圆饼类锻造课设说明书

1、沈阳理工大学课程设计说明书目录1、原始数据12、确定分模面23、冷锻件图的设计计算33.1、确定机械加工余量和公差33.11计算锻件质量m33.12计算锻件复杂系数S33.13材质系数M33.14确定锻件内外表面加工余量33.15确定锻件尺寸公差43.2、确定模锻斜度43.3、圆角半径43.4、确定模锻件的技术要求54、热锻件图的设计64.1、根据冷锻件图，绘制热锻件图64.2选择飞边槽65、吨锤的确定85.1、经验公式86、模块尺寸的确定96.1、镦粗台的设计96.11毛坯体积96.2、模膛的布排96.3、模块尺寸的确定106.4、检验角尺寸的确定106.5、锁扣的设计106.6、确定燕尾，

2、键槽，起重孔的尺寸107、确定模具材料及热处理的要求118、模锻工艺流程确定12参考文献：13附录：14I1、原始数据如图1-1是轴承盖的零件图生产条件：在2吨模锻锤上进行开式模锻，生产批量为成批生产。图1-1材料：45号钢 材料密度：7.85g/ cm³材料含碳量: 0.420.50%2、确定分模面确定分模面位置最基本的原则是保证锻件形状尽可能与零件形状相同。使锻件容易从锻模型槽中取出；此外，应争取获得镦粗充填成形。故此，锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上。其具体分模位置见图2-1图2-13、冷锻件图的设计计算3.1、确定机械加工余量和公差3.11计算锻件质量m估计机加

3、工余量水平方向单边加工余量估计为3mm，轴向估计为4mm估算得锻件质量m=9.725kg 3.12计算锻件复杂系数S 锻件形状复杂系数 s锻件形状复杂系数是锻件重量mf与相应的锻件外廓包容体重量mN之比S=mf/mN圆形锻件mN=/4×d²×h×为密度；h为最大高度；得到形状复杂系数s=0.448 S在0.320.63范围内，所以复杂系数为S2级3.13材质系数M45钢含碳量c%=0.420.50%<0.65%所以材质系数为级。3.14确定锻件内外表面加工余量单边余量：厚度方向：2.02.5mm 水平方向：2.02.5mm全部取2.0mm3.15确

4、定锻件尺寸公差锻件尺寸208mm，公差3.6-1.2+2.4mm；锻件尺寸134mm，公差；锻件尺寸100mm，公差；锻件尺寸88mm，公差；厚度尺寸24mm，公差2.2-0.7+1.5mm；厚度尺寸50mm，公差；厚度尺寸34mm，公差；厚度尺寸16mm，公差2.2-0.7+1.5mm；厚度尺寸74mm，公差；错差1.2mm；残留飞边公差1.2mm；表面缺陷，不允许超过1.2mm。3.2、确定模锻斜度外拔模斜度：L/B=1 H/B<1 拔模斜度为=5°内拔模斜度：H/d孔=50/100=0.5 拔模斜度应大于一级，=7°3.3、圆角半径为了使金属易于流动和充满型槽，

5、提高锻件质量并延长锻模寿命，模锻件上的所有转接处都用圆弧连接。r=余量+零件相应处圆角半径或倒角锻件上内圆角半径R应比外圆角半径r大，一般取R=（23）r所以外圆角半径r为2+1=3mm内圆角半径为R=（23）r，所以内圆角半径为6mm.3.4、确定模锻件的技术要求1.未注明的模锻斜度为5°，内斜度为7°；2.未注明的圆角半径为R3；3.允许的残留量和残留飞边错移量为1.2mm；4.允许的表面缺陷深度为1.2mm：5.锻后热处理的方法及硬度要求：调质6.表面清理方法：为便于检查淬火裂纹，采用酸洗；综上得，冷锻件图如图3-1。图3-14、热锻件图的设计4.1、根据冷锻件图，绘

6、制热锻件图热锻件图以冷锻件图为依据，但又有所区别。首先热锻件的尺寸标注，高度方向尺寸标注以分模面为基准，以便于锻模机械加工和准备检验样板。其次考虑到金属的冷缩现象，热锻件图上的所有尺寸应计入收缩率，按下列公式计算：L=（1+）l式中：L热锻件尺寸；l冷锻件尺寸；终锻温度下的金属收缩率；45号钢的收缩率一般为0.8-1.5%，取1.5%代入上式，计算出热锻件图上相应的尺寸，并绘制热锻件图，如图4-1：图4-14.2选择飞边槽开式模锻的终锻型槽周边必须设计毛边槽，其形式和尺寸对锻件质量影响很大。飞边槽有几种形式，本设计采用最广泛的一种，其优点是桥部设在上模块，与坯料接触时间短，吸收热量少，因而温升

7、少，能减轻桥部磨损或避免压塌。确定飞边槽的尺寸有吨位法和计算法，本设计采用吨位法，查表可确定飞边的尺寸如下：h=2mm;h1=4mm;b=10mm;b1=30mm;R=1.5mm;飞边槽的具体形状尺寸如图4-2所示：图4-25、吨锤的确定5.1、经验公式按锻件在分模上的投影面积和材料性质确定模锻锤吨位：双动模锻锤 6.3）F锻件本体和毛边在水平面上的投影面积(cm2)；K材料系数用经验公式；取K等于1，并假定毛边宽度为20mm；则F冷锻件=327.1013cm2。G1=3.5×1×327.1013=1144.85kgG2=6.3×1×327.1013=2

8、060.74kg计算结果表明用2吨的模锻锤可用。注：查表可知，上模块重量不得大于700kg；承击面不得小于500cm²。6、模块尺寸的确定6.1、镦粗台的设计由于此零件为高毂深孔锻件，为了便于坯料在终锻模膛中的定位，且有利于轮毂处充满成形，采用镦粗和终锻工步。6.11毛坯体积根据热锻件图ug造型得，热锻件图体积为1291105.0026mm³，毛边槽体积为146628mm³，估计将充满毛边槽50%；则坯料体积为v=1364419mm³（1） 确定毛坯直径和高度d坯=（0.770.82）3V坯 取0.8d坯=88.73mm根据需要，选取棒料直径 ，则棒料高

9、度h0=4v/D²=214.47mm取h0=215mm，所以，选取棒料为90mm×215mm。（2） 取镦粗后的直径为D=154mm，则镦粗台的高度 H=73.43mm取H=74mm 查表得，镦粗台到各边的距离 镦粗台到各边距离均取c=10mm（3） 成形镦粗台的设计上模块为方形镦粗台，下模块为圆形镦粗台；尺寸分别为174×174mm，下模块为154， C=10mm。查表得，镦粗台圆角为810mm，取R=8mm6.2、模膛的布排因为此锻模需镦粗模膛，零件为中心对称，终锻模膛中心位置在燕尾中心处，镦粗模膛在模块的左下角。且，a0.1A，b0.1B取a=27mm，b=

10、0mm6.3、模块尺寸的确定由吨位设备2t，查得锻模允许的最小承击面积Amin=500cm²综合考虑模膛布排、飞边槽、锁扣及镦粗台设计要求等方面的因素，可取模块尺寸L=540mm；B=460；H上=300mm；H下=240mm6.4、检验角尺寸的确定查表得刨深度为5mm，高50100mm，取H=60mm6.5、锁扣的设计根据锻件形状特点，采用直边，圆角锁扣。B=60，R外=3mm，R内=5mm，斜度为5°锁扣间隙设计为h=4mm，设计在上模块。具体形状见装配图6.6、确定燕尾，键槽，起重孔的尺寸根据书，查表得燕尾:b=200mm；h=50.5mm键槽：53mm×5

11、6mm×50mm起重孔：d×s=30mm×60mm7、确定模具材料及热处理的要求锻模是生产模锻件的必要工具，它的工作材料恶劣，不仅承受很大的冲击载荷，而且在高温下受到流动金属的摩擦，同时还受到反复激冷激热的交变作用。锤锻模主要承受冲击载荷，选择锤锻模用材料要满足以下要求：在工作环境下具有良好的综合力学性能；在工作温度下具有良好的组织稳定性；要有良好的抗冷、热疲劳性能，以减缓因冷热交替变化而引起的疲劳破裂；应具有良好的冶金质量。目前常用的锤锻模材料有高韧性半耐热模具钢，中等韧性耐热模具钢，耐高温抗磨损模具钢等。已知设备的规格为2t锤，故选用的主要材料为5CrNiMo

12、,代用材料为5W2CrSiV，锻模硬度要求为型槽表面HRC值3539；燕尾部分的HRC值为3035。8、模锻工艺流程确定（1） 下料：5 000kN剪切机冷切；（2） 加热：半连续式炉，1 2201 240；（3） 模锻：2t模锻锤，拔长、闭式滚挤、终锻；（4） 热切边：1 600kN切边压力机；（5） 打磨毛刺、锐边倒钝：砂轮机；（6） 热处理：连续热处理炉，调质，硬度为HB210250；（7） 酸洗：酸洗槽；（8） 冷校正：1t夹板锤；（9） 冷精压：1 000kN精压机；（10） 检验。参考文献：1 姚泽坤.锻造工艺学与模具设计.西北工业大学出版社，2001：63-1232 吕炎主编.锻压工艺学.哈尔滨工业大学出版社，1983：158-4693 锻模设计手册编写组编著.锻模设计手册.机械工业出版社，1990： 88-1054 张志文.锻造工艺学. 北京：机械工业出版社，1988：140-3205 锻压手册编委会编. 锻压技术手册.