精压与校正

出处：按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《热加工手册》第630页（3410字）

8．3．2．1 精压

1．精压特点及分类

精压是进一步改善已成形模锻件或粗加工毛坯局部或全部的表面粗糙度和尺寸精度的一种锻造方法．经过精压后，锻件可获得准确的尺寸、质量和平整光洁的表面，一般精压锻件的尺寸精度公差可达±0．25mm，经过多次精压公差可达±0．1mm．精压使锻件表面层硬化，提高了零件的耐磨性．

精压可在精压机、冲床、摩擦压力机或锻锤等设备上进行．根据精压过程中金属流动的特点，精压可分为平面精压、体积精压和压印．

①平面精压

平面精压是利用可调整间距的成对精压板，对锻件平行平面加压，使金属沿水平方向C流动，如图8-42所示，从而使受压部分具有较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值．

②体积精压

图8-42 平面精压

(a)单平面精压；(b)双平面精压

体积精压时，金属在模膛中不仅在受压方向受到挤压，而且模膛侧壁也阻碍金属沿水平方向流动，最后将多余金属挤出模膛，如图8-43所示．

因体积精压时所有表面均受到挤压，故锻件全部尺寸精度得到提高．体积精压由于变形抗力大，一般多用于小型零件的精压．

图8-43 体积精压

图8-44 精压面上的应力呈角锥形分布

③压印

压印是在工件表面压出不深的图案、花纹、标记等．有时压印时，金属可侧向自由流动，有时金属被限制在模槽内变形．因此，压印实质上是平面精压与体积精压的综合．

2．影响精压件精度的因素

精压时由于金属受接触摩擦的影响，引起精压面上的应力呈锥形分布，见图8-44，于是产生不均匀的弹性变形，从而使精压后的表面产生拱起现象(图8-45)，其拱起值可达0．3～0．5mm，这样会严重影响精压件的尺寸精度．拱起值的大小与下列因素有关：

(1)与精压模的结构及模板有关．模具结构刚度好，模板材料硬度高，拱起高度也就小．

(2)与精压件的力学性能有关．材料的变形抗力越大，屈服强度越高，拱起高度越大．

(3)与受压面的尺寸D和高度H之比有关．D／H越大，拱起值越大．

(4)与变形量有关．精压变形量愈大，拱起现象也愈严重．表8-32说明变形程度与拱起高度的关系．

图8-45 精压平面的中部拱起

表8-32 变形程度与拱起高度 mm

(5)与摩擦系数μ有关．μ值越大，拱起也就越大．因此，可通过减小μ，如润滑、减小工作面的表面粗糙度等来减小拱起高度．

3．精压时所需压力的确定

精压时变形速度较校变形量不大，因而所需压力主要与材料种类、变形温度及受力状态有关，一般可按下式计算：

P=p·F (8-23)

式中 P——精压力，N；

p——平均单位压力，MPa，可按表8-33查龋

F——锻件的精压投影面积，mm²．

表8-33 p值 MPa

注：1．有飞边时应包括飞边面积．

2．热精压平均单位压力按表中数值折半．

3．曲面精压时取平面精压与体积精压平均值．

4．平面精压余量和偏差

平面精压余量和偏差见表8-34和表8-35．

表8-34 平面精压单面余量 mm

表8-35 平面精压偏差 mm

8．3．2．2 校正

1．校正的作用

在锻造生产中无论是模锻、切边、冲孔、热处理、清理等工序，还是在工序间的运送，由于局部受力、冷却不匀等，可能使锻件发生弯曲、扭转等变形．倘若这一变形超出了技术要求，则必须通过校正工序来矫正这一变形．

2．校正方法

在实际生产中，锻件的校正可分为热校正与冷校正两种．

热校正通常是指在不低于终锻温度下进行的校正，一般用于形状复杂的大型锻件以及高合金钢、高温合金和钛合金锻件．

冷校正通常是在室温下进行的，一般在锻件热处理和清理工序之后进行，适合于结构钢、铝合金、镁合金等中小锻件．为提高塑性、防止产生裂纹，冷校前锻件需进行退火或正火处理．铝合金的校正应在固溶后、时效前进行．

3．校正模膛设计

校正模膛一般根据校正用的冷、热锻件图制作，但型槽形状并不一定与锻件形状完全吻合，在保证校正要求的前提下，力求简化形状、定位可靠、制作简单、操作方便．

为了使锻件放入或取出模膛时方便，锻件在高度方向有欠压现象时，在校正过程中锻件的横向尺寸增大，因此，校正型槽水平方向与锻件之间应留有一定空隙△₁，其值可参考表8-36．对于较高凸出部分的锻件，间隙可取大些．

表8-36 校正模膛与锻件之间的空隙 mm

在高度方向上，小锻件欠压现象不严重，模膛高度可等于锻件的高度．大型锻件中存在欠压现象，模膛高度应比锻件高度小些，其差值可取锻件的负偏差值．

在校正模膛边缘时应作出R=3～5mm的圆角．其制造公差可按表8-37选取．

表8-37 校正模模膛公差 mm