鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝性分析

1、摘 要目前國(guó)內(nèi)外的鍛造方法主要的仍然是自由鍛和模鍛，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模鍛大大超過(guò)自由鍛。因?yàn)槟ｅ懮a(chǎn)率高，鍛件尺寸精度高，材料利用率高，纖維組織沿鍛件輪廓分布，故力學(xué)性能好，故強(qiáng)度高，耐沖擊抗疲勞。如果能結(jié)合胎膜鍛、型砧鍛，其經(jīng)濟(jì)效益會(huì)顯著提高，“鍛壓”是人類發(fā)明的最古老的生產(chǎn)技術(shù)之一，也是機(jī)械制造業(yè)中重要的技術(shù)之一。它包含了鍛造和沖壓技術(shù)，以及與之相關(guān)的塑性變形技術(shù)。鍛造作為金屬加工的主要方法和手段，因此鍛造工藝是發(fā)展趨勢(shì)，鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續(xù)性，使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致，金屬流線完整，可保證零件具有良好的力學(xué)性能與長(zhǎng)的使用壽命，鍛件是機(jī)器中負(fù)重載荷的零件，特別適合結(jié)構(gòu)尺

2、寸小而載荷大或受疲勞載荷的零件。不懂鍛件設(shè)計(jì)就有可能違反鍛造原理和鍛造結(jié)構(gòu)工藝性,輕則延長(zhǎng)零件的生產(chǎn)周期鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續(xù)性，使鍛件的纖維組織與鍛件的外形保持一致，金屬流線完整，可保證零件具有良好的力學(xué)性能與長(zhǎng)的使用壽命，增加制造困難，增加成本；重則可能無(wú)法把您設(shè)計(jì)的零件鍛造出來(lái)。本設(shè)計(jì)將通過(guò)對(duì)各種鍛件的具體案例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝性進(jìn)行分析，把握鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝性的制造規(guī)律，并通過(guò)其規(guī)律的把握，達(dá)到靈活運(yùn)用制造技術(shù)，合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)及其工藝的目的。關(guān)鍵詞：自由鍛；模鍛；鍛造工藝；胎膜鍛；結(jié)構(gòu)AbstractCurrently，forging method at home a

3、nd abroad，mainly remains Free forging and Roll forging，Model Forging of Industrial developed countries easily outnumbered Free forging. Beca mechanical property. High strength, impact fatigue resistance. "Forge" is one of the oldest use of high production rate of Roll forging，high dimensio

4、n precision of forging，high utilization ratio of material and fibrous tissue distributes the outlines of forging，so it has good production technology of human invention, is one of the important technology in mechanical manufacturing industry. It includes the forging and stamping technology, and the

5、plastic deformation associated with technology. Forging as main methods and means of metal processing . Forging ps histiocytomarocess can ensure the continuity of metallic fibrou , consistent with appearance of fibrous tissue and forgings forging, metal flow line complete, guaranteed parts with good

6、 mechanical properties and long service life, Forging is the weight-bearing loads in the machine parts, particularly suited to the structure of small size and loading large or subject to fatigue loading parts，If we can combine The fetal membrane hammers and the swage block hammers，the Economic effic

7、iency will obviously enhances，so Forging craft is the trend of development, we will disobey Forging principle and Forging structure technology capability if we can not understand Forging design, the result range from not forging the components to protracting the production cycle, increasing manufact

8、uring difficulties and costing this Graduation Project, we can grasp the law of the manufacture of structural design and forging structure technology capability by analysising the structural design of a wide range of forging and the technology capability, also nimbly use the technique of manufacture

9、, reasonably design the structural and the craft by grasping the law. Keywords:Free forging；Roll forging；Forging craft；The fetal membrane hammers；structural目 錄摘 要IAbstractII前 言1第1章 緒論31.1 目前鍛件的應(yīng)用31.2 目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況和發(fā)展趨勢(shì)4第2章 鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝性分析52.1 對(duì)鍛造零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求52.2 鍛件組織特點(diǎn)52.3 鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性5自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性5模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性9第3章

10、鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤示例及其改進(jìn)123.1 模鍛件的分模位置問(wèn)題12上下對(duì)稱鍛件的分模位置不應(yīng)選在上平面或下平面12傾斜鍛件不宜采用折線分模13左右對(duì)稱的鍛件，分模面不宜選在過(guò)度截面上14高度小于或者等于臺(tái)階直徑的圓餅類鍛件，不宜軸向分模15頭部較大的軸類鍛件不宜直線分模163.2 模鍛件的模鍛斜度問(wèn)題17模膛內(nèi)側(cè)不能與分模面垂直17同一鍛件的內(nèi)模斜度不應(yīng)比外模斜度小18同一鍛件上不宜出現(xiàn)多種模鍛斜度20分模面兩側(cè)的模鍛斜度不能相互錯(cuò)開213.3 零件上過(guò)于復(fù)雜的部分不要鍛出，應(yīng)合理設(shè)計(jì)余塊21對(duì)于有凸緣的鍛件22對(duì)于有難成形的復(fù)雜形狀的鍛件23對(duì)于零件相鄰臺(tái)階直徑相差不大的鍛件253.4 需增

11、設(shè)定位塊的錘上模鍛件263.5 模鍛件連皮的問(wèn)題27沖孔連皮不能太薄，也不宜太厚27鍛件內(nèi)孔較大時(shí)，不宜用平底連皮28鍛件上的小孔不宜鍛出連皮, 只進(jìn)行壓凹293.6 對(duì)于法蘭較薄的鍛件，在鍛件兩側(cè)各增加一塊工藝凸臺(tái)敷料313.7 合理確定鍛件的分合32單拐曲線兩件合鍛32軸套類零件兩件合鍛33復(fù)雜模鍛件的分鍛34有驟變橫截面模鍛件的分鍛353.8 合理確定鍛件的凸肩36凸肩與鍛件直徑相差不大時(shí)不宜鍛出凸肩36高度過(guò)小的凸肩不要鍛出373.9 自由鍛件結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單38自由鍛件應(yīng)盡量避免有錐形和斜度平面38自由鍛件應(yīng)避免兩曲面或曲面與棱柱面交接40自由鍛件應(yīng)避免加強(qiáng)筋41自由鍛件不允許在基體上

12、或在叉件內(nèi)側(cè)有凸臺(tái)42大型鍛件臺(tái)階余面的重量不能忽視,鍛造設(shè)備不能選擇過(guò)大，也不能選擇太小433.10 孔徑小于30mm的孔，不宜鍛出453.11 模鍛件應(yīng)盡可能直接模鍛成形463.12 加大連接板的厚度473.13 復(fù)雜鍛件應(yīng)成對(duì)稱形狀，可使模具和夾具通用483.14 合理選擇鍛件上的倒圓半徑493.15 不能忽視預(yù)鍛成型503.16 平鍛機(jī)上終鍛成形時(shí)的沖孔芯料不能太薄513.17 合理安排毛刺、飛邊的位置52第4章 結(jié)論54參 考 文 獻(xiàn)55致 謝56前 言現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，迫使作為現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械制造業(yè)也必須緊跟時(shí)代的脈搏，并應(yīng)超前于其他工業(yè)部門的發(fā)展，為他們提供大量?jī)?yōu)質(zhì)的裝備

13、。我國(guó)的機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量雖有較大的提高，然而與世界發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家相比，在某些方面仍然存在產(chǎn)品性能差、壽命短、質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題。1其原因當(dāng)然是多方面的，首要的是設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)要相應(yīng)改變。機(jī)械零件制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是把零件設(shè)計(jì)得最大限度地滿足制造條件，即根據(jù)零件的功能進(jìn)行理論設(shè)計(jì)及計(jì)算，并按照制造條件確定零件的結(jié)構(gòu)。這樣做，方便去除多余功能或過(guò)剩功能的結(jié)構(gòu)，以便優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減少毛坯廢品，省工省料，降低成本，提高產(chǎn)品的價(jià)值。2產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)源于嚴(yán)格的管理和降低成本。降低機(jī)械產(chǎn)品成本，則首先是設(shè)計(jì)。在功能相同的條件下，產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)有利于制造時(shí)降低成本的關(guān)鍵?！板憠骸笔侨祟惏l(fā)明的最古老的生產(chǎn)技術(shù)之一，也是機(jī)械制

14、造業(yè)中重要的技術(shù)之一。它包含了鍛造和沖壓技術(shù)，以及與之相關(guān)的塑性變形技術(shù)。鍛造作為金屬加工的主要方法和手段之一，5使其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，在裝備制造業(yè)中涉及到：機(jī)械、汽車、船舶、航空、航天、大型發(fā)電設(shè)備、化工容器、軍工、輕工等領(lǐng)域。特別是機(jī)械、汽車制造業(yè)中是不可或缺的主要加工工藝。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，不僅要保證所設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備具有良好的工作性能，而且還要考慮能否制造和便于制造。這種在機(jī)械設(shè)計(jì)中綜合考慮制造、裝配工藝及維修等方面各種技術(shù)問(wèn)題，稱為機(jī)械設(shè)計(jì)工藝性，機(jī)器及其零部件的工藝性體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，所以又稱為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性。7而鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝性分析，是接下來(lái)我所要討論的課題。鍛

15、件是由坯料（型鋼或鋼錠）經(jīng)加熱后鍛造而成的坯件。鍛件的力學(xué)性能好，因?yàn)殄懠清戜摻M織，結(jié)晶致密，晶粒細(xì)小，纖維組織分配合理，故強(qiáng)度高，耐沖擊抗疲勞。3鍛件是機(jī)器中負(fù)重載荷的零件，特別適合結(jié)構(gòu)尺寸小而載荷大或受疲勞載荷的零件。一般機(jī)器中的金屬機(jī)械零件的傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程是：制造毛坯，熱處理后切削加工，或再經(jīng)熱處理后精加工而成零件。通常毛坯制造是：鑄造生產(chǎn)鑄件；鍛造生產(chǎn)鍛件；焊接生產(chǎn)焊件；擠壓生產(chǎn)擠壓件；沖壓生產(chǎn)沖壓件。各種方法有各自的應(yīng)用價(jià)值，哪一種方法都沒(méi)有老化。本設(shè)計(jì)將通過(guò)對(duì)各種鍛件的具體案例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝性進(jìn)行分析，把握鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝性的制造規(guī)律，并通過(guò)其規(guī)律的把握，達(dá)到靈活運(yùn)用制造

16、技術(shù)，合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)及其工藝的目的。本設(shè)計(jì)將通過(guò)對(duì)3040個(gè)鍛件的工藝性分析，并畫出合理與不合理之處，說(shuō)明其原因。第1章 緒論1.1 目前鍛件的應(yīng)用飛機(jī)鍛件：按重量計(jì)算，飛機(jī)上有85%左右的構(gòu)件是鍛件。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤、后軸頸（空心軸）、葉片、機(jī)翼的翼梁, 機(jī)身的肋筋板、輪支架、起落架的內(nèi)外筒體等都是涉及飛機(jī)安全的重要鍛件。飛機(jī)鍛件多用高強(qiáng)度耐磨、耐蝕的鋁合金、鈦合金、鎳基合金等貴重材料制造。4為了節(jié)約材料和節(jié)約能源，飛機(jī)用鍛件大都采用模鍛或多向模鍛壓力機(jī)來(lái)生產(chǎn)。汽車鍛件：汽車鍛按重量計(jì)算，汽車上有1719%的鍛件。一般的汽車由車身、車箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、車架、變速箱、傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

17、等15個(gè)部件構(gòu)成汽車鍛件的特點(diǎn)是外形復(fù)雜、重量輕、工況條件差、安全度要求高。如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的曲軸、連桿、凸輪軸、前橋所需的前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、后橋使用的半軸、半軸套管、橋箱內(nèi)的傳動(dòng)齒輪等等，無(wú)一不是有關(guān)汽車安全運(yùn)行的保安關(guān)鍵鍛件。柴油機(jī)鍛件：柴油機(jī)是動(dòng)力機(jī)械的一種，它常用來(lái)作發(fā)動(dòng)機(jī)。以大型柴油機(jī)為例，所用的鍛件有汽缸蓋、主軸頸、曲軸端法蘭輸出端軸、連桿、活塞桿、活塞頭、十字頭銷軸、曲軸傳動(dòng)齒輪、齒圈、中間齒輪和染油泵體等十余種。 船用鍛件：船用鍛件分為三大類，主機(jī)鍛件、軸系鍛件和舵系鍛件。主機(jī)鍛件與柴油機(jī)鍛件一樣。軸系鍛件有推力軸、中間軸艉軸等。舵系鍛件有舵桿、舵柱、舵銷等。兵器鍛件：鍛件在兵器

18、工業(yè)中占有極其重要的地位。按重量計(jì)算，在坦克中有60%是鍛件。火炮中的炮管、炮口制退器和炮尾，步兵武器中的具有膛線的槍管及三棱刺刀、火箭和潛艇深水炸彈發(fā)射裝置和固定座、核潛艇高壓冷卻器用不銹鋼閥體、炮彈、槍彈等，都是鍛壓產(chǎn)品。除鋼鍛件以外，還用其它材料制造武器。石油化工鍛件：鍛件在石油化工設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。如球形儲(chǔ)罐的人孔、法蘭，換熱器所需的各種管板、對(duì)焊法蘭催化裂化反應(yīng)器的整鍛筒體（壓力容器），加氫反應(yīng)器所用的筒節(jié)，化肥設(shè)備所需的頂蓋、底蓋、封頭等均是鍛件。礦山鍛件：按設(shè)備重量計(jì)算，礦山設(shè)備中鍛件的比重為12-24%。礦山設(shè)備有：采掘設(shè)備、卷?yè)P(yáng)設(shè)備、破碎設(shè)備、研磨設(shè)備、洗選設(shè)備、燒結(jié)設(shè)備

19、、核電鍛件1.2 目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況和發(fā)展趨勢(shì)機(jī)械零件制造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是把零件設(shè)計(jì)得最大限度地滿足制造條件，即根據(jù)零件的功能進(jìn)行理論設(shè)計(jì)及計(jì)算，并按照制造條件確定零件的結(jié)構(gòu)。6這樣做，方便去除多余功能或過(guò)剩功能的結(jié)構(gòu)，以便優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減少毛坯廢品，省工省料，降低成本，提高產(chǎn)品的價(jià)值。產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)源于嚴(yán)格的管理和降低成本。降低機(jī)械產(chǎn)品成本，則首先是設(shè)計(jì)。在功能相同的條件下，產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)有利于制造時(shí)降低成本的關(guān)鍵。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，不僅要保證所設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備具有良好的工作性能，而且還要考慮能否制造和便于制造。9這種在機(jī)械設(shè)計(jì)中綜合考慮制造、裝配工藝及維修等方面各種技術(shù)問(wèn)題，稱為機(jī)械設(shè)計(jì)工藝性，機(jī)器及其零部

20、件的工藝性體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，所以又稱為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性問(wèn)題設(shè)計(jì)的面較廣，它存在于零部件生產(chǎn)的各個(gè)階段：材料選擇、毛坯生產(chǎn)、機(jī)械加工、熱處理、機(jī)器裝配、機(jī)器操作、維修等。11在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，產(chǎn)生矛盾事，應(yīng)統(tǒng)籌安排，綜合考慮，找出主要問(wèn)題，予以妥善解決。一般機(jī)器中的金屬機(jī)械零件的傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程是：制造毛坯，熱處理后切削加工，或再經(jīng)熱處理后精加工而成零件。通常毛坯制造是：鑄造生產(chǎn)鑄件；鍛造生產(chǎn)鍛件；焊接生產(chǎn)焊件；擠壓生產(chǎn)擠壓件；沖壓生產(chǎn)沖壓件。各種方法有各自的應(yīng)用價(jià)值，哪一種方法都沒(méi)有老化。10目前國(guó)內(nèi)外的鍛造方法主要的仍然是自由鍛和模鍛，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模鍛大大超過(guò)自由鍛。鍛造工藝是發(fā)展

21、趨勢(shì)，因?yàn)槟ｅ懮a(chǎn)率高，鍛件尺寸精度高，材料利用率高，纖維組織沿鍛件輪廓分布，故力學(xué)性能好。只要生產(chǎn)鍛件批量夠大，就會(huì)降低鍛件成本而提高經(jīng)濟(jì)效益。由于品種多而批量不大的產(chǎn)品生產(chǎn)需要，自由鍛仍然是適用的，如果能結(jié)合胎膜鍛、型砧鍛，其經(jīng)濟(jì)效益會(huì)顯著提高。第2章 鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝性分析2.1 對(duì)鍛造零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求1、結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，橫截面尺寸不應(yīng)有突然變化。2、鍛模件應(yīng)有合理的鍛造斜度和圓角半徑。3、材料應(yīng)具有良好的可鍛性。2.2 鍛件組織特點(diǎn)金屬經(jīng)過(guò)鍛造加工后能改善其組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。經(jīng)過(guò)鍛造方法熱加工變形后由于金屬的變形和再結(jié)晶，使原來(lái)的粗大枝晶和柱狀晶粒變?yōu)榫Я］^細(xì)、大小均勻的

22、等軸再結(jié)晶組織，使鋼錠內(nèi)原有的偏析、疏松、氣孔、夾渣等壓實(shí)和焊合，其組織變得更加緊密，提高了金屬的塑性和力學(xué)性能。15鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續(xù)性，使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致，金屬流線完整，可保證零件具有良好的力學(xué)性能與長(zhǎng)的使用壽命2.3 鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性是指鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在滿足使用性能和保證質(zhì)量的前提下，在一定的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)規(guī)模下，能以最少的勞動(dòng)量，最低的成本、最高的生產(chǎn)率的方法鍛造成型的性質(zhì)。在進(jìn)行鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到：1）鍛件材料；2)鍛造設(shè)備與工裝；3）生產(chǎn)批量；4）零件的使用要求；5）零件的形狀和尺寸特征等因素，從中尋求最合理的工藝過(guò)程所對(duì)應(yīng)

23、的具有良好工藝性的鍛件結(jié)構(gòu)。14因此，要求設(shè)計(jì)人員不但要熟練地掌握鍛件的設(shè)計(jì)知識(shí)，而且還要很好的了解工藝知識(shí)。自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性1、自由鍛件的分類自由鍛造是一種通用性很強(qiáng)的工藝方法，鍛件結(jié)構(gòu)品種繁多，復(fù)雜程度不等。自由鍛件的成型過(guò)程均由一系列變形工序組合而成。因此，自由鍛件可按鍛造工藝特點(diǎn)，根據(jù)鍛件的形狀特征和變形性質(zhì)加以分類。具體有：餅塊類、空心類、軸桿類、曲軸類、彎曲類、復(fù)雜形狀。2、自由鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)自由鍛件的結(jié)構(gòu)因受其加工使用設(shè)備和工具的限制，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到鍛造是否方便、經(jīng)濟(jì)和可能。因此，自由鍛件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，由直線和平面或圓柱面組成的平滑形狀。（具體要點(diǎn)有第三大節(jié)舉例

24、說(shuō)明）3、自由鍛件的結(jié)構(gòu)要素a余塊的設(shè)計(jì) 為簡(jiǎn)化鍛件外形及鍛造過(guò)程，在自由鍛件的某些地方添加一些大于余量的金屬，這部分體積的金屬成為余塊。在設(shè)計(jì)余塊時(shí)，應(yīng)該注意：、對(duì)于短凸緣（法蘭）的鍛件，為了防止凸緣在鍛造時(shí)的變形，應(yīng)在軸向添加余塊，使凸緣增長(zhǎng)。、當(dāng)零件相鄰臺(tái)階直徑相差不大時(shí)，可以在直徑較小的地方添加徑向余塊。、當(dāng)零件上較小的孔，窄的凹檔以及難以用自由鍛造成型的復(fù)雜形狀，均可通過(guò)加設(shè)余塊以使鍛件外形得以簡(jiǎn)化。、對(duì)于需要試樣檢驗(yàn)以及需留有熱處理或機(jī)械加工夾頭的鍛件，應(yīng)在鍛件的相應(yīng)部位添加余塊。余塊的添加雖然使鍛造工藝得以簡(jiǎn)化，但金屬的消耗以及機(jī)械加工工時(shí)也相應(yīng)增加。這一問(wèn)題應(yīng)視鍛件的生產(chǎn)批量和

25、工具制造等情況綜合考慮。b.臺(tái)階與凹檔的設(shè)計(jì) 為使自由鍛件上的臺(tái)階和凹檔在鍛造時(shí)能夠順利進(jìn)行，應(yīng)對(duì)其最大高度和最小長(zhǎng)度的幾何參數(shù)加以限制。c.法蘭的設(shè)計(jì) 自由鍛件的法蘭可分為端部法蘭和中間法蘭兩種形式。在進(jìn)行鍛件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)在指定的截面尺寸條件下可鍛出法蘭的最小厚度或長(zhǎng)度這一幾何參數(shù)加以限制。當(dāng)鍛件的法蘭厚度或長(zhǎng)度不滿足條件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大法蘭厚度或長(zhǎng)度方向的余量。對(duì)于端部法蘭，亦可采用將兩鍛件連鍛后切割的方法。d.孔的設(shè)計(jì) 帶孔的自由鍛件可按其基本尺寸特征，分為盤類、環(huán)類、短筒類和長(zhǎng)筒類四類。在進(jìn)行自由鍛件孔的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：、對(duì)于錘鍛件，當(dāng)孔徑d<30mm時(shí)，H>3d或H

26、3D、d0.5D的孔，一般均允許不鍛出。、對(duì)于套筒件，當(dāng)孔徑d<30mm或壁厚t<12mm時(shí)，也可以不鍛出。、對(duì)于水壓機(jī)鍛件，其孔徑d<150mm時(shí)，可以不沖出。、所有帶孔鍛件的最小沖孔直徑，均與錘鍛的噸位有關(guān)。e凸臺(tái)的設(shè)計(jì) 鍛件上凸臺(tái)的幾何參數(shù)主要有高度尺寸h和寬度尺寸b（或直徑d）在設(shè)計(jì)凸臺(tái)時(shí)應(yīng)注意：、對(duì)于圓盤形鍛件，當(dāng)其直徑D/d1.2，高度H4h時(shí)，凸臺(tái)可以不鍛出。、對(duì)于非圓形鍛件，當(dāng)其邊長(zhǎng)B/b1.2，高度H4h時(shí)，凸臺(tái)亦可不鍛出。f自由鍛件的加工余量與公差 零件的公稱尺寸、鍛件的公稱尺寸、加工余量和鍛造公差之間存在一定的關(guān)系。4、鍛件圖鍛模設(shè)計(jì)、工藝規(guī)程制訂、模鍛

27、生產(chǎn)過(guò)程、鍛模加工及鍛件檢驗(yàn)，都離不開鍛件圖。鍛件圖分為冷鍛件圖和熱鍛件圖，冷鍛件圖用于最終鍛件檢驗(yàn)和熱鍛件圖設(shè)計(jì)；熱鍛件圖用于鍛模設(shè)計(jì)與加工制造。習(xí)慣上將冷鍛件圖稱為鍛件圖。冷鍛件圖根據(jù)零件圖設(shè)計(jì)，通常要解決下列問(wèn)題。a.確定分模面模鍛件是在可分的模腔中成形，組成模具型腔的各模塊的分合面稱為“分模面”；分模面與鍛件表面的交線稱為鍛件的“分模線”。鍛件分模位置合適與否，直接關(guān)系到鍛件成形、出模，材料利用率等一系列問(wèn)題。因此，分模線是模鍛件最重要、最基本的結(jié)構(gòu)要素。確定分模位置最基本的原則是：保證鍛件形狀盡可能與零件形狀相同，容易從模腔中取出；此外應(yīng)爭(zhēng)取獲得鐓粗成形。故此，鍛件分模位置應(yīng)選在具有

28、最大水平投影尺寸的位置上。為了提高鍛件質(zhì)量和生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，除滿足上述分模原則外，確定開式模鍛件的分模位置還應(yīng)考慮下列要求：、為使分模結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單和便于發(fā)現(xiàn)上下模在模鍛過(guò)程中的錯(cuò)移，分模平面盡可能采用直線狀，并應(yīng)使分模線選在鍛件側(cè)面的中部；、頭部尺寸較大的長(zhǎng)軸類鍛件，不宜直線分模，而應(yīng)用折線分模，使上下模型腔深度大致相等，以確保尖角處能充填飽滿；、為便于鍛模加工制造和鍛件切邊，同時(shí)也為了節(jié)約金屬材料，當(dāng)圓餅類鍛件的H（2.53）D時(shí)，則無(wú)論是在錘上鍛造還是在曲柄壓力機(jī)上鍛造或螺旋壓力機(jī)上鍛造，都應(yīng)考慮徑向分模，而盡量不采用軸向分模。因徑向分模的鍛模型槽可車削加工，效率高，工時(shí)省，切邊模刃口形

29、狀簡(jiǎn)單，制造方便；徑向分模還可鍛出內(nèi)腔，節(jié)約金屬。但當(dāng)H/D較大時(shí)，錘上模鍛時(shí)，顯然不能再考慮徑向分模。若仍采用徑向分模，則因模具高度尺寸太大，鍛造困難，鍛錘打擊能量下降，需要的出模力也大；、對(duì)金屬流線有要求的鍛件，為避免纖維組織被切斷，應(yīng)盡可能沿鍛件截面外形分模，如肋頂分模。同時(shí)還應(yīng)考慮鍛件工作時(shí)的受力情況，應(yīng)使纖維組織與剪應(yīng)力方向垂直。b 確定鍛件的機(jī)械加工余量和公差普通模鍛方法很難滿足機(jī)械零件的要求，一般來(lái)說(shuō)存在如下兩方面的問(wèn)題，即：、鍛件走樣。由于欠壓、鍛模磨損、上下模錯(cuò)移、毛坯體積和終鍛溫度的波動(dòng)，使得鍛件的形狀發(fā)生變化，尺寸在一定范圍內(nèi)波動(dòng)；又由于鍛件出模需要模膛帶有斜度，鍛件側(cè)壁

30、不得不添加敷料；形狀復(fù)雜的長(zhǎng)軸類鍛件還可能發(fā)生翹曲歪扭，從而導(dǎo)致鍛件與零件有較大的差別；、表面質(zhì)量不易保證。由于鍛件表面氧化與脫碳，合金元素蒸發(fā)與污染，表面裂紋時(shí)有發(fā)生；表面粗糙度也達(dá)不到零件圖要求等，使得鍛件的表面質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于機(jī)械加工零件表面質(zhì)量；正是這兩方面的原因，使得鍛件設(shè)計(jì)時(shí)，不得不考慮添加一層包覆零件外層的金屬，即余量，而且還得規(guī)定適當(dāng)?shù)墓?，以保證鍛件的誤差落在余量范圍之內(nèi)。自由鍛件的鍛件圖時(shí)在零件圖的基礎(chǔ)上加上機(jī)械加工余量、鍛造公差和余塊等繪制成的。在鍛件圖上鍛件的形狀用粗實(shí)線繪制，零件的形狀用雙點(diǎn)劃線在鍛件圖內(nèi)繪制。鍛件的公稱尺寸和公差標(biāo)注在尺寸線的上面，零件的公稱尺寸和公差標(biāo)

31、注在尺寸線的下面，并且加以括號(hào)見圖2-3-1。圖2-3-1 自由鍛件的鍛件圖示例Fig.3-1-1 Forging a free sample of forgings map鍛件上凡是需要機(jī)械加工的表面，都應(yīng)給予加工余量。此外，對(duì)于重要的承力件，要求100%取樣試驗(yàn)或?yàn)榱藱z驗(yàn)和機(jī)械加工定位的需要，還得考慮必要的工藝余塊。加工余量的大小與零件的形狀復(fù)雜程度、尺寸精度、表面粗糙度、鍛件材質(zhì)和模鍛設(shè)備等因素有關(guān)。過(guò)大的余量將增加切削加工量和金屬損耗；加工余量若不足，又會(huì)使鍛件廢品率增加。 模鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性1、模鍛件的分類 鍛件的結(jié)構(gòu)與模鍛工藝的選擇密切相關(guān)。同一鍛件可采用多種工藝方案；反之，在工藝

32、方案選擇的同時(shí)亦可對(duì)鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出合理化要求。a錘上模鍛件的分類 盤類：簡(jiǎn)單形狀、較復(fù)雜形狀、復(fù)雜形狀 軸類：直軸類、彎曲類、拔牙類、叉類。b螺旋壓力機(jī)上模鍛件分類 由于螺旋壓力機(jī)可帶有頂件裝置，且可采用多向分模的組合凹模，鍛件可按外形特點(diǎn)、成型特點(diǎn)和所用模具形式分類:頂鍛類、擠壓類、盤類；長(zhǎng)軸類；用組合凹模鍛出的鍛件；精密鍛件。c熱模鍛壓力機(jī)上模鍛件分類 熱模鍛壓力機(jī)上模鍛件的設(shè)計(jì)原則與錘上模鍛件相同，但由于熱模鍛壓力機(jī)上具有頂件裝置，坯料可以立式放置，加以鍛件多采用無(wú)鉗口模鍛，故應(yīng)注意坯料放置的穩(wěn)定性等因素。鍛件可按形狀和成型特點(diǎn)分類:圓餅類、長(zhǎng)軸類、彎曲軸類。d平鍛機(jī)上模鍛件分類 平

33、鍛機(jī)上模鍛件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與錘上模鍛件區(qū)別較大。由于設(shè)備及工裝所決定，平鍛工藝適于頭部粗大的旋轉(zhuǎn)體長(zhǎng)桿類鍛件和帶通孔或盲孔鍛件的頂鐓，并可鍛出兩個(gè)不同方向帶有凹陷的鍛件。平鍛件的分類:帶頭部的桿類鍛件（無(wú)孔類）、帶頭部的桿類鍛件（不通孔類）、無(wú)桿部的通孔類鍛件、無(wú)桿部的通孔類鍛件（不通孔）、管材鐓粗、聯(lián)合模鍛件。e胎膜鍛件的分類 胎膜鍛是自由鍛造設(shè)備上采用專用工具（胎膜）來(lái)生產(chǎn)鍛件的一種工藝方法。胎膜大致可分為制坯、成型和修整三類。胎膜鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量主要取決于操作工人的經(jīng)驗(yàn)和選擇工裝的合理性，通常較模鍛件要差一些，但與自由鍛件相比，形狀可較復(fù)雜、余量可大大減少。13胎膜鍛件的結(jié)構(gòu)要素和金

34、屬變形方式已接近普通模鍛工藝。按變形工藝特點(diǎn)不同，胎膜鍛件的分類。圓軸類:臺(tái)階類、法蘭類； 圓盤類：法蘭、齒輪、杯筒；圓環(huán)類：環(huán)、套； 桿類：直桿、彎桿、枝桿、叉桿。2、模鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)由于工藝條件所決定，模鍛件的形狀可比自由鍛件復(fù)雜。但為了使金屬易于充滿模膛，減少變形工序和提高模具壽命，模鍛件外形的設(shè)計(jì)仍應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直和對(duì)稱，盡量避免鍛件的截面差別過(guò)大，或具有過(guò)薄的壁，過(guò)高的筋和凸起等結(jié)構(gòu)。模鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。（由第三節(jié)具體說(shuō)明）3、模鍛件的結(jié)構(gòu)要素把零件圖變成鍛件圖是鍛造工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。鍛件設(shè)計(jì)者應(yīng)從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上和管理上進(jìn)行協(xié)調(diào)，全面分析用戶的要求，充分考慮鍛件結(jié)構(gòu)的

35、合理性來(lái)進(jìn)行鍛件的設(shè)計(jì)。這不僅確定了鍛件的外形、尺寸和加工精度，而且對(duì)后續(xù)加工的材料消耗、工序的繁簡(jiǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性以及模具壽命的長(zhǎng)短等決定鍛件成本高低的影響起著重要作用。.模鍛件的加工余量由下列因素共同組成：        Z=M+m+h+x/2                式中： Z加工余量（）；     &#

36、160;  M精加工的最小余量（）；        m鍛件的最大錯(cuò)移量等形位公差（）；        h表面缺陷（凹坑、脫碳等）層的深度（）；        x鍛件尺寸的下偏差（）。.影響加工余量的因素鍛件需要切削加工的表面均應(yīng)有足夠的余量,而余量的大小,受下列因素的影響：（1）鍛件的尺寸大小。鍛件尺寸大，加工余量較大；鍛件尺寸小，加工余量也小。（2）零件的尺寸精度、表面粗糙度

37、要求以及零件的形狀復(fù)雜程度。 當(dāng)尺寸精度和表面粗糙度要求高或形狀復(fù)雜時(shí)，必須多次加工，此時(shí)加工余量就應(yīng)適當(dāng)增加。（3）鍛件各類公差對(duì)加工余量有影響，尤其應(yīng)著重考慮錯(cuò)移、直線度、平面度、同軸度、頂桿壓痕等形位公差。（4） 零件機(jī)械加工方法與工藝。機(jī)械切削加工零件時(shí)，只要求鍛件能保證最小余量即可；電解加工時(shí)，則要求有均勻的余量；有中間熱處理工序或零件需經(jīng)焊接或組合加工時(shí)，應(yīng)留有較多的余量。（5）鍛件的材料。鋁鎂合金毛坯加熱后氧化少，可減小粗加工余量；鋼和鈦合金鍛件表面缺陷層深，應(yīng)加大余量。第3章 鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤示例及其改進(jìn)本章將通過(guò)對(duì)各種鍛件的具體錯(cuò)誤案例進(jìn)行糾錯(cuò)工藝性分析，并把握鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)

38、計(jì)及其工藝性的制造規(guī)律，通過(guò)其規(guī)律的把握，達(dá)到靈活運(yùn)用制造技術(shù)，合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)及其工藝的目的。通過(guò)對(duì)3040個(gè)鍛件進(jìn)行工藝性分析，并畫出合理與不合理之處，說(shuō)明其原因。主要分析的有：模鍛件的分模位置問(wèn)題、模鍛斜度問(wèn)題、合理確定鍛件的分合問(wèn)題、合理確定鍛件的凸肩問(wèn)題等等一系列的研究。3.1 模鍛件的分模位置問(wèn)題對(duì)于零件相鄰臺(tái)階直徑相差不大的鍛件表3-3-3 余塊設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-3-3 Table of odd block design error correction analysis左圖（不合理）右圖（合理）零件上過(guò)于復(fù)雜的部分不要鍛出，否則容易使得較復(fù)雜的部分產(chǎn)生形變、應(yīng)力集中，

39、破壞鍛件；鍛件表面氧化與脫碳，合金元素蒸發(fā)與污染，表面裂紋時(shí)有發(fā)生，使得鍛件設(shè)計(jì)時(shí)，不得不考慮添加一層包覆零件外層的金屬，如圖例3-3-3左圖。對(duì)于零件相鄰臺(tái)階直徑相差不大的鍛件，均可加設(shè)余塊使鍛件外形簡(jiǎn)化，防止變形，便于加工，余塊的添加雖然使鍛造工藝得以簡(jiǎn)化，但金屬的消耗以及機(jī)械加工工時(shí)也相應(yīng)增加。改進(jìn)后如圖例3-3-3右圖。圖3-3-3 余塊設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-3-3 odd block design error correction analysis3.4 需增設(shè)定位塊的錘上模鍛件表3-3-4 有關(guān)定位塊設(shè)置的糾錯(cuò)分析表Tab.3-3-4 Table of related loc

40、alization block establishment error correction analysis左圖（不合理）右圖（合理）圖例3-4-1左視圖中所示的鍛件上模部分具有較高的筋，下模部分是圓形的平面，這類鍛件定位不良，在鍛造時(shí)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一錘打出的筋被第二錘打擊時(shí)破壞，因此不合理。此鍛件需增設(shè)一個(gè)特殊形狀的余塊，以保證每次打擊時(shí)鍛件不易變位，經(jīng)改進(jìn)，如圖例3-4-1右圖。圖3-3-4 有關(guān)定位塊設(shè)置的糾錯(cuò)分析Fig. 3-3-4 Related localization block establishment error correction analysis3.5 模鍛件連皮

41、的問(wèn)題 連皮的問(wèn)題也是模鍛件關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)要素之一。沖孔連皮不能太薄，也不宜太厚；鍛件內(nèi)孔較大時(shí)，不宜用平底連皮，而應(yīng)該采用斜底連皮；鍛件上直徑較小的內(nèi)孔，如連桿小頭的內(nèi)孔，或小于30mm的小孔，不宜鍛出連皮，只進(jìn)行壓凹。 沖孔連皮不能太薄，也不宜太厚表3-5-1 有關(guān)連皮設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-5-1 Table of related including packaging design error correction analysis上圖（不合理）下圖（合理）鍛件上的沖孔連皮不能太薄過(guò)薄的連皮，鍛件容易發(fā)生鍛不足和要求較大的打擊力，導(dǎo)致模膛突出部分加速磨損或打塌。圖例3-5-1上圖中，連

42、皮太薄，不符合要求，應(yīng)查閱相關(guān)手冊(cè)，適當(dāng)加厚。連皮也不宜太厚，太厚的連皮，沖切困難，使鍛件形狀走樣，而且浪費(fèi)金屬。根據(jù)圖例3-5-1上視圖中右側(cè)平底連皮厚度的確定，進(jìn)行改進(jìn)，如圖例3-5-1下圖。圖3-5-1 有關(guān)連皮設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-5-1 Related including packaging design error correction analysis 鍛件內(nèi)孔較大時(shí)，不宜用平底連皮表3-5-2 有關(guān)連皮設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-5-2 Table of related including packaging design error correction analysi

43、s上圖（不合理）下圖（合理）內(nèi)孔較大的鍛件（d>2.5h或d>60mm），不宜用平底連皮。這是因?yàn)檫@種形式的連皮，平底連皮較薄，阻礙金屬外流，鍛模不易將內(nèi)孔處的多余金屬向四周排除，易使鍛件內(nèi)孔產(chǎn)生折疊，模膛內(nèi)的沖頭部分會(huì)過(guò)早地磨損或壓塌，如圖例3-5-2上圖。采用斜底連皮，連皮斜度增加了連皮和內(nèi)孔接觸處的連皮厚度，促進(jìn)金屬向外流動(dòng)，避免產(chǎn)生折疊，沖頭不易損壞模膛內(nèi)的沖頭部分會(huì)過(guò)早地磨損或壓塌。因此，應(yīng)采用斜度連皮，這時(shí)，S1=0.65S,D1=(0.25-0.3)D;S2=1.35S，如圖例3-5-2下圖。圖3-5-2 有關(guān)連皮設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-5-2 Related i

44、ncluding packaging design error correction analysis 鍛件上的小孔不宜鍛出連皮, 只進(jìn)行壓凹表3-5-3 有關(guān)連皮設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-5-3 Table of related including packaging design error correction analysis上圖（不合理）下圖（合理）鍛件上直徑較小的內(nèi)孔，如連桿小頭的內(nèi)孔，或小于30mm的小孔，不宜鍛出連皮，否則模鍛在熱處理時(shí)和模鍛過(guò)程中會(huì)因應(yīng)力集中而導(dǎo)致開裂，并在模鍛時(shí)金屬難以充分充填模膛，如圖例3-5-3上圖。圖例3-5-3上視圖中，連桿小頭內(nèi)孔徑僅為28mm是

45、小于30mm的小孔，只進(jìn)行壓凹，其目的不是為了節(jié)省金屬，而是通過(guò)壓凹變形，有助于小孔周圍充滿變形，然后機(jī)械加工出內(nèi)孔，又比較經(jīng)濟(jì)。如圖例3-5-3下圖。圖3-5-3 有關(guān)連皮設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-5-3 Related including packaging design error correction analysis3.6 對(duì)于法蘭較薄的鍛件，在鍛件兩側(cè)各增加一塊工藝凸臺(tái)敷料表3-6 有關(guān)工藝凸臺(tái)敷料設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-6 Table of related craft lug boss surgical dressing design error correction an

46、alysis左圖（不合理）右圖（合理）圖例3-6-1左圖中所示，鍛件法蘭較薄，在復(fù)合模中切邊、沖孔時(shí)定位困難，因此不合理。為此在鍛件兩側(cè)各增加一塊工藝凸臺(tái)敷料。切邊時(shí)這兩個(gè)工藝凸臺(tái)進(jìn)入切邊凹模上的對(duì)應(yīng)凹槽，使定位準(zhǔn)確。切邊時(shí)，敷料隨之被切去。鍛件是方形的，鍛模以檢驗(yàn)面為基準(zhǔn)合模澆鹽檢查錯(cuò)移。為此開出了澆口。此澆口還可以用來(lái)撬出卡模的鍛件。經(jīng)上述原則，改進(jìn)后，如圖例3-6-1右圖。圖3-6 有關(guān)工藝凸臺(tái)敷料設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-6 Related craft lug boss surgical dressing design error correction analysis3.7 合理確

47、定鍛件的分合如下是針對(duì)鍛件什么情況下進(jìn)行分合的工藝性分析：?jiǎn)喂涨€兩件合鍛；軸套類零件兩件合鍛；有驟變橫截面模鍛件的分鍛等問(wèn)題。 單拐曲線兩件合鍛表3-7-1 有關(guān)鍛件的分合設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-7-1 Table of design of the forging division of the error correction analysis上圖（不合理）下圖（合理）圖例3-7-1上圖中，連桿與連桿蓋分鍛，這樣既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，很難保證配合精度。單拐曲線兩件合鍛，連桿與連桿蓋合鍛，有利于成形，鍛后切開，便于兩件配合，簡(jiǎn)化了模鍛。例如圖例3-7-1下圖。圖3-7-1 有關(guān)鍛件的分合設(shè)計(jì)的糾

48、錯(cuò)分析Fig. 3-7-1 Design of the forging division of the error correction analysis 軸套類零件兩件合鍛表3-7-2 有關(guān)鍛件的分合設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-7-2 Table of design of the forging division of the error correction analysis上圖（不合理）下圖（合理）圖例3-7-2上圖中，兩件用兩套鍛模分鍛，這樣做既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。對(duì)于軸套類零件，兩件應(yīng)該用一套鍛模合鍛，有利于成形，也有利于分割后的配合。例如圖例3-7-1下圖。3-7-2 有關(guān)鍛件的分合設(shè)計(jì)的

49、糾錯(cuò)分析Fig. 3-7-2 Design of the forging division of the error correction analysis 復(fù)雜模鍛件的分鍛表3-7-3 有關(guān)鍛件的分合設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-7-3 Table of design of the forging division of the error correction analysis上圖（不合理）下圖（合理）圖例3-7-3上圖中所示，整體模鍛時(shí)比較復(fù)雜，這種圓形長(zhǎng)柄叉類件不利整體鍛造，因此不合理。為此改用圖例3-7-3下圖焊接組合結(jié)構(gòu)，在模鍛時(shí)只需鍛出半邊，較簡(jiǎn)單方便，還可使軸向孔鍛造成型，金屬損

50、耗降低。圖3-7-3 有關(guān)鍛件的分合設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-7-3 Design of the forging division of the error correction analysis 有驟變橫截面模鍛件的分鍛表3-7-4 有關(guān)鍛件的分合設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-7-4 Table of design of the forging division of the error correction analysis上圖（不合理）下圖（合理）圖例3-7-4上圖中所示，對(duì)于有驟變橫截面尺寸的模鍛件，整體模鍛時(shí)比較復(fù)雜，因此不利整體鍛造，不合理。為此改用圖例3-7-4下圖，用幾個(gè)較簡(jiǎn)單

51、的形狀組合或焊接而成，這樣較簡(jiǎn)單方便，金屬損耗降低。圖3-7-4 有關(guān)鍛件的分合設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-7-4 Design of the forging division of the error correction analysis3.8 合理確定鍛件的凸肩 凸肩與鍛件直徑相差不大時(shí)不宜鍛出凸肩表3-8-1 有關(guān)鍛件的凸肩設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-8-1 Table of convex shoulder of the forging design error correction analysis左圖（不合理）右圖（合理）為了減少鍛造困難，當(dāng)鍛件直徑與凸肩直徑之比D/D1<1

52、.2時(shí)，不要鍛出鍛件的凸肩，否則鍛造困難，很難成形，容易造成不必要的磨損與形變。如圖例3-8-1左圖。圖例3-8-1左視圖中，鍛件直徑D=99.2mm、凸肩直徑D1=88.2mm，因此D/D1=1.12<1.2，不鍛出凸肩，可以減少鍛造困難，省時(shí)省力，鍛后車削，這樣很經(jīng)濟(jì)，所以不應(yīng)鍛出鍛件的凸肩。改進(jìn)后如圖例3-8-1右圖。圖3-8-1 有關(guān)鍛件的凸肩設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-8-1 Convex shoulder of the forging design error correction analysis 高度過(guò)小的凸肩不要鍛出表3-8-2 有關(guān)鍛件的凸肩設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3

53、-8-2 Table of convex shoulder of the forging design error correction analysis左圖（不合理）右圖（合理）為了減少鍛造困難，當(dāng)凸肩高度與鍛件高度之比H/H1<1/4時(shí)，不要鍛出鍛件的凸肩，否則鍛造困難，很難成形，容易造成不必要的磨損與形變，如圖例3-8-2左圖。當(dāng)鍛件凸肩高度不大時(shí)，若添加余塊，金屬添加不多。圖3-8-2左側(cè)圖中凸肩高度H=11.2mm，鍛件高度H1=141.6mm，那么H/H1<1/4，則不必鍛出。改進(jìn)后如右圖例3-8-1右圖。圖3-8-2 有關(guān)鍛件的凸肩設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-8-2

54、Convex shoulder of the forging design error correction analysis 3.9 自由鍛件結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單自由鍛件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，避免鍛件上的加強(qiáng)筋及工字形截面，橢圓形截面，弧線和曲線表面等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。如下是針對(duì)上述幾種情況的糾錯(cuò)分析。 自由鍛件應(yīng)盡量避免有錐形和斜度平面表3-9-1 有關(guān)自由鍛件形體設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-9-1 Table of physical design of the free forging of error correction analysis上圖（不合理）下圖（合理）圖例3-9-1-1以及圖例3-9-1-

55、2上圖中所示的是自由鍛件，其自由鍛件中卻有了錐度的曲面和斜度平面，因受其加工使用設(shè)備和工具的限制，鍛造時(shí)很困難，有費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，很難保證其錐度和傾斜度，強(qiáng)加鍛制會(huì)鍛彎較薄的凸緣部分，使鍛件形變。對(duì)于圖例3-9-1-1以及圖例3-9-1-2上圖中所示的自由鍛件，其有錐度的曲面和傾斜平面我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免之，自由鍛件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，由直線和平面或圓柱面組成的平滑形狀。經(jīng)改進(jìn)，例如圖例3-9-1-1及3-9-1-2下圖，鍛件清晰、合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)加工。圖3-9-1-1 有關(guān)自由鍛件形體設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-9-1-1 Physical design of the free forg

56、ing of error correction analysis圖3-9-1-2 有關(guān)自由鍛件形體設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-9-1-2 Physical design of the free forging of error correction analysis 自由鍛件應(yīng)避免兩曲面或曲面與棱柱面交接表3-9-2 有關(guān)自由鍛件形體設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-9-2 Table of physical design of the free forging of error correction analysis上圖（不合理）下圖（合理）圖例3-9-2-1以及圖例3-9-2-2上視圖中所示的是

57、自由鍛件，其自由鍛件中卻有了兩曲面或曲面與棱柱面交接的情形，因受其加工使用設(shè)備和工具的限制這樣鍛造時(shí)很困難，又費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，很難保證其鍛造精度，強(qiáng)加鍛制會(huì)容易使交接處折斷。對(duì)于圖例3-9-2-1以及圖例3-9-2-2上視圖中所示的自由鍛件，其兩曲面或曲面與棱柱面交接的情形我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免之，自由鍛件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，由直線和平面或圓柱面組成的平滑形狀。經(jīng)改進(jìn)，例如圖例3-9-2-1及3-9-2-2下圖，鍛件清晰、合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)加工。圖3-9-2-1 有關(guān)自由鍛件形體設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-9-2-1 Physical design of the free forging of error correction analysis圖3-9-2-2 有關(guān)自由鍛件形體設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析Fig. 3-9-2-2 Physical design of the free forging of error correction analysis 自由鍛件應(yīng)避免加強(qiáng)筋表3-9-2 有關(guān)自由鍛件形體設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表Tab.3-9-2 Table of physical design of the free