锻造工艺模具（CAD/CAE）分析与设计 姓名：李洋李静涛赵艳峰 课程名称：拉杆接头模锻设计 指导教师：马瑞 班级：07级锻压一班 2010年11月
拉杆接头模锻设计 李洋李静涛赵艳峰 （燕山大学机械工程学院） 摘要：本次项目是通过锤上模锻成形生产制动器杠杆，锤上模锻主要用于锻件的大批量生产，是锻造生产中最基本的锻造方法。 主要设计步骤有制定锻件图；计算主要参数；确定设备吨位；作热锻件图，确定终锻模膛；确定飞边槽的形式和尺寸；计算毛坯图；选择制坯工步；确定坯料尺寸；设计滚压模膛；设计终锻模膛；绘制锻模图等。 前言：通过这次课程设计，我们掌握了基本的模锻设计理论，积累了一些设计经验，为以后的工作学习奠定了基础。 1.锻件图设计 锻件图是根据零件产品图制定的，在锻件图中要规定：锻件的几何形状、尺寸；锻件公差和机械加工余量；锻件的材质及热处理要求以及其他技术条件等内容 1.1 分模位置。 为便于锻件脱模，选拨杆锻件的最大投影面为分模面。 1.2 锻件质量 锻件质量为2Kg,拨杆材料为45钢，即材质系数为M1 1.3 拔杆体积 拔杆体积为2.68*106mm3 密度：7.85*10-6K g/ mm3 1.4 锻件复杂系数 S=Vd/Vb=2000/(7.46×18.73×5.9×7.85)=0.309，为3级复杂系数S3 1.5 公差和余量 查《锻压手册》表3-1-3[GB12362-1990]【普通级】 长度公差为2.2（+1.5 -0.7），高度公差为1.6（+1.1 -0.5），宽度公差为1.6（+1.1 -0.5）错差公差0.5mm 残留边公差0.7mm 1.6 机械加工余量 余量的确定和锻件形状的复杂程度，成品零件的精度要求，锻件的材质，模锻设备，工艺条件等很多因素有关，为了将锻件的脱碳层和表面的细小裂纹去掉，留有一定的加工余量是必要的该零件的表面粗糙度为∨3（25-100um）查《锻压手册》表3-1-1[GB12362-1990]锻件内外表面的加工余量查得厚度方向1.5-2.0mm 水平方向1.5-2.0mm 取2mm 1.7 模锻斜度 为了使锻件容易从模膛中取出，一般锻件均有模锻斜度，附加的模锻斜度会增加金属的损耗和机械加工余量，因此在保证锻件出模的前提下，应选用较小的模锻斜度，拔模斜度应按锻件各部分高度和宽度之比值H/B和长度和宽度之比值L/B确定,根据上述原则，该锻件未标注斜率为7°。
目录 1 零件分析及工艺方案确定 (2) 1.1 零件分析 (2) 1.2 工艺方案的确定 (2) 2 锤上模锻件设计 (3) 2.1 选择分模面 (3) 2.2 确定模锻件加工余量及公差 (3) 2.3 确定锻件模锻斜度 (4) 2.4 确定锻件圆角半径 (5) 2.5 确定锻件冲孔连皮 (5) 2.6 确定模锻件的技术要求 (6) 2.7 绘制锻件图及计算锻件基本数据 (6) 3 锤上模锻工艺设计 (7) 3.1 确定模锻锤的吨位 (7) 3.1.1 经验—理论公式 (7) 3.1.2 选择飞边槽 (7) 3.2 确定坯料尺寸 (8) 3.2.1 根据公式镦粗制坯 (8) 3.2.2 确定坯料长度 (8) 4 锻前加热锻后冷却及热处理要求的确定 (9) 4.1 确定加热方式，及锻造温度范围 (9) 4.2 确定加热时间 (9) 4.3 确定冷却方式及规范 (9) 4.4 确定锻后热处理方式及要求 (10) 5 锤用锻模设计 (10) 5.1 终锻形槽设计 (10) 5.1.1 热锻件图的设计 (10) 5.2制坯型槽的设计 (10) 5.3锻模结构尺寸的确定 (11) 5.3.1 锁扣的设计 (12) 6. 确定模具材料及热处理的要求 (13) 1零件分析及工艺方案确定 1.1 零件分析 对零件的整体形状尺寸，表面粗糙度进行分析，此零件的材料为45号钢，为优质
碳素钢，始锻温度为1200度，终锻温度为800度，在锻造过程中材料性能稳定。
1.2 工艺方案的确定 根据上述分析，结合生产批量要求，生产设备，制模能力等进行全面分析，初步确定出模锻设计步骤： （1）选用设备类型：模锻锤。 （2）采用模锻形式：开始模锻。 （3）确定变形工步: 镦粗、终锻。 2 锤上模锻件设计 2.1 选择分模面 模锻件在可分的型腔中成型，组成各模具型腔的各模块的分合面成为分模面，分模面与锻件表面的交线称为分模线。确定分模面位置最基本的原则是保证锻件形状尽可能与零件形状相同。使锻件容易从锻模型槽中取出，因此锻件的侧表面不得有内凹的形状，并且使模膛的宽度大而深度小。锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上。应使飞边能切除干净，不至产生飞刺。对金属流线有要求的锻件，应保证锻件有最好的纤维分布。
复杂弯轴类锻件辊锻-摩擦压力机模锻复合锻造工艺 一、前言 复杂弯轴类锻件的最佳成形法一直是锻造行业致力研究的问题，前些年我国轻轿车生产数量不大，没有形成规模经营，故轻轿车复杂弯轴锻件的生产主要以传统的锤上模锻工艺进行小批量生产，有的厂家甚至采用自由锻—胎模锻工艺，需几火次才能锻成。近年来，我国轻轿车生产迅速发展，生产批量越来越大，整机制造水平越来越高，对复杂弯轴类锻件而言，不仅形状复杂，而且锻件尺寸精度，表面质量等方面的要求也更加严格，故探索轻轿车复杂弯轴类锻件的合理锻造方法，显得尤为重要。根据一汽轻轿车生产实际需求，在试验研究的基础上，我们采用了辊锻制坯—摩擦压力机模锻复合工艺替代传统的锤上模锻，生产了轻型车左转向节臂，奥迪轿车左、右下控制臂等五种复杂弯轴类锻件，其锻件技术水平达到了轻型车、奥迪轿车原图纸设计要求，各项技术经济指标均达到了预期目标。 二、工艺分析与方案确定 轻轿车复杂弯轴类锻件，其特点是轴线呈空间曲线形，多向弯曲，截面差与落差大，外形复杂，锻造成形与模具加工难度较大。以左转向节臂（图1）为例，按传统的锤上模锻工艺，一般要采用拨长—滚压—弯曲—锻造等工步。其突出缺点是锻件精度较差，工作时震动噪音大，材料消耗与能耗大，劳动条件差。如采用较先进的热模锻压力机成形法，虽然工人劳动条件好，生产率及锻件尺寸精度较高，也便于实现机械化和自动化，但其突出缺点是制造成本高，不便于拔长、滚压等制坯工步，需配其它辅助设备制坯。 图1 针对现有锻造工艺的诸多问题及复杂弯轴类锻件自身的技术特点，我们确定了辊锻——摩擦压力机模锻复合锻造工艺的方案，其工艺流程为：下料→中频感应加
连杆的模锻工艺及模具设计 任务书 1．课题意义及目标 意义:通过本课题的研究,培养学生综合运用所学知识的能力及用基本知识和专业知识解决生产中实际问题的能力,培养学生探索未知开拓创新的科学精神以及从事工程实践的基本能力。 目的:根据开式模锻成形理论和连杆零件图的要求,结合连杆锻造的技术和特点，对连杆锻造工艺进行具体分析,确定合理的连杆模锻工艺。以所学专业为基础,以实用为目的,通过对连杆锻造工艺的分析及相关参数计算,进行模具设计。 2．主要任务 1）、完成开题报告 2）、零件图和模具装配图 3）、设计说明书一本 4）、电子资料一份 3．主要参考资料 [1]崔柏伟.发动机连杆模锻工艺及模具[J].机械工程师,2007,12:87-88 . [2]张昌明.铝合金连杆模锻工艺研究[J].机械设计与制造,2008,11:105-106. [3]刘昱虹.大型连杆锻造成形工艺分析[J].锻压机械,2000,35,04:25-26 [4]陈晓华.典型零件模具图册[M].机械工业出版社,2006. 审核人：年月日
连杆的模锻工艺及模具设计 摘要：本次毕业设计主要是对给定的连杆进行分析，然后进行锻件图的设计，确定锻锤吨位，然后选择模锻工步，再计算毛坯，确定坯料的尺寸，设计拔长模膛和滚压模膛，设计终锻模膛和预锻模膛，还需要设计锁扣、燕尾、键槽等。本设计还涉及PROE、CAD软件，还有绘制表格，生成曲线图。最后绘制了零件图和模具装配图。通过这次设计，让我巩固了我大学所学的知识，受益良多。 关键词：连杆，模膛 Abstract:The graduation project is mainly on a given link is analyzed and then design forging figure, and then select the forging step, and then calculate the blank determine the blank size, design stretching grooves and rolling grooves,determine the tonnage hammer,design the final forging die bore and blockers bore, also I need to design lock, dovetail, keyway and so on. This design also involves PROE, CAD software, and draw tables, generate graphs. Finally, draw spares and mold assembly drawing. Through this design, let me consolidate my knowledge of the university,and I benefited a lot. Keywords: link, bore
以GB5786-M8六角头螺栓为例来说明...冷镦锻工艺是一种少无切削金属压力加工工艺。它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。 冷镦锻工艺的特点： 1．冷镦然是在常温条件进行的。冷镦锻可使金属零件的机械性能得到改善。 2．冷镦锻工艺可以提高材料利率。它是以塑性变形为基础的压力加工方法，可实现少切削或者无切削加工。一般材料利用率都在85%以上，最高可达99%以上。 3．可提高生产效率。金属产品变形的时间和过程都比较短，特别是在多工位成形机上加工零件，可大大提高生产率。 4．冷镦锻工艺能提高产品表面粗糙度、保证产品精度。 二、冷镦锻工艺对原材料的要求 1．原材料的化学成份及机械性能应符合相关标准。 2．原材料必须进行球化退火处理，其材料金相组织为球状珠光体4-6级。 3．原材料的硬度，为了尽可能减少材料的开裂倾向，提高模具使用寿命还要求冷拔料有尽可能低的硬度，以提高塑性。一般要求原材料的硬度在HB110~170（HRB62-88）。 4．冷拔料的尽寸精度一般应根据产品的具体要求及工艺情况而定，一般来说，对于缩径和强缩尺寸精度要求低一些。 5．冷拔料的表面质量要求有润滑薄膜呈无光泽的暗色，同时表面不得有划痕、折叠、裂纹、拉毛、锈蚀、氧化皮及凹坑麻点等缺陷。 6．要求冷拔料半径方向脱碳层总厚度不超过原材料直径的1-1.5%(具体情况随各制造厂家的要求而定）。 7．为了保证冷成形时的切断质量，要求冷拔料具有表面较硬，而心部较软的状态。 8．冷拔料应进行冷顶锻试验，同时要求材料对冷作硬化的敏感性越低越好，以减少变形过程中，由于冷作硬化使变形抗力增加。 三、紧固件加工工艺简述 紧固件主要分两大粪：一类是螺纹类紧固件；另一类是非螺纹类紧固件或联接件。这里仅针对螺纹类紧固件进行简述。 1. 螺纹类紧固件加工流程一般都是由剪断、冷镦、或者冷挤压、切削、螺纹加工、热处理、表面处理等生产工序组成的。 材料改制工艺流程一般为： 酸洗→拉丝→退火→磷化皂化→拉丝→(球化磷化) 螺纹类紧固件冷加工艺流程订要有以下几种情况: 8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→搓螺纹→清洗→表面处理→包装 8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→切削→热处理→穿垫搓螺纹→清洗→表面处理→包装 8.8-10.9级螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→切削→搓螺纹→热处理→清洗→表面处理→包装 10.9-12.9级螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→热处理→切削→滚螺纹→清洗→无损检测→清洗→表面处理→包装 2. 螺纹类紧固件常用材料
阶梯轴锻造工艺 设计说明书 题目：阶梯轴锻造工艺设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：机设1301 学生：亮学号： 7 指导教师：浩舸 完成日期： 机械工程学院 2016年9月
目录 1.引言 (1) 2.设计方法与步骤 (2) 2.1绘制锻件图 (3) 2.2 确定变形工艺 (3) 2.2.1镦粗 (3) 2.2.2冲孔 (4) 2.2.3扩孔 (4) 2.2.4修整锻件 (4) 2.3 计算坯料质量和尺寸 (4) 2.4选定设备及规 (5) 2.5确定锻造温度及规 (5) 2.6确定冷却方法及规 (5) 3.工艺流程卡 (6) 4.结论 (8) 5.致 (8) 6.参考文献 (8)
1. 引言 锻造的目的是使坯料成形及控制其部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件。轴是现代工业大量使用的零件，本文讨论阶梯轴的自由锻生产。 2. 设计方法与步骤 2.1绘制锻件图 锻件图是根据零件图的基本图样，结合锻造工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。 阶梯轴材料为40Cr，生产批量小，采取自由锻锻造轴坯。 轴上的键槽等部分，采用自由锻方法很难成形这些部位，因此考虑到技术上的可行性和经济性，决定不锻出，并采用附加余块简化锻件外形，以利于锻造。锻造出轴坯后可以进一步进行切削加工，最后成形。 根据零件图的尺寸规格，对照表所列中零件的高度和直径围，可以查出齿环锻件加工余量和公差。由L=203，Φ=46，对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为0∽315mm、最大直径0∽50mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为7±2mm。，然后按查得的公差数值，可绘阶梯轴的锻件图。阶梯轴锻件图见图1。 图1 阶梯轴锻件图 2.2确定变形工艺
连杆的现代锻造方法 2011年03月刊浏览次数：10 连杆的现代锻造方法 Charles Crout，吴金北，AJAX CECO 过去五十年，汽车零部件的制造工艺在不断的改进和提高。今天，对低成本，高强度，高性能和紧公差锻件的需求主导着市场和他的供应商。在锻件的生产过程中，这些对锻件的严格要求就如同对成品的要求一样重要。全世界的锻造公司不断地在寻找更好的生产方法和技术，能够达到汽车零部件购买商的目标和要求。 锻造连杆被看作内燃机质量的标准来使用了数十年，多年以来，不断的更换生产方法。其中包括锻钢的锻锤锻造，锻钢的压力机锻造，粉末锻造金属零件和铸造零件。在汽车工业发展历史早期的数十年，锻锤锻造被认为是最好的锻造方法。然而，在二十世纪中期，由于对质量和公差的要求越来高，对锻造方法必须进行改变，于是生产商开始使用机械压力机来取代锻锤。减少制造成本最有效的方法就是提高材料利用率。对重量和尺寸公差的越来越严格的要求促使粉末锻造连杆法的使用。除了紧公差之外的一个优势就是能够与连杆一起锻造连杆盖，并且能把连杆盖从连杆上打开，然后还可以与一个很好的配合面重新结合在一起，这样能减少制造成本。在二十世纪后期，锻造方法发展成“分开式”锻钢连杆，这也是粉末锻造金属连杆的一个优势。锻钢杆比粉末冶金杆强度高。随着发动机压缩比继续增加，具有较高强度的锻钢连杆就变得比较令人满意，
与粉末锻造连杆相比，这种锻造方法能够达到重量和尺寸公差的严格要求。 这篇论文将描述一种锻造方法，使用一个现代的，程序控制的感应加热系统，一个可编程的程控锻锤，一个辊楔横轧机和一个高效的模具设计方法来满足现代生产的要求。应用这种方法的厂家获得的收益是非常有竞争力。为了保护这些美国公司业主的权益，我们只选择了一个普通的例子来介绍，不能过多地公开他们的身份和他们特有的专利工艺，但能够演示现代锻锤锻造工艺生产高质量锻造连杆的能力。 这篇论文主要描述这种现代的生产工艺和模具设计方法，这种方法是一种非常成功的锻造工艺。按照这种工艺锻造出的连杆锻件。统计结果显示重量公差少于4克，厚度公差小于+/-.05 mm 背景 此锻造零件是一个单重540克，连杆中心线到中心线的距离为129.6mm（如下图所示）。图纸上零件重量名义公差要求为+/- 10 g。总厚度差异允许为+.4/-.2 mm。材料为40Cr. 此工艺包括一个控制比较好的感应加热炉，并在加料端配有红外线温度传感器，一个辊楔横轧机为圆形棒料准备，一个14#模锻锤，一个现代的，可编程的PLC控制的空气驱动锻锤，一套可以一次锻造两个零件的模具，首尾相连，一台切边压力机用于去除多余的飞边和剪曲柄销孔内边。辊楔横轧机和切边压力机是锻造车间普通的技术和传
目录 任务书 (1) 1 零件分析及工艺方案确定 (2) 1.1 零件分析 (2) 1.2 工艺方案的确定 (2) 2 锤上模锻件设计 (3) 2.1 选择分模面 (3) 2.2 确定模锻件加工余量及公差 (3) 2.3 确定锻件模锻斜度 (4) 2.4 确定锻件圆角半径 (4) 2.5 确定锻件冲孔连皮 (5) 2.6 确定模锻件的技术要求 (5) 2.7 绘制锻件图及计算锻件基本数据 (5) 3 锤上模锻工艺设计 (5) 3.1 确定模锻锤的吨位 (5) 3.1.1 经验—理论公式 (5) 3.1.2 经验公式 (6) 3.2 选择飞边槽 (6) 3.3 绘制计算毛坯图 (7) 3.4 计算繁重系数，选择制坯工步 (8) 3.5 确定坯料尺寸 (9) 3.5.1 根据公式拔长加滚挤联合制坯 (9) 3.5.2 坯料长度 (9) 4 锻前加热锻后冷却及热处理要求的确定 (9) 4.1 确定加热方式，及锻造温度范围 (9) 4.2 确定加热时间 (9) 4.3 确定冷却方式及规范 (10) 4.4 确定锻后热处理方式及要求 (10) 5 锤用锻模设计 (10) 5.1 终锻形槽设计 (10) 5.1.1 热锻件图的设计 (10) 5.1.2 钳口 (10) 5.2.2 坎长c值得的确定 (12) 5.2.3 型槽宽度B值的确定 (12) 5.3 滚挤型槽尺寸的确定 (13) 5.4 锻模结构设计 (13) 6 确定模具材料及热处理的要求 (14) 7 模锻工艺流程确定 (14) 8 参考文献 (15)
锻模课程设计任务书 学院材料科学与工程学院专业材料成型及控制工程学生姓名学号 设计题目摇臂 任务要求： 设计批量：大批量。 设计精度：普通级。 供选设备：模锻锤。 设计原图：摇臂 进度安排： 天数设计内容 1零件分析 1模锻件设计 1锻件图绘制 1模锻工艺设计 1锻模设计 2绘制锻模装配图 1整理说明书、绘制工艺卡 2答辩 指导老师（签字）： 年月日 学院院长（签字）： 年月日设计要求： 锤锻模装配图一张。 冷锻件图一张。 模锻工艺卡片一张。 设计说明书一份。 所有图形用AutoCAD软件输出、任务书用 Word输出。
锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种 1.大晶粒 大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降， 2.晶粒不均匀 晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小。产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。 3.冷硬现象 变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化（硬化），从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性。严重的冷硬现象可能引起锻裂。 4.裂纹 裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。 5.龟裂 龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。在锻件成形中受拉应力的表面（例如，未充满的凸出部分或受弯曲的部分）最容易产生这种缺陷。引起龟裂的内因可能是多方面的：①原材料合Cu、Sn等易熔元素过多。②高温长时间加热时，钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面。③燃料含硫量过高，有硫渗人钢料表面， 6.飞边裂纹 飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。飞边裂纹产生的原因可能是：①在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。②镁合金模锻件切边温度过低；铜合金模锻件切边温度过高。 7.分模面裂纹 分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹。原材料非金属夹杂多，模锻时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹。 8.折叠 折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一起而形成的。它可以是由两股（或多股）金属对流汇合而形成；也可以是由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动，两者汇合而形成的；也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成；还可以是部分金属局部变形，被压人另一部分金属内而形成。折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及锻造的实际操作等有关折叠不仅减少了零件的承载面积，而且工作时由于此处的应力集中往往成为疲劳源 9.穿流 穿流是流线分布不当的一种形式。在穿流区，原先成一定角度分布的流线汇合在一起形成穿流，并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊。穿流产生的原因与折叠相似，是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形成的，但穿流部分的金属仍是一整体 穿流使锻件的力学性能降低，尤其当穿流带两侧晶粒相差较悬殊时，性能降低较明显。 10.锻件流线分布不顺 锻件流线分布不顺是指在锻件低倍上发生流线切断、回流、涡流等流线紊乱现象。如果模具设计不当或锻造方法选择不合理，预制毛坯流线紊乱；工人操作不当及模具磨损而使金属产生不均匀流动，都可以使
锻造模具设计 摘要 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车性能不断提高，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，锻造新工艺、省材、节能工艺等技术的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。 本文主要是以轴类锻件的生产，加工工艺等，设计制造了，一些模具，包括，堕轮锻件的镦粗，终锻等后期加工模具。 首先介绍了，模具的一些简单情况，模具的分类，发展现状和趋势等，其次介绍了，零件的工艺性，毛坯的制定，镦粗，终锻模膛的设计，包括飞边槽的设计。 关键词：模具，终锻模膛，飞边槽，钳口，镦粗
An inert wheel forging the design specification Abstract Mold is mechanical manufacturing technology advanced, profoundly important technical equipment，High production efficiency, material with high efficiency and good quality, technology parts good adaptability etc. Characteristics.Widely used in motor vehicles, machinery, aerospace, aviation, light industry, electronics, electric appliances, instruments and other industries.With the rapid development of China's automobile industry,The car's performance to improve, Auto parts of high precision, complicated shape of forging an increasing demand for,Forging new craft, material, energy saving technology province technology development for new type of car parts production is especially important.Our country stamping die in the number no matter, or in quality, technology and ability are already has great development,But with the national economy needs and the advanced world level, compared to a gap still, Some large, sophisticated, complex, the long life of high-grade die every year in the importation of large still, Especially in high-grade car covering mould, at present still mainly rely on imports. The paper is an inert round of forging production, Processing techniques, Design and manufacturing, some mould, including, fall round of forgings upsetting, eventually forging, and trimming punching production processing mould. Firstly introduces, die some simple case, the classification of mould, development situation and trends,Secondly introduces, the technology of parts, blank the formulation, the upsetting, and the design of the chamber forging die,Including flash slots of design, Introduced again, trimming punching the design of the composite film. Key words:Mould,Finally bore, Flash tank,Clamp mouth,Upsetting,Trimming, punching
河北工程大学 毕业设计说明书转向摇臂轴的锻造工艺及模具设计 目录 1. 锻件图的设计 2. 确定锻锤吨位 3. 确定毛边槽形式和尺寸 4. 绘制计算毛坯图 5. 制坯工步选择 6. 确定坯料尺寸 7. 制坯型槽尺寸 8. 锻模型槽设计 9、锻前加热、锻后冷却及热处理要求 10、参考文献
第一章综述 锻造的根本目的是活的所欲形状和尺寸的锻件，同时其性能和组织要符合一定的技术要求。它是在一定的温度条件下，用工具或模具对坯料施加外力，是金属发生塑性流动，从而使坯料发生提及的转移和形状的变化，获得所需要的锻件。 锻件可分为自由锻，模锻和特殊成型方法三大类：自由锻是在锻锤或压力机上使用简单或通用的模具是坯料变形获得所需形状和性能的锻件。它适用于单件或小批量生产。模锻事在锻锤压力机上使用专门的模具是坯料在模膛中成型获得所需形状和尺寸的锻件。它适用于成批或大批量生产，按照变形情况的不同，有区分为开式模锻，闭式模锻，挤压和体积精压等，特殊成形的方法通常用专用设备，使用专门的工具或模具使坯料成形，获得所需的形状和尺寸的锻件，它适用于产品的专业化生产。目前，生产中采用的特殊成型方法有电墩，辊轧，旋转锻造，摆动碾压，多向模锻和超塑性锻造等。 平锻机属于曲柄压力机类设备，所以它具有热模锻压力机模锻的一切特点，如
行程固定，滑块工作速度与位移保持严格的运动学关系，锻件高度方向尺寸稳定性好；震动小，不需要庞大的设备基础；可用组合式、镶块式锻模。 平锻机上模锻的工艺特点 1、平锻机上模锻的优缺点 模锻锤的锤头、热模锻压力机的滑块都是上、下往复运动的，但它们的装模空间高度有限，因此，不能锻造很长的锻件。如果长锻件仅局部镦粗，而其较长的杆部不须变形，则可将棒料水平放置在平锻机上，以局部变形的方式锻出粗大部分。 平锻机有两个工作部分，即主滑块和夹紧滑块。其中，主滑块作水平运动，而夹紧滑块的运动方向随平锻机种类而变。垂直分模平锻机的夹紧滑块作水平运动，水平分模平锻机的夹紧滑块作上、下运动。 装于平锻机主滑块上的模具称为凸模（或冲头），装于夹紧滑块上的模具称为活动凹模，另一半凹模固定在机身上，因此称为固定凹模。所以，平锻模有两个分模面，一个在冲头和凹模之间，另一个在两块凹模之间。 平锻工艺的实质就是用可分的凹模将坯料的一部分夹紧，而用冲头将坯料的另一部分镦粗、成形和冲孔，最后锻出锻件。 在平锻机上不仅能锻出局部粗大的长杆件，而且可以锻出带盲孔的短轴类锻件，还可以对坯料进行卡细、切断、弯曲与压扁等工序，同时还能用管坯模锻。因此，在平锻机上可以模锻形状复杂的锻件。 （1）平锻机上模锻的优点 在平锻机上模锻与其它设备上模锻相比具有以下优点： 1）能锻造热模锻压力机和模锻锤所不能锻造的具有通孔或长杆类锻件。 2）因为大部分采用闭式模锻没有飞边，在凹模中成形的锻件外壁不需要模锻斜度，并能直接锻出通孔，因此能节约大量金属，如图11.1所示。 （a）锤模锻件（b）平锻件 平锻机模锻时节约金属的实例 3）对于形状简单、重量不大的锻件，可用长棒料进行多件模锻，可以节省下料工时和减轻劳动量。 4）平锻机结构刚性好，工作时振动小，滑块行程准确，行程不变，锻件精度高。
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 【关键字】精品 目录 任务书 6 确定模具材料及热处理的要求 (8)
1 零件分析及工艺方案确定 1.1 零件分析 对零件的整体形状尺寸，表面粗糙度进行分析，此零件的材料为45号钢，材料性能稳定。 1.2 工艺方案的确定 根据上述分析，结合生产批量要求，生产设备，制模能力等进行全面分析，初步确定出模锻设计步骤： 1.选用设备类型：模锻锤； 2.采用模锻形式：开始模锻： 3.确定变形工步。 2 锤上模锻件设计 2.1 选择分模面 确定分模面位置最基本的原则是保证锻件形状尽可能与零件形状相同。使锻件容易从锻模型槽中取出，因此锻件的侧表面不得有内凹的形状，并且使模膛的宽度大而深度小。锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上。应使飞边能切除干净，不至产生飞刺。对金属流线有要求的锻件，应保证锻件有最好的纤维分布。 因为此制件是头部较大的长轴类锻件，不宜直线分模，为保证尖角处能充满，应以折线分模，其具体分模位置见下图[2]。 2.2 确定模锻件加工余量及公差 1．初步确定锻件重量及尺寸： 估算锻件质量为3.82KG 。锻件为45号钢。材质系数为M1。 计算锻件外包容体质量b G =[64×60×（260+57.5+30）]×7.85≈10.48㎏；所以根据公式b d G G S / =3.82/10.48≈0.364。查资料[1]得锻件形状复杂在0.32～0.63之间，形
状复杂程度为一般，级别为Ⅱ级. 初查表GB12362-2003 锻件水平方向余量：2～2.5mm 高度方向余量2～2.5mm 内孔余量：2.5mm 。 全部取2.5mm 。 根据锻件形状计算锻件体积： V=3318.3072×34-1134.11×34＋10386.89×36-4596.35×36+52.5×（260-57.5-30）×25=457153.39mm 3 锻件质量: v G d ρ==7.9×103×457153.39=3.61kg. 2.计算锻件的形状复杂系数:b d G G S /=[1] (2.1) b G ─ 锻件外包容体质量；d G ─ 锻件质量； 计算锻件外包容体质量b G =[64×60×（260+57.5+30）]×7.9≈10.48㎏；所以根据公式b d G G S /==3.6/10.48≈0.343。查资料[1]得锻件形状复杂在0.32～0.63之间，形状复杂程度为一般，级别为Ⅱ级。 3.选择锻件材质系数M ： 查资料[2]材质系数分为2级，M1为最高含碳量小于0.65％的碳钢或合金元素总含量小于30％的合金纲，此锻件的材料为45号钢，所以材质系数为M1级。锻件的机械加工余量的确定与锻件形状的复杂程度、成品零件的精度要求、锻件的材质、模锻的设备、工艺条件、热处理的变形量、校正的难易程度、机械加工的工序设计等许多因素有关，不能笼统的说多大的余量最适合。机械加工余量也并不是越小越好，为了将锻件的脱碳层和表面的细小裂纹去掉，留有一定的加工余量是有必要的。 模锻件公差代表模锻件要求达到的精度。就尺寸而言，是锻件工程尺寸允许的偏差值。对公称尺寸所允许的增大值叫做正公差，对公称尺寸允许的减小值叫做负偏差。 钢质模锻件公差在GB/T12362—1990中已有规定。主要的公差项目有：长度、宽度、高度公差；错差；残留飞边公差；厚度公差；表面缺陷；直线度；平面度公差；中心距公差等。 由上考虑锻件精度等要求查表GB12362-2003确定锻件锻件机械加工余量与公差，在在水平方向单边余量为2.5mm ，高度方向锻件的单边余量为2.5mm ，锻件的内径单边余量为2.5mm. 水平方向锻件公差为-3.2+2.1 -1.1在高度方向锻件的公差为-2.2+1.5 -0.7；锻件的内径公差为-2.2+1.5 -0.7。[1] 2.3 确定锻件模锻斜度 为便于模锻件从型槽中取出，必须将型槽壁做成一定的斜度，称为模锻斜度或出模角。为了使锻件容易从模膛中取出，一般锻件均有脱模斜度或脱模角,它分为外斜度和内斜度，常常内斜度比外斜度大2~3 度。 查有关手册确定型槽的外斜度为7°，内斜度为10°。
目录 第一章：工艺过程设计说明书 1.1零件图工艺分析-------------------------------------1 1.1.1零件的工作状态及工作条件----------------------------------1 1.1.2零件结构分析----------------------------------------------1 1.1.3零件技术条件分析------------------------------------------1 1.1.4零件材料及切削加工性--------------------------------------2 1.1.5零件尺寸、标注分析----------------------------------------2 1.1.6为保证热处理及检验说明------------------------------------3 1.1.7理念工艺分析----------------------------------------------3 1.2毛坯的设计-----------------------------------------3 1.2.1毛坯的种类确定--------------------------------------------3 1.2.2毛坯工艺确定----------------------------------------------4 1.2.3毛坯余量及公差--------------------------------------------6 1.3工艺规程设计---------------------------------------6 1.3.1工艺路线制定----------------------------------------------6 1.3.2工序尺寸确定----------------------------------------------7 1.3.3机械夹具、刀量、量具的选择--------------------------------8 第二章：夹具设计 2.1设计方案-------------------------------------------10 2.2总体说明-------------------------------------------10 2.3夹具构造特点及工作原理-----------------------------10 2.3.1定位零件--------------------------------------------------11 2.3.2夹紧结构--------------------------------------------------12 2.3.3对刀装置--------------------------------------------------14 2.4夹具误差分析---------------------------------------15 总结-------------------------------------------------17 参考文献---------------------------------------------18
1、原始数据 如图1，是锻件的零件图 生产条件：在1吨模锻锤上模锻。 材料:45钢。 图1 零件图 2、锻件图的设计计算 （1）确定分模位置 为了便于脱模，如图1选锻件的最大投影面A-A为分模面。（2）确定机械加工余量和公差 1）计算锻件质量m m==836908.125*7.85*0.000001=6.57kg 其中：----材料密度；-----锻件各部分几何形状的体 积之和。 2）计算锻件复杂系数C C =V锻/V外=0.31
C在0.16~0.32范围内，所以复杂系数为S3级。3）分模线形状采用平直分模线。 4）材质系数M 45钢含碳量c%=0.42~0.50%<0.65% M级。 所以材质系数为 1 5）由表2-2、表2-3查得零件加工余量 锻件厚度余量2.0~2.5mm，取2.5mm。 锻件水平方向余量2.0~2.5mm，取2.5mm。 6）根据m、C、M，由表2-4、2-6查公差 锻件尺寸223mm，公差4.0(+2.7 -1.3)； 锻件尺寸53mm，公差2.8(+1.9 -0.9)； 锻件尺寸40mm，公差2.8(+1.9 -0.9)； 厚度尺寸125mm，公差3.6(+2.7 -0.9)； 厚度尺寸55mm，公差3.2（+2.4 -0.8）； 厚度尺寸30mm，公差2.5（+2.0 -0.5）； 错差1.2mm； 残留飞边公差1.2mm； 表面缺陷，不允许超过1.2mm。 （3）确定模锻斜度 取外表面拔模斜度7o。 （4）圆角半径 外圆角半径r=余量+a=2.5+0=2.5mm，取r=3mm。 内圆角半径R=（2~3）r，根据需要，取R=8mm。 综上得，锻件图如下：
目录 1.形状、尺寸 2. 坯料准备 3. 自动锻压机的型号 4. 凹模孔的直径 5. 滚压螺纹坯径尺寸的确定 6. 送料滚轮设计 7. 切料模 8. 送料与切料时常见的缺陷、产生的原因 9. 初镦 10. 终镦冲模 11. 镦锻凹模 12. 减径模 13. 切边 14. 常用模具材料及硬度要求 15. 冷成形工艺对原材料的要求 16. 切边时容易出现的缺陷、产生原因 17. 化学成份对材料冷成形性能的影响 18. SP.360设备参数 19. 台湾设备参数 20. 台湾搓丝机参数 21. 国内搓丝机、滚丝机参数 22. YC－420、YC－530滚丝机参数 23. 磨床参数 24. 单位换算 25. 钻床参数
形状、尺寸： 1.圆角半径――取直径的1/20～1/5。冷锻时圆角过大反而难锻造。 2.镦粗头部和法兰部尺寸――头部或法兰部体积V在2D3（D为坯 料直径）以下时用单击镦锻机，3.5D3以下时可用双击镦锻机加工，而不会产生纵向弯曲。如V为4.7D3必须经三道镦粗工序。这部分的直径D1，（镦粗后直径）对于C<0.2％的碳素钢，不经中间退火能够镦粗到2.5D。超过上述范围必须中间退火。侧面尺寸由于难以控制，公差要尽可能放宽。 3.镦粗部分的形状――头部或头下部的高度比直径大时，侧壁上向 上和向下设置2°左右的锥度，使材料填充良好。球形头部顶上允许设计成小平面。 4.挤压件坯料和挤出部分断面积之比A0/A1，即挤压比R，对S10C、 BSW1的实心、空心正挤压件，如在5～10以下，对反挤压杯形件，如在1.3～4间，能够一次成形。自由挤压件的R如在1.25～ 1.4以下，能经一道工序加工。杯形件反挤压时的冲头压力，当R 约为1.7时最小。
锻造工艺规范 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
盘锦辽河油田天都实业有限公司 锻造工艺规范 TD/QD-ZJ-01，B/0 编制：周强日期：20 审核：任文松日期：20 批准：考立龙日期：20 受控状态: 受控发放编号： 修改状态：第1次 1 主题内容及适用范围 本规范规定了承压件和压力控制件用锻钢件（含轧材）的化学成份、性能、熔炼、锻造、热处理及试验等内容。 本规范规定了承压件和压力控制件用锻钢件（含轧材，以下简称锻钢件）的生产、采购。 2 引用标准 GB9452热处理炉有效加热区测定方法 JB4249-1986锤上钢质自由锻件机械加工余量和公差 JB4250锤上钢质胎模锻件机械加工余量和公差 3 总则 锻钢件应符合本规范要求并按照经规定程序批准的技术文件和图样制造。 4 化学成份 4.1锻钢件用钢的化学成份应以抽样分析结果为依据。 4.2锻钢件材料化学成份极限应不超过表1、表2规定。 4.3锻钢件各元素的最大偏差应符合表3规定。 4.4常用锻钢件化学成份及允差应符合附录A或附录B的要求。 注：附录A给出了我国材料的化学成份及允差，附录B给出了相对应的美国材料的化学成份及允差，如用户要求，按用户要求选择，如用户无要求，则按附录A执行。 表1 表2 5 工艺要求 5.1熔炼方法 5.1.1制造厂必须制定规范的熔炼工艺指导生产。 5.1.2锻钢厂(含轧材)用钢熔炼一般采用碱性电弧炉可感应电弧炉进行，酸性电弧炉熔炼的钢不接 表3 合金元素最大偏差范围 注：表3中各元素的最大偏差应当使元素的合金含量不超过表1规定的值。