齿轮锻造工艺设计
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锻造双联齿轮课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握双联齿轮的基本概念、结构和原理;2. 学生能够描述双联齿轮的锻造工艺流程及其在机械传动中的应用;3. 学生能掌握并运用双联齿轮的相关公式进行简单计算。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决双联齿轮锻造过程中的实际问题;2. 学生能够熟练使用相关工具和设备,完成双联齿轮的锻造操作;3. 学生能够通过团队协作,完成双联齿轮锻造工艺的设计和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械制造和锻造工艺的兴趣和热情;2. 培养学生严谨、细致、勤奋的学习态度,提高学生对工艺流程和操作规范的重视;3. 培养学生的团队协作精神,提高沟通、交流和合作能力。
课程性质:本课程为实践性较强的技术学科课程,注重理论联系实际,突出学生的动手操作能力。
学生特点:初中年级学生对机械制造有一定的兴趣,动手能力强,但理论知识相对薄弱。
教学要求:结合学生特点,以锻造双联齿轮为主题,采用讲解、示范、实践相结合的教学方法,引导学生掌握理论知识,提高操作技能,培养良好的情感态度价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 双联齿轮的基本概念:介绍齿轮的分类、双联齿轮的定义及特点;2. 双联齿轮的结构与原理:讲解双联齿轮的组成结构、工作原理及其在机械传动中的应用;3. 锻造工艺流程:分析双联齿轮锻造的工艺流程,包括原材料准备、加热、锻造、冷却等;4. 锻造设备与工具:介绍双联齿轮锻造过程中所使用的设备、工具及其正确使用方法;5. 双联齿轮锻造操作技巧:讲解锻造过程中的操作要点、注意事项;6. 双联齿轮锻造工艺设计与优化:探讨如何根据实际需求,进行锻造工艺的设计与优化;7. 双联齿轮的相关计算:教授与双联齿轮相关的力学、几何学计算方法。
教材章节关联:教学内容与教材中“齿轮传动”、“锻造工艺”等章节密切相关。
教学进度安排:1. 基本概念、结构与原理(1课时)2. 锻造工艺流程、设备与工具(1课时)3. 锻造操作技巧(1课时)4. 锻造工艺设计与优化(1课时)5. 双联齿轮相关计算(1课时)教学内容科学系统,结合实践操作,确保学生掌握双联齿轮锻造的理论知识和操作技能。
齿轮的加工工艺课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解齿轮加工的基本工艺流程,掌握齿轮加工的主要工艺参数;2. 掌握齿轮的材料、热处理及其对齿轮性能的影响;3. 理解齿轮精度、齿面质量等评价标准及其对齿轮性能的作用。
技能目标:1. 能够分析齿轮加工工艺中可能出现的问题,并提出合理的解决方案;2. 能够运用所学知识,进行齿轮加工工艺的设计和优化;3. 能够熟练操作齿轮加工设备,完成齿轮的加工任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱机械制造,关注齿轮加工工艺发展的积极态度;2. 增强学生的工程意识,认识到齿轮加工工艺在机械制造业中的重要性;3. 培养学生严谨、细致、团结协作的工作作风,提高学生的职业素养。
本课程针对高年级学生,结合齿轮加工工艺的学科特点,强调理论知识与实际操作相结合。
通过本课程的学习,使学生不仅掌握齿轮加工的基本理论知识,而且能够将所学知识应用于实际操作中,提高学生的实践能力和创新能力。
课程目标明确,可衡量,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 齿轮加工工艺概述- 齿轮加工的基本概念、分类及发展趋势- 齿轮加工工艺流程及其在机械制造中的应用2. 齿轮材料及热处理- 齿轮常用材料及其性能特点- 齿轮热处理工艺及其对性能的影响3. 齿轮加工工艺参数- 齿轮加工过程中的主要工艺参数及其作用- 各类齿轮加工工艺参数的选取原则4. 齿轮加工方法- 齿轮的车削、铣削、磨削加工方法- 齿轮的精密加工和特种加工方法5. 齿轮精度与齿面质量- 齿轮精度等级及其评价标准- 齿面质量对齿轮性能的影响6. 齿轮加工工艺设计与优化- 齿轮加工工艺设计原则及方法- 齿轮加工工艺优化案例分析7. 齿轮加工设备与操作- 常用齿轮加工设备的功能、结构及工作原理- 齿轮加工设备的操作方法及注意事项教学内容根据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。
教学大纲明确,涵盖齿轮加工工艺的各个方面,包括概述、材料热处理、工艺参数、加工方法、精度质量、工艺设计与优化以及设备操作等,与教材章节相对应,便于教学实施和进度安排。
攀枝花学院本科课程设计(论文)铸钢齿轮熔模铸造工艺设计学生姓名唐洪学生学号: ************ 院(系):材料工程学院年级专业: 10级材料成型及控制工程指导教师:范兴平博士助理指导教师:范兴平讲师二〇一三年十一月攀枝花学院本科学生课程设计任务书课程设计(论文)指导教师成绩评定表摘要熔模铸造在我国具有悠久的历史。
它是一种少切削或无切削的铸造工艺,铸造行业中的一项优异的工艺技术,是一种无分型面的特种铸造方法。
熔模铸造是用一种易形成模样的材质如石蜡等做成零件的模型,然后在表面涂一层耐火材料和型砂形成一个模壳,经过脱蜡后对壳进行焙烧使壳具有一定的强度,然后进行浇注,经冷却落砂后生产出产品。
本课程设计主要是对齿轮的熔模铸造进行了设计,对齿轮的材料进行了分析,和在铸造中遇到的一系列问题,并一一进行处理。
在模料的选择中进行了分析并列举了制模的操作步骤等。
关键字:熔模铸造,齿轮,工艺设计目录摘要 (Ⅰ)1.零件分析 (1)1.1齿轮的形状分析 (1)1.2 齿轮材质分析 (1)2.选择基准面…………………………………………………………………………3.制模工部设计………………………………………………………………………3.1模料选择……………………………………………………………………………3.2制模设备与工艺…………………………………………………………………… 3.2.1制模设备………………………………………………………………………3.2.2蜡膏制备………………………………………………………………………3.2.3制模工艺………………………………………………………………………3.2.4压型制造………………………………………………………………………3.3蜡模修整………………………………………………………………………………4.制壳工部设计…………………………………………………………………………4.1 耐火材料选择………………………………………………………………………4.2涂料的配置及操作程序…………………………………………………………… 4.3 制壳………………………………………………………………………………4.4 脱蜡和型壳焙烧…………………………………………………………………5.熔炼工部设计…………………………………………………………………………5.1 熔炼操作步骤………………………………………………………………………6.浇注工部设计……………………………………………………………………………7.落纱清理及质检工部设计………………………………………………………………8.铸件表面处理方案的选择………………………………………………………………9.结束语……………………………………………………………………………………10.参考文献…………………………………………………………………………………1 零件分析1.1齿轮形状分析齿轮的外圆直径为φ258.26mm,宽为60mm,轮毂上有均匀分布的六个直径为φ40mm的孔,齿轮中心孔的直径为50mm。
课程设计说明书齿轮锻造工艺设计2010年 6 月 8 日摘要:本次课程设计说明了齿轮的锻造工艺,同时论述了齿轮零件的锻造工艺设计是一个涉及诸多综合性因素的问题,它与所选的制造机械零件材料的性能、制造的工艺过程、生产的现场条件、生产批量及经济性等因素有密不可分的关系。
只有了解了锻造的工艺要求和热处理的规范,以及选择合适的设备,才能完成齿轮的锻造。
目录一.绘制锻件图................................................. - 1 -1.确定锻件形状.............................................. - 1 -2.确定加工余量.............................................. - 1 -3.确定锻造公差.............................................. - 1 -4.绘制锻件图................................................ - 2 -二.确定锻造工艺............................................... - 3 -1.锻件分类及工序............................................ - 3 -2.制定变形工艺方案.......................................... - 3 -3.确定合适的锻比............................................ - 4 -三.确定毛坯的质量和尺寸....................................... - 5 -1.毛坯质量计算.............................................. - 5 -2.毛坯尺寸确定.............................................. - 6 -四.选定锻造设备及吨位......................................... - 7 -1.查表选定法................................................ - 7 -五.确定锻造温度及规范......................................... - 8 -1.确定锻造温度范围.......................................... - 8 -2.确定加热规范及火次........................................ - 8 -3.确定冷却方法.............................................. - 9 -4.确定冷却规范.............................................. - 9 -5.确定热处理规范............................................ - 9 -六.设计总结.................................................. - 10 - 致谢......................................................... - 11 - 参考文献..................................................... - 12 - 工艺卡....................................................... - 13 -一.绘制锻件图绘制锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工具、指导生产和验收锻件的主要依据。
机械制造工艺学课程设计题目:直齿圆柱齿轮设计姓名(学号):)教学院:专业班级:指导教师:完成时间:教务处制目录引言 (1)1.齿轮零件结构分析 (1)1.1 齿轮零件图分析 (1)1.2 齿轮零件结构分析 (2)1.2.1零件表面组成 (2)1.2.2确定主要表面与次要表面 (2)1.2.3零件结构工艺性分析 (2)2.毛坯的确定 (2)2.1毛坯的确定原则 (2)2.2毛胚的选择原则 (2)3.选择定位基准 (3)3.1以内孔和端面定位 (3)3.2以外圆和端面定位 (3)4.拟定齿轮的工艺路线 (3)4.1确定加工方案 (3)4.1.1齿坯加工方案的选择 (3)4.1.2齿形加工 (4)4.2划分加工阶段 (4)4.3选择定位基准 (4)4.4加工工序安排 (4)5.确定加工尺寸和切削用量 (4)5.1背吃刀量的选择 (4)5.2进给量的选择 (5)5.3切削速度的选择 (5)6.设计工序内容 (5)6.1确定工序尺寸 (5)6.2选择设备工装 (6)7.夹具设计 (6)7.1机床夹具的定位误差 (6)7.1.1心轴 (6)7.1.2定位套 (7)7.2机床夹具的对刀装置 (7)7.2.1确定插床夹具对刀块位置尺寸的步骤 (8)7.2.2精度校验 (8)7.3机床夹具的选择原则 (8)9.附件 (9)参考文献 (10)致谢词 (10)引言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,对自己未来将从事的工作惊醒一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
为今后的工作打下一个良好的基础。
齿轮的锻造工艺与模具设计1. 引言齿轮是一种常用的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
齿轮的制造过程中,锻造工艺和模具设计起着至关重要的作用。
本文将介绍齿轮的锻造工艺和模具设计,以提供相关行业从业人员的参考。
2. 齿轮的锻造工艺2.1 锻造工艺概述齿轮的锻造是通过对金属材料进行加热、变形和冷却等工艺过程,使金属材料在模具中得到所需形状的一种制造方法。
常用的齿轮锻造工艺包括拉锻、横轴滚锻和模锻等。
2.2 拉锻工艺拉锻是将金属材料通过拉伸力和模具的作用,使材料在模具中得到所需形状的一种锻造工艺。
拉锻过程中,材料会产生变形和流动,从而使齿轮的形状得以实现。
在拉锻工艺中,需要考虑锻件的形状、温度、拉伸速度等因素。
2.3 横轴滚锻工艺横轴滚锻是通过滚轮对金属材料进行滚动压制,使材料在模具中得到所需形状的一种锻造工艺。
横轴滚锻具有加工效率高、成形精度高的特点。
在横轴滚锻工艺中,需要考虑滚动压力、滚动速度、模具形状等因素。
2.4 模锻工艺模锻是通过将金属材料放入模具中,在高温高压下使材料在模具中得到所需形状的一种锻造工艺。
模锻具有成形精度高、材料利用率高的特点。
在模锻工艺中,需要考虑材料的温度、压力、模具的形状等因素。
3. 齿轮模具的设计3.1 模具设计概述齿轮模具是用于制造齿轮的工具,其设计要素包括模具结构、模具材料、模具加工精度等。
合理的模具设计能够提高齿轮的制造效率和质量。
3.2 模具结构设计齿轮模具的结构设计需要考虑齿轮的尺寸、齿数、齿轮毛坯形状等因素。
常用的齿轮模具结构包括开放式模具、闭合式模具、半开式模具等。
3.3 模具材料选择齿轮模具的材料选择需要考虑模具的工作条件、耐磨性、热传导性等因素。
常用的齿轮模具材料包括工具钢、硬质合金等。
3.4 模具加工精度齿轮模具的加工精度对于齿轮的制造精度有着重要影响。
模具的加工精度包括尺寸精度、形位精度等。
4. 结论本文介绍了齿轮的锻造工艺与模具设计。
齿轮的锻造工艺包括拉锻、横轴滚锻和模锻等,这些工艺能够满足不同形状的齿轮需求。
课程设计齿轮轴加工工艺规程设计教学单位:机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:机械09C(本)学号: …………学生姓名: XXX指导教师: XXX(讲师)完成时间:2013年5月5日电子科技大学中山学院机电工程学院摘要机械加工工艺规程设计能力是从事机械制造专业的科研、工程技术人员必须具备的基本素质之一。
机械加工工艺规程设计作为高等工科院校教学的基本科目,在实践中占有极其重要的地位,工艺流程设计在加深对专业课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题的能力培养方面所发挥的作用是显而易见的。
本设计是齿轮轴的加工工艺规程设计,其结构虽然规则,但是精度要求比较高,所以工艺要求比较复杂。
需要粗车、精车、铣车、磨销,其中精车是加工关键。
车床加工工艺是以机械制造中的工艺基本理论为基础,结合车床的特点,综合运用多方面的知识解决车床加工过程中面临的工艺问题。
工艺规程是保证机械产品高质量、低成本的一种重要的工艺依据,工艺规程设计在机械加工中就显得更为突出,因此中小型零件加工的规程设计常被选作毕业设计的主要内容之一。
关键字:工艺规程;齿轮轴I目录1绪论 (1)1。
1引言 (1)1.2 设计的内容及要求 (1)2 零件分析 (3)2.1齿轮轴的概述 (3)2。
2零件的结构工艺分析 (4)2.3零件的校核 (5)3齿轮轴的工艺规程分析 (10)3.1毛坯的选择 (10)3。
2制定工艺路线 (11)3。
2。
1 基本加方案 (11)3。
2.2 工艺路线的设定 (11)3.2。
3 加工工艺过程内容 (12)3.3基准的选择 (13)3.3。
1 粗基准的选择 (13)3。
3.2 精基准的选择 (14)3。
4 机械加工工艺过程分析 (15)3.4.1 加工阶段的划分及划分加工阶段的原因 (15)3.4。
2 加工顺序的安排 (15)3.4。
3 机床的选择 (16)3.5 切削用量 (16)3.5。
1 粗加工时切削用量的选择原则 (16)3。
齿轮的生产过程一.齿轮的主要加工面1.齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面,后者包括带孔齿轮的基准孔、切齿加工时的安装端面,以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面。
2.齿轮的材料和毛坯常用的齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢;速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢,如20Cr,40Cr,38CrMoAl,20CrMnTiA等。
齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素,常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。
二、直齿圆柱齿轮的主要技术要求,1.齿轮精度和齿侧间隙GBl0095《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级。
其中,1~2级为超精密等级;3—5级为高精度等级;6~8级为中等精度等级;9~12级为低精度等级。
用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。
按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响,齿轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组(表13—4)。
根据齿轮使用要求不同,各公差组可以选用不同的精度等级。
齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时,两非工作齿面沿法线方向的距离(即法向侧隙),侧隙用以保证齿轮副的正常工作。
加工齿轮时,用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。
2.齿轮基准表面的精度齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。
因此GBl0095附录中对齿坯公差作了相应规定。
对于精度等级为6~8级的齿轮,带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7,用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8;基准面的径向和端面圆跳动公差,在11-22μm之间(分度圆直径不大于400mm的中小齿轮)。
3.表面粗糙度齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度,对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。
6~8级精度的齿轮,齿面表面粗糙度Ra值一般为0.8—3.2μm,基准孔为0.8—1.6 μm,基准轴颈为0.4—1.6μm,基准端面为1.6~3.2μm,齿顶圆柱面为3.2μm。
基于SolidWorks的锥齿轮精锻模具设计锥齿轮精锻工艺是指模锻齿轮时轮齿直接被锻出,齿面不再进行切削加工的精密模锻工艺。
锥齿轮广泛应用于汽车、拖拉机、摩托车、坦克等的差速器中,应用面广,需求量大。
用传统机械切削方式生产锥齿轮,速度慢、效率低、精度差。
锥齿轮的热精锻成形技术已基本成熟,但在冷锻闭式成形技术方面,还有待进一步地改进和提高,采用冷精锻方法成形零件,可节约原材料,提高零件的力学性能,并能获得理想尺寸精度和表面粗糙度的制件,是一种高产、优质、低消耗的工艺技术,其经济效益十分可观?。
但也存在变形抗力大,对模具和设备要求较高等问题。
因此对锥齿轮冷精锻工艺及模具进行设计和分析十分必要的。
三维CAD系统有较好的造型工具,能实现"自顶向底"和"自底向顶"等设计方法,实现装配等复杂设计过程,使设计更加符合实际设计过程;三维造型系统能方便地与CAE系统相连,进行仿真分析;能提供数控加工所需的信息,实现CAD/CAE/CAPP /CAM的集成。
基于三维CAD系统这些优点,本文利用SolidWorks三维设计软件来完成锥齿轮及其模具的设计。
l 锥齿轮精锻成形工艺冷精锻是随着汽车工业而迅速发展起来的一种净成形工艺。
精锻锥齿轮有连续的沿齿廓合理分布的金属流线和致密的组织,轮齿的强度、齿面的耐磨能力、热处理变形量和啮合噪声等都比切削齿轮的加工优越。
齿轮材料为中高强度合金钢20Cr,其供应状态强度高、变形抗力大、塑性较差,存在加工硬化现象,难以进行大变形量的冷模锻成形。
但若对毛坯进行充分软化退火处理,就可降低变形抗力和提高材料塑性指标。
精锻锥齿轮的强度和抗弯疲劳寿命提高,热处理变形减少,生产成本降低。
综上分析,决定采用冷锻成形工艺。
其工艺过程为:下料一退火叶冷锻一精加工一检验一入库。
冷锻成形前,要对坯料进行软化处理,在各道工序之间要进行退火处理,在冷锻前进行磷化处理。
2 模具设计2.1 锻件根据锥齿轮零件图及冷模锻工艺的基本要求,设计了齿轮锻件。
课程设计说明书齿轮锻造工艺设计院系名称工学院专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名学生班级学生学号指导教师刘刘万福2010年 6 月 8 日摘要:本次课程设计说明了齿轮的锻造工艺,同时论述了齿轮零件的锻造工艺设计是一个涉及诸多综合性因素的问题,它与所选的制造机械零件材料的性能、制造的工艺过程、生产的现场条件、生产批量及经济性等因素有密不可分的关系。
只有了解了锻造的工艺要求和热处理的规范,以及选择合适的设备,才能完成齿轮的锻造。
目录一.绘制锻件图................................................. - 1 -1.确定锻件形状.............................................. - 1 -2.确定加工余量.............................................. - 1 -3.确定锻造公差.............................................. - 1 -4.绘制锻件图................................................ - 2 -二.确定锻造工艺............................................... - 3 -1.锻件分类及工序............................................ - 3 -2.制定变形工艺方案.......................................... - 3 -3.确定合适的锻比............................................ - 4 -三.确定毛坯的质量和尺寸....................................... - 5 -1.毛坯质量计算.............................................. - 5 -2.毛坯尺寸确定.............................................. - 6 -四.选定锻造设备及吨位......................................... - 7 -1.查表选定法................................................ - 7 -五.确定锻造温度及规范......................................... - 8 -1.确定锻造温度范围.......................................... - 8 -2.确定加热规范及火次........................................ - 8 -3.确定冷却方法.............................................. - 9 -4.确定冷却规范.............................................. - 9 -5.确定热处理规范............................................ - 9 -六.设计总结.................................................. - 10 - 致谢......................................................... - 11 - 参考文献..................................................... - 12 - 工艺卡....................................................... - 13 -一.绘制锻件图绘制锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工具、指导生产和验收锻件的主要依据。
它是以机械零件图为基础,结合自由锻工艺特点,考虑到机械加工余量、锻造公差、工艺余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成。
1.确定锻件形状为了简化锻件的外形或根据锻造工艺需要,零件上某些难以锻出的凹档、台阶、斜面、凸缘和内孔等部位添加余块,以使锻件形状简单而便于锻出,加上余块而不予锻出块要根据零件的形状、尺寸、锻造技术水平和经济效果来确定的。
由零件图可知,齿轮上的齿形、圆周小凹槽、凸肩以及轮辐上8×∮30mm通孔等部分,采用自由锻方法很难形成这些部位,因此考虑到技术上的可行性和经济性,决定不予锻出,并采用附加余块简化锻件外形,以利于锻造。
2.确定加工余量为使零件具有一定的加工尺寸和表面粗糙度,在零件表面需要加工的部分,在锻件上留一层供作机械加工用的金属,称作机械加工余量。
其大小取决于零件的形状和尺寸、精度和粗糙度要求等。
查表知本零件的加工余量为10±4.。
3.确定锻造公差锻造公差是指锻件实际尺寸和公称尺寸之间说允许的偏差,其大小根据锻件的形状、尺寸和具体生产条件来确定的。
查表知本零件的加工余量为a=10±4、.b=9±3、c=13±5。
4.绘制锻件图当余块、余量和公差确定后,用双点画线画出零件轮廓形状,再用粗实线描绘出锻件轮廓,锻件的公称尺寸和公差标注在尺寸线上面,零件公称尺寸标注在尺寸线下面并加上括弧,如下图。
二.确定锻造工艺1.锻件分类及工序生产中常见锻件按其形状特点,可分为轴杆类、盘状类、空心类、曲轴类、弯曲类和复杂形类等。
各种类型及形状零件的锻造工序,应根据锻件形状、尺寸、技术要求和生产批量等进行选择,并且先确定锻件成形所必须的基本工序、辅助工序、修正工序、再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。
齿轮属于轮盘类,查表知锻造工序为:镦粗或拔长及镦粗、冲孔或芯轴扩孔等。
2.制定变形工艺方案凸肩齿轮锻件属于空心零件,根据锻件形状尺寸,确定在锻锤上进行锻造,且主要变形工艺为下料、镦粗、冲孔、冲头扩孔等工序,同时根据锻件上的凸肩形状,确定采用垫环辅助局部镦粗或镦挤成形。
(如下图)目前这类锻件一般采用局部镦粗,而镦挤成形则适于直径和高度均较小的凸肩锻件。
由于齿轮内径较大,因此确定采用冲头冲孔,但考虑到冲孔扩孔时金属将会沿着径向流动,并沿凸肩高度方向产生拉缩现象,因此垫环镦粗后的外径尺寸应比锻件外径小些,且凸肩高度应比锻件凸肩大些。
3.确定合适的锻比锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。
锻造比以金属变形前后的横断面积的比值来表示。
不同的锻造工序,锻造比的计算方法各不相同。
由于锻造比大小可反映锻造对锻件组织和力学性能的影响,因此在制订变形工艺时,选择适当的锻造比是十分重要的。
不同的材料要求选择不同的锻造比。
碳素结构钢锻件 Y=2~3不锈钢和耐热钢锻件 Y=4~6合金结构钢锻件 Y=3~4高合金工具钢锻件 Y=5~9本课程设计已给定锻造比为Y=1.2三.确定毛坯的质量和尺寸1.毛坯质量计算根据锻件的形状和尺寸,可计算出锻件的质量,再考虑加热时的氧化损失、冲孔时冲掉的料芯以及切头损失等,则可计算出锻件所用坯料的质量,其计算公式如下:m坯=m锻+m烧+m头+m芯式中:m坯——坯料质量m锻——锻件质量m烧——加热时坯件表面氧化而烧损的质量m芯——冲孔时冲掉的金属质量m头——锻造时从锻件端部切去的金属质量;采用钢锭作坯料时切掉的钢锭头部和尾部质量等。
本次课程设计给定的数据为(均选择锻造比为1.2、钢密度为7.8、烧损质量为锻件质量的2.0%,料头质量除料头尾外还包含冲切掉的金属质量)m锻的计算可用形体分析法,即按毛坯形状和结构特点,划分成几个简单几何图形而分别计算体积,再按公式m锻=V总×ρ(ρ材料密度㎏/dm³、V总各部分体积总和dm³)计算出m锻,且V总一般等于锻件毛坯尺寸加上1/2偏差值。
m锻=V锻×ρ =π/4×(3²×0.27+2.11²×0.34-1.32²×0.61) ×7.8㎏=2.26×7.8㎏=17.6㎏冲孔芯料质量(取d=60mm,H=65mm)冲孔芯料损耗m芯=K2d²H(d—冲孔直径/dm;H—坯料高度/dm)实心冲头冲孔K2=1.18~1.57m芯=(1.18~1.57)d²H=(1.18~1.57)60²×65㎏≈0.3㎏坯料的烧损质量可有下表查得,煤气炉加热时的烧损率δ=1.5%~2.5%(本次烧损率已给定为2%),考虑到该锻件需要经过2~3次扩孔,而至少加热2次,因此应取单火烧损率的上限值再加上适当烧损值,即为δ=0.035。
所以坯料的烧损质量为m烧=δm锻=0.035×17.8=0.6㎏根据公式算得皮料质量为m坯=m锻+m烧+m芯=18.5㎏2.毛坯尺寸确定毛坯尺寸确定与所选钢坯或 钢锭有关,也与所用第一道基本工序有关。
如果选用的锻造原材料相同,而采用的第一道基本工序不同,则确定坯料尺寸的方法也不同。
凸肩齿轮为饼状类和空心类锻件,常选用钢坯并采用镦粗法锻造毛坯。
为避免镦粗时产生弯曲,坯料高度H 不得超过其直径D (或方形边长A )的2.5倍,亦即坯料高径比H/D 不得超过2.5即1.25D(A)≤H ≤2.5D(A)对圆截面坯料D=(0.8~1.0)3V 坯(dm) 对方截面坯料A=(0.75~0.90)3V 坯(dm ) 计算坯料直径时,由于采用镦粗成形,可按下式计算 D=0.93V 坯=0.93/m ρ坯=0.938.7/5.18dm=1.2002dm=120.02mm查表标准热轧圆钢直径,确定选取坯料直径D=120mm 。
坯料长度为 L==坯坯S V =261204/1038.2⨯⨯πmm=210 mm从而确定坯料尺寸为φ120×210mm 。
四.选定锻造设备及吨位选定锻造设备的依据是锻件材料、尺寸和质量,同时还要适当考虑车间现有设备条件。
若设备吨位太小,锻件内部锻不透,生产率也低,反则造成设备和动力浪费,且操作不便也不安全,锻造设备的选定通常按查表法或经验类比法等确定。
1.查表选定法凸肩齿轮按照圆环类锻件的尺寸 D=299±4、H=61±3查下表知,应选用0.5t五.确定锻造温度及规范1.确定锻造温度范围各类合金的锻造温度,可根据锻件材料性质从表中查取。
确定锻造温度的基本原则,是保证金属材料在锻造温度范围内具有良好的塑性和较低的变形抗力,能锻出优质锻件。