1、加工余量
普通的模锻方法一般不能满足最终零件对形状和尺寸精度、表面粗糙度的要求。主要原因是:毛坯表面的高温下产生氧化、脱碳已经其他污染现象;可能产生表面力学性能不合格或其他缺陷;毛坯体积的变化及终锻温度的波动,使得锻件尺寸不易控制;由于锻件出模的需要,模膛侧壁带有斜度,锻件上相应的增加敷料;模膛磨损和上下模错移,导致锻件尺寸出现偏差。
因此,锻件的全部或部分表面,在模锻后还需要进行机械加工,在这些表面就应该留有供机械加工用的金属层,称为机械加工余量。锻件上凡是需要机械加工的部位,都应给予加工余量。加工余量的大小主要取决于零件的形状尺寸、加工精度和表面粗糙度要求,已经加热时的加热余量、设备模具精度和操作技术水平等。过大的加工余量,将增加机械加工工时和金属损耗;加工余量不足。则将增加锻件和废品率。
2、锻件公差
模锻过程中,各种影响因素的波动,造成每个锻件在成形条件上的具体差异,于是锻件的实际尺寸不可能准确的达到锻件的公称尺寸,应该允许有一定的误差,叫做锻件公差。允许锻件实际尺寸大于其公差尺寸的部分称为正偏差,允许锻件实际尺寸小于其公称尺寸的部分称为负偏差。锻件上不论是否需要机械加工的部分,都应注明锻件公差。
锻件公差具有非对称性,具体取决于影响锻件尺寸偏差的主要因素,是使锻件尺寸变大还是变小。锻件高度方向尺寸发生偏差的主要原因是锻不足(打击不够,上下模打不靠),次要原因是模膛底部磨损及分模面压陷;锻件水平方向尺寸发生偏差的原因是模膛磨损和锻件在上下模中的部分发生相对错移。对于锻件外形尺寸,通常是使尺寸变大的因素影响为主,并且负偏差是指锻件尺寸的最低界限,不宜过大,而正偏差大些对于减少废品、稳定工艺、提高锻模寿命有利,因此一般取正偏差大于负偏差。
各种尺寸、加工余量与锻件公差的相互关系如下图所示。普通锻件公差约为加工余量的 1/4~1/3。
3.锻造余块
如下图所示,根据锻造工艺的需要,零件上较小的孔、狭窄的凹槽、直径差较小的而长度不大的台阶等难于锻造的地方,可以填满金属,使它们在锻件图上不再出现。这部分附加的金属叫做锻造余块。添加锻造余块可以简化锻件形状,减小锻造难度,但会增加机械加工工时和金属损耗。因此是否添加锻造余块,应根据零件形状、锻造技术水平、加工成本等综合考虑确定。此外,有特殊组织性能要求的锻件,需要设置试样余块,用来检验锻件内部组织和进行力学性能实验;对于在热处理或机械加工时有特殊装夹要求的锻件,需要设置夹头余块等。
下节内容《什么是模锻斜度?如何确定模锻斜度?》