預成形坯的設計

  所謂預成形坯的設計指的是其相對密度的選擇和形狀、尺寸的
決定。
  粉末鍛造技術中，預成形坯的相對密度一般取為70％一85％。
如前述，這主要是為了能在較低的鍛造能量或壓強下獲得高密度的
鍛件。另一方面，足夠快的加載速度或變形速率更有利于這種預成
形坯充分填滿模具。
  作者研究了三種不同形狀的預成形坯：圓環(huán)、低齒環(huán)、高齒環(huán)
。此設計是由于齒環(huán)熱鍛過程中，齒形部分的金屬流動很大，而且
其冷卻又比其他部分的快得多，可能出現(xiàn)金屬不能充滿齒形模腔或
齒根部開裂的現(xiàn)象，因此必須挑出最易得到滿意成品的預成形坯形
狀。
  預成形坯熱鍛過程中還要求每個齒形模腔內(nèi)的變形情況應相同
，即坯料每個齒形成時的金屬流動規(guī)律應一致。因此，將有齒的預
成形坯放人模具時，要求每個齒在陰模中的位置相同并對稱。這就
要靠預成形坯在模具中準確的定位來實現(xiàn)。高齒預成形坯采用近齒
根處定位；低齒預成形坯采用齒頂定位；無齒的預成形坯采用內(nèi)徑
定位。
  預成形坯徑向尺寸的設計主要是考慮以下幾個問題：
  (1)95012下，預成形坯的內(nèi)徑與芯棒之間保留1．0mm的間隙。
  (2)如前述，無齒預成形坯以內(nèi)徑定位。其內(nèi)徑與芯棒的間隙
要小于外徑與陰模的間隙。
  (3)高齒預成形坯近齒根與凹模內(nèi)壁的間隙要比其他部分與凹
模內(nèi)壁的間隙小，也比其內(nèi)徑與芯棒之間的間隙小。
  (4)低齒預成形坯齒頂與凹模內(nèi)壁的間隙要大于近齒根部與凹
模內(nèi)壁間隙。
  (5)預成形坯橫截面尺寸的設計務必使各處的真應變在上述的
斷裂極限之內(nèi)。
  (6)高齒預成形坯要求熱鍛時近齒根部分金屬流動最小。低齒
預成形坯要求齒形部分、無齒部分及間隔部分金屬的變形均勻。
  (7)關于預成形坯的高度，實際上其橫截面確定后相應的高度
不難算出。但操作上，通常是精確地控制預成形坯的重量，要求偏差
必須在0．5 g內(nèi)。

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