XT80型滑架的鍛造工藝分析與模具設(shè)計(jì)說明

1、. . . . 目 錄引言- 1 -第1章緒論- 2 -1.1 引言- 2 -1.2 鍛造工藝的發(fā)展概況- 2 -1.3 課題意義、研究容與研究方案- 3 -第2章鍛件工藝方案的確定- 5 -2.1 模鍛工步的選擇- 5 -2.2 鍛錘噸位的確定- 10 -2.3 坯料尺寸的確定- 10 -第3章錘用鍛模模膛設(shè)計(jì)- 12 -3.1 終鍛模膛設(shè)計(jì)- 12 -3.1.1 熱鍛件圖的制定和繪制- 12 -3.1.2 飛邊槽的確定- 12 -3.2 預(yù)鍛模膛設(shè)計(jì)- 13 -3.3 拔長(zhǎng)模膛設(shè)計(jì)- 14 -3.4 滾壓模膛設(shè)計(jì)- 16 -3.5 成形模膛設(shè)計(jì)- 18 -3.6 各模膛模擬效果- 19 -

2、第4章錘用鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 21 -4.1 模膛布局- 21 -4.2 鉗口設(shè)計(jì)- 24 -4.3 鎖扣設(shè)計(jì)- 25 -4.4 模膛壁厚的確定- 25 -4.5 裝模空間和鍛模緊固- 30 -結(jié)論與展望- 34 -致- 36 -參考文獻(xiàn)- 37 -附錄 A- 38 -附錄 B- 56 -引 言滑架的主要作用是承受物件、吊具與鏈條的重量，在垂直彎曲段還要承受鏈條力的合力，并能夠保證鏈條按軌道的線路運(yùn)行，滑架廣泛應(yīng)用于輕工、紡織、汽車、摩托車、家電、食品、橡膠與建材等行業(yè)?；軅鹘y(tǒng)的加工方法是采用鑄造工藝。鑄造方法雖然可以用于制造形狀復(fù)雜的零件，但常用于制造力學(xué)性能要求不高的零件。在使用過程中由于滑

3、架的力學(xué)性能較低，滿足不了使用要求，迫切需要改進(jìn)生產(chǎn)工藝。本文擬采用鍛造方法實(shí)現(xiàn)滑架的批量生產(chǎn)。因?yàn)殍T造組織經(jīng)過鍛造方法熱加工變形后由于金屬的變形和再結(jié)晶，使原來的粗大枝晶和柱狀晶粒變?yōu)榫Я］^細(xì)、大小均勻的等軸再結(jié)晶組織，使鋼錠原有的偏析、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。而且鍛造滑架比鑄造滑架要省時(shí)省人力，如果能鍛造出滿足強(qiáng)度要求的滑架，那大批量生產(chǎn)可帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。本課題通過收集大量鍛造工藝資料與閱讀相關(guān)的文獻(xiàn)，通過理論公式計(jì)算從模膛工步選擇到確定毛坯尺寸，再到終鍛、預(yù)鍛模膛與相關(guān)制坯模膛設(shè)計(jì)，最后到鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所有數(shù)據(jù)確定都嚴(yán)格按照公式計(jì)

4、算修整后得到，結(jié)合Deform軟件的模擬，不斷對(duì)各模膛進(jìn)行修改直至模擬得到滿足要求的鍛件為止。以Deform軟件的模擬數(shù)據(jù)為參考預(yù)計(jì)結(jié)果是可以滿足鍛造工藝要求的。第1章 緒論1.1 引言在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中，模具工業(yè)已成為國(guó)名經(jīng)濟(jì)中一個(gè)非常重要的行業(yè)。許多新產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上依賴于模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。模具設(shè)計(jì)與制造能力的強(qiáng)弱與水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一，它關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高，直接影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)中許多行業(yè)的發(fā)展。鍛造工藝不僅能合理利用金屬的塑性，省時(shí)節(jié)能地獲得產(chǎn)品的形狀，而且還能改變金屬的部組織，提高原始金屬本身的承載能力，進(jìn)而受到節(jié)材的效果。模

5、鍛工藝是在自由鍛工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種先進(jìn)工藝。它是將金屬加熱，使其具有較高的塑性，然后置于鍛模模膛中，有鍛造設(shè)備施加壓力，是金屬發(fā)生塑性變形并充填模膛，得到所需形狀并符合技術(shù)要求的模鍛件。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家中，模鍛件平均占鍛件總質(zhì)量的百分之七十以上，因此，模具在生產(chǎn)中所占比重，在某種意義上代表了這個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，是工業(yè)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。1.2 鍛造工藝的發(fā)展概況本課題是以鍛造方法來實(shí)現(xiàn)滑架的成型，鍛造生產(chǎn)與其他加工方法相比，具有以下特點(diǎn)：1） 鍛造能改善金屬的組織，提高金屬的力學(xué)性能和物理性能。通過鍛造能使鑄造組織中的氣孔與疏松壓實(shí)，把粗大的晶粒擊碎成細(xì)小的晶粒，并形成纖維組織。當(dāng)纖維組

6、織沿著零件輪廓合理地分布時(shí)，可以提高零件的塑性和沖擊韌性。因而，鍛制成的零件強(qiáng)度高，可承受更大的沖擊力。在承受同樣大小沖擊力的情況下，鍛制零件的尺寸可以減小，既節(jié)省金屬，又使機(jī)器更加輕巧。2） 節(jié)約金屬材料和切削加工工時(shí)。3） 具有較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率。以生產(chǎn)六角螺釘為例，用模鍛成形，生產(chǎn)率可比切削加工提高約50倍；如采用多工位冷鐓的效率更高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每模鍛100萬t鋼，可比切削加工減少28萬名工人，少用15000臺(tái)機(jī)床。4） 鍛造有很大的靈活性。可以鍛制形狀很簡(jiǎn)單的鍛件（如模塊、齒輪坯等），也可鍛制形狀復(fù)雜、不需或只需少量切削加工的精密鍛件（如曲軸、精鍛齒輪等），這些鍛件質(zhì)量最小的不到1kg，大

7、的可達(dá)幾百公斤甚至幾百噸；即可單件小批生產(chǎn)，又可大批量生產(chǎn)。隨著機(jī)械制造工業(yè)的巨大發(fā)展，鍛造生產(chǎn)也隨之得到迅速發(fā)展。在工藝方面，推廣模鍛工藝，采用了高效率、少無切削的特種鍛造工藝，如精密模鍛、輥鍛和擠壓等。掌握了合金鋼和大型鍛件的各種鍛造技術(shù)，當(dāng)今，我國(guó)的大鍛件生產(chǎn)已具備了制造600MW火電全套大鍛件、700MW水電全套大鍛件、6001000MW核電大鍛件、千噸級(jí)石化壓力容器、大型高鉻鋼軋輥、7萬噸級(jí)遠(yuǎn)洋輪成套大鍛件以與航天航空、軍工用基礎(chǔ)件，曲軸、模塊、軸承等中型基礎(chǔ)件的制造能力。國(guó)可鍛最大鋼錠260t，最大鍛件150t等。在設(shè)備方面，已能成功制造5kN以下的自由鍛錘、帶數(shù)控裝置的150MN

8、的自由鍛造水壓機(jī)、300MN的模鍛水壓機(jī)、超長(zhǎng)寬臺(tái)面的KT-12500型楔式熱模鍛壓力機(jī)、16kN以下的蒸-空模鍛錘、31.5以下的摩擦壓力機(jī)。加熱設(shè)備方面，用無煙節(jié)煤爐代替了落后的煤爐，制造了高效薄壁旋轉(zhuǎn)加熱爐和敞焰無氧化加熱爐。隨著我國(guó)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，煤氣和燃油加熱爐與電加熱爐已廣泛采用，感應(yīng)電加熱（中頻、工頻）已在先進(jìn)的自動(dòng)化鍛壓生產(chǎn)線中為首選地加熱設(shè)備。綜上所述，解放后我國(guó)的鍛造行業(yè)已形成了具有自己特點(diǎn)的體系，為發(fā)展我國(guó)的中型機(jī)械工業(yè)和鞏固國(guó)防奠定了有力的基礎(chǔ)。1.3 課題意義、研究容與研究方案（1） 本課題研究的主要容：1） 熟悉滑架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與使用要求，對(duì)零件的鍛造工藝性進(jìn)行分析

9、；2） 確定零件的鍛造工藝，明確模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)；3） 設(shè)計(jì)滑架的鍛件圖，在鍛件圖的基礎(chǔ)上，最終設(shè)計(jì)出滑架的鍛造模具結(jié)構(gòu)（2） 課題研究方案1）工作重點(diǎn)：滑架的鍛造工藝分析是模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所以前期的鍛造工藝分析非常重要，后期模具設(shè)計(jì)既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。2）工作難點(diǎn)：用圓棒料直接鍛造成型是很困難的, 需從鍛模設(shè)計(jì)上充分考慮預(yù)鍛型腔、終鍛型腔的金屬流動(dòng)和原材料的預(yù)分配。在工藝上要考慮毛坯的形狀尺寸、坯料在型腔的放置位置、鍛造操作時(shí)打擊力的輕重等。本課題預(yù)采用二次成型的鍛造工藝方案, 先進(jìn)行自由鍛毛坯 ,后進(jìn)行預(yù)鍛、終鍛成型。工藝過程為:下料加熱自由鍛毛坯預(yù)鍛、終鍛熱切邊調(diào)質(zhì)處理吹砂。這就要確定毛坯尺寸

10、、設(shè)計(jì)預(yù)鍛型腔、終鍛型腔、毛邊槽、計(jì)算成型力與預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問題與解決辦法。3）研究途徑：此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究是采用UGNX軟件對(duì)滑架進(jìn)行型體建模造型設(shè)計(jì)；利用搜索引擎、中/外文數(shù)據(jù)庫(kù)、模具設(shè)計(jì)手冊(cè)搜集相關(guān)文獻(xiàn)與數(shù)據(jù)資料加以輔助設(shè)計(jì)；在三維造型的基礎(chǔ)上，對(duì)滑架進(jìn)行工藝分析，確定滑架的鍛件圖與鍛造工藝；基于鍛造工藝方案，確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)預(yù)鍛型腔、終鍛型腔、計(jì)算成型力等，對(duì)滑架的鍛造模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定合理的工藝參數(shù)，并繪制模具圖與相應(yīng)的零件圖，使設(shè)計(jì)的模具更具有可行性和實(shí)用性，使滑架的制造更具有經(jīng)濟(jì)性。XT-80型滑架是某輸送機(jī)械上的關(guān)鍵零部件之一。滑架傳統(tǒng)的加工方法是采用鑄造工藝。鑄造方法雖然可

11、以用于制造形狀復(fù)雜的零件，但常用于制造力學(xué)性能要求不高的零件。在使用過程中由于滑架的力學(xué)性能較低，滿足不了使用要求，迫切需要改進(jìn)生產(chǎn)工藝。本文擬采用鍛造方法實(shí)現(xiàn)滑架的批量生產(chǎn)。因?yàn)殍T造組織經(jīng)過鍛造方法熱加工變形后由于金屬的變形和再結(jié)晶，使原來的粗大枝晶和柱狀晶粒變?yōu)榫Я］^細(xì)、大小均勻的等軸再結(jié)晶組織，使鋼錠原有的偏析、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。鍛造作為金屬加工的主要方法和手段之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，是裝備制造業(yè)，特別是機(jī)械、汽車行業(yè)，以與軍工、航空航天工業(yè)中不可或缺的主要加工工藝。隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深化，特別是作為支柱產(chǎn)業(yè)的

12、汽車制造業(yè)的大發(fā)展，為我國(guó)的鍛造業(yè)營(yíng)造了非常好的機(jī)會(huì)。近幾年在設(shè)備制造技術(shù)和加工技術(shù)上都有了很大的進(jìn)展，行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力得到提升，某些方面的技術(shù)水平已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。所以用鍛造方法加工滑架有其現(xiàn)實(shí)的意義。第2章 鍛件工藝方案的確定2.1 模鍛工步的選擇根據(jù)鍛造工藝設(shè)計(jì)的原則，凡機(jī)械加工容易實(shí)現(xiàn)的形狀和尺寸，不強(qiáng)求用鍛造法。所以其沿軸向三個(gè)孔選用機(jī)加工完成。本課題設(shè)計(jì)時(shí)由二維鍛件圖，經(jīng)過UG的三維建模造型修改成無孔鍛件（見圖2-1），鍛造工藝中的難點(diǎn)是凸臺(tái)和兩側(cè)邊緣高筋部分的成形。同時(shí)沿軸線方向截面積不規(guī)則，凸臺(tái)部分用料較多，折彎部分用料也較多，故其鍛造過程中的體積分配也是一大難點(diǎn)。另外由于截面積

13、不規(guī)則，金屬在鍛壓時(shí)流動(dòng)劇烈，高筋部分較高，凸臺(tái)高度也較高，這些都不容易一次成形，且若能成形也對(duì)模具損傷很大。 圖 2-1 滑架UG效果圖根據(jù)以上分析，本次設(shè)計(jì)時(shí)制坯工步采用了拔長(zhǎng)加滾壓和成形工步。另外由于鍛件兩側(cè)有高筋部分，且沿軸向彎曲度較大，為了順利充型，需要設(shè)計(jì)預(yù)鍛和終鍛模膛。1） 計(jì)算毛坯 根據(jù)平面變形假設(shè)進(jìn)行計(jì)算并經(jīng)修正所得的具有圓形（或方形）截面的中間坯料叫計(jì)算毛坯或計(jì)算坯料，它的各個(gè)截面積等于沿鍛件長(zhǎng)度上各相應(yīng)截面積加上飛邊的截面積。即： （2-1）式中任意一處計(jì)算毛坯的橫截面積；相應(yīng)處鍛件的橫截面積；相應(yīng)處飛邊的橫截面積；相應(yīng)處飛邊槽的橫截面積；充滿系數(shù)，形狀簡(jiǎn)單的鍛件取0.3

14、0.5，形狀復(fù)雜的取0.50.8，兩端面一般取1。一般充型過程中，飛邊充滿50%的飛邊槽，設(shè)計(jì)中都以此計(jì)算。在作計(jì)算毛坯圖時(shí)，對(duì)于彎曲的鍛件，計(jì)算毛坯的長(zhǎng)度等于鍛件展開后的長(zhǎng)度。以計(jì)算毛坯的長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)，以算得的為縱坐標(biāo)（見圖2-2），繪制光滑曲線，便得到鍛件（或計(jì)算毛坯）的截面積與直徑變化圖（見表2-1、圖2-3），根據(jù)可以計(jì)算出計(jì)算毛坯上任一處的直徑（或邊長(zhǎng)），即（或） （2-2）圖 2-2 軸線與面積測(cè)量示意圖表 2-1 沿軸向的截面積與直徑沿軸向長(zhǎng)度截面積直徑11162.967214.425426186.515315.4325315226.389317.0022427168.62541

15、4.6737534158.580414.2299642226.389917.0023758233.251217.2580873331.875320.5857990265.947218.427910100226.143616.993011105210.441816.392512110209.251416.346013115229.482517.118014120235.633917.345915125231.927817.209016130226.590417.009817140215.928116.604818150300.022519.572919160501.760325.31202016

16、2507.252925.450221168421.967923.212322170288.286819.186323173175.015414.9492圖 2-3 鍛件截面積與直徑變化曲線圖對(duì)于上述計(jì)算毛坯圖，為了保證金屬順利地流動(dòng)，在大小兩個(gè)截面過渡處還應(yīng)加接的圓弧。將除以便可得到計(jì)算毛坯的平均截面積。 （2-3）由UG測(cè)得=58309.532，=174.7756mm，所以=333.6251。由便可算出計(jì)算毛坯的平均直徑（或邊長(zhǎng)）。=20.6399mm（或） （2-4）在計(jì)算毛坯圖上，大于之處叫做頭部，小于處叫做桿部。按體積相等修正計(jì)算毛坯圖（圖2-4），修正后最大截面積和最大直徑?jīng)]有變化。

17、Dd圖 2-4 計(jì)算毛坯圖修正2） 工藝繁重系數(shù)計(jì)算 如果計(jì)算毛坯斷面變化很大，而且桿部又很長(zhǎng)，則制坯時(shí)由桿部排出的金屬多，而且流動(dòng)的距離也很長(zhǎng)，亦即變形量大。變形量的大小，一般可用下面幾個(gè)指標(biāo)來衡量： （2-5） （2-6） （2-7）式中 金屬流入頭部的繁重系數(shù)；金屬沿軸向流動(dòng)的繁重系數(shù)；K桿部斜率；計(jì)算毛坯的最大直徑；計(jì)算毛坯的最小直徑；桿部與頭部轉(zhuǎn)接處的直徑，又稱為拐點(diǎn)處直徑。拐點(diǎn)處直徑按照桿部體積守恒轉(zhuǎn)化成錐體的大頭直徑，可根據(jù)下式計(jì)算 （2-8）式中 計(jì)算毛坯桿部體積；計(jì)算毛坯桿部長(zhǎng)度。經(jīng)UG測(cè)得=43083.9584，所以：，。3） 制坯工步選擇 圖2-5是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)而繪

18、成的圖表，可將計(jì)算得到的繁重系數(shù)（，K，G）代入圖表中查對(duì)，從而得出制坯工步的初步方案。45#鋼的密度為7.85，則G=0.3654kg。圖 2-5 長(zhǎng)軸類鍛件制坯工步選用圍圖中的文字含義如下：不不需制坯工步，可直接模鍛成形；卡需卡壓制坯；開需開式滾擠制坯；閉需閉式滾擠制坯；拔需拔長(zhǎng)制坯；拔閉滾當(dāng)K值大于0.05時(shí)，宜用拔長(zhǎng)加上閉式滾擠制坯；拔開滾當(dāng)K值在0.020.05之間，宜用拔長(zhǎng)加上開式滾擠制坯；拔-卡當(dāng)K值小于0.02時(shí)，可用拔長(zhǎng)加上卡壓制坯。由圖2.1-4查對(duì)，可采用拔長(zhǎng)加上閉式滾擠制坯工步。為在鍛造時(shí)易于充滿，應(yīng)選用原坯料，模鍛工藝為：拔長(zhǎng)加閉式滾壓預(yù)鍛終鍛。2.2 鍛錘噸位的確定

19、經(jīng)驗(yàn)公式 （2-9）式中 G錘落下部分重量（kg） A鍛件和飛邊（按倉(cāng)部的50%計(jì)算）在水平面上的投影面積（）；K材料系數(shù)。查中國(guó)模具工程大典P155表2.2-21取K=1。由Auto CAD可得到A=57.3902+150.7909/2=132.7857。所以G=6.3×1×132.7857=864.5499kg，選用1t雙作用錘。2.3 坯料尺寸的確定確定模鍛所需原坯料尺寸時(shí)，應(yīng)根據(jù)鍛件的形狀和尺寸以與所采用的模鍛方法，先計(jì)算出所需的金屬體積，然后再計(jì)算出坯料的截面尺寸和下料長(zhǎng)度。坯料截面積計(jì)算查中國(guó)模具工程大典P157表2.2-23可知拔長(zhǎng)加滾壓工步的計(jì)算公式為： （

20、2-10）式中計(jì)算毛坯頭部的體積；計(jì)算毛坯頭部的長(zhǎng)度；K計(jì)算毛坯直徑圖桿部的錐度；滾壓坯料截面積；拔長(zhǎng)坯料截面積。則按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選擇原材料（圓料或方料），實(shí)際取=26mm便可計(jì)算出實(shí)際坯料的截面積=529.4072，然后確定下料長(zhǎng)度： （2-11）式中 類鉗料頭長(zhǎng)度，一般取=（1.01.5）d，d為坯料直徑；坯料體積，由下式確定：=58309.5320×1.03=60058.8180 （2-12）式中 鍛件體積；飛邊加沖孔連皮的體積；火耗率，查中國(guó)模具工程大典P157取為3%。所以：，實(shí)際取120mm。第3章 錘用鍛模模膛設(shè)計(jì)3.1 終鍛模膛設(shè)計(jì)3.1.1 熱鍛件圖的制定和繪制1） 在

21、熱鍛件圖的全部尺寸上都應(yīng)計(jì)入收縮率。其計(jì)算公式 （3-1）式中 鍛件熱尺寸； L鍛件冷尺寸；終鍛溫度下金屬的收縮率為1.2%1.5%，本文取1.5%。 經(jīng)計(jì)算，繪制的熱鍛件圖如圖3-1。圖 3-1 滑架的熱鍛件圖注：1.未注模鍛斜度7°2.未注圓角R3 3.收縮率1.5%3.1.2 飛邊槽的確定1） 飛邊槽的作用增加金屬流出模膛阻力，迫使金屬充滿模膛。容納多余的金屬。鍛造時(shí)飛邊起緩沖作用，減弱上下模的打擊，防止模具的壓塌與開裂。2） 飛邊槽尺寸的確定 此次設(shè)計(jì)中采用飛邊槽的型式如圖3-2，見圖3-2 飛邊槽型式飛邊槽最主要的尺寸是橋部高度與寬度b。增大，阻力減小，減小阻力增大。橋部寬

22、度b增加時(shí)阻力增加。橋部高度可用下式確定： （3-2）式中 A鍛件在分模面上的投影面積（）。經(jīng)Auto CAD可得出鍛件周邊為367.1373mm，其投影面積A=5739.0247，所以=1.14mm1mm。其它尺寸經(jīng)查鍛造工藝學(xué)P132表4-15確定為：=3mm，=1mm，b=10mm，=28mm。飛邊槽面積為=88.3013，飛邊體積為：=367.1373×0.5×88.3013=16209.3504。通過UG繪制終鍛模具效果圖如下：圖 3-3 終鍛上模 圖 3-4 終鍛下模3.2 預(yù)鍛模膛設(shè)計(jì)由于鍛件形狀復(fù)雜，需設(shè)置預(yù)鍛模膛。預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)主要是使金屬在終鍛時(shí)不出現(xiàn)折

23、疊，減少終鍛模膛的磨損，改善終鍛時(shí)充滿情況。因此根據(jù)鍛件的特性，我們要成形的預(yù)鍛件基本類似于終鍛件，做如下修改，加大圓角半徑和拔模斜度，同時(shí)減小凹槽兩側(cè)的高度，另外減小凸臺(tái)的高度，并相應(yīng)的增大其半徑。經(jīng)過多次的設(shè)計(jì)模擬，我們最終確定了一個(gè)良好的預(yù)鍛模具。預(yù)鍛件的形狀如圖3-6所示。圖 3-6 預(yù)鍛件形狀設(shè)置飛邊槽來容納多余金屬。經(jīng)UG測(cè)得，預(yù)鍛件的周邊長(zhǎng)度為371.6249mm，投影面積為5042.3619。同終鍛飛邊槽的計(jì)算類似，再根據(jù)=1.0651mm1mm，則其飛邊槽形狀大小與終鍛時(shí)一致，即=3mm，=1mm，b=10mm，=28mm。飛邊槽面積為=88.3013，飛邊體積為：=371.

24、6249×0.5×88.3013=16407.4809。通過UG繪制預(yù)鍛模具效果圖如下：圖3-7 預(yù)鍛上模 圖3 -8 預(yù)鍛下模3.3 拔長(zhǎng)模膛設(shè)計(jì)（1） 拔長(zhǎng)模膛型式的選擇1） 拔長(zhǎng)模膛的作用拔長(zhǎng)模膛是用來減少坯料某部分的橫截面積，增大其長(zhǎng)度，具有分配金屬的作用。2）拔長(zhǎng)模膛型式拔長(zhǎng)模膛采用開式，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，且應(yīng)用最廣，在模塊上的排列為直排式，其模膛中心線與燕尾中心線平行。其優(yōu)點(diǎn)是可控制拔長(zhǎng)尺寸和避免坯料彎曲，該排列型式應(yīng)用也較廣。見圖3-10。圖 3-10 開式拔長(zhǎng)模膛（2） 模膛尺寸的確定模膛尺寸根據(jù)鍛件桿部需要拔長(zhǎng)部分的尺寸和坯料尺寸設(shè)計(jì)。其中主要是拔

25、長(zhǎng)坎德設(shè)計(jì)，拔長(zhǎng)的高度h、長(zhǎng)度l和拔長(zhǎng)模膛寬度B的確定。1） 拔長(zhǎng)坎高度的確定 （3-3）式中 拔長(zhǎng)后坯料的最小截面積，即鍛件桿部面積與飛邊面積之和。由式中系數(shù)0.80.85的取值原則，拔長(zhǎng)后用滾壓時(shí)取大值，所以取為0.85。則。實(shí)際應(yīng)用中，我們常將計(jì)算的h值有意減少3%4%，然后，通過調(diào)試再將h值修整成合適的數(shù)值，本次設(shè)計(jì)修整后取h=10mm。2） 拔長(zhǎng)坎長(zhǎng)度的確定 （3-4）式中 拔長(zhǎng)坎長(zhǎng)度（mm）；原坯料直徑（mm）； k系數(shù)。k值由（被拔長(zhǎng)部分坯料原始長(zhǎng)度）和決定。查中國(guó)模具工程大典P165表2.2-28，k取為1.5。所以，=1.5×26=39mm。3） 圓弧R與的確定 （

26、3-5） （3-6）4） 拔長(zhǎng)模膛的寬度B值的確定一般情況， （3-7）因?yàn)橛?jì)算毛坯為一頭一桿式，所以設(shè)計(jì)中不需要拔長(zhǎng)臺(tái)。5） 值的確定 （3-8）3.4 滾壓模膛設(shè)計(jì)（1） 滾壓模膛型式選擇1） 滾壓模膛的作用滾壓模膛是用來減小坯料某部分橫截面積，增大另一部分的橫截面積，以獲得接近計(jì)算毛坯圖的形狀和尺寸。同時(shí)它還有滾光坯料表面和去除氧化皮的作用。2） 滾壓模膛的型式在制坯工步選擇時(shí)，已經(jīng)確定為閉式滾擠，閉式滾擠模膛橫截面為橢圓形，如圖3-12所示，此種模膛滾壓時(shí)，聚料效果好，但模膛制造較復(fù)雜，在這種模膛中滾壓后，坯料表面較圓滑，終鍛時(shí)不易折疊，故應(yīng)用較廣。圖 3-12 閉式滾壓模膛（2） 滾

27、壓模膛尺寸的確定模膛尺寸和形狀主要根據(jù)計(jì)算毛坯圖尺寸和坯料橫截面尺寸來確定，模膛結(jié)構(gòu)如圖3-13所示。圖 3-13 滾壓模膛結(jié)構(gòu)各部分尺寸的確定見中國(guó)模具工程大典P166表2.2-29可知：1） 模膛高度h，且 （3-9）（系數(shù)k取值：桿部k=0.8，頭部k=1.15，拐點(diǎn)k=1）見表3-1、圖3-14所示。表3-1 模膛高度變化表沿軸向長(zhǎng)度h值111.5403612.34601513.60182711.73903411.38404213.60185813.80647316.46869014.742310013.594410513.114011013.076811513.694412013.8

28、76712513.767213013.607814016.604815022.508816029.108816229.267716826.694117022.064217317.1915圖 3-14 模膛高度變化示意圖2） 模膛寬度B， ， （3-10）但。所以，且，本次設(shè)計(jì)B值取為35mm。3） 模膛長(zhǎng)度L，滑架為彎曲軸線的鍛件，且彎曲時(shí)有拉伸且并不嚴(yán)重，模膛尺寸L介于鍛件側(cè)1/3寬度處的連線開長(zhǎng)度(經(jīng)UG測(cè)得長(zhǎng)度為174.7724mm)與鍛件水平投影的長(zhǎng)度（經(jīng)Auto CAD測(cè)得為154.4mm）之間,本次設(shè)計(jì)取為165mm。由于桿部直徑變化不大，所以滾壓模膛的桿部直徑定為一定值，在桿部處

29、h定為20mm，頭部高度定位27mm。 4） 模膛鉗口尺寸，=11.212mm， 公式 3-11=18mm， 公式 3-12= 8.69mm。 公式 3-135）毛刺槽尺寸，a=4mm，c=20mm，=5mm，=4mm，b=20mm。上述符號(hào)說明：坯料斷面積；模膛最小深度；計(jì)算毛坯最大直徑；計(jì)算毛坯桿部平均斷面積；收縮率。3.5 成形模膛設(shè)計(jì)（1） 模膛型式的確定1） 模膛作用 成形模膛的作用與彎曲模膛相近似，也是用來使毛坯獲得符合終鍛模膛在分模面上的形狀。2） 模膛型式 成形模膛一般為開式模膛，由于鍛件在分模面上形狀不對(duì)稱所以本次成形模膛型式選擇不對(duì)稱式。（2） 成形模膛尺寸確定成形模膛的形

30、狀是根據(jù)終鍛模膛在分模面上的外形(水平投影)，用作圖法制出。1） 模膛高度h 為了成形后的毛坯能自由地放入預(yù)鍛模膛，并以鐓粗的方式成型，成形模膛高度h應(yīng)小于熱鍛件在分模面上的外形尺寸。按下式確定： 在頭部 公式 3-14 在桿部 公式3-15 模膛桿部處 為了便于金屬的流動(dòng)，作成的斜度。式中 鍛件平面上相應(yīng)處尺寸。 模膛最小高度 公式 3-16 模膛寬度B ， 公式 3-17修整為65mm。 鉗口尺寸和尾部小槽尺寸和滾壓模膛一樣3.6 各模膛模擬效果通過上述各模膛的數(shù)據(jù)確定，利用UG軟件建模模塊繪制相應(yīng)的模膛，再用Deform軟件進(jìn)行熱鍛模擬，各模擬效果圖3-13所示。模擬結(jié)果說明什么問題。第

31、4章 錘用鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 模膛布局模膛的合理布置是多模膛鍛模設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的問題，模膛布置合理與否關(guān)系著鍛件質(zhì)量的好壞，鍛模壽命的高低，生產(chǎn)效率與工人操作的難易。在模膛布排中最重要的是終端模膛和預(yù)鍛模膛的布置。因此設(shè)計(jì)時(shí)要首先布置好終鍛和預(yù)鍛兩模膛的位置，然后再根據(jù)它們的位置，模鍛工藝程序與模膛數(shù)量布置其余模膛。（1） 終鍛模膛與預(yù)鍛模膛布置應(yīng)考慮的原則1） 模膛中心與鍛模中心 鍛模中心 鍛模中心即鍛模燕尾中心線與鍵槽中心線的交點(diǎn)，它位于錘桿軸心線上，是鍛錘打擊力的作用中心。如圖4-1所示。圖4-1 鍛模中心與模膛中心 模膛中心的確定 模膛中心即為模膛（包括飛邊橋部）在分模面的水平投影

32、的面積重心，它是鍛造時(shí)模膛中金屬變形阻力的合力作用點(diǎn)，可依據(jù)鍛件在分模面上的面積重心確定，視模膛中金屬變形力分布均勻與否有所不同。本次設(shè)計(jì)的滑架鍛件變形在頭部變形阻力較大，模膛中心則由面積重心向變形阻力較大的一邊移動(dòng)距離s，見圖4-2。s值大小應(yīng)根據(jù)模膛各部分變形阻力相差程度大小，憑經(jīng)驗(yàn)來確定，一般情況，錘噸位為1噸時(shí)s<15mm。 求模膛中心有圖解、計(jì)算等多種方法，實(shí)際中常用的有樣板法，計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算法兩種，由于樣板法對(duì)于本次設(shè)計(jì)不實(shí)際，計(jì)算機(jī)輔助法也有點(diǎn)困難，本次設(shè)計(jì)中心計(jì)算方法用了沖壓設(shè)計(jì)中的壓力中心計(jì)算方法，計(jì)算求得重心在軸線水平投影的54mm處。圖4-2 模膛中心的確定2） 確

33、定終鍛模膛位置的一般原則 對(duì)于帶落差的鍛件，鍛件斜面上的模鍛變形抗力有相當(dāng)大的水平分力F，如圖4-3分力F將使模具產(chǎn)生位移，使平衡鎖扣產(chǎn)生劇烈磨損，嚴(yán)重時(shí)甚至將鎖扣打裂，為了抵消分力F的影響，需將模膛中心特意偏離鍛模中心利用這個(gè)偏離產(chǎn)生的偏心力矩來消除或減少水平分力的作用。模膛中心偏移的方向如圖4-4所示。即：模膛中心應(yīng)朝著下模斜面升高的方向偏移，偏移的距離s可按下式計(jì)算：=0.3×31.5=9.45mm9mm 公式 4-1式中 h斜面的高度 圖4-3 偏心力矩引起偏移 圖4-4 用模膛中心偏移抵消斜面的影響當(dāng)鍛件斜面部分面積較大時(shí)，或?qū)﹀懠e(cuò)差要求嚴(yán)時(shí)，取式中較大的系數(shù)。（2） 終

34、鍛模膛與預(yù)鍛模膛的布置原則 當(dāng)頂鍛模膛和終鍛模膛同時(shí)存在時(shí)，二個(gè)模膛的布置要兼顧，一是在模壁強(qiáng)度允許的條件下二個(gè)模膛盡量靠近；二是終鍛模膛要比預(yù)鍛模膛更加靠近模鍛中心。終鍛模膛中心至鍛模中心的距離一般是預(yù)、終鍛模膛間距的1/3，而預(yù)鍛模膛中心鍛模中心的距離則是預(yù)、終鍛模膛中心間距的2/3。如圖4-5所示。終鍛模膛與預(yù)鍛模膛在模塊平面上布置方式采用同向排列如圖4-6。采用這種排列可使鍛模前后方向的錯(cuò)差比較好控制，操作方便，是最常用的布置方法。圖4-5 終鍛與預(yù)鍛模膛的布置 圖 4-6 同向排列（2） 關(guān)于模膛的預(yù)錯(cuò) 由于預(yù)鍛模膛受力比終鍛模膛小，而且必須更嚴(yán)格地控制終鍛的錯(cuò)移，所以一般預(yù)鍛模膛比

35、終鍛模膛更為偏離鍛模中心。預(yù)鍛產(chǎn)生的錯(cuò)移較大，可能導(dǎo)致終鍛時(shí)產(chǎn)生折迭和充不滿。為此可在預(yù)鍛模膛上作出預(yù)先的方向錯(cuò)移量一般為14mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。如圖4-7所示。圖 4-7 預(yù)鍛模膛的預(yù)錯(cuò)（2） 制坯模膛的布置原則模膛的位置應(yīng)與加熱爐、切邊壓床的位置相適應(yīng)，第一個(gè)制坯模膛應(yīng)靠近加熱爐一側(cè)，使得操作方便，特別是兩個(gè)工人同時(shí)操作時(shí)。模膛應(yīng)盡可能按工步順序排列，以減少坯料往返移動(dòng)的次數(shù)，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。在左側(cè)拔長(zhǎng)時(shí)，采用斜式拔長(zhǎng)模膛以使操作方便。（2） 模膛的布置方案模膛布置的主要方案如圖4-8所示，本次設(shè)計(jì)采取第八種布置方式。圖 4-8 模膛布置方案4.2 鉗口設(shè)計(jì)（1） 鉗口作用與型式1）

36、 鉗口作用 終鍛和預(yù)鍛模膛都必須設(shè)有鉗口，它位于模膛前方，鉗口可分夾鉗口與鉗口頸兩部分，它的用途為： 夾鉗口在模鍛時(shí)是作為放置棒料與夾鉗用的； 鉗口頸是用于加強(qiáng)夾鉗料頭與鍛件之間的連接，便于鍛件起模； 齒輪類鍛件在模鍛時(shí)無夾鉗聊頭，則鉗口作為鍛件起模之用； 在鍛模制造時(shí)，鉗口作為澆注模膛檢驗(yàn)件（金屬鹽或鉛）的澆口之用。2）鉗口型式 本次設(shè)計(jì)采用常用的鉗口型式如圖4-9所示。圖 4-9 常用的鉗口型式（2） 鉗口尺寸的確定1） 夾鉗口尺寸的確定（如圖4-9） 夾鉗口尺寸主要依據(jù)夾鉗頭的直徑而定。應(yīng)保證夾料鉗子能被自由地操作。在調(diào)頭鍛造時(shí)應(yīng)能放置下鍛件相鄰端部。 夾鉗口寬度B，高度h與圓角可按中國(guó)

37、模具工程大典P177表2.2-35查用?？啥˙=60mm，h=25mm，=10mm。 夾鉗口長(zhǎng)度可按模膛布排而定。（2） 鉗口頸尺寸的確定 圖4-9鉗口頸尺寸根據(jù)鍛件重量確定。 鉗口頸高度a，寬度b 鍛件重量為0.3654kg按中國(guó)模具工程大典P177表2.2-36確定b=8mm，a=1.5mm。 鉗口頸長(zhǎng)度式中 模壁最小厚度（mm）4.3 鎖扣設(shè)計(jì)（1） 鎖扣的作用 平衡錯(cuò)移力 鎖扣的主要作用是平衡錯(cuò)移力，在錘擊時(shí)上下模之間經(jīng)常產(chǎn)生水平錯(cuò)移力，如鍛造帶落差的鍛件時(shí)，由于分模面不再同一平面上，將產(chǎn)生錯(cuò)移力；由于模膛中心對(duì)鍛模中心有偏移，將產(chǎn)生偏移力矩；由于錘頭與下砧座水平面間不平行將產(chǎn)生錯(cuò)移力

38、；又如毛坯放入終鍛模膛偏向一邊較大時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)移力。在鍛造時(shí)由于這些錯(cuò)移力與錯(cuò)移力矩造成上下模之間相對(duì)錯(cuò)移，從而使鍛件產(chǎn)生錯(cuò)差。因此在鍛模上采用鎖扣，可以平衡錯(cuò)移力，消除鍛模錯(cuò)移，減少鍛件錯(cuò)差。 起導(dǎo)向作用 在設(shè)備精度低的情況下，如錘頭與導(dǎo)軌間隙過大或因設(shè)備舊無法達(dá)到工藝要求的間隙等，鍛模鎖扣將起導(dǎo)向作用以補(bǔ)充設(shè)備精度不足。 便于上下模塊的調(diào)整，提高生產(chǎn)率。（2） 鎖扣型式 由于鍛件具有31.5mm的落差，故采用平衡開式鎖扣見圖4-10。圖 4-10 平衡塊式（3） 鎖扣的尺寸確定 按中國(guó)模具工程大典P182表2.2-39確定，鎖扣高度h=32mm，鎖扣壁厚，取b=50mm，鎖扣斜度=3&#

39、176;，鎖扣間隙=0.2mm。4.4 模膛壁厚的確定（1） 終鍛與預(yù)鍛模膛的最小壁厚1） 模膛的最小外壁厚度（如圖4-11），按下式確定 公式 4-2式中 K系數(shù)，其值按表4-1確定。圖 4-11 模膛壁厚表 4-1 K值模膛深度h/mm202030304040555570709090120系數(shù)K21.71.51.31.21.11.0當(dāng)模膛靠外壁處有不同深度，時(shí)，則應(yīng)分別計(jì)算出最小壁厚，如圖4-12。圖 4-12 模膛最小壁厚由于終鍛與預(yù)鍛模膛下模頭部靠外壁處有不同深度，如圖4-13所示。屬于模膛較深的情況，應(yīng)用圖4-12（b）圖計(jì)算。圖 4-13 模膛效果圖終鍛：預(yù)鍛：3） 模膛間距（如圖

40、4-14）按下式計(jì)算: 公式 4-3 圖 4-14 模膛壁厚式中 系數(shù)，其值按表4-2確定。表 4-2 值模膛深度h/mm<303040407070100100150系數(shù)1.51.31.11.00.8預(yù)鍛與終鍛模膛的模膛最大深度出現(xiàn)在上模，且h27mm，所以，小于預(yù)鍛與終鍛模膛的最小壁厚，所以將修正為55mm。（2）制坯模膛的最小壁厚制坯模膛之間的最小壁厚，一般取，。如圖4-15所示。圖 4-15 制坯模膛最小壁厚1） 鍛模中心與模塊中心的偏移量s 應(yīng)在的圍（見圖4-16）。圖 4-16 模塊中心2） 模塊長(zhǎng)度 模塊長(zhǎng)度超出錘頭外時(shí)，其超出長(zhǎng)度應(yīng)限制為（見圖4-17）。圖 4-17 模塊

41、長(zhǎng)度3） 鍛模寬度 鍛模的最大寬度一般應(yīng)保證邊緣至鍛錘導(dǎo)軌的間隙不小于20mm，若模塊面積較大不能滿足時(shí)，則模塊側(cè)面應(yīng)加工刨平，并保證間隙不小于10mm。鍛模最小寬度必須大于燕尾寬度，（見圖4-18）。 公式 4-3 公式 4-4圖 4-18 鍛模寬度4） 鍛模高度 鍛模高度按模膛最大深度確定，且要保證上下模塊的最小閉合高度大于鍛錘允許的最小閉合高度（見圖4-19）。模塊高度過大，會(huì)使鍛錘打擊能量不足，故模塊最大高度需限制。按噸位由中國(guó)模具工程大典表2.2-46可確定鍛錘噸位為一時(shí)，模塊最小高度=170mm，最大高度=240mm。圖 4-19 鍛錘最小閉合高度5）上模最大重量 上模最大重量不得

42、超過鍛錘噸位的35%，即上模最大重量=350kg。6） 模塊纖維方向 纖維方向應(yīng)與打擊方向垂直。對(duì)于長(zhǎng)軸類鍛件，纖維方向應(yīng)與鍛件軸線一致。7） 檢驗(yàn)角 檢驗(yàn)角的作用 檢驗(yàn)角在鍛模設(shè)計(jì)與制造時(shí)，是各模膛和燕尾尺寸的基準(zhǔn)面；在生產(chǎn)中是模具調(diào)整的依據(jù)。檢驗(yàn)角的二個(gè)平面互相垂直，一般是做在模塊前面與左面或右面，應(yīng)根據(jù)模膛布排的情況而定。以模塊銑開部分較少的一面為宜。 檢驗(yàn)角的尺寸（見圖4-20）圖 4-20 模塊高度與檢驗(yàn)角a） 寬度b b=5mmb） 高度h h可按設(shè)備噸位選取，設(shè)備噸位t<2t,h取50mm。8） 模塊規(guī)格 設(shè)計(jì)時(shí)可參考GB/T 118801989（見中國(guó)模具工程大典P67表

43、1.2-62、圖4-21）。模塊長(zhǎng)度尺寸L由用戶自行規(guī)定。圖 4-21 模塊尺寸圖 根據(jù)各模膛寬度與模壁的最小壁厚要求定模塊尺寸為：750×425×300（B×H×L）。4.5 裝?？臻g和鍛模緊固（1） 安?？臻g、燕尾與鍵槽鍛錘的安?？臻g見圖4-22，安裝空間尺寸見中國(guó)模具工程大典P187表2.2-49知鍛錘噸位為1t時(shí)，數(shù)值選定見表4-3。圖 4-22 安?？臻g尺寸表4-3 蒸汽模鍛錘安裝空間尺寸LC3503201200500450700100140508480143注：1.上模最大重量，超過表列重量不推薦。2.在上下?？偢叨葹闀r(shí)的最大錘頭行程。鍛模結(jié)

44、構(gòu)見圖4-23，燕尾與鍵槽的尺寸見中國(guó)模具工程大典P187表2.2-50，確定b=200mm，h=50.5mm，。圖 4-23 鍛模結(jié)構(gòu)鍛模兩側(cè)要刨去5mm，刨削高度上下模均為50100mm（見圖4-23中的），兩個(gè)刨削面相互垂直構(gòu)成檢驗(yàn)角。（2） 楔塊、鍵塊和墊片緊固鍛模用的上下錘楔尺寸（見圖4-24，中國(guó)模具工程大典P188表2.2-51），鍵塊尺寸（圖4-25中國(guó)模具工程大典P188表2.2-52）和墊片尺寸（圖4-26與中國(guó)模具工程大典P188表2.2-53）。圖 4-24 上模楔鐵和下模楔鐵 圖 4-25 定位鍵圖 4-26 墊片查各表確定尺寸：楔鐵尺寸：h=50mm，上楔鐵b=40

45、.8mm， =580，下楔鐵b=40.7mm，l=800mm。定位鍵尺寸：f=80mm，h=50mm，L=97mm，=49.9mm。墊片尺寸：h=50mm，=400750mm，=43mm。（3） 起重孔的設(shè)計(jì)（圖4-23）起重孔的直徑d與深度S查中國(guó)模具工程大典P188表2.2-55確定為，d=30mm，S=60mm。（4） 鍛模主要尺寸公差與表面粗糙度1） 模膛尺寸公差 鍛模模膛尺寸公差，可按工廠規(guī)定的技術(shù)條件執(zhí)行。設(shè)計(jì)時(shí)一般在鍛模圖樣中都不注出。具體公差可參照中國(guó)模具工程大典P189表2.2-56，其中模膛深度公差，是指上下模分別測(cè)量的公差。2） 模膛表面粗糙度 錘鍛模模膛表面粗超度，一般

46、在鍛模圖樣中不注出?？蓞⒁娭袊?guó)模具工程大典P189P190的圖2.2-121圖2.2-124所示整體模膛、鑲塊模、模鍛模膛和制坯模膛均為生產(chǎn)中常用的粗糙度指標(biāo)，可作為設(shè)計(jì)時(shí)參考。（5） 鍛模安裝與緊固依靠楔鐵和鍵塊將鍛模燕尾緊固在錘頭和下模座上（圖4-27），楔鐵和鍵塊均用墊片塞緊。緊固后鍛模左右前后方向均不會(huì)錯(cuò)動(dòng)。調(diào)整模具時(shí)，改變鍵槽中墊片的前后位置可使鍛模前后移動(dòng)；移動(dòng)鍛錘機(jī)架可使鍛模左右移動(dòng)。圖 4-27 錘鍛模緊固法鍛模安裝時(shí)應(yīng)保證燕尾頂面與錘頭（或下模座）接觸，并保證燕尾兩邊的平面與錘頭（或下模座）有0.51.5mm的間隙。燕尾過渡處應(yīng)有凹進(jìn)的圓角R5，見圖4-28。圖4-29所示情

47、況不正確。圖 4-28 鍛模燕尾配合要求 圖 4-29 鍛模燕尾緊固狀況結(jié)論與展望通過此次設(shè)計(jì)，讓我對(duì)鍛模設(shè)計(jì)的總體步驟有了一定的了解，從中收獲了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，受益匪淺。鍛造工藝首先要解決的就是選用何種鍛造方式，這可根據(jù)不同鍛模工藝的特點(diǎn)確定，也可根據(jù)鍛件本身質(zhì)量與噸位確定結(jié)合各模鍛所涉與的壓力機(jī)噸位確定。毛坯尺寸的確定與制坯工步的選擇在設(shè)計(jì)中也是很重要的，制坯工步的好壞直接影響到預(yù)鍛或終鍛的效果，也就關(guān)系到整個(gè)工藝設(shè)計(jì)的成功與否。設(shè)計(jì)過程中鍛件沿軸線方向的橫截面積變化是設(shè)計(jì)的主線，它是毛坯尺寸確定的依據(jù)，是制坯工步模膛設(shè)計(jì)的依據(jù)，是整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的重中之重，設(shè)計(jì)中借助計(jì)算機(jī)輔助軟件UG與A

48、uto CAD解決的像截面積大小確定與周邊長(zhǎng)度、軸線長(zhǎng)度等問題。整個(gè)設(shè)計(jì)過程都嚴(yán)格按照工藝順序進(jìn)行，各數(shù)據(jù)的確定也都根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算并經(jīng)修整后確定，并通過Deform軟件的模擬驗(yàn)證模膛設(shè)計(jì)的可行性，經(jīng)過不斷地模擬不斷地修改模膛，直至模擬得到滿足要求的鍛件模膛才確定。得到的結(jié)論：（1） 在綜合分析鍛件工藝性的基礎(chǔ)上, 根據(jù)長(zhǎng)軸類零件的模鍛成型特點(diǎn), 選出了成型設(shè)備平鍛機(jī)。（2） 結(jié)合Deform軟件的模擬 , 完成了XT-80型滑架的模鍛工藝與模具設(shè)計(jì) , 并采取了一些關(guān)鍵的工藝措施來保證鍛出良好鍛件。（3）最終確定的模具模擬中 , 沒有充不滿、折疊等缺陷產(chǎn)生 , 進(jìn)一步證明了該模鍛工藝的可行性

49、和模具設(shè)計(jì)的合理性。雖然如此，設(shè)計(jì)過程中仍然存在很多不足的地方，比方毛坯尺寸計(jì)算過程中的最大截面積與最小截面積的確定，由于本課題的設(shè)計(jì)中面積的截取大致在截面積變化的地方，可是由于不可能把所有的截面積都計(jì)算出來再進(jìn)行比較大小，課題中只截取了22個(gè)截面，最大最小截面也是在22個(gè)截面中比較確定的，當(dāng)然這些截面不一定就是面積變化的特征面，這樣就難免存在誤差。由于在UG建模時(shí)鍛件的繪制經(jīng)過修正，最終得到的體積與設(shè)計(jì)的實(shí)際鍛件也會(huì)有所差異。還有自身經(jīng)驗(yàn)不足的限制，有些經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的選取也會(huì)有所偏差，這些偏差相信以后會(huì)隨著經(jīng)驗(yàn)的提升與對(duì)鍛造更多方面的了解而得到改善。XT-80型滑架的鍛造是一個(gè)較復(fù)雜的成形過程，

50、對(duì)于鍛件質(zhì)量、精度以與模具使用壽命的影響因素很多，本文是結(jié)合Deform軟件的數(shù)值模擬來驗(yàn)證模具可行性的。模擬工作要利用軟件技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)工藝參數(shù)、模具結(jié)構(gòu)、工藝方案等影響因素的模擬分析，為實(shí)際成形工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。同時(shí)模擬軟件自身也要不斷的完善發(fā)展，以擴(kuò)大模擬分析的應(yīng)用圍，提高數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性和可靠性。本文對(duì)鍛模設(shè)計(jì)過程的一些關(guān)鍵步驟進(jìn)行了研究和探索，得到了許多寶貴的結(jié)論，由于時(shí)間和條件的限制，還有很多工作等待進(jìn)一步的研究，基于此展望如下： 1. 在模鍛成形工藝中，鍛造載荷并不大，為了提高鍛件精度，模擬的彈性變形不容忽視，因此，采用有限元模擬軟件進(jìn)行模具的彈性變形分析，進(jìn)一步提高鍛

51、件精度，XT-80型滑架的鍛造成形具有重要的意義。 2. 利用模擬軟件模擬出了金屬的變形規(guī)律、溫度場(chǎng)與缺陷等情況，但只是停留在宏觀數(shù)據(jù)的層面。對(duì)于溫度在 1250左右熱模鍛，坯料有沒有在成形過程中出現(xiàn)過熱與發(fā)生相變或晶粒長(zhǎng)大等都需要進(jìn)一步的研究。 3. 開發(fā) CAD/CAE 集成系統(tǒng)。在本文進(jìn)行數(shù)值模擬與工藝參數(shù)分析時(shí)，需要進(jìn)行大量的交互式手工作業(yè)，而且這些工作需要在熟練掌握 CAD/CAE 相關(guān)知識(shí)和軟件的基礎(chǔ)上才能完成，所以，開發(fā) CAD/CAE 集成系統(tǒng)，提高金屬成形模擬的自動(dòng)化和智能化程度是一項(xiàng)極具價(jià)值的研究方向。4. 由經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)。在本課題中的所有數(shù)據(jù)確定都只是通過公式計(jì)算得到，經(jīng)模擬

52、確定，但實(shí)際生產(chǎn)中還要結(jié)合經(jīng)驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，使模具更具可行性。致 本設(shè)計(jì)的完成是在我們的導(dǎo)師段園培老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。從設(shè)計(jì)開始到現(xiàn)在每個(gè)星期三段老師都會(huì)定期檢查我們所做的工作，解答課題中我們遇到的問題，每次遇到問題老師都能不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)能順利地進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了段老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗?！?dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 還要感和我同一設(shè)計(jì)小組的章鉆斌同學(xué)，是你在我平時(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能與時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒有你的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的意。參考文獻(xiàn)1 夏巨椹.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典M .:電子工業(yè),20072 志文.鍛造工藝學(xué) M .: 機(jī)械工業(yè) , 1988: 269 2701.3徐開東,黃早文,郭汝峰,吳愛民,馬艷東.插接式扭矩桿鍛造工藝與模具設(shè)計(jì)J.石油機(jī)械2009,(1):48-54.4虞躍生,龔勇.我國(guó)鍛造工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策J.汽車科技.2004,(1):36-705吳斌.活塞鍛造模具設(shè)計(jì)與成型工藝J.新工藝新技術(shù).2009, (1):84-856吳彥駿,震,梁艷遷,胡成亮,高崇暉.基于近似替代模型的多工位高速鍛造