上（shàng）(參見圖4的C —C 旋轉（zhuǎn）剖視)。

   

                     

   

                    

   

      工作時, 動模座15在推杆25的（de）作（zuò）用（yòng）下被頂起,兩活動圓柱23在滑條29作用下左右張開, 此時毛坯放在下凹模（mó）24上。上模（mó）下行, 上凹模11與下凹模24對（duì）合套住毛坯, 上半圓套（tào）14與下（xià）半圓套26對合（hé）構（gòu）成一圓套, 與此同時, 上模板5的（de）兩邊壓住裝在動模座15上（shàng）的壓板17(麵上刻以花紋)。隨著上模的下（xià）行（háng）, 動模座15也下（xià）行（háng）, 兩活動圓柱23在斜麵塊19的作用下, 在上、下半圓套14、26所構成的圓套導向下向中心移動, 毛坯兩端被插進凹模芯8內, 當凹模鑲塊6頂住毛坯, 毛坯便開始（shǐ）鐓壓（yā）, 直至行程終結, 鐓成所需（xū）的中軸。

   

      當壓力機滑塊（kuài）上移時, 帶動上模（mó）板5和上凹模座10脫（tuō）離動模座15。壓力機氣墊通過推杆25推動動模座15上移, 兩個活動圓柱23作相背離的移動,擠壓（yā）件退出凹模（mó）芯8, 完成一個工作循環。

   

      中軸（zhóu）每一端所被鐓至的尺寸（cùn）, 可以通過調節圖4中A -A 剖視圖兩端（duān）的4個螺釘（dìng）進行調節（jiē）, 移動斜楔塊20, 使斜麵塊19升高或下降, 從（cóng）而增加或減少圓柱的鐓（duì）壓量。

   

      彈簧止退銷13的作用是防止上模上行時將鐓壓好的工件帶上, 避免誤壓雙件（jiàn）導致模具損壞。