西工大课设-接前桥摇臂-锻造工艺设计书

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业接前桥摇臂锻件说明书班级:姓名：学号：指导老师： 目录TOC o 1-3 h u 设计任务产品冷锻件图如图1所示，材料为45号钢；设计锻造工艺流程。图1冷锻件主视图图2冷锻件俯视图锻压工艺性分析零件属于长轴件，可在锻压机上进行锻造，制坯工序也可以在锻压机上进行，需要拔长滚挤弯曲。锻件图的设计锻模生产过程，工艺规程制定、锻模设计、锻件检验及锻模制造，都离不开锻件图。锻件图根据零件图设计，分为冷锻件图和热锻件图两种。冷锻件图用于用于最终锻件检验和热锻件图设计；热锻件图用于锻

2、模设计和加工制造。一般将冷锻件图称为锻件图，设计锻件图时一般应考虑解决以下问题。3.1、确定分模面 锻件是在可分的模腔中成形，组成模具型腔的各模块的分合面称为“分模面”；分模面与锻件表面的交线称为锻件的分模线。分模线是模锻件最重要、最基本的结构要素。锻件分模位置合适与否，关系到锻件成形、锻件出模、材料利用率等一系列问题。确定分模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，容易从锻模型槽中取出；此外，应争取获得镦粗成形。故此，锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位子上。另外，为了提高锻件质量和生产过程的稳定性，在满足上述分模原则的基础上，确定开式模锻件的分模位子还应考虑下列几点要求

3、：1 为了便于发现上下模在模锻过程中的错移，分模位置应选在锻件侧面的中部。2 为了使模锻结构尽量简单，并防止上下错移，分模平面应尽可能采用直线状。3 头部尺寸较大的长轴类锻件，不宜直线分模，为保证尖角处能充满，应以折线分模，使上下模型槽深度大致相等。4 对金属流线方向有要求的零件，为避免纤维组织被切断，应尽可能沿锻件截面外形分模，同时还应考虑锻件工作时的受力情况，应使纤维组织与剪应力方向垂直。 由于零件形状，他是轴对称的零件，可以采用平面分模，且分模面在高度方向的中心平面上。如图1，分模面为A-A.分模线形状采用平直分模线。3.2、确定机械加工余量和公差 普通模锻方法锻出的锻件很难满足机械零件

4、的要求，一般来说存在如下两方面的问题：1 锻件走样 由于欠压、锻模磨损、上下模错移、毛坯体积变化和终锻温度的波动，使锻件的形状发生变化，尺寸在一定范围内波动；又由于锻件出模的需要，型槽带有斜度、锻件侧壁不得不添加敷料；形状复杂的长轴类锻件还可能发生翘曲歪曲，从而导致锻件与零件有较大的差别。2 表面质量不易保证 由于锻件表皮氧化与脱碳，以及合金元素的蒸发或污染，表面裂纹时有发生，表面粗糙度达不到零件要求等，使得锻件表面质量远远低于机械加工零件表面质量。正是这两方面的原因，使得锻件设计时，应添加一层包覆零件外层的金属，即余量；而且还得规定适当的公差，以保证锻件的误差落在余量范围之内锻件上凡是需要机

5、械加工的表面，都应给予加工余量。此外，对于重要的承力件，要求100%取样试验或为了检验和机械加工定位的需要，还得考虑必要的工艺余块。加工余量的大小与零件的复杂程度、尺寸精度、表面粗糙度、锻件材质和模锻设备等因素有关。过大的机械加工余量将增加切削加工量和金属消耗；加工余量若不足，将使锻件废品率增加。锻件尺寸公差具有非对称性，即正公差比负公差大一些。这是由于高度方向影响尺寸发生偏差的根本原因是锻不足，而型槽底部磨损及分模面压陷引起的尺寸变化却是次要的。水平方向的尺寸公差也是正公差大于负公差，这是考虑到型槽磨损，锻件错移是难以避免的现象，而且均属于增大尺寸的影响因素。再者负公差是指锻件尺寸的下线，不

6、宜过大，而正公差的大小不会导致锻件报废；正公差偏大对稳定工艺，提高锻模使用寿命有好处，因而有所放宽。确定锻件机械加工余量和公差大小的方法主要有两种：一是按锻锤吨位大小确定；另一种方法是按锻件形状尺寸大小查表选定。应当指出。各部门、工厂生产锻件所采用的加工余量和锻件尺寸公差标准不统一的，部门有部颁标准，有些专业化有厂颁标准。模锻件的公差，按所代表的技术要素的定义可分为：尺寸公差 包括长度、宽度、厚度、中心距、角度、模锻斜度、圆弧半径和圆角半径等公差。形状位置公差 包括深度、剪拉毛刺的尺寸、顶杆压痕深度和表面粗糙度等。各项公差都不应互相叠加。3.2.1、计算锻件质量m零件的质量：=7.850.08

7、5 =0.6908kg (V锻=85000)3.2.2 、计算锻件复杂系数C级别代号形状复杂系数值形状复杂程度S10.631简单S20.320.63一般S30.160.32较复杂S40.16复杂表1 锻件形状复杂程度等级C =V锻/V外=0.3 C在0.160.32之间，所以复杂系数为S3。3.2.3、材质系数M45钢含碳量c%=0.420.50%0.05，所以工步为开式拔长加闭式滚挤制坯。6.3、确定下料尺寸坯料截面积：F坯=(0.70.9)F最，确定坯料的截面尺寸，取系数0.9。F坯=0.9F最680mm；坯料直径： ； 坯料体积：V坯=（V体+V飞）（1+）；V飞=0.7L周F槽=347

8、66mm；V坯=（85000+34766）（1+1.5%）=12103mm；为烧损率取1.5%。L坯=V坯/F坯=12103/680+20197mm制坯工步型槽设计7.1、拔长型槽的尺寸设计 因为此零件需要拔长、闭式滚挤、弯曲三道制坯工步。首先设计拔长工步拔长型槽的主要作用是使坯料局部截面积减小，长度增加，若是第一道变形工步，还兼有清除氧化皮的作用。拔长型槽位置设置在模块边缘，由坎部，仓部和钳口三部分组成。本次锻造选用开式拔长和直排形式。坎高a=17mm；坎长c=230=60mm；型槽宽度B=K4d坯+（1020）=55mm；不需要拔长台；其他尺寸R=15mm；R1=150mm；L=210mm

9、 图7开式拔长型槽7.2、滚挤型槽的设计 滚挤型槽用来减小毛坯局部横截面积，增大另一部分的横截面积，使坯料沿轴向体积分配符合计算毛坯的要求。它对毛坯有少量的拔长作用，兼有滚光和去除氧化皮的功能。1)滚挤型槽的结构形式的选择 :滚挤型槽分开式和闭式两种基本的形式，其他形式都是由此两种形式演变而成的。此零件需用闭式滚挤所以仅介绍闭式滚挤的设计。2)滚挤型槽的尺寸设计:滚挤型槽可认为是由钳口、本体、毛刺槽三部分组成，钳口用来容纳夹钳并夹细坯料，毛刺槽是用来容纳滚挤时产生的端部毛刺，本体使坯料变形。同拔长一样，滚挤型槽也是以计算毛坯为依据进行设计的，主要是确定型槽高度h，宽度B及其他一些有关尺寸。 滚

10、挤型槽高度 h=KF计D坯F计F坯闭 式开 式600.800.70113表3系数K的取值宽度 B=55mm；滚挤型槽长度L应根据热锻件图尺寸确定 L=203mm；钳口处：h=12mm；m=25mm；R=9mm；图8闭式滚挤型横截面7. 3、弯曲型槽设计 弯曲模膛是用来弯曲毛坏，使其符合终锻模膛在分模面上的形状，毛坯在弯曲模膛中不翻转，而送入终（预）锻模膛时，则需翻转90度。在拉伸不大的条件下，对毛坯进行弯曲成形。由于本锻件只有一个弯，所以采用自由弯曲式。项目计算公式符号说明模膛高度hh=bd-210大锻件取大值，小锻件取小值hd锻件平面图上的相应出尺寸模膛高度BB=Ap/hmin+1020Ap

11、坯料断面积hmin模膛的最小高度上下模间隙锻锤吨位/t12351016466799凹面深度h1=（0.10.2）hh模膛高度表4弯曲模膛主要尺寸夹钳口尺寸的确定： 钳口高度：h=8mm；钳口圆角：R=13mm；其他尺寸与滚压模膛相同。锤上锻模结构设计8.1、锻模紧固方法 采用楔铁和定位键配合燕尾紧固的方法。8.2、模膛的布排布排原则上应使型槽中心(型槽承受反作用力的合力点)与理论上的打击中心（燕尾中心线键槽中心线的交点）重合，以使锤击力与锻件的反作用力处于同一垂直线上，从而减小锤杆承受的偏心力矩，有利于延长锻锤使用寿命，减小导轨的磨损和模块燕尾的偏心载荷，在保证应有的打击能量和锻模具有足够强度

12、的前提下，应尽量减小模块尺寸，这样，磨具寿命长，锻件精度高。短主动轴的有两个制坯型槽，此时，应将第一道制坯工步安排在吹风管的对面，以避免氧化皮落到终锻型槽中。布排型槽应以终锻型槽为中心，左右对称排布，并尽可能使型槽中心与打击中心重合,如图所示。图9型槽的布排8.3、确定模膛壁厚 整体锻模的型槽壁厚,终锻型槽和预锻型槽受力大，壁厚与型槽深度h、底部圆角半径R、锻模斜度a均有关，h愈大，R和a愈大，壁厚应加大。型槽在分模面上的宽度也影响壁厚，型槽在模块上投影面积相等的条件下，若形状和摆放位置不同，壁厚大小也不同，cba。图10壁厚的确定当R0.5h，a20时型槽与模块边缘间壁厚S按S线确定。当R=（0.51.0）h或a20时，壁厚S可适当减小。取s1=40mm，s2=35mm8.4、模块尺寸的确定 由吨位设备1.5t，查得锻模允许的最小承击面积。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=300mm B=455mm。 此时，满足要求。8.5、模块高度上模块高度：H=170mm ；下模块高度：H=170mm算的上模块