傳動軸的鍛造

第第-#-頁共15頁華北科技學院課程設(shè)計任務(wù)書題目：傳動車由的鍛造 系別： 機電工程系 專業(yè)：材料成型與控制工程 班級： 學號： 姓名： 指導教師： 審核日期： 目錄TOC\o"1-5"\h\z前言 1第一部分對零件進行工藝分 2零件圖 3選擇加工方法 4確定成形方法 5零件的質(zhì)量要求 6第二部分鍛件的結(jié)構(gòu)工藝分析 7第三部分鍛件圖的繪制 8第四部分確定毛坯的重量和尺寸 11計算坯料質(zhì)量 11坯料尺寸的確定 11第五部分確定變形工序 12第六部分確定鍛造設(shè)備 12第七部分確定鍛造溫度范圍 12第八部分確定鍛后工序： 128.1提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗要求 12工藝卡片 12設(shè)計總結(jié) 13、八■ 、-前言鍛造是金屬加工的主要方法和手段之一，在國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位，是裝備制造業(yè)，特別是機械、汽車行業(yè)，以及軍工、航空航天工業(yè)中不可或缺的主要加工工藝。隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深化，特別是作為支柱產(chǎn)業(yè)的汽車制造業(yè)的大發(fā)展， 為我國鍛造業(yè)營造了良好的機會。本次設(shè)計是根據(jù)《中級鍛造工技術(shù)》、《金屬塑性成形及模具設(shè)計》等相關(guān)教材，并查詢相關(guān)國標表格，引用相關(guān)數(shù)據(jù)。本次設(shè)計主要采用了模鍛。由于本人水平有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤和不合理之處，望老師在評閱時加以指正。第一部分對零件進行工藝分析1.1零件圖圖1零件圖圖1零件圖1.2選擇加工方法自由鍛：所用工具簡單，并具有很強的通用性，生產(chǎn)準備周期短,但鍛件精度低，無法精確控制變形的方法，加工余量大，勞動強度大,生產(chǎn)率低，適合單件、小批量生產(chǎn)。模鍛：生產(chǎn)效率高，適合鍛造形狀復雜的鍛件，尺寸精度高，表面質(zhì)量好，加工余量小，比省金屬材料，操作簡單，勞動強度低，適合大批量生產(chǎn)150kg以下的小型鍛件。綜合分析零件特點與自由鍛和模鍛的優(yōu)缺點，以及此零件外形結(jié)構(gòu)單一無復雜加工面，且為批量生產(chǎn)，精度要求較高，所以選擇其加工方法為模鍛。1.3確定成形方法因為此零件所選用的材料為45#鋼，塑性好，有一定的強度，經(jīng)熱處理后有良好的綜合機械性能，所以確定此鍛件的成形方法為：下料加熱、拔長、預(yù)鍛、終鍛。1.4零件的質(zhì)量要求零件部分表面的粗糙度要求為1.6mm0.4mm3.2mm其余表面均為6.3mm鍛件余量的大小與零件的材料、形狀、尺寸、批量大小、生產(chǎn)實際條件等因素有關(guān)。該零件為小型鍛件，則加工余量一般為 1~5mm模鍛件是在鍛模模膛內(nèi)形成的，因此其尺寸較精確，加工余量，公差和敷料均比自由鍛小得多。一般單邊余量為1~5毫米，公差為0.4~3.5毫米。第二部分鍛件的結(jié)構(gòu)工藝分析此零件外形比較簡單、結(jié)構(gòu)單一，但有一復雜加工面，最大尺寸為176mm尺寸小，質(zhì)量輕，且生產(chǎn)效率高，比省金屬材料，操作簡單，勞動強度低，適合大批量生產(chǎn)，所以適合選用模鍛。確定分模位置確定分模面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。使鍛件容易從鍛模型槽中取出，因此鍛件的側(cè)表面不得有內(nèi)凹的形狀，并且使模膛的寬度大而深度小。鍛件分模位置應(yīng)選在具有最大水平投影尺寸的位置上。應(yīng)使飛邊能切除干凈，不至產(chǎn)生飛刺。對金屬流線有要求的鍛件，應(yīng)保證鍛件有最好的纖維分布。根據(jù)連接頭零件形狀，采用上下對稱的直線分型模第三部分鍛件圖的繪制圖2鍛件圖第四部分確定毛坯的重量和尺寸4.1計算坯料質(zhì)量V鍛二二/4(352*10+502*10+452*110+402*40+302*40)=0.311dm3查表的45號鋼密度為7.8kg/dm3G 鍛=0.311*7.8=2.4239kg工件需加熱三次故火耗系數(shù)為2k1采用室式煤爐加熱k1=0.04G 損=2k1*G鍛=0.1944） 切頭損耗G 切=1.5Di3=0.38755） 坯料總質(zhì)量G 坯=6鍛+0損+G切G坯=2.942kg取坯料總質(zhì)量為3kg4.2坯料尺寸的確定坯料尺寸要根據(jù)鍛件形狀和采用的基本變形工序計算，如盤類鍛件采用鐓粗制坯，坯料截面積應(yīng)符合鐓粗規(guī)則，其高徑比一般取1.8至2.2;軸類鍛件可用鍛件的拼合平均截面積乘以1.05至1.2得出坯料截面積。有了截面尺寸，再根據(jù)體積不變原則得出坯料長度。體積V坯=GW=O.38dm5D計三JyDnax=83.66又D計三0.833V坯=21.57883.667>21.578查表坯料的直徑D=90mm坯料的長度L=110mm可取棒料90*110第五部分確定變形工序拔長滾擠預(yù)鍛終鍛主要包括拔長、滾擠、預(yù)鍛和終鍛。拔長，其作用是減小坯料的某部分的橫截面積，以增加其長度。滾擠，用來減小坯料某部分的截面積，以增大另一部分的橫截面積，從而使金屬坯料能夠按照模鍛件的形狀來分布。預(yù)鍛，近一步分配金屬，使之更接近終鍛形狀和尺寸，以便終鍛時充滿終鍛模膛。終鍛，得到所需的形狀和尺寸的鍛件。切邊，得到所需的形狀和尺寸的鍛件。第六部分確定鍛造設(shè)備由于所鍛件質(zhì)量'尺寸較小，精度較高。所以選用3000kN螺旋壓力機切邊采用1600kN切邊壓力機第七部分確定鍛造溫度范圍查《材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4知，鍛造溫度范圍應(yīng)盡量選寬一些，以減少鍛造火次，提高生產(chǎn)率，又該件材料為45#鋼，故選則始鍛溫度為1200°C,終鍛溫度為800°Co確定加熱時間加熱時間是坯料裝爐后從開始加熱到出爐所需的時間,包括加熱個階段的升溫時間和保溫時間。在半連續(xù)爐中加熱，加熱時間可按下式計算：=「D=0.134.8=0.624h=37.44min式中 D-坯料直徑或厚度（cm）:——鋼化學成分影響系數(shù)，取0.13 （h/cm）;第八部分確定鍛后工序坯料在鍛模內(nèi)制成模鍛后，還需經(jīng)過一系列修整工序，以保證和提高鍛件質(zhì)量。鍛后修整工序包括以下內(nèi)容：切邊與沖孔；校正；清理；精壓8.1提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗要求技術(shù)條件：1） 材質(zhì)為45；2） 鍛后等溫處理；3） 粗加工后調(diào)質(zhì)，硬度為196-269HBS檢驗要求：1） 生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢驗；2） 鍛件成品檢驗

工藝卡片鍛件名稱傳動軸類型模鍛材料45號鋼設(shè)備3000kN螺旋壓力機加熱次數(shù)3次鍛造溫度范圍坯料尺寸/mm$90x110坯料質(zhì)量3kg序號工序名稱工序簡圖使用模具/、操作工藝1拔長2滾擠)113預(yù)鍛4終鍛5精鍛6切邊設(shè)計總結(jié)在課程設(shè)計即將結(jié)束之即，我感覺收獲很大，同時應(yīng)證了老師所說的那種成就感。通過這次的鍛造課程設(shè)計，不僅僅順利設(shè)計完成了一個傳動軸，而同時在設(shè)計過程中，熟練并綜合的應(yīng)用了本學期及以前所學到的相關(guān)知識，并逐步提高自己的知識范疇、理論水平、理解能力、構(gòu)思能力，加強自身發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力以及提高自己的獨立操作能力。本次設(shè)計的重點就在于分析鍛件成形過程及其質(zhì)量影響基礎(chǔ)上，介紹確定坯料的質(zhì)量和尺寸、制定變形工藝過程及選用工具、確定設(shè)備噸位、選擇鍛造溫度范圍、提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗要求、填寫工藝規(guī)程卡片，并對其中的一些注意事項加了詳細介紹。由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教，我十分樂意接受你們的批評與指正。參考文獻【1】 中級鍛造工技術(shù)/機械工業(yè)職業(yè)技能鑒定指導中心編.北京：機械工業(yè)出版社，1999.8【2】 成大先主編.機械設(shè)計