精密模锻工艺及模具设计
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锻造工艺与模具设计一、引言锻造是一种重要的金属加工方法,通过将金属材料加热至可塑状态后,使用力量施加在材料上,从而改变其形状和结构。
模具设计是锻造工艺中的关键环节,合理的模具设计可以提高锻造产品的质量和生产效率。
本文将全面、详细、完整且深入地探讨锻造工艺与模具设计的相关内容。
二、锻造工艺的分类根据加热方式和施加力量的方式,锻造工艺可分为以下几类:2.1 自由锻造在自由锻造中,加热后的金属材料放置在锻造台上,通过锤击或压力的施加来改变其形状。
自由锻造适用于简单形状的锻件制造,如棒状、环状等。
2.2 模具锻造在模具锻造中,金属材料通过模具的形状来决定其最终形态。
模具可以分为两部分:上模和下模。
金属材料在加热后放置在模具中,上下模通过压力施加力量,使金属材料按照模具的形状进行变形。
2.3 冷锻冷锻是在常温下进行的锻造过程,适用于对材料进行塑性变形的锻造工艺。
冷锻可以提高材料的成形性能,使其获得更高的强度和韧性。
2.4 热锻热锻是在高温下进行的锻造过程,通过加热金属材料可以提高其塑性,使其变形更容易。
热锻适用于制造复杂形状的锻件,如汽车曲轴、航空发动机零件等。
三、模具设计的要点模具设计在锻造工艺中起到了至关重要的作用,以下是模具设计的一些要点:3.1 材料的选择模具应选择适合锻造材料的耐热、耐磨损的材料。
常用的模具材料有优质碳素结构钢、合金结构钢等。
3.2 模具的结构设计模具的结构设计应尽可能简单,易于制造和维修。
同时,模具应具有足够的刚性和强度,以承受锻造过程中的力量和热应力。
3.3 模具的热处理模具在使用前需要进行热处理,以提高其硬度和耐磨性。
常见的热处理方法有淬火、回火等。
3.4 模具的涂层处理为了减少模具的磨损和增加其使用寿命,可以对模具进行涂层处理。
常见的涂层材料有硬质合金、陶瓷等。
四、锻造工艺与模具设计的应用锻造工艺与模具设计在各个领域都有广泛的应用,以下是几个常见的应用领域:4.1 汽车制造锻造工艺在汽车制造中有重要的地位,汽车的关键部件如曲轴、连杆等都是通过锻造工艺制造而成的。
模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册作者:编委会出版社:机械工业出版社出版日期:2009年10月出版开本:16开精装册数:全一卷光盘数:0定价:260元优惠价:180元进入20世纪,书籍已成为传播知识、科学技术和保存文化的主要工具。
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详细介绍:第一章模锻成形原理第一节模锻变形力学金属学第二节金属的塑性第三节模锻基本形成方式第四节模锻变形流动的控制第二章模锻变形前工序第一节模锻原毛坯的制备第二节加热的目的、方法和质量第三节锻造加热规范第四节少无氧化加热第五节火焰加热炉与加热温度测量第三章模锻基本设备第一节锤类模锻设备第二节热模锻压力机第三节平锻机第四节螺旋压力机第五节模锻液压机第四章锤上模锻第一节锤上模锻概述第二节模锻件图设计第三节模锻模膛设计第四节制坯模膛设计第五节原毛坯计算与设备吨位第六节锤锻模结构设计第七节设计实例第五章其它设备上模锻第一节热模压力机上模锻第二节螺旋压力机上模锻第三节平锻机上模锻第六章模锻变形后工序第一节锻件冷却第二节切边和冲孔第三节模锻热处理第四节校正第五节精压第六节表面清理第七节模锻件质量检验第七章特殊金属模锻第一节不透钢的模锻第二节铝台金模锻第三节铜合金模锻第四节钛合金的模锻第五节高温合金的模锻第六节镁合金的模锻第八章特殊模锻第一节精密模锻第二节挤压第三节高速模锻第四节锟压锻第五节模轧第六节环形件辗压第七节径向锻造第八节粉末锻造第九节摆动辗压第十节液态模锻第十一节高温模锻第十二节超塑性模锻第九章模锻生产优化技术第一节模锻机械化与自动化第二节模锻成形过程模拟仿真第三节锻模cAD/CAM技术模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册模锻工艺与模具设计实用手册第一章模锻成形原理第一节模锻变形力学金属学第二节金属的塑性第三节模锻基本形成方式第四节模锻变形流动的控制第二章模锻变形前工序第一节模锻原毛坯的制备第二节加热的目的、方法和质量第三节锻造加热规范第四节少无氧化加热第五节火焰加热炉与加热温度测量第三章模锻基本设备第一节锤类模锻设备第二节热模锻压力机第三节平锻机第四节螺旋压力机第五节模锻液压机第四章锤上模锻第一节锤上模锻概述第二节模锻件图设计第三节模锻模膛设计第四节制坯模膛设计第五节原毛坯计算与设备吨位第六节锤锻模结构设计第七节设计实例第五章其它设备上模锻第一节热模压力机上模锻第二节螺旋压力机上模锻第三节平锻机上模锻第六章模锻变形后工序第一节锻件冷却第二节切边和冲孔第三节模锻热处理第四节校正第五节精压第六节表面清理第七节模锻件质量检验第七章特殊金属模锻第一节不透钢的模锻第二节铝台金模锻第三节铜合金模锻第四节钛合金的模锻第五节高温合金的模锻第六节镁合金的模锻第八章特殊模锻第一节精密模锻第二节挤压第三节高速模锻第四节锟压锻第五节模轧第六节环形件辗压第七节径向锻造第八节粉末锻造第九节摆动辗压第十节液态模锻第十一节高温模锻第十二节超塑性模锻第九章模锻生产优化技术第一节模锻机械化与自动化第二节模锻成形过程模拟仿真第三节锻模cAD/CAM技术作者:编委会出版社:机械工业出版社出版日期:2009年10月出版开本:16开精装册数:全一卷光盘数:0定价:260元优惠价:180元本店订购简单方便,可以选择货到付款、汇款发货、当地自取等方式全国货到付款,满200元免运费,更多请登陆文成图书。
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°。
模锻成形工艺及模具设计特点锻锤的优点在于打击速度快,因而模具接触时间短,适合要求高速变形来填充模具的场合。
由于其快速、灵活的操作特性,其适应性非常强,有人成为“万能”设备,因而特别适用于多品种、小批量的生产。
模锻锤属于力大能小,能量可以累积,强冲击负荷和没有固定下死点的定能设备,锻锤的强冲击负荷和多次锻击成形特点,使金属在高度方向流动和填充良好,特别适用于生产薄平带筋的锻件。
锤锻主要工作特点(1)靠冲击力使金属变形,锤头在行程的最后,速度约4-9m/s(2)受力系统不是封闭的,冲击力通过下砧传给基础(3)单位时间内的打击次数多(1~10t模锻锤为40~100次/min)(4)锤头行程不固定(5)承受偏载能力和导向精度均较差(6)无顶出装置模锻工艺和模具设计特点(1)金属在各模膛中的变形是锤头的打击下逐步完成的,锤头的打击速度虽然快,但在打击中每一次的变形量较小(2)由于考冲击力使金属变形,可以利用金属的流动惯性,有利于金属填充模膛。
锻件上难充满的部分应尽量放在上模(3)在锤上可实现多种模锻工步,特别是对长轴类锻件进行滚压,拔长等制坯工步非常方便(4)由于模锻锤的导向精度不太高,工作时的冲击性质和锤头行程不固定等,因此模锻件的尺寸不太高(5)由于无顶出装置,锻件起模较困难,模锻斜度应适当大些(6)由于冲击力使金属变形,模具一般采用整体结构(7)由于靠冲击力使金属变形和锤头行程速度快,通常才用锁扣装置导向,较少采用导柱导套。
典型的锤模锻经过6个工序①镦粗:用来以减小坯料高度,增大横截面积(图中无镦粗工序)。
②拔长:将坯料绕轴线翻转并沿轴线送进,用来减小坯料局部截面,延长坯料长度。
③滚压:操作时只翻转不送进,可使坯料局部截面聚集增大,并使整个坯料的外表圆浑光滑。
④弯曲:用来改变坯料轴线形状。
⑤预锻:改善锻件成形条件,减少锻模膛的磨损。
⑥终锻:使锻件最终成形,决定锻件的形状和精度。
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。