第十二章 压力机模锻工艺及模具设计
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锻造工艺与模具设计课程设计一、课程背景锻造工艺是金属加工技术中的一种重要工艺,广泛应用于航空、航天、军工、汽车、机械等领域。
模具设计则是锻造工艺的关键技术之一,决定了锻件的成形质量和生产效率。
针对行业对锻造工艺及模具设计相关人才的需求,本课程将系统、全面地介绍锻造工艺和模具设计的基本概念、原理及应用,同时重点培养学生应用相关软件和设备进行模具设计和加工的能力。
二、课程目标1.掌握锻造工艺和模具设计的基本概念、原理2.熟练掌握常用的模具加工设备和软件的使用方法3.较好地运用理论知识进行锻造工艺和模具设计的实际应用4.能够完成简单锻造工艺和模具设计的任务三、课程大纲1. 锻造工艺概论1.1 锻造工艺的概念及分类 1.2 锻造工艺的基本原理 1.3 锻造材料的选用1.4 锻造工艺的设备和工具 1.5 锻造工艺中的技术问题及解决方法2. 模具设计基础2.1 模具设计的基本理论 2.2 模具的结构和分类 2.3 模具材料的选用 2.4 模具加工的基本原理 2.5 模具装配、调试和维修3. 模具设计软件应用3.1 常用模具设计软件介绍 3.2 模具设计软件的基本操作 3.3 模具组件的设计与装配 3.4 模具运动分析 3.5 模具加工工艺设计4. 模具加工设备使用4.1 模具加工设备的分类和特点 4.2 模具加工设备的结构和工作原理 4.3 模具加工设备的使用要点 4.4 模具设备维护及损坏处理5. 应用案例分析5.1 锻造工艺和模具设计在实际生产中的应用案例 5.2 分析案例中出现的问题及解决方法 5.3 基于案例进行模具设计和加工实践四、教学方法本课程注重理论与实践相结合,采取授课、演示、案例分析、实验等多种教学方法,提高学生的实际操作能力。
同时,还将组织实地参观和考察,让学生对锻造工艺和模具设计有更深入的了解。
五、教材1.《锻压技术基础》(原书第3版)耿永波、杨忠民编著,机械工业出版社,2012年;2.《模具设计基础》吴强、杨峰编著,中南大学出版社,2019年;3.《UG三维造型教程》(UG NX 10.0版)阎育钧主编,清华大学出版社,2018年。
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M11.3 拔杆体积拔杆体积为2.68*106mm3 密度:7.85*10-6K g/ mm31.4 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S31.5 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0.7mm1.6 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2mm1.7 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°。
多向模锻1 概述多向模锻技术又称多柱塞模锻,是于20 世纪50 年代美国Cameron(卡麦隆)公司提出并实现的锻造新技术,利用可分模具,在多向模锻压机一次行程作用下获得无毛边、无拔模斜度或小拔模斜度、多分枝或有内腔的形状复杂的锻件。
它是一种集挤压、模锻于一体的综合工艺。
与普通模锻相比,能减少工序和节约能源,提高锻件的性能,对实现锻件精化、改善产品质量和提高劳动生产率等方面具有许多独特的优点。
自上世纪五十年代以后,美、英、法、德和原苏联等工业发达的国家,相继推广应用和发展了多向模锻技术。
我国于上世纪六十年代中期,也开始自主研发多向模锻水压机和多向模锻工艺。
1.1 多向模锻的成形原理及类型进行多向模锻的前提条件,必须拥有多向模锻压机,图1-1 是二十二冶集团精密锻造有限公司和清华大学共同研发的40MN 多向模锻压机。
1——上半圆梁2——合模工作缸3——垂直工作缸4——活动横梁15——回程缸6——水平工作缸7——下横梁234图1-1 40MN 多向模锻压机56由图1-1 可知,多向模锻压机和普通模锻压机有很大区别,机架在左右方向设计成一定角度,机架采用钢丝缠绕提供机架垂直方向和水平方向的预紧力多向模锻液压机可以在不同方向按不同顺序用冲头对闭式模具中坯料进行挤压,使其能很好的充满模具型腔。
锻造结束后模具分开,方便从模具型腔内取出锻多向模锻根据锻件的分模方式不同,可以分为三种类型:即垂直分模;水平分模;垂直与水平联合分模( 简称复合分模),见图1-2 所示。
由图可清楚看到这三种多向模锻的分模方式及其成形原理,如下:图1-2 多向模锻分模方式(1)垂直分模(2) 水平分模(3)复合分模(1) 垂直分模垂直分模是把左右模具固定在压力机的水平缸活塞上,将垂直冲头固定在垂直穿孔缸的活塞上,以水平缸活塞压紧左右模具,把坯料放入模具模腔中,用垂直冲头挤压坯料使坯料填满模具型腔。
锻造结束后,垂直冲头回程,水平缸回程打开左右模具,锻件从模具型腔中取出。
锻造工艺及模具设计资料大家好,我是一名大学教授,今天我来给大家介绍关于锻造工艺及模具设计的资料,希望对大家有所帮助。
1.锻造工艺锻造是将金属材料在一定的温度下通过压力变形达到所需形状的一种工艺。
锻造的主要特点是它是以固态变形为主要手段,对金属材料进行加工,锻件具有纤维结构,具有高的强度、韧性和可靠性。
锻造过程中需要注意以下几点:(1)选材锻造工艺的原料材料主要是金属材料,因此需要选用具有一定延展性、塑性、韧性和可锻性的金属材料进行锻造。
(2)加热锻造过程中需要对金属材料进行加热处理,使其达到适宜的塑性状态。
(3)锻造在适宜的温度下,使用锻压机等设备对金属材料进行锻造,以达到所需形状和尺寸。
(4)退火锻造后的金属材料需要进行退火处理,以恢复其塑性和韧性,保证其使用性能。
2.模具设计模具是锻造工艺中非常重要的工具,其设计质量将直接影响到锻造件的质量和成本。
模具设计需要考虑以下几点:(1)选材模具材料需要具有高强度、高韧性、高耐磨性和高温稳定性。
常用的模具材料有合金钢、合金铸铁、电熔钢等。
(2)结构设计模具结构需要合理设计,以保证锻造件的精度和质量。
通常包括上下模、内芯、外壳、挡料等部分。
(3)冷却设计在锻造过程中,模具需要耐受高温和高压的腐蚀和磨损,因此需要合理设计冷却系统,以提高模具的使用寿命和稳定性。
(4)应力分析在模具设计过程中需要进行应力分析,以确保模具在使用中不会破裂或变形,同时需要加强模具的强度和稳定性。
以上就是关于锻造工艺及模具设计的简单介绍,感谢大家的阅读。
除了以上介绍的基本知识外,我们还可以探讨一些更深入的问题和技术。
1.锻造工艺的分类锻造工艺可以根据材料的状态和加工方式进行分类。
常见的分类有:(1)按材料状态分类:①冷锻:在材料不加热或温度较低时进行的锻造。
②热锻:在材料加热到适宜温度时进行的锻造。
热锻可以分为碳素钢热锻、合金钢热锻、铝合金热锻、镁合金热锻等。
(2)按加工方式分类:①自由锻造:将金属材料置于锻造机上,通过锤击、撞击等方式进行锻造。
毕业设计锻造工艺分析与模具设计引言:锻造是一种常用的金属成形工艺,通过将金属材料加热至一定温度后,施加压力使其发生塑性变形,从而得到有一定形状和性能要求的零件。
锻造工艺及其模具设计对于产品质量和生产效率具有重要影响。
本文将通过对锻造工艺的分析以及模具的设计,来提高锻造工艺的可靠性和效率。
一、锻造工艺分析:1.工件材料选择:锻造材料应具有良好的塑性和延展性,常用的锻造材料有钢、铝合金、铜等。
2.工件形状:锻造可以制造出各种形状的零件,包括轴类零件、板类零件、环件、齿轮等。
根据不同工件形状选择合适的锻造工艺和模具。
3.工艺流程:锻造的工艺流程主要包括预加工、加热、锻造和冷却四个步骤,其中加热和冷却步骤对于工件的质量和机械性能影响较大。
二、模具设计:1.模具材料选择:模具的材料应具有高强度、高硬度和耐磨性,一般选择优质的合金钢或高速钢。
2.模具结构设计:根据工件的形状和要求设计模具的结构,包括模座、上模板、下模板、合模机构等部分。
合理的模具结构能够提高锻造的生产效率和产品质量。
3.模具的制造与使用:模具的制造需要严格按照设计要求进行工艺加工,包括切割、铣削、磨削等工序。
在使用过程中,要注意模具的保养和维护,以延长模具的使用寿命。
三、锻造工艺改进:1.工艺参数调整:通过对锻造工艺参数的优化调整,可以改善工件的质量和机械性能,如锻造温度、锻造速度、锻造压力等。
2.工装夹具设计:合理设计工装夹具能够提高生产效率和工件的一致性,减少工人的劳动强度。
3.自动化生产:采用自动化设备进行锻造,可以减少人力投入,提高生产效率和产品质量。
结论:通过对锻造工艺的分析和模具的设计,可以提高锻造工艺的可靠性和效率,同时改善产品的质量和机械性能。
随着科技的不断进步,锻造工艺将更加高效、精确和自动化。
在实际应用中,我们应根据具体情况进行灵活运用,并不断探索新的锻造工艺和模具设计方法,以满足不断变化的市场需求。
锻造工艺及模具设计资料1. 引言锻造工艺及模具设计在制造业中起着重要的作用。
锻造是一种通过将金属材料加热到可塑性状态并施加压力来改变其形状的金属加工方法,而模具是锻造工艺中的重要工具。
本文将全面、详细地探讨锻造工艺及模具设计,以提供有效的资料和指导。
2. 锻造工艺2.1 锻造的分类根据锻造过程中金属加工状态的不同,锻造可以分为以下几种分类:1.自由锻造:也称为自由落锻,金属材料在锻造过程中在模具中自由地变形。
适用于简单的锻件制造。
2.模具锻造:又称闭口锻造,金属材料在锻造过程中被模具部分包围,形成所需的形状。
适用于复杂的锻件制造。
3.模锻:将已锻造好的零件放入模具中,再施加压力进行二次锻造,用于提高锻件的精度和表面质量。
2.2 锻造工艺的步骤锻造工艺通常包括以下几个步骤:1.材料的准备:选择合适的金属材料,并进行预处理,如清洗、切割等。
2.加热:将金属材料加热到适当的温度,以使其具有足够的塑性。
3.锻造:将加热后的金属材料放入模具中,并施加一定的压力,使其变形成所需的形状。
4.冷却和退火:锻造完成后,对锻件进行冷却和退火处理,以消除应力和提高材料的性能。
5.后续处理:根据需要,对锻件进行表面处理、加工和装配等。
3. 模具设计3.1 模具结构模具是锻造工艺中用于成型金属材料的工具,其设计应满足以下要求:1.结构合理:模具结构应合理设计,以保证锻件的形状、尺寸和性能。
2.耐用性:模具应具有足够的强度和硬度,以保证长时间使用而不产生损坏。
3.操作性:模具的拆装、调整和维护应方便、简单。
4.生产效率:模具应具备高效生产的能力,降低生产成本。
3.2 模具材料选择模具的材料选择要根据锻造材料的特性和锻造工艺的要求来确定。
常用的模具材料包括:1.铸铁:具有良好的切削性和耐磨性,适用于生产批量较大的模具。
2.铸钢:具有较高的强度和硬度,适用于生产要求较高的模具。
3.合金钢:具有优良的耐磨性和热强度,适用于特殊要求的模具。