錘上模鍛說明書

目錄任務(wù)書 1TOC\o"1-3"\h\z1零件分析及工藝方案確定 21.1零件分析 21.2工藝方案確實定 22錘上模鍛件設(shè)計 32.1選擇分模面 32.2確定模鍛件加工余量及公差 32.3確定鍛件模鍛斜度 42.4確定鍛件圓角半徑 42.5確定鍛件沖孔連皮 52.6確定模鍛件技術(shù)要求 52.7繪制鍛件圖及計算鍛件基本數(shù)據(jù) 53錘上模鍛工藝設(shè)計 53.1確定模鍛錘噸位 53.1.1經(jīng)驗—理論公式 53.1.2經(jīng)驗公式 63.2選擇飛邊槽 63.3繪制計算毛坯圖 73.4計算繁重系數(shù)，選擇制坯工步 83.5確定坯料尺寸 93.5.1依照公式拔長加滾擠聯(lián)合制坯 93.5.2坯料長度 94鍛前加熱鍛后冷卻及熱處理要求確實定 94.1確定加熱方式，及鑄造溫度范圍 94.2確定加熱時間 94.3確定冷卻方式及規(guī)范 104.4確定鍛后熱處理方式及要求 105錘用鍛模設(shè)計 105.1終鍛形槽設(shè)計 105.1.1熱鍛件圖設(shè)計 105.1.2鉗口 105.2.2坎長c值得確實定 125.2.3型槽寬度B值確實定 125.3滾擠型槽尺寸確實定 135.4鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計 136確定模具材料及熱處理要求 147模鍛工藝流程確定 148參考文件 15鍛模課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)材料成型及控制工程學(xué)生姓名學(xué)號設(shè)計題目搖臂設(shè)計要求：錘鍛模裝配圖一張。設(shè)計要求：錘鍛模裝配圖一張。冷鍛件圖一張。模鍛工藝卡片一張。設(shè)計說明書一份。全部圖形用AutoCAD軟件輸出、任務(wù)書用Word輸出。設(shè)計批量：大批量。設(shè)計精度：普通級。供選設(shè)備：模鍛錘。設(shè)計原圖：搖臂進度安排：天數(shù)設(shè)計內(nèi)容1零件分析1模鍛件設(shè)計1鍛件圖繪制1模鍛工藝設(shè)計1鍛模設(shè)計2繪制鍛模裝配圖1整理說明書、繪制工藝卡2答辯指導(dǎo)老師（簽字）：年月日學(xué)院院長（簽字）：年月日

1零件分析及工藝方案確定1.1零件分析對零件整體形狀尺寸，表面粗糙度進行分析，此零件材料為45號鋼，材料性能穩(wěn)定。1.2工藝方案確實定依照上述分析，結(jié)合生產(chǎn)批量要求，生產(chǎn)設(shè)備，制模能力等進行全方面分析，初步確定出模鍛設(shè)計步驟：1.選取設(shè)備類型：模鍛錘；2.采取模鍛形式：開始模鍛：3.確定變形工步。2錘上模鍛件設(shè)計2.1選擇分模面確定分模面位置最基本標(biāo)準(zhǔn)是確保鍛件形狀盡可能與零件形狀相同。使鍛件輕易從鍛模型槽中取出，所以鍛件側(cè)表面不得有內(nèi)凹形狀，而且使模膛寬度大而深度小。鍛件分模位置應(yīng)選在具備最大水平投影尺寸位置上。應(yīng)使飛邊能切除潔凈，不至產(chǎn)生飛刺。對金屬流線有要求鍛件，應(yīng)確保鍛件有最好纖維分布。因為此制件是頭部較大長軸類鍛件，不宜直線分模，為確保尖角處能充滿，應(yīng)以折線分模，其詳細(xì)分模位置見下列圖[2]。2.2確定模鍛件加工余量及公差初步確定鍛件重量及尺寸：估算鍛件質(zhì)量為3.82KG。鍛件為45號鋼。材質(zhì)系數(shù)為M1。計算鍛件外包容體質(zhì)量=[64×60×（260+57.5+30）]×7.85≈10.48㎏；所以依照公式=3.82/10.48≈0.364。查資料[1]得鍛件形狀復(fù)雜在0.32～0.63之間，形狀復(fù)雜程度為通常，級別為Ⅱ級.初查表GB12362-鍛件水平方向余量：2～2.5mm高度方向余量2～2.5mm內(nèi)孔余量：2.5mm。全部取2.5mm。 依照鍛件形狀計算鍛件體積：V=3318.3072×34-1134.11×34＋10386.89×36-4596.35×36+52.5×（260-57.5-30）×25=457153.39mm3鍛件質(zhì)量:=7.9×103×457153.39=3.61kg.2.計算鍛件形狀復(fù)雜系數(shù):[1](2.1)─鍛件外包容體質(zhì)量；─鍛件質(zhì)量；計算鍛件外包容體質(zhì)量=[64×60×（260+57.5+30）]×7.9≈10.48㎏；所以依照公式=3.6/10.48≈0.343。查資料[1]得鍛件形狀復(fù)雜在0.32～0.63之間，形狀復(fù)雜程度為通常，級別為Ⅱ級。3.選擇鍛件材質(zhì)系數(shù)M：查資料[2]材質(zhì)系數(shù)分為2級，M1為最高含碳量小于0.65％碳鋼或合金元素總含量小于30％合金綱，此鍛件材料為45號鋼，所以材質(zhì)系數(shù)為M1級。鍛件機械加工余量確實定與鍛件形狀復(fù)雜程度、成品零件精度要求、鍛件材質(zhì)、模鍛設(shè)備、工藝條件、熱處理變形量、校正難易程度、機械加工工序設(shè)計等許多原因關(guān)于，不能籠統(tǒng)說多大余量最適合。機械加工余量也并不是越小越好，為了將鍛件脫碳層和表面細(xì)小裂紋去掉，留有一定加工余量是有必要。模鍛件公差代表模鍛件要求達成精度。就尺寸而言，是鍛件工程尺寸允許偏差值。對公稱尺寸所允許增大值叫做正公差，對公稱尺寸允許減小值叫做負(fù)偏差。鋼質(zhì)模鍛件公差在GB/T12362—1990中已經(jīng)有要求。主要公差項目有：長度、寬度、高度公差；錯差；殘留飛邊公差；厚度公差；表面缺點；直線度；平面度公差；中心距公差等。由上考慮鍛件精度等要求查表GB12362-確定鍛件鍛件機械加工余量與公差，在在水平方向單邊余量為2.5mm，高度方向鍛件單邊余量為2.5mm，鍛件內(nèi)徑單邊余量為2.5mm.水平方向鍛件公差為-3.2+2.1-1.1在高度方向鍛件公差為-2.2+1.5-0.7；鍛件內(nèi)徑公差為-2.2+1.5-0.7。[1]2.3確定鍛件模鍛斜度為便于模鍛件從型槽中取出，必須將型槽壁做成一定斜度，稱為模鍛斜度或出模角。為了使鍛件輕易從模膛中取出，通常鍛件都有脫模斜度或脫模角,它分為外斜度和內(nèi)斜度，經(jīng)常內(nèi)斜度比外斜度大2~3度。查關(guān)于手冊確定型槽外斜度為7°，內(nèi)斜度為10°。2.4確定鍛件圓角半徑鍛件上圓角可使金屬輕易充滿模膛，起模方便和延長模具使用壽命。圓角半徑太小會使鍛模在熱處理或使用中產(chǎn)生裂紋或壓塌變形，在鍛件上也輕易產(chǎn)生折紋。同時為了加工方便同一鍛件圓角選取要與銑刀相配。為了使金屬易于流動和充滿型槽，提升鍛件質(zhì)量并延長鍛模壽命，模鍛件上全部轉(zhuǎn)接出都用圓弧連接。r=余量+零件對應(yīng)處圓角半徑或倒角鍛件上內(nèi)圓角半徑R應(yīng)比外圓角半徑r大，通常取R=（2～3）r所以外圓角半徑r為3mm，內(nèi)圓角半徑為R=（2～3）r，所以內(nèi)圓角半徑為6mm.2.5確定鍛件沖孔連皮模鍛不能鍛出透孔，只能鍛出盲孔而在分模面處留有連皮，在隨即沖孔工序中在將其沖掉。因為沖小孔會使沖頭部分極易壓塌受損，所以零件上直徑小于25mm孔不能鍛出。沖孔連皮有三種：平底、斜底、帶倉連皮。模鍛不能直接鍛出透孔，所以在設(shè)計熱鍛件圖時必須在孔內(nèi)保留一層連皮，然后在切邊壓力機上切除掉?？紤]到加工及經(jīng)濟效益影響，采取平底連皮，其詳細(xì)形狀尺寸見圖2-2[3]。連皮厚度S=0.45√(d-0.25h-5)+0.6√h(mm)=7.16mm式中：d鍛件內(nèi)孔直徑；鍛件內(nèi)孔深度h=41mm.連皮上圓角半徑R1，因鍛模成形過程中金屬流動激烈，應(yīng)比同尺寸壓凹件內(nèi)圓角半徑R大一些，可按R1=R+0.1h+2（mm）2.6確定模鍛件技術(shù)要求1.未注明模鍛斜度為7°，內(nèi)斜度為10°；2.未注明圓角半徑為R3；3.允許殘留量和殘留飛邊錯移量為1.2mm；4.允許表面缺點深度為：5.鍛后熱處理方法及硬度要求：調(diào)質(zhì)6.表面清理方法：為便于檢驗淬火裂紋，采取酸洗；2.7繪制鍛件圖及計算鍛件基本數(shù)據(jù)冷熱鍛件圖見鍛件圖畫法。利用CAD求出鍛件基本數(shù)據(jù)以下：鍛件在平面上投影面積為19021.mm2;鍛件周圍長度為792.15mm；鍛件體積=457153.39mm3；鍛件長度為347.5mm;3錘上模鍛工藝設(shè)計3.1確定模鍛錘噸位3.1.1經(jīng)驗—理論公式1.依照鍛件折算直徑和終鍛溫度下強度極限確定[3](1)依照推倒，鍛件單位流動壓力計算；(3.1.1)(2)鍛件體積由下式確定：；(3.1.2)此處省略NNNNNNNN字需要完整版請聯(lián)絡(luò)QQ九九八七二一八四。鉗口夾鉗口尺寸主要依據(jù)夾鉗料頭直徑而定。應(yīng)確保夾料鉗子能被自由操作，在調(diào)頭鑄造時能預(yù)防下鍛件相鄰端部。有表查得鉗口尺寸值：鉗口寬度B=100mmh=50mmmm鉗口長度值可按模膛排布而定。鉗口頸尺寸確實定：選取其參數(shù)值尺寸：鉗口頸高度a和寬度b分別為：2.5mm和8mm鉗口頸尺寸：L0.5S0其中S0－模壁最小厚度。終鍛型槽是按熱鍛件圖加工和檢驗，搖臂材料為45鋼，考慮收縮率為1.5%，各尺寸等百分比放大即為熱鍛件圖（見下列圖熱鍛件圖）熱鍛件圖5.2拔長型槽尺寸確實定拔長型槽主要作用是使批表局部截面積減小，長度增加，還兼有去除氧化皮作用，拔長型槽位置在模塊邊緣，有坎部，倉部和鉗口三部分組成。選擇開式拔長型槽，其拔長平臺截面呈矩形，邊緣敞開，如圖所表示拔長型槽這種結(jié)構(gòu)形式簡單，制造方便。拔長型槽是以毛坯為依據(jù)進行設(shè)計，主要確定拔長坎高度a，寬度B，拔長坎長度c等尺寸。[4]5.2.1坎高a因其拔長后還須要滾擠制坯，坎高a應(yīng)按計算毛坯桿部平均截面積來確定坎高：－計算毛坯桿部體積－計算毛坯桿部長度－系數(shù)，與計算毛坯桿部長度關(guān)于，這里【3】5.2.2坎長c值得確實定拔長臺有適當(dāng)長度c，太短會影響坯料表面質(zhì)量，不光滑，太長又會影響拔長久有效率，依照生產(chǎn)經(jīng)驗確定以下拔長坎長度：=1.5×70=105mm －毛坯直徑；k3－系數(shù)，和待拔長部分長度L坯與毛坯直徑d坯只比關(guān)于，k3=1.3[3]5.2.3型槽寬度B值確實定直排時：B=k4d坯+（10～20）=1.35×70+15=109.5mmD坯/mm小于4040~80大于80K41.51.351.2倉部深度e=2a=2×34=58mm型槽長度L=L拔+5=229.8+5=234.8mmR=0.25c=26.25mm，R1=2.5c=262.5mm5.3滾擠型槽確實定滾擠型槽設(shè)計：采取閉式滾擠。型槽高度，計算結(jié)果列于表中，按截面高度繪制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。[5]毛刺槽尺寸確實定，依照鍛模設(shè)計手冊，選取毛刺槽尺寸以下：表5-1毛刺槽尺寸參數(shù)a(mm)C(mm)b(mm)R3R4數(shù)值62540106夾鉗口尺寸確實定：(5.2.1)(5.2.2)(5.2.3)型槽長度等于計算毛坯圖長度。5.4型槽排列方式及鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）型槽布置方式：模鍛此搖臂2t模鍛錘機組，加熱爐在錘右方，故拔長型槽布置在右邊，滾擠型槽布置在鍛模左邊，拔長型槽、滾擠型槽應(yīng)以終鍛型槽為中心左右對稱排布，并盡可能使型槽中心與打擊中心重合。（2）模塊尺寸選擇：①承擊面：查教材表4-29得，2噸錘最小承擊面為500cm2,承擊面積為模塊在分模平面上面積減去各型槽，毛邊槽，鎖扣和鉗口所占面積。經(jīng)計算符合要求。②模塊尺寸規(guī)格：模塊高度依照型槽最大深度和鍛錘最小閉合高度確定。這是因為上下模塊最小閉合高度應(yīng)大于鍛錘允許最小閉合高度，由教材表4-34查得2t鍛錘最小閉合高度為400mm?？紤]到鍛模翻修需要，鍛?？偢叨菻模=（1.35～1.45）Hmin=580mm；模塊長度L=560mm；模塊寬度B=500mm。（3）燕尾槽、鍵槽和起重孔等尺寸按標(biāo)準(zhǔn)選取，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表5-2。表5-2錘鍛模燕尾b/mmh/mmb1/mmd×S(mm×mm)30065.57530×60燕尾槽、其重孔等尺寸按標(biāo)準(zhǔn)選取，詳細(xì)見裝配圖。鎖扣設(shè)計：（依照關(guān)于手冊按標(biāo)準(zhǔn)選取）鎖扣高度h=鍛件分模面落差高度=21mm鎖扣厚度鎖扣斜度鎖扣間隙鎖扣非導(dǎo)向側(cè)面間隙鎖扣沿分模面非打擊面上間隙鎖扣內(nèi)圓角鎖扣外圓角[3]6.確定模具材料及熱處理要求鍛模是生產(chǎn)模鍛件必要工具，它工作材料惡劣，不但承受很大沖擊載荷，而且在