锻造模具课程设计

《锻造工艺学及模具设计》课程设计报告要求一、报告格式与内容1、封面：见第二页；2、目录；3、报告内容：见第三页；4、参考文献；5、封底。

二、排版要求1、报告字数：1.0万字<约10页）2、图表和公式：符合科技写作格式；3、排版要求：<1）A4纸；单倍行距；<2）页边距上下3，左右2.5；页角为第几页共几页；<3）字体大小：标题：一级标题为黑体小二；二级标题为黑体三号；三级标题为黑体小三；四级标题为黑体四号；正文内容为小四宋体；“参考文献”四字为黑体四号，参考文献内容为宋体五号。

《锻造工艺学及模具设计》题目自行车花盘冷剂模专业班级11 <序号）学生姓名黄丰指导教师杨雄日期2018年12月28日《锻造工艺学及模具设计》课程设计一、自由锻造工艺设计1、下模座自由锻造工艺设计<1班1-5）1）已知技术参数：45钢，小批量。

2）设计内容：<1）绘制锻件图；<2）确定锻造工序；<3）计算坯料质量及尺寸；<4）选择锻造设备及吨位；<5）确定锻造温度范围、加热冷却及热处理规范；<6）填写工艺卡片。

2、一般轴自由锻造工艺设计<2班1-5）1）已知技术参数：45钢，小批量。

2）设计内容：<1）绘制锻件图；<2）确定锻造工序；<3）计算坯料质量及尺寸；<4）选择锻造设备及吨位；<5）确定锻造温度范围、加热冷却及热处理规范；<6）填写工艺卡片。

3、单齿轮自由锻造工艺设计<3班1-10）1）已知技术参数：45钢，小批量。

2、设计内容：<1）绘制锻件图；<2）确定锻造工序；<3）计算坯料质量及尺寸；<4）选择锻造设备及吨位；<5）确定锻造温度范围、加热冷却及热处理规范；<6）填写工艺卡片。

4、双齿轮自由锻造工艺设计<1班6-10；2班6-10）1）已知技术参数：45钢，小批量。

变速叉锻造模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变速叉锻造模具的基本结构及其在汽车变速系统中的作用。

2. 学生能掌握锻造工艺的基本流程，并了解其在变速叉模具制造中的应用。

3. 学生能描述不同金属材料对变速叉性能的影响。

技能目标：1. 学生能通过观察和分析，识别变速叉锻造模具的主要部件及其功能。

2. 学生能运用所学知识，设计简单的变速叉锻造模具，并进行模拟锻造操作。

3. 学生能运用课堂所学，分析并解决实际锻造过程中可能遇到的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生能培养对机械制造和工艺设计的兴趣，增强对工程技术的认识。

2. 学生在团队合作中学会相互尊重、沟通协作，培养解决问题的自信心。

3. 学生能认识到金属材料和锻造工艺在汽车制造中的重要性，增强对资源利用和环保的意识。

课程性质：本课程为技术与设计领域的实践课程，注重理论知识与实际操作的结合。

学生特点：学生为八年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对新技术和新工艺具有好奇心。

教学要求：结合学生特点，采用讲授与实践相结合的教学方法，注重培养学生的动手操作能力和问题解决能力，提高学生对工程技术的认识和兴趣。

通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在完成课程后能够达到上述目标。

二、教学内容1. 变速叉锻造模具基础知识：- 变速叉的结构与功能- 锻造模具的基本组成及其作用- 金属材料在变速叉锻造中的应用2. 锻造工艺流程：- 锻造工艺的基本概念与分类- 变速叉锻造工艺的步骤及要点- 锻造过程中模具的保护与维护3. 模具设计与制作：- 变速叉模具设计的基本原则与方法- 锻造模具的CAD/CAM技术简介- 模具制作过程中的质量控制4. 实践操作与问题分析：- 变速叉锻造模具的拆装与观察- 模拟锻造操作及注意事项- 锻造过程中常见问题的分析与解决教学内容安排与进度：第一课时：变速叉锻造模具基础知识第二课时：锻造工艺流程第三课时：模具设计与制作第四课时：实践操作与问题分析教材章节及内容：第一章：锻造模具基础1.1 锻造模具的概念与分类1.2 变速叉锻造模具的结构与功能第二章：锻造工艺2.1 锻造工艺基本流程2.2 变速叉锻造工艺特点及要点第三章：模具设计与制作3.1 模具设计原则与方法3.2 锻造模具的CAD/CAM技术第四章：实践操作与问题分析4.1 锻造模具拆装与观察4.2 锻造过程问题分析及解决方案三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 教师通过生动的语言和形象的表达，讲解变速叉锻造模具的基本知识和锻造工艺流程。

gcr15锻模课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握GCR15锻模的材料特性、锻造工艺流程及其对产品质量的影响。

2. 学生能够描述GCR15锻模的加热、保温、冷却等关键参数，并解释其重要性。

3. 学生能够识别并阐述GCR15锻模在不同锻造过程中的变形规律及缺陷形成原因。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计简单的GCR15锻模锻造方案，包括工艺参数的选择。

2. 学生通过实践操作，掌握GCR15锻模锻造的基本技能，能够安全、规范地完成锻造操作。

3. 学生能够运用质量分析工具，对锻造过程中出现的问题进行诊断和解决。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对锻造工艺的兴趣和热情，激发其探究金属加工领域的内在动力。

2. 强化学生的安全生产意识，让学生认识到每一道工序规范操作的重要性。

3. 增强学生的团队合作精神，通过分组锻造活动，培养学生协作、互助、共享的价值观。

课程性质分析：本课程为专业技术实践课程，侧重于GCR15锻模的实际操作和工艺流程的掌握。

课程结合理论知识和动手实践，强调学以致用。

学生特点分析：考虑到学生所在年级，已具备一定的机械基础知识和实践技能，但需要进一步深化对专业锻造工艺的理解和应用。

教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力。

2. 教学过程中注重启发式教学，鼓励学生主动思考和解决问题。

3. 评价方式多元化，注重过程性评价和终结性评价相结合，确保学习目标的达成。

二、教学内容1. GCR15锻模材料特性：介绍GCR15钢的化学成分、力学性能、热处理特点，分析其在锻模中的应用优势。

相关教材章节：第二章 锻造材料及性能2. 锻造工艺流程：讲解GCR15锻模的锻造工艺流程，包括加热、保温、锻造、冷却等环节，分析各环节对锻件质量的影响。

相关教材章节：第三章 锻造工艺及设备3. 工艺参数选择：学习并掌握GCR15锻模锻造过程中的关键参数，如加热温度、保温时间、锻造速度、冷却速度等，探讨不同参数对锻件质量的影响。

锻造模具凹槽课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解锻造模具凹槽的基本概念，掌握其设计原理和制造工艺流程。

2. 学生能描述锻造模具凹槽的结构特点，了解不同凹槽设计对锻造产品质量的影响。

3. 学生掌握锻造模具凹槽设计的相关公式和参数，能够进行简单凹槽的设计计算。

技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制锻造模具凹槽的三视图，提高空间想象能力和绘图技能。

2. 学生能够根据实际需求，选择合适的凹槽设计参数，进行模具设计，培养实际操作能力。

3. 学生能够通过课程学习，掌握金属锻造模具凹槽的加工方法，提高实践技能。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习锻造模具凹槽的设计与制造，培养对机械制造专业的兴趣和热情，增强职业认同感。

2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到模具设计在制造业中的重要性，增强社会责任感。

3. 学生能够通过团队合作，培养沟通与协作能力，提高解决问题的信心和决心。

课程性质：本课程为机械制造专业课程，以锻造模具凹槽的设计与制造为核心内容，注重理论联系实际，培养学生的实践操作能力和创新意识。

学生特点：学生为高中年级，具有一定的机械基础知识，思维活跃，动手能力强，对新鲜事物充满好奇。

教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生自主学习，提高学生的实践操作能力和创新能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。

二、教学内容1. 锻造模具凹槽概述：介绍锻造模具凹槽的定义、分类及在锻造工艺中的应用。

- 教材章节：第一章 锻造模具概述2. 锻造模具凹槽设计原理：讲解凹槽设计的基本原则、设计方法和参数选择。

- 教材章节：第二章 模具设计原理3. 锻造模具凹槽结构特点：分析不同类型凹槽的结构特点及其对锻造产品质量的影响。

- 教材章节：第三章 模具结构设计4. 锻造模具凹槽设计计算：学习凹槽设计的相关公式和计算方法，进行实例计算。

- 教材章节：第四章 模具设计计算5. 锻造模具凹槽制造工艺：介绍凹槽的加工方法、工艺流程及质量控制要点。

锻造工艺学与模具设计第三版课程设计课程背景锻造工艺学与模具设计是针对锻造行业进行的专业课程，主要涉及钢铁、机械、汽车等行业的金属锻造工艺及模具设计。

在现代工业中，锻造工艺是一种重要的金属成型工艺，广泛应用于制造各类机械零件、汽车零件、船舶零件及各类工业设备零件等。

而模具设计则是锻造工艺的重要组成部分，它影响着整个锻造流程和产品的质量。

因此，深入了解锻造工艺学和模具设计知识具有重要的实践意义。

课程目的本课程旨在通过对锻造工艺学和模具设计的全面学习和掌握，使学生能够熟练掌握金属锻造工艺的基本原理、加工过程、工艺装备及技术方法等方面的知识及技能，同时掌握锻造成形和模具设计的基本概念、原则、方法和技术，从而培养学生的锻造制造技术能力，提高锻造产品的生产质量与效率。

课程内容本课程分为锻造工艺学和模具设计两个部分，具体内容如下：锻造工艺学1.金属材料的选用与性能。

2.锻造工艺的基本原理与流程。

3.锻造工艺中的各种设备及其使用方法。

4.模具加工与制造技术的基本概念及应用。

5.锻造成形的影响因素及其控制方法。

6.锻造产品的检测、评价及质量控制。

模具设计1.模具设计的基本原理、结构和分类。

2.模具材料的选用及其性能分析。

3.模具加工工艺及其工艺流程。

4.模具设计中的CAD/CAM及其应用。

5.模具装配、调试与试模方法。

6.正确运用模具设计所使用的软件与设备。

课程考核方式本课程考核按照综合能力评估的原则进行，主要包括理论考试、实践操作及设计报告三项。

其中理论考试占总成绩的60%，实践操作占总成绩的30%，设计报告占总成绩的10%。

参考书目1.《金属锻造工艺学》，李守纲，机械工业出版社，2007年。

2.《模具设计与制造》，孙松林等，机械工业出版社，2005年。

3.《锻造加工基础》，陈建国等，机械工业出版社，2009年。

4.《模具CAD/CAM技术》，高瑜等，机械工业出版社，2010年。

总结本课程的开设旨在加强学生的工程实践能力，为进一步培养锻造制造产业的人才注入源源不断的动力。

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mm==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CC =V锻/V外=0.31C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M45钢含碳量c%=0.42~0.50%<0.65%M级。

所以材质系数为15）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：图2 冷锻件图3、终锻模膛设计（1）根据冷锻件图，绘制热锻件图热锻件图依据冷锻件图设计，热锻件图上的尺寸应比冷锻件图上的相应尺寸有所放大。

理论上加放收缩率后的尺寸L 按下列公式计算： ()1L lδ=+其中，l 为冷锻件尺寸，δ为终锻温度下金属的收缩率，钢为 1.2%~1.5%，取 1.4%δ=。

1、根据零件图设计锻件图、热锻件图零件车床拔叉它位于车床变速机构中，主要起换挡、使主轴回转远动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用.除半圆叉形部分以及大头部分的两个端面需要机械加工外，其他部分都不需要机械加工。

由于大头部分孔的直径过小，为简化其锻造工艺，将其填满金属，以待机械加工来完成孔的加工，在锻件图中不需要绘出。

1.1确定分模面的位置根据车床拔叉的形状，采用上下非对称直线分模，并将锻件大头部分放在上模,因为上模的充填性好，分模简图如图1所示。

图1分模简图1。

2确定加工余量由初步造型得出锻件体积为2mm 230000d v mm =，其外轮廓包容体的体积为2287152103376b v mm =⨯⨯=，从而可初步得出锻件形状复杂系数300000.29103379d b v s v ===由锻件形状复杂系数查【1】表4—3得其形状复杂程度为较复杂系数，代号3s ，根据零件材料查资料【1】得其材质系数为1M ,由锻件的体积以及材料密度得出锻件的质量：3300007.85/235.50.241000d m v g cm g kg ρ=⨯=⨯=≈根据锻件质量m 、锻件形状复杂系数3s 、锻件的相关尺寸及零件表面粗糙度查【2】表4-3得出机械加工余量，半圆叉部分的机械加工余量查出为1。

52。

0,取最大值2.0mm ;大头部分的上下端面的机械加工余量同理取最大值2。

0mm ；1。

3确定拔模斜度该锻件为对称锻件，上下模型槽深度不相等，因而采用匹配拔模，根据锻件各部分高度与宽度之比值H/B,以及长度与宽度的比值L/B 查【3】表5。

28确定:、H/B=40/100L/B=100/100=1查【3】表5。

28得拔模斜度为5.为方便，拔模斜度全部采用5.1。

4确定公差根据材质系数1M 、形状复杂系数3s 、锻件质量m 以及锻件的相关尺寸查【2】表3—1-3，并且以同类中的最大公差为最后公差得：长度公差 2.41.23.6+-宽度公差 1.90.92.8+-高度公差 1.70.82.5+-错差公差1。

一、课程概述课程名称：热锻模具设计课程性质：专业核心课程课程学时：XX学时授课对象：模具设计与制造专业学生二、课程目标1. 知识目标：（1）掌握热锻模具设计的基本原理、方法和步骤；（2）熟悉热锻模具的结构特点、工作原理及材料选用；（3）了解热锻模具制造工艺及加工技术。

2. 能力目标：（1）培养学生独立进行热锻模具设计的能力；（2）提高学生运用所学知识解决实际问题的能力；（3）增强学生的创新意识和团队协作能力。

3. 素质目标：（1）培养学生的职业道德和敬业精神；（2）提高学生的审美能力和动手能力；（3）增强学生的自主学习能力和终身学习能力。

三、课程内容1. 热锻模具设计基本原理（1）热锻模具的类型及特点；（2）热锻模具的工作原理；（3）热锻模具材料及热处理。

2. 热锻模具结构设计（1）模具主要零部件的结构设计；（2）模具结构优化设计；（3）模具强度、刚度和耐磨损性能分析。

3. 热锻模具制造工艺（1）热锻模具加工方法及工艺流程；（2）热锻模具加工精度及质量控制；（3）热锻模具装配与调试。

4. 热锻模具设计实例分析（1）典型热锻模具设计案例分析；（2）热锻模具设计优化与改进。

四、教学方法与手段1. 讲授法：系统讲解热锻模具设计的基本原理、方法和步骤。

2. 案例分析法：通过分析典型热锻模具设计案例，提高学生的实践能力。

3. 讨论法：引导学生针对设计问题进行讨论，培养创新意识和团队协作能力。

4. 实验法：组织学生进行热锻模具设计实验，验证所学知识。

5. 计算机辅助设计：利用CAD/CAM软件进行热锻模具设计，提高学生的计算机应用能力。

五、考核方式1. 平时成绩：占课程总成绩的30%，包括课堂表现、作业完成情况等。

2. 期中考核：占课程总成绩的30%，考察学生对热锻模具设计基本原理、方法和步骤的掌握程度。

3. 期末考核：占课程总成绩的40%，包括设计题、理论考试等，全面考察学生的综合能力。

六、教学资源1. 教材：《热锻模具设计》等。

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。

锻造模具设计课程设计零件名称:接线盘拔叉学院：班级:姓名:组员:指导老师：日期：目录一、绘制锻件图 (3)(1)确定分模位置: (3)（2）确定公差和加工余量 (3)（3)模锻斜度 (3)（4）技术条件： (3)二、锻件的主要参数 (4)三、模锻锤吨位计算 (4)四、烧损率： (4)五、毛边槽形式和尺寸的确定： (4)六、终锻型槽确定： (5)七、预锻型槽确定： (5)八、计算毛坯截面图： (6)九、制坯工步确定： (6)1．繁重系数： (6)2．工步确定 (6)十、坯料尺寸计算: (6)十一、型槽设计： (7)十二、锻模结构设计 (9)十三、参考文献: (9)一、绘制锻件图锻件为接线盘拔叉,出模角7°，锻造圆角R2，高度方向公差 2.01.0+-,水平方向公差 2.01.0+-。

（1)确定分模位置根据零件形状,采用上下对称的直线分模，分模面取在最大投影面积的位置。

（2）确定公差和加工余量经计算，锻件质量为0.7643kg 锻件复杂系数：973600.188********d b V S V ==≈⨯⨯查文献【1】P .95表4—3，其锻件形状复杂级别为Ⅲ，代号S 3，锻件形状复杂系数等级为较复杂。

（3）模锻斜度锻件图上的附注已注明出模角为7°,故模锻斜度为7°。

（4）技术条件1、出模角7°2、锻造圆角R23、 公差：高度方向 2.01.0+-水平方向 2.01.0+-4、热处理硬度:HB255～2855、毛边：〈0。

8mm6、表面清理:酸洗7、表面缺陷：〈0.8mm8、形状缺陷：〈0.8mm二、锻件的主要参数锻件周边长度为768.77mm 锻件体积为97360mm 3锻件在平面上的投影面积为5837。

9mm 2 锻件质量为0.7643kg三、模锻锤吨位计算由公式:J G F αβ=查文献【1】P 。

126表4-12得：1.0α=，0.09β=,25837.9J F mm =因而，1.00.095837.9525.4J G F kg αβ==⨯⨯≈因而取2t 模锻锤。