锻造工艺设计说明书
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锻造模具设计说明书班级:学号:姓名:指导老师:目录1、绘制冷锻件图 (2)2、计算锻件主要参数 (3)3、确定锻锤吨位 (3)4、确定毛边槽形状和尺寸 (4)5、确定终锻型槽 (4)6、设计预锻型槽 (4)7、绘制计算毛坯图 (6)8、制坯工步选择 (8)9、确定下料尺寸 (8)9.1 坯料截面积 (8)9.2 坯料直径 (8)9.3 坯料体积 (9)9.4 坯料长度: (9)10、制坯型槽设计 (9)⑴滚挤型槽设计 (9)⑵拔长型槽设计 (10)11、锻模结构设计 (12)12、拔叉件模锻工艺流程 (12)13、附录 (13)参考文献 (14)1、绘制冷锻件图零件为接线盘拨叉,是汽车的主要零件之一,工作时在高速下运转,工作条件比较繁重,绘制锻件图过程如下:(1)确定分模位置根据零件形状,采用上下对称的直线分模。
(2)确定公差和加工余量估算锻件质量约为0.4kg,材料为45钢,密度7.85g/cm3,材质系数为M1 。
锻件的形状复杂系数:SW锻=630,为 4 级复杂系数S4。
W外廓包容=0.1518.3 3.4 8.4 7.85拔叉冷锻件图由有关手册查得:高度公差为0.6mm ;长度公差为0.9 mm;宽度公1.4 mm 1.9 mm差为 1.0.57mm mm。
(3)模锻斜度零件图上的技术条件已注明模锻斜度为7 。
(4)圆角半径锻件高度余量为 0.75+0.4=1.15mm;则需倒角的叉内圆角半径为 1.15+2=3.15mm;取 3mm,其余部位的圆角半径取1.5mm。
(5)技术条件:2、计算锻件的主要参数(1)锻件在平面上的投影面积 8000mm2 ;(2)锻件周边长度为 576mm;(3)锻件体积为 80255mm3 ;(4)锻件质量为 0.63Kg 。
3、确定锻锤吨位总变形面积为锻件在平面上的投影面积与毛边面积之和,参考表 4-14 按 1t 模锻锤毛边槽考虑,假定毛边桥部宽度为23mm,总面积 F=8000+576*23=21248mm 2,按双作用模锻锤吨位确定的经验公式 G=(3.5~6.3)kF 确定锻锤吨位,取较大的系数 6.3,取k=1.0,于是G=6.3* 1.0* 212.48=1338Kg选用 1.5t 锤。
阶梯轴锻制工艺之阳早格格创做安排证明书籍题目:阶梯轴锻制工艺安排博业:板滞安排制制及其自动化班级:机设1301教死姓名:李明教号:201102019127指挥西席:彭浩舸完毕日期:板滞工程教院2016年9月目录1.弁止……………………………………………………………1 (2)2.1画制锻件图 (3)2.2决定变形工艺 (3)2 (3)2 (4)2 (4)2 (4)2.3估计坯料本量战尺寸 (4)2.4选定设备及典型 (5)2.5决定锻制温度及典型 (5)2.6决定热却要收及典型 (5) (6) (8)5.致开……………………………………………………………86.参照文献 (8)锻制的手段是使坯料成形及统制其里里构制本能达到所需的几许形状,尺寸以及本量的锻件.轴是新颖工业洪量使用的整件,本文计划阶梯轴的自由锻死产.2.1画制锻件图锻件图是根据整件图的基础图样,分离锻制工艺特性思量余块、锻件余量战锻制公好等果素画制而成.阶梯轴资料为40Cr,死产批量小,采与自由锻锻制轴坯.轴上的键槽等部分,采与自由锻要收很易成形那些部位,果此思量到技能上的可止性战经济性,决断不锻出,并采与附加余块简化锻件形状,以好处锻制.锻制出轴坯后不妨进一步举止切削加工,末尾成形.根据整件图的尺寸规格,对于照表所列中整件的下度战曲径范畴,不妨查出齿环锻件加工余量战公好.由L=203,Φ=46,对于照《金属成形工艺安排》中表3-3中所列的整件总少为0∽315mm、最大曲径0∽50mm,可查得锻制细度为F级的锻件余量及公好为7±2mm.,而后按查得的公好数值,可画阶梯轴的锻件图.阶梯轴锻件图睹图1.图1 阶梯轴锻件图本理:根据锻件形状、尺寸、技能央供等举止采用,而且先决定锻件成形所需的基础工序、辅帮工序、建整工序,再采用所需的工具并决定工序程序战工序尺寸等.由于阶梯轴是形状较简朴的轴杆类锻件,变形工艺简朴,且资料为时常使用45钢,塑性较佳、简单变形,果此其主要变形工艺普遍为下料、拔少、镦细、拔出锻件等(1)下料(2)完齐拔少(3)压肩并拔少切去余料(4)左边压肩(5)拔少(6)拔少切去料头(7)建整锻件按锻件图举止建整.坯料本量包罗锻件自己的本量、加热时氧化烧益、切头时的益坏及冲孔时的芯料益坏等.即: m坯m=m锻+m烧+m芯+m头M坯=坯料的沉量;m锻=锻件的沉量;m烧=加热时坯料表面氧化而烧益的本量;m芯=冲孔芯料的本量;m切=正在锻制历程中建切端部爆收的料头金属的本量.估计锻件自己的本量: m 锻=ρV式中 m锻=锻件本量;ρ=锻件资料的稀度(kg/dm3 )与7.8kg /dm3 ;V =锻件的体积( dm3 );m锻=π2×22×2×2×1)×若将锻件置于煤气炉中加热,并一次锻成,烧益率按δ=2%估计,即:m烧=m锻×2%果为不冲孔,所以m芯=0截料益坏按锻件本量的4%估计,既得:m头=m锻×锻件以钢材为坯料,锻制比按1.3,可按锻件最大里积Φ=53mm,对于照表所列热轧圆钢尺度曲径,采用Φ,63mm的圆钢.再由m=v ρ算出坯料体积为3,再除以Φ63mm圆钢截里积,便不妨得到坯料少度为105mm2.4选定设备及典型选定锻制设备的依据是锻件资料、尺寸战本量,共时还要适合思量车间现有设备条件.若设备吨位太小,锻件里里锻不透,死产率也矮,反则制成设备战能源的浪费,且支配便当也不平安,常常按体味类比法或者查表法等决定.坯料尺寸为Φ63×故根据《自由锻锤的锻制本收范畴》查得设备应用t的自由锻锤.百般合金钢的锻制温度范畴不妨从表中查出,基础的准则是保证钢正在锻制温度范畴内具备良佳的塑性战较矮的变形抗力,不妨锻制出劣量锻件,且较宽的锻制温度范畴战较少的加热次数,以及较下的死产率.阶梯轴资料40Cr属于合金结构钢,查表可知初锻温度为1200℃,末锻温度为800℃.根据40Cr钢的塑形、强度、导热及伸展系数、构制特性、加热变更、断里尺寸、导热本能战曲径等果素,不妨决定采与火焰炉一段式加热2.6 决定热却要收及典型中小型碳钢战矮合金钢锻后均采与热却速度较快的空热要收.阶梯轴锻件是中小型矮合金结构钢,不妨采与空热的热却办法.三、工艺过程卡阶梯轴锻制工艺卡共步齿环锻制工艺历程卡产品型号整件图号共1 页产品称呼整件称呼阶梯轴第 1 页锻件图资料牌号40Cr资料规格棒料坯料本量/KG坯料可锻件数 1锻件本量/KG加热办法中频加热锻制火次 2班产量/件 3锻件热处理调量处理工序号工序称呼使用设备使用功拆初锻温度末锻温度热却办法锻制工时备注1 下料戴锯无2 加热220KW漏洞式中频加热炉无1150 9503 预锻630吨螺旋压力机阶梯轴预锻模4 末锻630吨螺旋压力机阶梯轴末锻模5 切边100吨切边压力机阶梯轴切边模热切6 考验游标卡尺7 进库标记表记标帜处数变动文献号签名安排:日期:阶梯轴锻制工序卡锻件称呼共步齿环锻件资料40Cr坯料本量坯料尺寸Φ63×105mm锻制设备火次序号支配工序工序简图设备工具备注1 1 下料切割机,电锯或者乙炔气焰切割坯料本量与尺寸可由锻件图算出2 完齐拔少火次序号支配工序工序简图设备工具备注1 3 压肩拔少,切去余料2 4左边压肩并拔少5端部拔少并切料头6 建整按锻件图举止建整体例李明考查接受采与以上工艺不妨锻制出齿环坯,之后只消正在举止切削加工成形便能制制出齿环了.锻制不但是能使其收端成形而且更要害的是锻制不妨革新整件的力教本能,普及它的韧性与强度.5. 致开通过那一次的课程做业,尔深刻的收会到了热加工正在工业死产中的要害职位.尔干的是齿轮的锻制工艺安排,对于齿轮加工的各个历程举止了周到深进的计划,那让尔从中教到了很多,尔以去也会越收齐力去普及与完备自己的知识储备,去里对于以去的处事岗位上逢到的更大的挑拨.正在那次课程安排中彭浩舸教授给了尔很大的帮闲,再次表示感动,更要感动的是尔自己那些天的齐力,付出的汗火会灌溉出乐成的陈花.6. 参照文献【1】王爱珍,热加工工艺前提,北京,北京航空航天大教出版社【2】王爱珍,金属成型工艺安排,北京,北京航空航天大教出版社【3】胡亚民,锻制工艺历程及模具安排,北京,北京大教出版社。
课程设计说明书齿轮锻造工艺设计摘要: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。
齿轮锻造工艺设计说明书姓名:xxx学号:xxxxxxxx班级:xxxxxxx日期;xxxxxxx齿轮锻造工艺设计说明书摘要:锻造生产的目的是坯料成型、及控制其内部组织性能达到所需的几何形状,尺寸以及品质的锻件,钢和大多数非铁金属及合金具有不同程度的塑性,均可在冷态或热态下进行塑性加工成型。
齿轮的锻造采用的是自由锻工艺。
本文主要介绍的是齿轮的自由锻工艺。
自由锻是利用压力或冲击力是金属在上下抵铁之间产生塑性变形,从而获得所需锻件形状及尺寸的方法。
确定自由锻的工艺成为了自由锻加工的关键。
本文着重介绍的就是齿轮的自由锻的工艺流程。
关键词:自由锻、齿轮加工、塑性变形、工艺流程。
目录一.绪论 (1)二.总体设计方案 (1)三.具体的设计方法与步骤 (3)3.1绘制锻件图 (3)3.2确定变形工艺 (3)3.2.1镦粗 (3)3.2.2冲孔 (4)3.2.3扩孔 (4)3.2.4修整锻件 (4)3.3计算坯料质量和尺寸 (4)3.4选定设备及规范 (5)四.工艺流程(工艺卡) (6)五.结论 (7)六.致谢 (7)七.参考文献 (8)一、绪论锻造的目的是使坯料成形及控制其内部组织性能达到所需的几何形状,尺寸以及品质的锻件。
锻造的基本工艺有自由锻、模锻、板料冲压等,其中自由锻和模锻是热塑性成型,而板料冲压是冷塑性成形,两者的基本原理相同。
锻造件占得比例说明了一个国家生产水平、生产率、材料利用率、生产成本及产品品质在国际竞争中的地位。
在新中国成立之前,锻造基本上是手工作坊式的延续,生产效率低,劳动强度大。
然而在改革开放之后我国的锻造工艺水平得到了迅猛的发展,从而带动了诸如汽车工业的跨越式发展。
但我们还应该清醒的看到我们的锻造工艺水平与欧美发达国家还有一定差距,这更加促使我们努力发展新技术,赶超国际先进水平。
齿轮是现代工业大量使用的零件,本文就是讨论齿轮的自由锻生产。
自由锻能进行的工序很多,可分为基本工序、辅助工序、及精整工序三大类。
专业课程设计目录1、设计任务................................................................................................................................ - 2 -2、锻压工艺性分析.................................................................................................................... - 2 -3、锻件图的设计........................................................................................................................ - 3 -3.1、确定分模面................................................................................................................ - 3 -3.2、确定机械加工余量和公差........................................................................................ - 3 -3.2.1、计算锻件质量m............................................................................................. - 4 -3.2.2 、计算锻件复杂系数C................................................................................... - 4 -3.2.3、材质系数M..................................................................................................... - 5 -3.2.4、模锻件加工余量的确定................................................................................ - 5 -3.3、确定模锻斜度............................................................................................................ - 6 -3.4、圆角半径.................................................................................................................... - 6 -3.5、综上所述可以得出冷锻件图.................................................................................... - 7 -4、终锻模膛设计........................................................................................................................ - 8 -4.1、绘制热锻件图............................................................................................................ - 8 -4.2、飞边槽的设计计算.................................................................................................... - 8 -4.2.1、毛边槽的形式................................................................................................ - 8 -4.2.2、毛边槽尺寸的确定........................................................................................ - 9 -4.3、选择钳口尺寸............................................................................................................ - 9 -5、制坯工步的选择及制坯模膛的设计.................................................................................. - 10 -5.1、确定加工工步经过分析,此长轴类锻件采用拔长-终锻工步。
工艺设计说明书设计题目:轴自由锻工艺设计说明班级:机097班设计人学号:40940406设计人姓名:刘晓超指导教师:张锁梅贾志新2011年9月目录一.锻件加工余量、余块、公差二.毛坯质量和尺寸的计算三.确定变形步骤、温度和冷却四.设备的选择五.参考文献锻件加工余量、余块、公差:1. 锻件毛坯类型:该零件为台阶轴类零件,材料为 45号钢,主要用于传动和支撑,在工作当 中需要承受较大的载荷和强度,因此需要用热变形工艺锻造进行加工,使其纤维 方向和应力方向一致,提高零件性能。
由于是台阶轴类零件,所以毛坯类型为 45号圆钢。
2. 锻件加工余量、余块、公差的计算: 机械加工余量为保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度, 在零件外表面需要加工部分,留一 层作机械加工的金属,这部分称为机械加工余量。
锻造余块在锻件某些地方添加一些大于余量的金属体积,以简化锻件外形及锻制过 程,这些添加的金属体积,称为余块。
锻造公差锻件的实际尺寸,不可能正好达到锻件基本尺寸的要求, 允许有一定限度的 偏差,超过基本尺寸的称上偏差,小于基本尺寸的称下偏差。
上、下偏差的代数 差的绝对值称为锻件公差。
锻件图是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。
它是 在零件的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块检验式样及操作用夹头等因 素绘制而成的。
此零件的总长为105伽,最大直径为© 30伽,根据 GB/T15826.7-1995《台 阶和凹档的锻出条件》技术要求规定,该轴锻出台阶和凹档的最小长度为 100mm 所以左右两边均为一层台阶•根据JB4249.2-86《台阶轴类锻件机械加工余量与锻造公差》技术要求规定, 该轴的加工余量为7,极限偏差为2.119屈阶梯轴类锻件机械加工余t±与公是所以,锻件总长L=105+7X 2=119土 4伽;L1=42± 2 mm ; D1=16+7=2± 2 m ; L2=5+7X 2=19土 4 m ; D2=30+7=3± 2 m ; L3=58± 2 m ;D3=20+7=2± 2 m ;余量和公差的选择应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素。
热成型模具课程设计任务书目录1设计的前期准备 (1)1.1 零件分析 (1)1.1.1 零件的结构分析 (1)1.1.2零件材料的特性分析 (1)1.1.3 锻件的加工要求................................. 错误!未定义书签。
1.2 工艺方案确定 (2)2 锤上模锻件设计 (3)2.1 选择分模面 (3)2.2 确定模锻件质量及公差 (3)2.2.1 锻件的形状复杂系数 (3)2.2.2 锻件的质量 (4)2.2.3 锻件的材质系数 (4)2.2.4 模锻件的精度等级 (4)2.2.5 确定锻件公差 (4)2.2.6 模锻斜度 (4)2.2.7 锻件技术要求 (5)2.3 计算锻件基本数据 (5)3 锤上模锻工艺设计 (6)3.1 确定锻锤的吨位 (6)3.2 选择飞边槽 (6)3.3 确定坯料尺寸 (8)4 锻前加热,锻后冷却及热处理要求 (9)4.1 确定加热方式及锻造温度范围 (9)4.1.1 确定加热方式 (9)4.1.2 锻造温度范围 (9)4.2确定加热时间 (9)4.3 确定冷却方式 (10)4.4 确定热处理方式及要求 (10)5 锤用模锻设计 (11)5.1 终锻型槽设计 (11)5.2型槽的布排 (11)5.3 模块的选择 (11)5.4 墩粗台的设计 (12)5.5 检验角的选择 (12)5.6 燕尾槽的选择 (13)5.7 起重孔的设计 (13)参考文献 (14)1设计的前期准备1.1零件分析1.1.1零件的结构分析按照锻件外形和模锻时毛坯的轴线方向,把模锻件分成四类,即圆饼类长轴类、顶镦类和复合类。
其中,圆饼类锻件其主轴线尺寸较短,在分模面上锻件投影为圆形或长宽尺寸相差不大。
模锻时,毛坯轴线方向与打击方向相同,金属沿高度、宽度和长度方向同时流动。
终锻前通常用镦粗坪台或拍扁坪台进行制坯,以保证锻件成形质量。
根据该零件(见图1.1)的外形尺寸及形状,可以确定其为圆饼类锻件。
工艺流程设计说明书
《工艺流程设计说明书》
一、总则
本说明书旨在规范工艺流程设计的相关步骤和要求,以确保产品质量和生产效率。
所有涉及工艺流程设计的人员应严格遵守本说明书的规定。
二、工艺流程设计步骤
1.收集相关资料:包括产品设计图纸、技术要求、生产设备资
料等。
2.分析产品结构和工艺要求:根据产品设计图纸和技术要求,
分析产品结构和工艺要求。
3.确定加工工艺:根据产品结构和工艺要求,确定加工工艺,
包括材料选择、加工工艺流程、加工设备等。
4.制定工艺流程:根据确定的加工工艺,制定详细的工艺流程,包括加工顺序、加工参数、加工技术要求等。
5.编制工艺文件:根据制定的工艺流程,编制工艺文件,包括
工艺卡、工艺指导书等。
6.审核和修改:对编制的工艺文件进行审核和修改,确保工艺
流程设计的准确性和可行性。
7.批准发布:经审核无误后,由相关负责人批准发布工艺文件并通知相关人员。
三、工艺流程设计要求
1.设计合理性:工艺流程设计应合理、科学,确保产品质量和生产效率。
2.标准化:工艺流程设计应符合相关标准和规范要求,确保产品质量和安全生产。
3.可追溯性:工艺流程设计应具有可追溯性,确保产品质量和质量管理体系的实施。
4.不断改进:工艺流程设计应不断改进,不断提高产品质量和生产效率。
四、附则
本说明书由公司技术部制定,相关部门和人员应严格执行。
任何单位和个人不得擅自修改或私自颁布相关文件。
对于违反本说明书的行为将追究相关责任。
以上就是《工艺流程设计说明书》的内容,希望相关人员严格遵守,确保产品质量和生产效率。
整个生产过程中,工艺工作贯穿其中。
工艺设计工作不仅涉及到工业的生产类型、产品结构、工艺装备、生产技术水平等,甚至还要受到工艺人员实际经验和生产管理体制的制约,其中的任何一个因素发生变化,都可能导致工艺设计方案的变化。
因此说工艺设计是企业生产活动中最活跃的因素,工艺设计对其使用环境的依赖就必然导致工艺设计的动态性和经验性。
一、分析零件图分析零件图可以得到以下信息:1、零件名称:输出轴;2、材料:45钢;3、质量:11.5508kg;4.零件图产量:100件5、技术要求:调质处理HB217-255。
二、锻造工艺性分析“首页→锻造→工艺方法分析”1、加工目的、环境及锻后现象分析零件为轴类零件,因此锻造的目的不是侧重于成形、减少加工余量,而是侧重于提高锻件的力学性能。
结合现代工厂设备、技术力量和加工能力,选用自由手工锻造。
锻后零件性能可能变化的趋势坯料端部弯曲并带毛刺和脱碳等。
2、零件结构形状对锻造适应性的分析即锻件结构工艺性分析。
该零件为简单的阶梯轴类零件,可通过手工自由锻造来完成初步成型。
因锻造而产生的缺陷可以通过锻造后的热处理和切削加工来改善。
三、绘制锻件图“首页→锻造→锻件图绘制”锻件图是根据零件图绘制的。
自由锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等参数后绘制而成的。
根据以下步骤绘制锻件图:(1)确定锻件形状。
(2)用红线绘出锻件图。
(3)计算尺寸,查公差并注于图上。
四、参数选择“首页→锻造→计算与查询”1、工艺参数首先选择工艺余块以简化锻件外形,然后确定加工余量和公差。
2、选择依据选择参数应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素。
3、确定方法查有关标准进行分析,并与同类件比较,选择的公差余量可依下列条件确定:(1)锻件数量。
数量多,其值取小些,否则取大些。
(2)锻件材料。
一般材料其值取小些,特殊钢取大些。
(3)表面质量。
原材料的表面质量好,其值取小些,否则取大些。
西北工业大学锻造模具设计说明书班级: 04021004学号:2010300973姓名:黄凯目录1、绘制冷锻件图 (2)2、计算锻件主要参数 (3)3、确定锻锤吨位 (3)4、确定毛边槽形状和尺寸 (3)5、确定终锻型槽 (5)6、设计预锻型槽 (5)7、绘制计算毛坯图 (5)8、制坯工步选择 (8)9、确定下料尺寸 (8)9.1坯料截面积 (8)9.2 坯料直径 (8)9.3坯料体积 (8)9.4坯料长度: (8)10、制坯型槽设计 (9)⑴滚挤型槽设计 (9)⑵拔长型槽设计 (10)11、锻模结构设计 (12)12、拔叉件模锻工艺流程 (12)13、附录 (13)参考文献 (14)1、绘制冷锻件图拔叉冷锻件图2、计算锻件主要参数(1)短剑在平面上的投影面积76382mm;(2)锻件周边长度为600mm;(3)锻件体积为1840003mm;(4)锻件质量为1.44Kg。
3、确定锻锤吨位总变形面积为锻件在平面上的投影面积与毛边面积之和,按1~2t锤毛边槽尺寸考虑,假定毛边桥部宽度为23mm,总面积F=7638+600*23=21438mm,按双动模锻锤吨位确定公式的经验公式G=(3.5~6.3)kF确定锻锤吨位,因汽车连杆件为大批量生产,需要高生产率,取较大的系数 6.3,取k=1.0,于是,G=6.3 1.0214.38=1351kg⨯⨯。
选用1.5t锤。
4、确定毛边槽形状和尺寸选用图4-63毛边槽形式I,其尺寸按表4-14确定;选定毛边槽尺寸为=1.6h mm桥,=4h mm1,218,25,2,126Kb mm b mm r mm F mm====。
因锻件杆部截面积太小,考虑拔长难以达到最小截面积,须怎大毛边槽仓部宽度1b ;大头部分叉口较宽,分料困难,流入毛边槽金属较少,将该处1b 减小到12mm ,使型槽安排紧凑,怎大承击面积。
锻件毛边体积3=6800.76800.712660000k V F mm ⨯=⨯⨯≈毛,其中0.7k F F =毛(锻件毛边平均截面积)。
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确定变形工艺原理:根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择,并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序,再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。
由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件,变形工艺简单,且材料为常用45钢,塑性较好、容易变形,因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等(1)下料(2)整体拔长(3)压肩并拔长切去余料(4)右边压肩(5)拔长(6)拔长切去料头(7)修整锻件按锻件图进行修整。
锻造工艺设计说明书 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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 学生姓名:李亮学号:指导教师:彭浩舸完成日期: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)绘制锻件图 (3)确定变形工艺 (3)镦粗 (3)冲孔 (4)扩孔 (4)修整锻件 (4)计算坯料质量和尺寸 (4)选定设备及规范 (5)确定锻造温度及规范 (5)确定冷却方法及规范 (5)3.工艺流程卡 (6)4.结论 (8)5.致谢 (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内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范围,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 阶梯轴锻件图确定变形工艺原理:根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择,并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序,再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。
由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件,变形工艺简单,且材料为常用45钢,塑性较好、容易变形,因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等(1)下料(2)整体拔长(3)压肩并拔长切去余料(4)右边压肩(5)拔长(6)拔长切去料头(7)修整锻件按锻件图进行修整。
曲轴锻造设计说明书一、曲轴零件图二、曲轴零件分析曲轴是汽车发动机中(de)重要零件,它与连杆配合将作用在活塞上(de)气体压力变为旋转(de)动力,传给底盘(de)传动机构,同时,驱动配气机构和其它辅助装置.曲轴在工作时,受气体压力,惯性力及惯性力矩(de)作用,受力大而且受力复杂,同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够(de)刚度和强度,具有良好(de)承受冲击载荷(de)能力,耐磨损且润滑良好.曲轴在使用过程中(de)主要损坏形式有如下两种:一是疲劳断裂.先在轴颈和圆角处产生疲劳裂纹.然后向曲柄深处发展,造成曲轴断裂.也有少数曲轴先在轴颈中部(de)油道内壁产生裂纹.发展为曲轴断裂;二是轴颈表面(de)严重磨损(尤以连杆轴颈为甚).所以,曲轴主要应有较高(de)疲劳强度和良好(de)耐磨性.三、曲轴(de)毛坯材料及下料方法1、曲轴(de)毛坯材料(de)选取曲轴(de)材料从大(de)方面分,主要分为钢质和球铁两大类.钢质曲轴材料又主要分为调质钢和非调质钢.钢质曲轴(de)主要特点是有着较高(de)抗拉强度、高疲劳强度、高硬度、高耐磨性以及好(de)心部韧性,但是它们对缺口(de)敏感性很高,要求(de)加工质量较高.钢质曲轴能够适应日益增高(de)强化发动机,现在高性能柴油机高压缩比下以很大(de)相对速度与轴承发生滑动摩擦,产生较高(de)温度与磨损,在交变(de)冲击载荷作用下服役条件十分恶劣.调制钢也主要有两大类,一类是价格相对低廉(de)碳素钢,它们有着和合金钢一样(de)弹性模量,也有着较高(de)抗拉强度,主要应用于中等负荷(de)发动机.另一类是合金钢,相对于碳素钢,加入了各种贵重金属合金,提高了抗拉强(de)和疲劳强度,主要应用于中、高负荷(de)发动机.近些年,随着世界能源与环保(de)要求进一步提高,曲轴(de)制造技术也获得了提高,非调质钢曲轴(de)发展和应用也越来越多,有着取代调制钢(de)趋势.非调质钢是利用锻造终了余温,在空气中进行冷却热处理,相对于调质钢曲轴污染小、成本低,生产能耗低、性能优良,尤其在日本、欧洲已经广泛采用.国内正处于起步阶段,生产工艺还不稳定,还有待于成熟.随着市场对发动机质量要求(de)不断提高,一些中、轻型汽车(de)发动机曲轴毛坯由以往(de)铸造成形逐渐改为锻造成形.这类曲轴锻件(de)加工余量、拔模斜度和错模量一般都要求较小,且精度要求较高.这就对锻造设备(de)导向精度,以及锻件(de)脱模手段提出了更高(de)要求,而这些要求在一般(de)模锻锤上生产是很难达到(de).由于热模锻压机具有很高(de)导向精度和顶出机构,成为锻造企业用于生产高精度曲轴(de)首选设备.模锻法是将金属棒料或钢锭通过一系列锻模成形为曲轴毛坯.这种方法生产率和材料利用率高,金属锻造流线好,曲轴形状和尺寸较精确,与自由锻相比,可大大减少机械加工(de)工时.经过综合分析,本例发动机曲轴材质采用45号钢,模锻方式制造,锻后正火处理,这样使得它具有较高(de)刚度、强度和良好(de)耐磨性.其主要机械性能要求见表1,具体探伤要求见表2.2、下料方法(de)选择常用(de)下料方法有:剪切法、冷折法、锯切法、砂轮片切割法、气割法和车削法等.本例(de)下料方法采用锯切法.四、曲轴锻造设备选取热模锻机械压力机是通过曲轴或偏心轴连杆-滑块机构将旋转运动转变为往返直线运动,并通过摩擦离合器将飞轮储存(de)能量即固定扭矩转变成为滑块(de)载荷.生产(de)发展要求模锻件具有较高(de)精度和较复杂(de)形状,机械工业中发展少无切削加工(de)趋势已非常明显.因此在模锻设备中,带有顶料机构,行程固定(de)并有可调节封闭高度(de)热模锻机械压力机,由于具备这些特点,国外正在日益发展,逐步取代模锻锤而被广泛采用.国内也正在发展.热模锻压力机与锻锤相比主要工作特性和优点有:(1)电动机通过飞轮释放能量,滑块(de)压力基本上属于静压,工作时无震动和噪音.由于具有静压力(de)特性,金属在模膛内流动缓慢,这对变形速度敏感(de)低塑性合金(de)成形十分有利,故某些不适宜在锤上模锻(de)耐热合金、镁合金等金属可在热模锻压力机上进行锻造;(2)机架和曲柄连杆机构(de)刚性大,工作时弹性变形小,保证锻件高度方向尺寸精度;滑块具有附加导向(de)象鼻形结构,提高了导向精度和承受偏载能力,保证锻件水平方向精度;(3)滑块行程一定,每一模锻工步只需一次行程完成.金属变形在滑块一次行程中完成,坯料内外层几乎同时发生变形,因此变形深透而均匀,锻件各处(de)力学性能基本一致,流线分布也较均匀,有利于提高锻件(de)内部质量.同时也由于行程固定,因此不适合拔长和滚压等制坯工步,而只能完成断面变化不大(de)制坯操作;(4)具有上、下顶杆装置,便于锻后工件脱模.故锻件(de)模锻斜度较小,甚至可以锻出不带模锻斜度(de)锻件.此外,热模锻压力机可进行多模膛模锻,自动化生产,锻件精度高,是工艺性最好(de)模锻设备.在热模锻压力机上模锻曲轴与锤上模锻比较,前者可降低金属损耗5%~10%,由于自动化程度高,适合大批量生产.现代轻型汽车曲轴(de)轴颈余量不超过 3mm,直径公差为、长度公差为,这只有在压力机上锻造,才能满足这些公差要求.鉴于热模锻压力机(de)上述优点,国内外先进(de)模锻厂普遍采用热模锻压力机代替模锻锤生产.经过综合分析,本例发动机曲轴为了提高自身竞争力也采用热模锻压力机进行锻造.五、曲轴锻造工艺设计1、工艺路线(de)选取典型(de)工艺路线为:下料—剥皮—加热-辊锻制坯—压扁-预锻-终锻-切边-扭拧—热精整-悬挂控温冷却—正火+调质—校直-去应力-喷丸—探伤—防锈—检验入库.○1下料工序选用精炼45号钢,化学成份和机械性能符合GB699和GB3077(de)规定,并要求Mo<%和经热顶锻试验.○2剥皮工序因为国产原材料(de)脱碳层较深,直接影响曲轴锻件(de)表面质量,故下料后(de)材料要进行剥皮.○3加热工序采用步进式煤气加热炉加热,始锻温度为1180℃.○4锻造工序锻造工序又分预锻、终锻两道工步.采用预锻主要有两个目(de),其一是保证制坯后(de)金属能均匀地分布,有利于终锻(de)充满;其二是可以显着地减轻终锻型槽(de)负荷,从而提高锻模(de)使用寿命.预锻工步和终锻工步都是水平分模(de),均安排在 40MN 热模锻压力机上.精炼45钢(de)曲轴终锻温度控制在1050℃以上.○5切边工序终锻成形后(de)锻件在曲柄压力机上切边.○6扭拐工序曲轴切边后是在扭拐机上进行扭拐.曲轴扭拐(de)温度为950℃一1050℃.曲轴扭拐时,几乎在全塑性变形状态下进行,根据曲轴扭拐扭矩计算公式,可以计算出扭矩.○7校正工序扭拐后(de)曲轴要进行两次校正,校正设备液压校正机.校正(de)主要目(de)是校正主轴径(de)直线度和连杆径之间(de)夹角.第一次校正后,旋转90°进行第二次校正,校正(de)温度应高于800℃,一般在850℃左右.○8热处理工序校正后(de)曲轴要进行热处理.精炼45钢(de)曲轴要求正火处理,热处理后(de)硬度HB180一228,晶粒度为5一8级.○9清理及后续工序热处理后(de)曲轴首先要进行检查.主轴径摆差、连杆径夹角和热处理硬度要进行百分之百检查,其余尺寸抽查.摆差不合格(de)曲轴要进行冷校直和去应力退火;硬度不合格(de)曲轴要重新进行热处理;连杆径夹角不合格者单独放置,待一定批量后,重新进行校正工序.以上检查都合格(de)曲轴要进行抛丸处理,清除锻件表面(de)氧化皮.抛丸后(de)曲轴要进行表面磁力探伤,进一步检查裂纹,如发现有裂纹要用砂轮磨掉,不能凿掉.磨削(de)深度在磨口处要小于加工余量(de)一半.在非加工面处要求磨平,不要形成明显(de)凸起或凹坑,深度不超过尺寸偏差范围,磨削宽度为深度(de)6倍.在磨裂纹(de)同时还要修磨残余毛边.合格(de)曲轴要浸油处理,以防库存生锈.浸完油(de)曲轴人库,按计划发交发动机厂.2、分模面(de)选取锻件分模位置合适与否,关系到锻件成形、锻件出模、材料利用率等一系列问题.确定分模面(de)基本原则是保证锻件形状尽可能与零件形状相同,以及锻件容易从锻模型槽中取出,此外,应争取获得镦粗充填成形(de)良好效果.为此,锻件分模面应选择在具有最大(de)水平投影尺寸(de)位置上.由于此曲轴为平面曲轴,在曲轴锻造过程中,常用棒材作为坯料,故分模面(de)选取也较为容易,选择锻件侧面(de)中部对称平面作为分模面即可,CAD简图如下:3、确定机械加工余量及锻件公差普通锻件均要经机械加工成为零件.考虑到在模锻过程中,由于毛坯在高温条件下产生表皮氧化、脱碳、以及合金元素蒸发或其它污染现象,导致锻件表面光洁度不足,甚至产生表面层机械性能不合格或其它缺陷;由于毛坯体积变化及终锻温度波动,使得锻件尺寸控制不定;由于锻件出模(de)需要,型槽壁带有斜度,使得锻件侧壁添加敷料;由于型槽磨损和上下模难免(de)错移现象,导致锻件尺寸出现偏差;由于形状复杂,难以锻造成形,所有这些原因使锻件不仅应加上机械加工余量,而且还得规定适当(de)锻件尺寸公差.热模锻压力机上模锻件(de)余量和公差比锤上(de)小,但至今无统一标准,表 3-1 数据可供参考.在本例(de)曲轴锻件中,初步定(de)压力机吨位为 40MN,故取余量为:轴向 ,主轴颈 ,连杆颈 3mm.连杆颈处(de)余量之所以适当增加是为了防止曲轴存在轴向弯曲而导致加工不出成品.而对于公差,取轴向公差由曲轴中心线向两侧标注,最大,厚度公差为±.4、确定锻件模锻斜度及圆角半径在锻件上与分模面相垂直(de)平面或曲面所附加(de)斜度或固有(de)斜度统称为模锻斜度.模锻斜度(de)功用是使锻件成形后能从型槽中顺利取出.但是加上模锻斜度后会增加金属损耗和机械加工工时,因此应尽量选用最小(de)模锻斜度.在热模锻压力机上,当用手工从终锻型槽中取出锻件时,则模锻斜度与锤上(de)一样.若采用顶杆将锻件顶出,模锻斜度可显着减小,一般为 2°~7°或更小.而为了便于金属在型槽内流动和考虑到锻模强度,锻件上凸出或凹下(de)部位都不允许呈锐角状,应当带有适当(de)圆角.凸圆角(de)作用是避免锻模在热处理时和模锻过程中因应力集中导致开裂,凹圆角(de)作用是使金属易于流动充填型槽,防止产生折叠、防止型槽过早被压塌.按锻造工艺学所给出(de)参考数据,在本例(de)曲轴锻件中,取模锻斜度为 3°,凸圆角半径为 3mm,凹圆角半径为 6mm.5、制定锻件技术要求根据对曲轴锻件锻造工艺过程、锻件使用性能及相关缺陷进行综合分析,制定曲轴锻件(de)技术要求:○1未注明(de)模锻斜度为 3°,凸圆角半径为 3mm,凹圆角半径为 6mm;○2表面不应有未充满、分层、裂纹、毛刺、氧化皮、及腐蚀现象;○3锻后进行正火、调制处理、去应力退火,硬度为HB180-228;○4流线方向应与曲轴外轮廓形状相符;○5金相组织应为均匀(de)细晶结构,晶粒度为5-8级.6、作出冷锻件图根据以上工艺分析,作出冷锻件图如下:由于打印排版设置可能会导致相关线型和尺寸表示不清楚,现将冷锻件图一分为二.左半部分右半部分图中锻件外形用粗实线表示,零件外形用双点画线表示,以便区别各处(de)加工余量是否满足要求.锻件(de)公称尺寸与公差标注在尺寸线上面,而零件(de)尺寸标注在尺寸线下面(de)括号内.。
锻造工艺设计说明书全套图纸加153893706设计题目:端盖铸造工艺设计目录一.绪论 (1)二.绘制铸造工艺图 (1)三.参考文献 (5)一.绪论铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛坯因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时间.铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。
铸造分类主要有砂型铸造和特种铸造2大类。
其中,普通砂型铸造,利用砂作为铸模材料,又称砂铸,翻砂,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类,但并非所有砂均可用以铸造。
好处是成本较低,因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时,铸模本身不能被重复使用,须破坏后才能取得成品。
此次机械工艺课程设计,齿轮零件的加工也采用砂型铸造的方式,与此同时,还要完成对端盖零件的工艺审核、成形工艺设计、机械加工工艺设计、经济成本核算等一系列工作。
与金工实习不同的是,这次我们不再是单纯的学习加工方法,我们要从毛坯件开始,对一个零件进行加工工艺设计。
这是对我们之前所学的《工程材料》、《机械设计》、《机械制图》等课程的实际应用与检验,也是对我们对知识应用能力的检验。
二.绘制铸造工艺图铸件图是铸件验收和冷加工车间进行铸件加工工装设计的重要依据。
它在零件的基础上考虑了加工余量、锻造公差、锻造余块检验式样及操作夹头等因素。
浇注位置与分型面、加工余量、拔模斜度、收缩率和铸造圆角、型芯、冷铁和芯头确定、浇注系统(冒口)等因素。
根据零件图的基本图样,结合砂型铸造工艺特点考虑上述因素绘制而成。
1.浇注位置的选择:1)重要加工面或要求高的面,置于铸型下部或侧立;2)将大平面朝下,以免出现气孔和夹砂。
3)大面积薄壁件,将薄壁放在下部或处于侧立。
根据以上原则选取如图浇注位置。
2.铸型分型面的选择:1)将重要加工面或大部分加工或加工基准面置于同一砂箱以保证尺寸精度。
铸造工艺设计说明书一、铸造工艺设计的目的和意义铸造是将液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法。
铸造工艺设计则是根据零件的结构特点、技术要求、生产批量等因素,确定铸造方法、铸型分型面、浇注系统、冒口和冷铁等工艺参数,以保证获得高质量的铸件,并提高生产效率、降低成本。
良好的铸造工艺设计具有重要意义。
首先,它能够保证铸件的质量,减少铸造缺陷的产生,如气孔、缩孔、夹渣等。
其次,合理的工艺设计可以提高生产效率,降低生产成本,缩短生产周期。
此外,还能为后续的机械加工提供良好的基础,减少加工余量,提高材料利用率。
二、零件分析1、零件结构对需要铸造的零件进行结构分析,包括形状、尺寸、壁厚均匀性等。
例如,形状复杂的零件可能需要采用复杂的分型面和浇注系统;壁厚不均匀的零件容易产生缩孔、缩松等缺陷,需要合理设置冒口和冷铁。
2、技术要求明确零件的技术要求,如材质、力学性能、表面质量等。
不同的材质和性能要求会影响铸造工艺的选择和参数的确定。
3、生产批量生产批量的大小直接影响铸造方法的选择。
大批量生产时,通常采用金属型铸造、压力铸造等高效率的铸造方法;小批量生产则多采用砂型铸造。
三、铸造方法的选择1、砂型铸造砂型铸造是应用最广泛的铸造方法,其优点是成本低、适应性强,可生产各种形状和尺寸的铸件。
但砂型铸造的生产效率较低,铸件的表面质量相对较差。
2、金属型铸造金属型铸造的生产效率高,铸件的精度和表面质量好,但模具成本高,适用于大批量生产形状简单、尺寸较小的铸件。
3、压力铸造压力铸造能生产出形状复杂、薄壁的高精度铸件,但设备投资大,主要用于生产大批量的有色金属铸件。
4、熔模铸造熔模铸造适用于生产形状复杂、精度要求高、难以机械加工的小型零件。
根据零件的结构、技术要求和生产批量,综合考虑选择合适的铸造方法。
四、铸型分型面的选择分型面的选择直接影响铸型的制造、造型操作的难易程度以及铸件的质量。
机械工艺课程设计锻造说明书课程名称:机械工艺课程设计设计题目:“输出轴”锻造工艺设计班级:**设计人:***指导教师:***(1)选择毛坯类型毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一,也是一个比较重要的阶段,毛坯的形状和特征(硬度,精度,金相组织等)对机械加工的难易,工序数量的多少有直接影响,因此,合理选择毛坯在生产占相当重要的位置,同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。
毛坯种类的选择决定与零件的实际作用,材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性,毛坯的制造方法主要有以下几种:1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。
根据零件的材料45钢,用型材或锻件,但从经济方面着想,如用型材中的棒料,对于输出轴来说加工余量太大,这样不仅浪费材料,而且还增加机床,刀具及能源等消耗,而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度,冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。
本零件生产批量为中批量,所以综上所叙选择锻件中的自由锻。
毛坯(锻件)图是根据产品零件设计的,经查《机械加工工艺手册》可得毛坯余量见下图(2)拟定毛坯制造工艺计算:锻件体积:)(锻65.080.023.1488.187.077.0222⨯+⨯+⨯=πV=2.85dm 3锻件质量:γV G 锻锻==2.85⨯7.8kg=22.23kg加工时需3次加热,故系数为2K 1,采用室式煤炉加热K 1=4% 烧损量:G K G锻损·1==2⨯0.04⨯22.23kg=1.78kg切头损耗:D G 315.1=切=1.5⨯(88.177.022+)kg=6.19kg坯料总质量:G G G G 切损锻坯++= =22.23kg+1.78kg+6.19kg =30.2kg坯料体积:γG V 坯坯==8.72.30=3.87dm 3D Dy max ≥计=878.2⨯mm=145.6mm又38.0V D 坯计≥=0.8⨯32654188⨯πmm=97.4mm145.6>97.4,再查表可取坯料直径D=150mm 。
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
学生姓名:李亮学号:
指导教师:彭浩舸
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选定设备及规范 (5)
2.5确定锻造温度及规范 (5)
2.6确定冷却方法及规范 (5)
3.工艺流程卡 (6)
4.结论 (8)
5.致谢 (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内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范围,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
原理:根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择,并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序,再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。
由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件,变形工艺简单,且材料为常用45钢,塑性较好、容易变形,因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等
(1)下料
(2)整体拔长
(3)压肩并拔长切去余料
(4)右边压肩
(5)拔长
(6)拔长切去料头
(7)修整锻件
按锻件图进行修整。
2.3计算坯料质量和尺寸
坯料质量包括锻件本身的质量、加热时氧化烧损、切头时的损失及冲孔时的芯料损失等。
即: m坯m=m锻+m烧+m芯+m头
M坯=坯料的重量;
m锻=锻件的重量;
m烧=加热时坯料表面氧化而烧损的质量;
m芯=冲孔芯料的质量;
m切=在锻造过程中修切端部产生的料头金属的质量。
计算锻件本身的质量: m 锻=ρV
式中 m锻=锻件质量;
ρ=锻件材料的密度(kg/dm3 )取7.8kg /dm3 ;
V =锻件的体积( dm3 );
m锻=π/4(0.422×0.222+0.532×0.14+0.442×0.7+0.412×1)×7.8kg=2.38kg
若将锻件置于煤气炉中加热,并一次锻成,烧损率按δ=2%计算,即:m烧=m锻×2%=0.0476kg
因为没有冲孔,所以m芯=0
截料损失按锻件质量的4%计算,既得:
m头=m锻×4%=0.0952kg
则胚料质量为m坯=m锻+m烧+m芯+m头=2.38+0.0476+0.0952=2.57kg 锻件以钢材为坯料,锻造比按1.3,可按锻件最大面积Φ=53mm,对照表所列热轧圆钢标准直径,选用Φ,63mm的圆钢。
再由m=v ρ算出坯料体积为0.327dm3,再除以Φ63mm圆钢截面积,就可以得到坯料长度为105mm
2.4选定设备及规范
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的浪费,且操作不便也不安全,通常按经验类比法或查表法等确定。
坯料尺寸为Φ63×105mm,坯料质量为2.57kg
故根据《自由锻锤的锻造能力范围》查得设备应用0.25t的自由锻锤。
2.5确定锻造温度及规范
各类合金钢的锻造温度范围可以从表中查出,基本的原则是确保钢在锻造温度范围内具有良好的塑性和较低的变形抗力,能够锻造出优质锻件,且较宽的锻造温度范围和较少的加热次数,以及较高的生产率。
阶梯轴材料40Cr属于合金结构钢,查表可知始锻温度为1200℃,终锻温度为800℃。
根据40Cr钢的塑形、强度、导热及膨胀系数、组织特点、加热变化、断面尺寸、导热性能和直径等因素,可以确定采用火焰炉一段式加热
2.6 确定冷却方法及规范
中小型碳钢和低合金钢锻后均采取冷却速度较快的空冷方法。
阶梯轴锻件是中小型低合金结构钢,可以采取空冷的冷却方式。
三、工艺流程卡
阶梯轴锻造工艺卡
阶梯轴锻造工序卡
4. 结论
采用以上工艺可以锻造出齿环坯,之后只要在进行切削加工成形就能制造出齿环了。
锻造不仅能使其初步成形而且更重要的是锻造可以改善零件的力学性能,提高它的韧性与强度。
5. 致谢
通过这一次的课程作业,我深刻的领会到了热加工在工业生产中的重要地位。
我做的是齿轮的锻造工艺设计,对齿轮加工的各个过程进行了全面深入的讨论,这让我从中学到了很多,我以后也会更加努力去提高与完善自己的知识储备,来面对以后的工作岗位上遇到的更大的挑战。
在这次课程设计中彭浩舸老师给了我很大的帮助,再次表示感谢,更要感谢的是我自己这些天的努力,付出的汗水会浇灌出成功的鲜花。
6. 参考文献
【1】王爱珍,热加工工艺基础,北京,北京航空航天大学出版社
【2】王爱珍,金属成型工艺设计,北京,北京航空航天大学出版社
【3】胡亚民,锻造工艺过程及模具设计,北京,北京大学出版社。