(精校版)齒輪軸鍛造

1、0（完整word版）齒蛇軸鍛造編輯整理:尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì) 文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（完整wod版）齒輪軸鍛造） 的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步 的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改,如果覺得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱,最后祝您生活愉快業(yè)績進(jìn)步,以 下為（完整word版）齒輪軸鍛造的全部內(nèi)容。0齒輪軸鍛模課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)院：專業(yè)：學(xué)號(hào)姓名：指導(dǎo)教師:一、鍛件圖設(shè)計(jì)1(-)零件的繪制以及結(jié)構(gòu)特征分析主動(dòng)齒輪軸是高速重載驅(qū)

2、動(dòng)裝置的關(guān)鍵部件之一，其強(qiáng)度可靠性將直接影響到 機(jī)械裝置的運(yùn)行安全性。采用鍛造進(jìn)行粗加工可使工件獲得良好的流線組織，獲得 較高的強(qiáng)度.主動(dòng)齒輪軸結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，關(guān)于中心軸線對(duì)稱，頭部粗大齒輪靠近端部， 桿部具有階梯軸特征。(-)鍛件用材料的性能與特點(diǎn)軸類鍛件所用的材料軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一，它主要用來 支承部件,傳遞扭矩和承受載荷.軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不 同的材料并進(jìn)行不同的熱處理規(guī)范，以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性.45號(hào)鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理過后可得到較好的 切削性能，較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)50HRC

3、o(三) 鍛造工藝選擇下料加熱 3x2il13気.3098W52JJ3制坯模鍛切邊熱處理0表面清理3最終檢驗(yàn)入庫（四）冷鍛件圖設(shè)計(jì)1 V鍛件的體積：匕=386747.5加；2、鍛件包容體的體積： =1216750肺；3、鍛件質(zhì)量：? =Vdp = 3kg ;4、鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)：= 需廠0.318；Vh1210/50查表41鍛件材質(zhì)系數(shù)：表4-1鍛件材質(zhì)系數(shù)級(jí)別鋼的最爲(wèi)含就1：合金釗的介金兀索最爲(wèi)含最0. 63-1.00校復(fù)雜 0.16-0. 32一般520. 32-0. 63復(fù)雜 W0.lt?得，鍛件形狀復(fù)雜程度等級(jí)為山，較復(fù)雜。根據(jù)鍛件質(zhì)量7、鍛件形狀復(fù)雜等級(jí)S,、鍛件相關(guān)尺寸以及零件表面

4、粗糙度查4-3得,加工余量為2.0訕，軸向尺寸公差氏；, 徑向公差0:。(五) 熱鍛件圖設(shè)計(jì)熱鍛件圖以冷鍛件圖為依據(jù)，但有所區(qū)別。首先，熱鍛件圖的尺寸標(biāo)注、高度 方向尺寸以分模面為基準(zhǔn)，以便于鍛件機(jī)械加工和準(zhǔn)備檢驗(yàn)樣板。其次，鍛件無需 鍛出孔，則不需要繪制出連皮考慮到金屬冷縮現(xiàn)象，熱鍛件圖上的所有尺寸應(yīng)計(jì)入 收縮率，按如下公式計(jì)算熱鍛件圖尺寸：厶=/(1 + 5)式中：L- 熱鍛件尺寸(mm);I-冷鍛件圖尺寸；5 一-終鍛溫度下金屬的收縮率:鋼為0.8% 1.5%,不銹鋼為1.0% 1.8%,鈦合金為0.5%0.9%,鋁合金為0.6% 1.0%,銅合金為0.6% 1.3%,鎂合金為0.7%0

5、.8%,鎳基 高溫合金為1.3%1.8%.因?yàn)橹圃忑X輪軸的結(jié)構(gòu)材料為45：考慮收縮率為1.5%繪制熱鍛件圖，即可算出 各鍛件圖的尺寸。模鍛斜度度、內(nèi)外圓角半徑的尺寸按冷鍛件不變，繪制的熱鍛件 圖如下：（六）鍛件技術(shù)條件1、未注明的模鍛斜度和圓角半徑為7;2、未注明的圓角半徑心=4嗎卜=2;3、允許的錯(cuò)移量為0. Smm ,毛邊寬度為0. Smm ;4、鍛件最終熱處理為調(diào)質(zhì)處理，硬度要求為HRC4555 ;5、表面清理方法為酸洗；6、允許的表面缺陷深度為0.3加加；二、鍛造工藝的分析與確定（-）根據(jù)零件特征進(jìn)行方案分析齒輪軸鍛件關(guān)于中心軸線對(duì)稱，可以采用上下對(duì)稱的直線分模，齒輪軸鍛件有明Iin3

6、2.43157.33里213244晶105 566顯的頭部和桿部之分，而且頭部的直徑與桿部的直徑相差兩倍，粗略估計(jì)對(duì)加熱毛 坯需要采用拔長制坯加滾擠制坯，最后進(jìn)行終鍛成型以及切邊工序。截面號(hào)mm22幾mm2厲=il-=JF訃/mm修正F計(jì)修正mm2h =“d Jmmmm211294220151438 o 9151438 o 91.142 o 823513220373361 o 1433065 o 81o 0569. 138087220830791.2484069. 61.0573. 143513220373361.1407063. 21o 0566 o 451294220151438 o 92

7、16546 o 51o 151 o 261134220135436o 8110033. 21.136O571052220127235.7110033. 21.136.58804220102432.0110033o 21.136.5963322085329 o 2853529. 21.1533.6計(jì)算毛坯（二）鍛件的變形工步確定軸類鍛件制坯一般要采用拔長、滾擠、彎曲、卡壓、成形等工步,有時(shí)還采用預(yù) 鍛和切斷工步。軸類鍛件制坯工步是根據(jù)鍛件想軸向橫截面積變化的特點(diǎn)是胚料在終鍛前金 屬體積分布與鍛件要求相一致來確定的。其中拔長、滾擠、卡壓三種制坯工步可用 經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法，即以計(jì)算毛坯為基礎(chǔ)，參照經(jīng)驗(yàn)圖表

8、明資料及具體生產(chǎn)情況加以確定。1、繪制計(jì)算毛坯圖根據(jù)齒輪軸的形狀特點(diǎn)，選取9個(gè)截面，分別計(jì)算心，F(xiàn)v你列與齒輪軸計(jì)算毛 坯的計(jì)算數(shù)據(jù)表中，并繪制出齒輪軸的截面圖和直徑圖（如下）。為設(shè)計(jì)滾擠型槽方 便，計(jì)算毛坯圖按照熱鍛件尺寸計(jì)算.表1齒輪軸計(jì)算毛坯的計(jì)算數(shù)據(jù)2、計(jì)算繁重系數(shù)長軸類鍛件終鍛前，需要將等截面的原材料預(yù)制成計(jì)算毛坯的形狀，因而要采用適合的制坯工步，如拔長、滾擠、卡壓等，以便將桿部多余的金屬轉(zhuǎn)移到頭部。轉(zhuǎn)移計(jì)算毛坯簡化:=2677Amur；415000155金屬量的多少與下列繁重系數(shù)有關(guān)：3制坯工步選擇=12；一05心“ =77圖4-53長軸類鍛件制坯工步選用范圍表根據(jù)繁重系數(shù)數(shù)值，從

9、圖4-53長軸類鍛件制坯工步選用范圍表查得，此鍛件應(yīng) 該采用拔長、滾擠制坯工步為了易于充滿型槽，應(yīng)該選擇棒料作為坯料，先拔長，再 開式滾擠。模鍛工藝方案為拔長一一開式滾擠一一終鍛。(三) 坯料尺寸的計(jì)算1 所需坯料截面積：F；,：=0.75Fmax= 3630/w2坯=1.13石 =68. nun；根據(jù)原材料規(guī)格，實(shí)際??；,；=65 nun 2、坯料長度：燒損率5取3%,則VH；=$.(1 + 3) = 427450 nun3；=1+ 20 = 149；(四) 設(shè)備噸位計(jì)算總變形面積為鍛件在平面圖上的投影面積之和，參考表4-14,假定毛邊橋部寬 度為25,總面積為：F訂=3354 + 410

10、x 25 = 136(M mm2按照雙作用模鍛錘噸位確定的經(jīng)驗(yàn)公式G = (3.5 6.3)R切確定鍛錘噸位， 因主動(dòng)齒 輪軸為大批量生產(chǎn)，需要提高生產(chǎn)率,取較大的系數(shù)6. 3,取k=1o 0,于是8G = 6.3 x 1.0 x 127.84 = 805.4畑9(五)設(shè)備類型及噸位選定根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式所得的結(jié)果，選用化雙作用模鍛錘。三、鍛造模具設(shè)計(jì)(-)分型面的確定根據(jù)齒輪軸的形狀，關(guān)于中心軸線對(duì)稱，所以采用上下對(duì)稱的直線分模。終鍛型槽設(shè)計(jì)，依據(jù)熱鍛件圖設(shè)計(jì)終鍛型槽，終鍛型槽圖如下所示：(-)毛邊槽設(shè)計(jì)開式模鍛的終鍛型槽周邊必須設(shè)計(jì)毛邊槽，期形式和尺寸對(duì)鍛件質(zhì)量影響 很大?，F(xiàn)選取使用最廣泛的一種

11、，期優(yōu)點(diǎn)是橋部設(shè)在上模塊，與坯料接觸時(shí)間 短，吸收熱量少，因而溫升少，能減輕橋部磨損或避免壓塌。毛邊槽的具體尺寸 按照噸位法確定，即根據(jù)鍛錘的噸位大小來選定噸位法是從實(shí)際生產(chǎn)中總結(jié)出 來的，應(yīng)用簡便，但是未考慮鍛件形狀復(fù)雜程度，因而準(zhǔn)確性差。根據(jù)表4T4,選用相應(yīng)的毛邊10槽尺寸，圖如下所示：11825-T-（三）鉗口設(shè)計(jì)終鍛型槽和預(yù)鍛型槽前端留下的凹腔叫作鉗口。鉗口的主要作用是用來容納夾 持坯料的夾鉗和便與從型槽中取出鍛件；另一作用是作為教主檢驗(yàn)用的鉛或金屬鹽 樣件的澆口。鉗口與型槽間的溝槽叫做鉗口頸,其作用是增強(qiáng)鍛件與鉗夾頭鏈接的剛度，便于 鍛件出模；同時(shí)也是澆鉛水或金屬鹽溶液的澆道。為制

12、造方便，現(xiàn)選用常用鉗口形式。鉗口尺寸根據(jù)鉗夾頭直徑d選定，而鉗口頸 尺寸按鍛件質(zhì)量選擇,分別查表4T6和表417o查得:B二120, h二55, RE5。鉗口 設(shè)計(jì)圖如下所示：（四）制坯型槽的設(shè)計(jì)未逹區(qū)1甬為Ri12各種制坯工步都要通過相應(yīng)的型槽完成。因此，確定了模鍛工序的方案后,另一 個(gè)重要任務(wù)就是設(shè)計(jì)制坯型槽。1、拔長型槽設(shè)計(jì)拔長型槽的主要作用是使坯料局部截面積減小，長度增加，若是第一道變形工 步,還兼有清除氧化皮的作用。拔長型槽位置設(shè)置在模塊邊緣，由坎部、倉部和鉗口 三部分組成。依據(jù)條件，選用開式拔長型槽，其拔長型槽截面呈矩形，邊緣敞開， 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但拔長效率較低。拔長型槽設(shè)計(jì)

13、步驟如下：(2) 拔長坎長度：C = k3d&=84.5” ;(3) 圓角半徑：R = 20嘰/? =107? = 200” ；(4) 型槽寬度：B = KM；,：+(1020) = 100加；(5) 倉部深度:e = 2x1 = 80” ;(6) 拔長型槽長度：厶披=厶桿+10 = 133” ；2、滾擠型槽設(shè)計(jì)滾擠型槽用來減少毛坯局部截面積，增大另一部分的橫截面積，使坯料沿軸向 體積分配符合計(jì)算毛坯要求，它對(duì)毛坯有少量的拔長作用，兼有滾光和去除氧化皮 的功能。滾擠型槽可認(rèn)為是由鉗口、本體、毛刺槽三部分組成的，鉗口用來容納并卡細(xì) 坯料，毛刺槽是用來容納滾擠時(shí)產(chǎn)生的端部毛刺，本體使坯料變

14、形。同拔長型槽一 樣，滾擠型槽也是以計(jì)算毛坯為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主要是確定型槽高度力，寬度3及 其他一些有關(guān)尺寸。根據(jù)計(jì)算毛坯，采取開式滾擠制坯，這種形式的型槽截面為矩 形，側(cè)面沿模具邊緣分模線開通.滾擠時(shí)金屬橫向?qū)挾容^大， 故聚料效率低， 適用截 面變化不大的軸類鍛件，制模簡單，占用模塊面積較少滾擠型槽設(shè)計(jì)如下：13（1）型槽高度：按照公式h = /Jif計(jì)算，計(jì)算結(jié)果列于表1中，按照各截面的 高度繪制出滾擠型槽縱剖面外形，然后用圓弧或直線光滑連接，并適當(dāng)簡化。（2）型槽寬度：按照公式 q =如+1。=竺+10 = 81”也33.6（3）滾擠型槽長度厶：滾擠型槽長度厶應(yīng)根據(jù)熱鍛件圖尺寸確定，因

15、滾擠后無需進(jìn)行彎曲工步制坯，滾擠型槽的長度等于計(jì)算毛坯圖的長度.（4）鉗口與毛刺槽尺寸：n = O.2Jo+6 =；m = （1 2）/7 = 28.5mm；/? = 0.k/0+6 = 2.5mm ;（五）模鍛型槽布排模鍛一種鍛件，往往要采用多個(gè)工步來完成。因此，鍛模分模面上的型槽布置要 根據(jù)型槽槽數(shù)、各型槽的作用以及操作是否方便來確定，原則上應(yīng)使型槽中心與理 論上的打擊中心重合，以便使錘擊力與短劍的反作用力處于同一垂直線上，從而減小 錘桿承受的偏心力矩，有利于延長錘桿使用壽命,減小導(dǎo)軌的磨損和模塊燕尾的偏心 載荷，在保證應(yīng)有的打擊能量和模鍛具有足夠強(qiáng)度的前提下，應(yīng)該盡量減小模塊尺 寸，這樣

16、，模具壽命長，鍛件精度高.根據(jù)采用的工步，需設(shè)有兩個(gè)制坯型槽，這時(shí)將第一道制坯工步安排在吹風(fēng)管 的對(duì)面，以避免氧化皮脫落到終鍛型槽里。布排型槽應(yīng)以終鍛型槽為中心，左右對(duì)稱 布排，盡可能使型槽中心與打擊中心重合。型槽布排如下圖所示：141 0 1 廠:iood呂1LO1rr19 -r（六）承擊面校核及模塊尺寸確定1、承擊面根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，查表4-29得，的模鍛錘必須配以30儀亦的承擊面積。2、模塊寬度為保證鍛模不與錘的導(dǎo)軌相碰，模塊最大寬度，應(yīng)該保證模塊邊緣與導(dǎo)軌間留 有單邊距離大于20“。模塊的最小寬度至少超出燕尾槽每邊10加“.3、模塊高度鍛模高度應(yīng)根據(jù)型槽最大深度和鍛錘最小閉合高度確定，根據(jù)

17、所選用鍛錘的噸 位，查表430得，模塊最小高度為170叫 模塊最大高度為240“.這時(shí)由于上下 模塊的最小閉合高度應(yīng)不小于鍛錘允許的最小閉合高度?？紤]到鍛模翻修的需要， 通常鍛?？偢叨仁清戝N最小閉合高度的1.35 1.45倍，若比太小,上下模合不攏，鍛件 打不靠；若/太大，將縮短錘頭行程，降低打擊能量。綜上：% TMmin = 238mm154、模塊質(zhì)量為保證錘頭運(yùn)動(dòng)性能，上下模質(zhì)量應(yīng)有所限制，最大質(zhì)量不得超過鍛錘噸位的35%,根據(jù)所選鍛錘噸位，鍛模質(zhì)量不應(yīng)超過350趣。5、鍛模檢驗(yàn)角鍛模上兩個(gè)加工側(cè)面所構(gòu)成的90“的角稱之為檢驗(yàn)角，這兩個(gè)側(cè)面帶一般刨進(jìn)深 度為，高度為。檢驗(yàn)角的作用是為了鍛模安裝調(diào)整時(shí)，檢驗(yàn)上下模型槽對(duì)準(zhǔn)的情況 以及作為鍛模機(jī)械加工時(shí)劃線的基準(zhǔn)面。6、型槽壁厚根據(jù)圖4-107確定型槽壁厚曲線圖，確定相應(yīng)的壁厚為$ =40“.7、錘鍛模燕尾和鍵槽的尺寸燕尾式緊固鍛模的重要部位，根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，查表4-33得，b = 200/77/77；h = 50.5mm;= 50” ；dxS =30 x60/77/7?所設(shè)計(jì)的燕尾如下所示：（七）模具材料的確定錘鍛模主要承受沖擊載荷，選擇錘鍛模用的材料應(yīng)滿足良好的綜合機(jī)械性能, 工作溫度下良好的組織穩(wěn)定性，良好的抗冷、熱疲勞性能，良好的冶金質(zhì)量。16綜合各方面因素，選用常用的模具鋼5CrNiMo