课程设计（论文）-后钢板弹簧吊耳锻造工艺设计（完整图纸）.doc

课 程 设 计 任 务 书 机电工程 学院 机械工程及自动化 专业 06 年级学生姓名： 课程设计题目：设计“后钢板弹簧吊耳3（编码：1-111-80-1-0-1-3-64）”零件的锻造工艺规程（年产量为10000件）课程设计主要内容：1锻件草图 1张 2锻件图 1张3锻造工艺卡 1份 4热处理工艺卡片 1份5工艺设计说明书 1份CAD图纸等，联系153893706设 计 指 导 教 师 （签字）： 教学基层组织负责人（签字）： 年 月 日工艺设计说明书一、分析研究产品的零件图 零件名称：后钢板弹簧吊耳材料:35钢质量：2.6kg产量:10000件技术要求：1、铸造拔模斜度不大于2、硬度149-1873、涂漆二、锻造工艺性分析 1. 加工目的、环境及锻后现象分析 （ 1 ）分析零件锻造的目的是侧重于成形、减少加工余量，还是侧重于提高锻件的力学性能。 （ 2 ）分析工厂的现有设备、技术力量和加工能力。 （ 3 ）分析锻后零件性能可能变化的趋势。 2. 零件结构形状对锻造适应性的分析 该零件的结构较为复杂，使用自由锻造方法是很难实现的，且由于该零件的材料为炭钢，塑性很好，采用模锻加工后即可以满足零件的锻造要求。三、 绘制锻件图 锻件图是根据零件图绘制的。模锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等参数后绘制而成的。 四、参数选择 参数选择主要依据该零件的机加工表面粗糙度要求，以及加工表面的几何尺寸大小，利用专门的查询工具查找相应的参数，综合对锻造工艺和方式的分析。对于粗糙度要求为12.5的表面选取加工余量为2mm。五、确定坯料质量和锻件尺寸 1 、确定坯料质量 坯料质量包括锻件本身的质量、加热时氧化烧损、切头时的损失及冲孔时的芯料损失等。 (1) 计算锻件质量 根据锻件的形状和基本尺寸，可计算出锻件的质量： m 锻 pV 3.35kg 式中 m 锻锻件质量；p 锻件材料的密度（ kg/dm3 ）； V 锻件的体积（ dm3 ）； (2)确定飞边槽的形式和尺寸选定飞边槽的尺寸为（选型飞边槽）： h飞1mm , h14mm , b8mm , b125mm , R2mm , S飞120 mm2 。飞边体积 V飞7100.712059640 mm3M切0.059640*7.85=0.47kg (3) 计算坯料质量 坯料的质量包括锻件本身的质量、加热时氧化烧损、切头时的损失及冲孔时的芯料损失等。m坯 m锻 m烧 m切 m芯 3.35+0.0777+0.47+0 3.9kg式中 m坯 坯料质量（ kg ）； m锻 锻件质量（ kg ）； 氧化烧损的质量（ kg ）； 表示对拔长工件的切头损失（ kg ）； 冲孔时冲掉的芯料损失（ kg ）； 一般按下面经验公式估算： 圆形截面 1.81 矩形截面 2.36 B2H 式中 切头质量（ kg ）； D 切头部分直径（ dm ）； B 切头部分宽度（ dm ）； H 切头部分高度（ dm ）。 2 、确定坯料尺寸 (1)采用拔长法锻制锻件时 钢坯拔长时所用截面A坯的大小应保证能够得到所要求的锻造比，即A坯YA锻 2.2*59130cm2 式中 Y锻造比；取2.2 1）按坯料最小横截面积（A坯），求出直径D坯，即A坯 D2坯 D坯11.40cm2) 按锻造比Y及锻件最大横截面积求出D坯，即Y A坯/A锻 D2坯/ D2锻D2坯/D2锻 D2坯 Y D2锻D坯Y1/2 D锻D锻7.69cm根据坯料总质量（前已求出），可得出坯料体积（V坯）由此即可确定坯料长度（L坯），即V坯m坯/ 3.4627/7.85 441cm3 L坯V坯/ A坯= V坯/ D2坯 441.1/129.7 3.5 cm（2）采用镦粗法锻制锻件时 对于钢坯，为避免镦粗时坯料产生弯曲，坯料高度H与其直径D之比应满足镦粗规则，即1.25H/D2.5坯料直径（D坯）或边长（L）的计算方法是：1） 按经验公式对圆坯料 D坯（0.81） 对方坯料 L（0.750.9） 2) 对实心圆盘类锻件，可按锻件横截面积（A锻）及所选定的锻造比Y来计算YA锻/A坯 A坯A锻/Y 26.8cm2而 A坯 D2坯 A锻 D2锻59cm即 D2坯 D2锻/Y 59/2.2 26.8cm 所以 D坯10.85cm由此，可求出坯料高度H坯，H坯V坯/A坯V坯/ D2坯(V坯m坯/ ) 441.1/26.81 16.45cm 查表得：D 坯11cm六、确定工序 制坯下料预热预锻终锻除飞边、毛刺热处理七、锻造设备的选择 选定锻造设备的依据是锻件的材料、尺寸和质量，同时，还要适当考虑车间现有的设备条件。设备吨位太小，锻件内部锻不透，质量不好，生产率也低；设备吨位太大，不仅造成设备和动力的浪费，而且操作不便，不安全。 总变形面积为锻件在水平面上的投影面积与飞边水平投影面积之和，参考模锻设计手册，按12 t 锤飞边槽尺寸考虑，假定飞边平均宽度为23mm 。总的变形面积S240.312。按双作用模锻锤吨位确定的经验公式M 6.3KS 6.31240.312 1513.97 该零件为小型锻件故选用锻锤型号为C41-150 ,1.5吨模锻锤。八、加热温度及加热时间的确定 （ 1 ）查手册可得：30钢正火 加热温度：8501000 冷却方式热处理规范：空冷 硬度：HB179（ 2 ）以经验公式确定加热时间 KD 0.10*10.86 1.1h式中 加热时间，单位为 h ； D 断面直径或边长，单位为 cm ； K 系数，低碳钢 K 取 0.10 0.15 ，高碳钢 K 取 0.20 0.30 ，一般合金钢 K 取 0.15 0.20 。 以上方法是生产中常采用的经验数据法，其理论根据是铁碳合金状态图的碳的质量分数。应注意适当控制温度范围，以防止晶粒粗大和塑性降低。 九、锻后热处理 一般情况，30钢为低碳钢采用正火、空冷。加热温度为850900，加热时间为66min。十、 变形或缺陷分析 锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量，有的则严重影响锻件的性能，降低所制成品的使用寿命，甚至危及安全。因此，为了提高锻件质量，避免锻件缺陷的产生，应采取相应的工艺对策，同时还应加强生产过程的质量控制。以下是对锻造工艺在锻造中的各种缺陷进行分析针对以上的缺陷，我们在设计的时候应该尽量做到：坯料要选择好，务必除去坯料上的细小裂纹，以免锻后裂纹扩大而造成表面裂纹；备料上一定要将棒料断面的凸芯除掉，以免在冲孔和平整端面的时候引起凸芯开裂；加热温度不要太高也不要太低，把握好加热温度和加热时间，尽量不要在氧化性气氛里加热，不要加热过快或者加热过慢；由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度不够的原因是：淬火温度太低；淬火加热时间太短；回火温度太高；多次加热引起锻件表面严重脱碳；钢的化学成分不合格等。 由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度过高的原因是：正火后冷却太快；正火或回火加热时间太短；钢的化学成分不合格等。造成硬度不均的主要原因是热处理工艺规定不当，例如一次装炉量过多或保温时间太短；或加热引起锻件局部脱碳等，在实际的生产中应该尽量避免这些问题，同时要避免多次加热，正火后冷却不要太快，