双齿轮锻造工艺说明书

1、双齿轮锻造工艺设计说明书一、分析零件图（如图）1、零件名称：双齿轮；2、材料：40cr；3、质量：1kg；4、产量：100件；5、技术要求：热处理，齿部g526、齿轮基本参数：1）m=4; 2）z=20, 精度等级8-8c、7-7c3）=20°。二、锻造工艺性分析 首先，运行计算机辅助自由锻锻件工艺设计软件，进入用户界面。在主菜单中，选择"工艺方法分析"子菜单。点击后进入"工艺方法分析"界面，此时，对零件可进行结构分析，缺陷分析，零件作用分析。对零件的锻造工艺性分析完成后，点击"返回"，系统则回到计算机辅助自由锻锻件工艺设计

2、软件的主界面。下面是双齿轮b1的锻造工艺性分析结果：1、加工目的、环境及锻后现象分析零件为齿轮类零件，因此锻造的目的不是侧重于成形、减少加工余量，而是侧重于提高锻件的力学性能。结合现代工厂设备、技术力量和加工能力，选用自由手工锻造。锻后零件性能可能变化的趋势有坯料端部弯曲并带毛刺和脱碳等。2、零件结构形状对锻造适应性的分析即锻件结构工艺性分析。该零件为简单的齿轮类零件，可通过手工自由锻造来完成初步成型。因锻造而产生的缺陷可以通过锻造后的热处理和切削加工来改善。在锻造时，由于锻件本身的成分、组织的不均匀和各处受力情况不同，锻件内各处的变形情况也不同，变形首先发生在那些先满足屈服准则的部分。因此，

3、有的地方先变形，有的地方后变形；有的地方变形大，有的地方变形小，由于存在变形的不均匀性，将在个部分变形金属之间产生相互影响，产生附加应力（例如在镦粗时坯料侧表面切向产生的附加拉应力等）和残余应力等，带来一些不良的影响。 所以在锻造时要注意以下几方面：1），为防止镦粗时产生纵向弯曲，圆柱体坯料高度与直径之比不应超过 2.53，在22.2的范围内更好。2），镦粗时每次的压缩量应小于材料塑性允许的范围。三、绘制锻件图锻件图是根据零件图绘制的。自由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。根据以下步骤绘制锻件图（如下页图）：（1）确定锻件形状。（2）用红线绘出锻件图

4、。（3）计算尺寸，查公差并注于图上。四、参数选择1、工艺参数首先选择工艺余块以简化锻件外形，然后确定加工余量和公差，查表得出：加工余量a及公差为6±2，b为9±3，c为5±2。2、选择依据选择参数应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素。3、确定方法查有关标准进行分析，并与同类件比较，选择的公差余量可依下列条件确定：（1）锻件数量。数量多，其值取小些，否则取大些。（2）锻件材料。一般材料其值取小些，特殊钢取大些。（3）表面质量。原材料的表面质量好，其值取小些，否则取大些。（4）锻件形状尺寸。锻件形状简单，长度短，其值取小些，否则取大些。（5）锻工技术水

5、平。锻工技术水平高，其值取小些，否则取大些。（6）工具和设备情况、企业工艺习惯等其它因素。4、数据处理对于大型锻件尾数圆整为5或0；中小型锻件按四舍五入原则处理成整数。最后确定的工艺参数如锻件图所示。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 式中 m锻锻件质量； p锻件材料的密度（ kg/dm3 ）取7.85kg /dm3 ； v 锻件的体积（ dm3 ）； 由此计算得：m 锻 pv = 7.85 kg /dm3×0.4587

6、 dm3 = 3.6015 kg(2) 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。其计算公式为：m 坯 m 锻 m 烧 m 切 m 芯 式中 m 坯 坯料质量（ kg ）； m 锻 锻件质量（ kg ）； m 烧氧化烧损的质量（ kg ），m 切表示对拔长工件的切头损失（ kg ）； m 芯冲孔时冲掉的芯料损失（ kg ）； m 烧一般按火次进行估算，如第一火取锻件质量的 2.0% 3.0% ，以后各火一般取锻件质量的 1.5% 2.0% ；带孔锻件在冲孔时，不可避免地要产生芯料损失， 冲孔时的芯料损失m芯，可按下面的经验公式进行估算： 实心

7、冲头双面冲孔 m 芯 （ 1.18 1.57 ） h 式中 m芯- 冲孔时芯料损失（ kg ）； d- 冲孔直径（ dm ）； h- 坯料高度（ dm ）。 实心冲头双面冲孔时，其计算芯料损失的经验公式中的系数（ 1.18 1.57 ），由设计者依据冲孔的实际情况（如孔径较大、坯料较厚者，可取上限）决定，一般情况下可取为 1.3 。 零件冲孔m 芯为: m芯=1.3×0.34×0.34×0.78=0.1172kgm 切一般按下面经验公式估算：对于该零件圆形截面 m 切 1.81 ，其中d 为切头部分直径（ dm ）；由于零件不需拔长，所以m 切0；所以，m 坯 m

8、 锻 m 烧 m 切 m 芯3.6015×（1+1.5%+2.0%）+0.11723.844(kg)2、确定坯料尺寸坯料尺寸的确定与所采用的第一道基本工序（镦粗或拔长）有关，所采用的工序不同，确定的方法也不一样。 此零件中间部分采用镦粗法锻制，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对于此零件的圆坯料 ,d坯（0.81）d锻,取d坯0.8 d锻0.8*93mm74.4mm由此，可求出坯料高度h坯，h坯v坯/a坯4v坯/（ d2坯) 4 m 坯/（ d2坯) 1.055dm106mm,h坯106mm。要求h坯<0

9、.75h行程，对于c41-75空气锤，h行程=300mm,符合要求。六、确定工序通常采用比较法编制工序。对锻件图与所选坯料进行比较，分析其差异，初步定出基本工序；分析其不足及是否有强化要求，比较使用性、先进性和经济性，结合工艺习惯增设工序。由此，编制工序如下图所示：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。对于此类中小型锻件，一般采用锻锤，经查询选用型号为c41-75的空气锤。八、锻造温度及加热时间的确定（1）锻造温度：可以

10、通过查询计算机辅助工艺设计软件得到：始锻温度为11501200，终锻温度为850。（2）以经验公式确定加热时间：kd式中加热时间，单位为h；d断面直径或边长，单位为cmk系数，中碳钢k取0.150.20。根据此公式计算得到kd0.20×9.31.86（h）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、锻后热处理锻件材料为合金钢，其锻后热处理应采用感应淬火。此选择感应淬火温度为：840870，冷却方式选用油或冷水。十、变形或缺陷分析缺陷的分析是在锻造前和锻造后进行的工艺，锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。对锻件的缺陷进行分析是避免在零件应用的过程中出现意外，使锻件能达到工作中的安全系数，避免出现一些不该有的麻烦。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。以下是对在锻造工艺中的各种缺陷进行分析：1.原材料的主要缺陷及其引起的锻件缺陷：表面裂纹、折叠、结疤等；2.备料不当产生的缺陷：切斜、坯料