鍛壓工藝設(shè)計(jì)A

1、工程實(shí)踐工藝設(shè)計(jì)Fundamentals of Materials Forming Process哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心工程訓(xùn)練中心鍛造工藝設(shè)計(jì) 金屬塑性成形鍛造的特點(diǎn):1）改善金屬組織、提高力學(xué)性能；2）生產(chǎn)效率高；3）材料利用率高；4）便于組織批量生產(chǎn)；5）適用范圍廣。缺點(diǎn)-不能加工脆性材料，生產(chǎn)的零件形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。CastingMachiningForgingl 鍛件相對(duì)鑄件和機(jī)加工零件，有更高的強(qiáng)度和韌性鍛件相對(duì)鑄件和機(jī)加工零件，有更高的強(qiáng)度和韌性鍛造成形鍛造工藝設(shè)計(jì) 鍛造的應(yīng)用: 主要用于生產(chǎn)各種重要的、承受重載荷的機(jī)器零件或毛坯如機(jī)床的主軸

2、和齒輪、內(nèi)燃機(jī)的連桿、起重機(jī)的吊鉤等。 鍛造成形鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛 用簡(jiǎn)單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上下砧間直接使坯料變形從而獲得所需的幾何形狀和尺寸的鍛件的方法。 鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：所需的工具簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的通用性，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，因而應(yīng)用較為廣泛。采用自由鍛方法既可以生產(chǎn)不足1千克的小鍛件，也可以生產(chǎn)大至200300噸以上的大型鍛件，而且自由自由鍛是生產(chǎn)大型鍛件的唯一方法鍛是生產(chǎn)大型鍛件的唯一方法，因此它在重型機(jī)械制造中具有特別重要的作用，常用來生產(chǎn)大型零件的毛坯。 不足：不足：生產(chǎn)效率低，鍛件形狀簡(jiǎn)單，尺寸精度低，表面粗糙；工人勞動(dòng)強(qiáng)度高，鍛件的形狀和尺寸主要取決于操作

3、者的技術(shù)水平，不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 鍛造工藝設(shè)計(jì) 1. 自由鍛造的主要設(shè)備自由鍛鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛造工序自由鍛基本工序輔助工序精整工序金屬坯料能產(chǎn)生一定程度的塑性變形，以的工藝過程。鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移及鍛接為基本工序操作方便而進(jìn)行的預(yù)變形工序。等。而進(jìn)行的工序。清除鍛件表面凹凸不平及整形等。鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛造工序基本工序自由鍛鍛造工藝設(shè)計(jì) 制定工藝規(guī)程的目的： 組織生產(chǎn)過程 規(guī)定操作規(guī)范 控制和檢查產(chǎn)品質(zhì)量自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的內(nèi)容：繪制鍛件工藝圖計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸鍛造工序的選擇選定鍛壓設(shè)備、確定鍛造溫度范圍加熱與冷卻規(guī)范填寫工藝

4、卡片自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖-以零件圖為基礎(chǔ)自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖 1) 鍛件敷料：是為了簡(jiǎn)化鍛件形狀，便于鍛造而加上去的一部分附加金屬。當(dāng)零件上帶有較小的凹槽、臺(tái)階、凸肩、法蘭和孔時(shí)，皆需增加敷料。敷 料自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖 2)機(jī)械加工余量：一般自由鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量都較差，達(dá)不到零件圖的要求，在鍛件的加工表面應(yīng)增加供切削加工用的余量，稱之為鍛件機(jī)械加工余量，簡(jiǎn)稱鍛件余量。 材料，形狀，材料，形狀，尺寸，批量大小尺寸，批量大小鍛件余量自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 1. 繪制鍛件圖 3)鍛件

5、公差:在鍛造過程中，由于各種因素的影響，如終鍛溫度的差異、鍛壓設(shè)備工具的精度和操作技術(shù)水平的差異等，使得鍛件實(shí)際尺寸不可能達(dá)到公稱尺寸，允許其有一定的誤差，稱為鍛件公差。典型鍛件圖（190）230 4（130）142 2（110）120 3（680）76012（310）35012（240）2802自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的制定 自由鍛工藝規(guī)程的制定 自由鍛工藝規(guī)程的制定 2. 毛坯質(zhì)量和尺寸的計(jì)算1）質(zhì)量： 包括修切鍛件端部時(shí)的料頭質(zhì)量和沖孔芯料等 鍛造工藝設(shè)計(jì) 燒損切頭鍛件毛坯mmmm 切頭m自由鍛工藝規(guī)程的制定 2. 毛坯質(zhì)量和尺寸的計(jì)算鋼料加熱燒損 鍛造工藝設(shè)計(jì)

6、 燒損m自由鍛工藝規(guī)程的制定 2. 毛坯質(zhì)量和尺寸的計(jì)算2）毛坯尺寸： 計(jì)算圓形截面毛坯直徑（或方形截面邊長(zhǎng)）的公式： /坯坯mV5 . 225. 100DH30)0 . 18 . 0(坯VD 30)9 . 075. 0(坯Va )D/(VH20坯0420坯0a/VH鍛造工藝設(shè)計(jì) 2. 毛坯質(zhì)量和尺寸的計(jì)算2）采用拔長(zhǎng)方法鍛造鍛件時(shí)，毛坯尺寸的確定 通常原毛坯直徑按下式計(jì)算：最后，根據(jù)毛坯體積V坯和確定的毛坯截面積求出毛坯的長(zhǎng)度L坯。鍛造工藝設(shè)計(jì) 鍛坯YAA鍛YAD13. 103. 選擇鍛造工序1)1)盤類件盤類件: :鐓粗（拔長(zhǎng)、鐓粗）、沖孔鐓粗（拔長(zhǎng)、鐓粗）、沖孔2)2)軸類件軸類件: :

7、拔長(zhǎng)（鐓粗、拔長(zhǎng)）、切肩、鍛臺(tái)階拔長(zhǎng)（鐓粗、拔長(zhǎng)）、切肩、鍛臺(tái)階3)3)筒類件筒類件: :鐓粗（拔長(zhǎng)、鐓粗）、沖孔、心軸上拔長(zhǎng)鐓粗（拔長(zhǎng)、鐓粗）、沖孔、心軸上拔長(zhǎng)4)4)環(huán)類件環(huán)類件: :鐓粗（拔長(zhǎng)、鐓粗）、沖孔、心軸上擴(kuò)孔鐓粗（拔長(zhǎng)、鐓粗）、沖孔、心軸上擴(kuò)孔6)6)彎曲類件彎曲類件: :拔長(zhǎng)（鐓粗、拔長(zhǎng)）、彎曲拔長(zhǎng)（鐓粗、拔長(zhǎng)）、彎曲5)5)曲軸類件曲軸類件: :拔長(zhǎng)（鐓粗、拔長(zhǎng)）、錯(cuò)移、鍛臺(tái)階、扭轉(zhuǎn)拔長(zhǎng)（鐓粗、拔長(zhǎng)）、錯(cuò)移、鍛臺(tái)階、扭轉(zhuǎn)自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 3. 選擇鍛造工序 1)盤類件:鐓粗（拔長(zhǎng)、鐓粗）、沖孔自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 3. 選擇鍛造工序 1)盤類

8、件:鐓粗（拔長(zhǎng)、鐓粗）、沖孔下料 鐓粗 鐓擠臺(tái)階 沖孔滾圓 平整齒輪坯的鍛造過程自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 3. 選擇鍛造工序 2) 軸類件:拔長(zhǎng)（鐓粗、拔長(zhǎng)）、切肩、鍛臺(tái)階自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 3. 選擇鍛造工序 2)軸類件:拔長(zhǎng)（鐓粗、拔長(zhǎng)）、切肩、鍛臺(tái)階下料 拔長(zhǎng)鐓臺(tái)階 拔長(zhǎng)傳動(dòng)軸的鍛造過程自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 齒輪零件自由鍛工藝過程零件材料為45鋼，生產(chǎn)數(shù)量為20件。 自由鍛工藝規(guī)程的制定 (a) 正面 (b) 背面 齒輪零件三維模型 鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的制定 182173160145182230268290+0.0-0.1202+0.00

9、-0.058-3010184252511300.81.6其余0.4齒輪零件圖齒輪零件自由鍛工藝過程鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自由鍛工藝過程 1）設(shè)計(jì)、繪制鍛件圖3025（290）1316（145）2145（202）284（18）624（52）齒輪鍛件圖齒輪坯鍛件三維模型 鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自由鍛工藝過程 2）確定變形工序 墊環(huán)局部鐓粗沖孔沖子擴(kuò)孔2862130302214123456131下料；2鐓粗；3墊環(huán)局部鐓粗；4沖孔；5沖子擴(kuò)孔（三次）；6修整齒輪鍛造工藝過程鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自由鍛工藝過程 3）計(jì)算原始坯料體積與尺

10、寸 （1）原始坯料體積 （2）原坯料直徑和高度)1 ()(0芯料鍛件VVVmmVD1484 .1183239046)0 . 18 . 0()0 . 18 . 0(330坯mmD1300mmDVH244)1304/(3239046)4/(22000303239046mmV 鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自由鍛工藝過程4. 選擇鍛造設(shè)備 鍛錘噸位可按下式進(jìn)行近似計(jì)算， G=（0.0020.003）KS K可由文獻(xiàn)查得，為安全起見，取最大值13，鐓粗后鍛件的橫截面積S最大不超過鍛件的橫截面積，可按鍛件的最大橫截面積計(jì)算，為716cm2。經(jīng)計(jì)算，所需鍛錘最大噸位為G=0.00313716

11、=28kg，因此可選0.25以上噸自由鍛錘。5. 確定鍛造溫度范圍 45鋼的始鍛溫度為1200，終鍛溫度為800。鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自由鍛工藝過程6.填寫工藝卡片 3025（290）1316（145）2145（202）284（18）624（52）鍛件名稱齒輪坯工藝類別自由鍛材料45設(shè)備0.5t空氣錘加熱火次1鍛造溫度范圍1200800鍛件圖坯料圖鍛造工藝設(shè)計(jì) 齒輪零件自由鍛工藝過程序號(hào)工序名稱工序簡(jiǎn)圖使用工具操作要點(diǎn)1自由鐓粗火鉗鐓粗后的高度為90mm 2局部鐓粗火鉗和鐓粗漏盤控制鐓粗后的高度為62mm 3沖孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和沖孔漏盤1注意沖子對(duì)中；2采用雙面沖

12、孔，左圖為工件翻轉(zhuǎn)后將孔沖透的情況 4一次擴(kuò)孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和擴(kuò)孔漏盤注意沖子對(duì)中齒輪零件自由鍛工藝過程5二次擴(kuò)孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和擴(kuò)孔漏盤注意沖子對(duì)中6三次擴(kuò)孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和擴(kuò)孔漏盤注意沖子對(duì)中7修整外圓火鉗和沖子邊輕打邊旋轉(zhuǎn)鍛件，使外圓消除弧形并達(dá)到直徑為3025mm8修整平面火鉗和鐓粗漏盤輕打（如砧面不平還要打邊轉(zhuǎn)動(dòng)鍛件），使鍛件厚度達(dá)到624mm 傳動(dòng)軸自由鍛工藝過程自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的制定 1. 繪制鍛件圖繪制鍛件圖（1）確定鍛件余塊 查表可知，直徑62及右端可段出一層臺(tái)階，其余部位臺(tái)階高度h小于5的不鍛出，而5h8的可鍛出的臺(tái)階或凹

13、檔最小長(zhǎng)為100mm。由此，最大其左端臺(tái)階不鍛出。（2）確定機(jī)械加工余量與公差。根據(jù)GB/T 15826.7-1995臺(tái)階軸類鍛件機(jī)械加工余量與公差標(biāo)準(zhǔn)，精度為F級(jí)的該鍛件，零件直徑46mm和62mm，其機(jī)械加工余量和公差為83。零件總長(zhǎng)為248mm和長(zhǎng)度為111mm的臺(tái)階，其機(jī)械加工余量和公差為163。繪制鍛件圖，如圖所示。鍛造工藝設(shè)計(jì) 自由鍛工藝規(guī)程的制定 1. 繪制鍛件圖繪制鍛件圖鍛造工藝設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸鍛件圖自由鍛工藝規(guī)程的制定 2. 計(jì)算坯料質(zhì)量和規(guī)格計(jì)算坯料質(zhì)量和規(guī)格鍛件的質(zhì)量由基本尺寸再加上二分之一上偏差來計(jì)算。由表，鍛件兩端切頭質(zhì)量為由 按一般火焰加熱，燒損率取為3%。取 本鍛件全

14、部采用拔長(zhǎng)工序完成。取鍛比為2.5，則坯料的直徑，根據(jù)表3.7國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)棒料直徑，取毛坯直徑為115mm，毛坯的長(zhǎng)度kgVm65. 6)37. 1555. 0285. 1715. 0(485. 722鍛鍛kgm93. 085. 7)715. 0555. 0(22. 033切頭燒損切頭鍛件毛坯mmmmkgkgmmmmmm8074. 703. 1)93. 065. 6(%)31 ()(切頭鍛燒損切頭鍛件毛坯kgm8 . 7毛坯mmYAD19.1134/5 .715 . 213. 113. 120鍛mmDmL96)4(85. 7/(20毛坯0自由鍛工藝規(guī)程的制定 3. 擬定鍛造工序擬定鍛造工序 軸類鍛件的鍛造工序主要拔長(zhǎng)、壓肩和精整工序。自由鍛變形工序?yàn)椋合铝?