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基于自由锻的大型连杆体胎模锻工艺设计基于自由锻的大型连杆体胎模锻工艺设计文/李伟阳,康海鹏,朱保亮,李大乔·宝鸡石油机械有限责任公司热工分公司本文针对特殊的大型连杆体，在不适合模锻的情况下，设计出一种自由锻结合胎模锻的锻造工艺，利用胎模锻出连杆体的杆部和球形头部，再自由锻锻出连杆体头部，使整个连杆体外形接近零件，避免锻件流线机加工时被切断，设备和模具投入小、锻件重量轻、机加工余量少，锻件力学性能更优越。
背景介绍连杆体在传递力的过程中，承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力，这就要求连杆体具有高的强度、韧性和疲劳性能。
由于模锻成形接近最终产品几何形状和尺寸精度，同时可以改善其组织，获得更高的力学性能，所以在连杆体生产中占据主导地位。
模锻连杆体具有大批量、小规格的特点，对于某些大尺寸连杆体需要投入大型的模锻设备和模具才能完成。
本文针对小批量、结构简单、尺寸大的连杆体，设计出一种在自由锻基础上结合胎模锻的锻造工艺，可以锻造出接近零件外形的连杆体毛坯，减少锻件重量和机加工余量，满足设备模具的较小投入，具有显著的经济效益。
零件结构和工艺性分析图1为连杆体零件示意图，总长1298mm，厚度150mm，重量270kg，材料42CrMo。
分析其结构：可以分为大方形头部，圆形杆部和拍扁的球形小头部。
与传统连杆体相比，杆部没有工字凹槽，有利于胎模成形，大头部重量大，结构简单，适用于自由锻成形，小头外圆部为球形，可以通过球形模摔球后拍扁成形。
锻造工艺设计锻造过程如下：下料→加热→粗拔长杆部台阶→加热→分料模分料→杆部摔模拔长杆部→拍扁锻方大头部→加热→模锻球形小头→拍扁球形小头→精整→正火。
根据锻件重量和尺寸，确定在3t电液锤上锻造，整个锻造过程分3火次完成，分料时由于杆部直径相对较小（φ145mm），重量小，为了能更准确地分料，用分料模来限制金属流动，然后杆部在杆部摔模内成形，保证了杆部的尺寸和表面质量。
锻造工艺与模具设计-锤上模锻引言锤上模锻是一种传统的金属锻造工艺，它使用锤子和模具将金属加热至一定温度后进行锤击，使其塑性发生变化，并通过模具的形状来塑造金属的最终形态。
本文将介绍锤上模锻的工艺流程以及模具设计的要点和注意事项。
锤上模锻的工艺流程锤上模锻的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.材料准备：选择适当的金属材料，并对其进行预处理，如去除表面氧化物、清除杂质等。
2.加热：将金属材料加热至适当的温度，以增加其塑性。
加热温度通常根据材料的种类和要求的锻造效果来确定。
3.锤击：在金属材料达到适当温度后，使用锤子对其进行锤击。
锤击力度和频率需根据材料的塑性和形状来调整，以达到锻造工件的要求。
4.模具设计：根据锻造工件的形状和尺寸要求，设计制作适用的模具。
模具应具有足够的强度和刚度，以承受锤击的力量，并能形成金属的预期形状。
5.成品处理：锻造完成后，对锻造工件进行必要的处理，如退火、淬火、表面处理等，以提高其性能和外观质量。
模具设计的要点和注意事项1. 模具材料的选择模具材料应具有足够的硬度和强度，以抵抗锤击力量的作用。
常用的模具材料有合金工具钢、高速钢等。
在选择模具材料时，还需要考虑其热膨胀系数和导热性能，以确保模具在高温条件下能保持形状稳定性。
2. 模具结构设计模具的结构设计应考虑到工件的形状和尺寸要求，以及锤击的力量和频率。
模具应具有足够的强度和刚度，以承受锤击的力量，并能准确地形成金属的预期形状。
同时，模具的结构应合理，方便装卸和调整，以提高生产效率。
3. 模具表面处理模具的表面处理对于形成工件的表面质量和精度非常重要。
常用的表面处理方法包括电火花加工、抛光、渗碳等。
表面处理可以改善模具的耐磨性和抗粘附性，以减少模具的磨损和延长使用寿命。
4. 模具的维护与保养模具在锤上模锻过程中会受到较大的冲击和热应力，因此需要定期进行维护和保养，以确保其性能和使用寿命。
维护和保养包括清洁、修复损坏、润滑等工作。
连杆的模锻工艺及模具设计任务书1．课题意义及目标意义:通过本课题的研究,培养学生综合运用所学知识的能力及用基本知识和专业知识解决生产中实际问题的能力,培养学生探索未知开拓创新的科学精神以及从事工程实践的基本能力。
目的:根据开式模锻成形理论和连杆零件图的要求,结合连杆锻造的技术和特点，对连杆锻造工艺进行具体分析,确定合理的连杆模锻工艺。
以所学专业为基础,以实用为目的,通过对连杆锻造工艺的分析及相关参数计算,进行模具设计。
2．主要任务1）、完成开题报告2）、零件图和模具装配图3）、设计说明书一本4）、电子资料一份3．主要参考资料[1]崔柏伟.发动机连杆模锻工艺及模具[J].机械工程师,2007,12:87-88 .[2]张昌明.铝合金连杆模锻工艺研究[J].机械设计与制造,2008,11:105-106.[3]刘昱虹.大型连杆锻造成形工艺分析[J].锻压机械,2000,35,04:25-26[4]陈晓华.典型零件模具图册[M].机械工业出版社,2006.审核人：年月日连杆的模锻工艺及模具设计摘要：本次毕业设计主要是对给定的连杆进行分析，然后进行锻件图的设计，确定锻锤吨位，然后选择模锻工步，再计算毛坯，确定坯料的尺寸，设计拔长模膛和滚压模膛，设计终锻模膛和预锻模膛，还需要设计锁扣、燕尾、键槽等。
本设计还涉及PROE、CAD软件，还有绘制表格，生成曲线图。
最后绘制了零件图和模具装配图。
通过这次设计，让我巩固了我大学所学的知识，受益良多。
关键词：连杆，模膛Abstract:The graduation project is mainly on a given link is analyzed and then design forging figure, and then select the forging step, and then calculate the blank determine the blank size, design stretching grooves and rolling grooves,determine the tonnage hammer,design the final forging die bore and blockers bore, also I need to design lock, dovetail, keyway and so on. This design also involves PROE, CAD software, and draw tables, generate graphs. Finally, draw spares and mold assembly drawing. Through this design, let me consolidate my knowledge of the university,and I benefited a lot. Keywords: link, bore1 前言 (3)2 锻件图的设计 (4)2.1 分模位置 (4)2.2 估算零件质量 (4)2.3 锻件形状复杂系数S (4)2.4 确定加工余量 (5)2.5 锻模斜度 (5)2.6 确定锻件公差 (5)2.7 锻件圆角半径 (5)2.8 冲孔连皮 (6)2.9 冷锻件图 (6)3 确定锻锤吨位 (8)4 飞边槽的确定 (9)5.1 计算毛坯图 (10)5.2 计算毛坯图的分析利用 (13)6 坯料的尺寸确定 (14)6.1 坯料体积和重量 (14)6.2 坯料规格的确定 (15)7 模锻工步选择 (16)8 拔长模膛 (17)8.1 作用 (17)8.2 型式 (17)9 滚压模膛设计 (19)9.1 作用 (19)9.2 型式 (19)9.3 纵向截面形状设计 (19)9.4 宽度B (21)9.5 尾部及钳口 (21)10 终锻模膛 (23)10.1 热锻件图设计 (23)10.2 钳口设计 (24)11 普通锁扣设计 (25)12 模锻锤的锻锤参数 (26)13 燕尾 (27)14 锻模结构设计 (28)14.1 模膛的布置 (28)14.2 模膛中心的确定 (28)14.3 模膛壁厚确定 (28)14.4 模块尺寸的确定 (29)14.5 模锻材料的选择 (29)14.6 连杆模锻工艺流程的最终确定 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1前言连杆指的是在机构中的两端分别和主动、从动构件连接，用来传递运动的杆件。
塑性成形工艺第十一章锤上模锻工艺及模具设计锤上模锻工艺是一种常见的金属塑性成形工艺，通过锤击和挤压金属材料，使其在锻模的作用下得到塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的零件。
本文将从锤上模锻工艺及模具设计两个方面进行详细介绍。
一、锤上模锻工艺锤上模锻工艺是将预热好的金属坯料放置于模具中，通过锤击和挤压使其在模具的作用下得到塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的零件。
具体的工艺流程如下：1.材料选择：根据零件的要求选择合适的金属材料，并对其进行预热处理，以提高其塑性和可锻性。
2.模具设计：根据零件的形状和尺寸要求，设计和制造适用的锻模。
3.预热坯料：将金属坯料放入预热炉中对其进行预热处理，使其达到适合锻造的温度。
4.放料：将预热好的金属坯料取出，放置于模具中。
5.锤击和挤压：用锤子对金属坯料进行锤击和挤压，使其在模具的作用下得到塑性变形，并逐渐冷却固化。
6.去毛刺：在锻造后对零件进行去除表面的毛刺处理。
7.检验和整形：对锻造后的零件进行质量检验，如尺寸、表面质量等，并进行修整和整形。
二、模具设计模具是实现锤上模锻工艺的重要工具，合理的模具设计能够保证锻件的形状和质量。
以下是模具设计的一些要点：1.模具材料：模具需要具有足够的硬度和耐磨性，常用的模具材料有合金工具钢、合金炉电极材料等。
2.模具结构：模具应具有足够的强度和刚度，能够承受锻造过程中的冲击和挤压力。
模具的结构应尽可能简单，易于制造和安装。
3.模具尺寸：模具的尺寸应根据零件的形状和尺寸要求进行合理确定。
模具的开裂数量和形式、上、下模的高度和准确度等都需要进行细致的计算和设计。
4.模具润滑：模具表面应涂抹适当的润滑剂，以减小模具与金属之间的摩擦力，提高成形性能。
5.模具冷却：模具内部应设置冷却装置，以保持模具在工作过程中的合适温度，减少模具磨损和延长使用寿命。
总之，锤上模锻工艺及模具设计是塑性成形工艺中的重要环节。
通过合理的工艺流程和模具设计，可以获得形状和尺寸精确的零件，并满足各种机械零件的使用要求。
连杆零件中锤锻模的结构设计分析【摘要】精锻技术是先进制造技术的重要组成部分，也是汽车工业、工程机械行业中应用广泛的制造工艺方法。
可以加工净形连杆零件，如热精锻、冷锻和温锻都是应用了发展很快的精密塑性成形技术。
连杆中锤锻模的结构设计对锻造结果有着很大的影响，因此本文对其进行了研究。
【关键词】锻造技术；锤锻模；结构设计锤锻模的结构设计对锻件品质、生产率、劳动强度、锻模和锻锤的使用寿命等有很大的影响。
锤锻模的结构设计应着重考虑模膛的布排、错移力的平衡以及锻模的强度、模块尺寸、导向等。
1、模膛的布排模膛的布排要根据模膛数以及各模膛的作用和操作方便安排。
锤锻模一般有多个模膛，终锻模膛和预锻模膛的变形力较大，在模膛布置过程中一般首先考虑模锻模膛。
1）终锻与预锻模膛的布排（1）锻模中心与模膛中心锻模中心：锤锻模的紧固一般都是利用楔铁和键块配合燕尾紧固在下模，如图1所示。
锻模中心指锻模燕尾中心线与燕尾上键槽中心线的交点，它位于锤杆轴心线上，应是锻锤打击力的作用中心。
模锻中心：锻造时模膛承受锻件反作用力的合力作用点叫模膛中心。
模膛中心与锻件形状有关。
当变形抗力分布均匀时，模膛（包括飞边桥部）在分模面的水平投影的形心可当作模膛中心，可用传统的吊线法寻找。
变形抗力分布不均匀时，模膛中心则由形心向变形抗力较大的一边移动。
（2）模膛中心的布排当模膛中心与锻模中心位置相重合时，锻锤打击力与锻件反作用力在同一垂线上，不产生错移力，上下模没有明显错移，这是理想的布排。
当锻模模膛中心与锻模中心偏移一段距离时，锻造时会产生偏心力矩，使上下模产生错移，造成锻件在分模面上产生错差，增加设备磨损。
模膛中心与锻模中心的偏移量越大，偏心力矩越大，上下模错移量以及锻件错差量越大。
因此终锻模膛与预锻模膛布排设计的中心任务是最大限度减少模膛中心对锻模中心的偏移量。
由于锻模有预锻模膛，所以两个模膛中心一般都不能与锻模中心重合。
为了减少错差、保证锻件品质，应力求终锻模膛和预锻模膛中心靠近模锻中心。
模锻成形工艺案例班级 :序号 :姓名 :目录第1章绪论 (4)1.1模具和模具工业 (4)1.2我国模具的现状和发展趋势 (5)1.3数控技术在模具加工中的应用 (5)第2章零件的分析 (6)2.1连杆功能和结构特点 (6)2.2分析零件图 (7)第3章模锻及锤用锻模的了解 (8)3.1模锻工艺概述 (8)3.2锻模概述 (9)3.3锤用锻模介绍 (10)3.3.1 锤上锻模的特点 (10)3.3.2 锤上锻模的工艺路线 (11)第4章连杆锻模的设计 (12)4.1锻件图的设计 (12)4.1.1 确定分模位置 (12)4.1.2 机械加工余量的确定 (14)4.1.3 模锻件的公差的确定 (16)4.1.5 圆角半径的确定 (18)4.1.6 冲孔连皮 (19)4.1.7 技术要求 (20)4.2计算锻件的主要参数 (20)4.3确定锻锤吨位 (21)4.4确定飞边槽的形式和尺寸 (22)4.5设计终段模膛 (24)4.6设计预锻模膛 (24)4.9确定坯料尺寸 (29)4.10制坯模膛的设计 (31)4.11模膛结构设计 (34)4.12连杆模锻工艺流程 (41)参考文献 (42)第1章绪论1.1模具和模具工业在现代化工业产品中，60%一90%的工业产品需要使用模具加工，模具工业己成为工业发展的基础，许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。
而作为制造业基础的机械行业，据国际生产技术协会预测，21世纪机械制造工业的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都依靠模具完成。
因此，模具工业已成为国民经济的重要基础。
模具工业发展的关键是模具技术的进步，模具技术又涉及到多学科的交叉。
模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。
世界上许多国家，特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，己取得了显著的经济效益。
摘要锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。
锻造生产是机械制造工业中提供机械零件毛坯的主要加工方法之一。
通过锻造，不仅可以得到机械零件的形状，而且能改善金属内部组织，提高金属的机械性能和物理性能。
一般对受力大、要求高的重要机械零件，大多采用锻造生产方法制造。
如汽轮发电机轴、转子、叶轮、叶片、护环、大型水压机立柱、高压缸、轧钢机轧辊、内燃机曲轴、连杆、齿轮、轴承、以及国防工业方面的火炮等重要零件，均采用锻造生产。
国内部分企业已配备检测仪表和测试技术，采用计算机控制数据处理的现代自动化超声波探伤检测系统，采用各种专用的自动超声波探伤系统，完成各种质量体系的认证等。
高速重载齿轮锻件产品的关键生产技术不断被攻克，并在此基础上实现了产业化生产。
在引进国外先进生产技术和关键设备的基础上，中国已能自己设计和制造高速重载齿轮锻件的生产装备，这些装备已接近国际先进水平，技术和装备水平的提升有力的促进了国内锻造行业的发展。
关键词：锻造；制造；生产装备；行业ABSTRACTThis paper is based on the machinery design and machinersoftware to conduct the part modeling which was designed well, and then conduct assembly design which the parts was built, get the corresponding assembly model, finally conduct movement simulation to the corresponding assembly model. first of all, design the main parts institutional model of the sewing machine, secondly use the drawing software to conduct the part modeling which was designed well, and then conduct assembly design which the parts was builty principle and the 3d drawing software and related knowledge and theory, by collecting relevant data of sewing machine and reading the related literature books and referring to the sewing machine in the tailor shop, first of all, design the main parts institutional model of the sewing machine, finally conduct movement simulation to the corresponding assembly model. ing machine and reading the related literature books and referring to the sewing machine in the tailor shop.At present, part of the processing of domestic have begun to close to the machine tool, but also need to clamp the workpiece, that is to say, although the technology has been greatly improved but his nature has not changed much, on the flip side, because of his skill therefore, tool holder part can clamp the tool also needs our staff to develop.first of all, and then conduct assembly design which the parts was built, get the corr.Key Words: sewing machine, part modeling,assembly design, movement simulation目录摘要 (1)目录 (3)1 绪论 (5)1.1 模具的意义 (5)1.2 各种模具的分类和占有量 (6)2 零件结构及工艺性分析 (6)2.1 材料分析 (6)2.2 结构工艺分析 (7)3 锻件图的设计 (8)3.1 分模面在选择 (8)3.2 锻件公差及余量的确定 (9)3.2.1锻件公差及余量的分析 (9)3.2.2模锻件的公差的确定 (11)3.3 圆角半径及模锻斜度的选择 (13)3.3.1圆角半径的确定 (13)3.3.2模锻斜度的选择 (14)3.4 冲孔连皮的设计 (15)3.5 技术要求 (16)3.6 锻件图 (16)4模锻模镗的设计 (16)4.1 终锻模膛设计 (17)4.1.1热锻件图 (17)4.1.2飞边槽的选择 (18)4.1.3钳口的设计 (19)5模锻变形工步选择 (20)6坯料尺寸的计算 (21)6.1 长轴类锻件坯料尺寸的计算 (21)7 制坯模镗的设计 (23)7.1 制坯工步的选择拔长加开式滚压 (23)7.1.1 拔长模膛设计 (23)7.1.2滚压模镗设计 (25)8 设备吨位的选择 (26)9 锻模结构设计 (27)9.1模膛的布排 (27)9.2 错移力的平衡与锁扣 (28)9.2.1 模块的设计 (28)9.2.2 锁扣的设计 (28)9.3 锻模材料 (29)10 模锻后续工序 (29)10.1加热方式及锻造温度的选择 (29)10.2 锻件的切边与校正 (29)10.3 锻模的冷却与热处理 (29)10.3.1 锻模的冷却 (29)10.3.2 锻模的热处理 (30)10.4 锻件的表面清理 (30)10.5 锻件的质量检验 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)1 绪论利用模具使坯料变形后获得锻件的锻造方法为模锻。
本课题主要是针对锻模中切边模、校正模的设计首先根据对后桥传动锥齿轮的结构形状及尺寸的分析确定工艺过程然后进行工艺分析通过计算，合理选择，确定合理方案，根据热锻件图绘制锻件图。
设计模具的一般程序包括：模具类型及结构形式的确定，模具的选择，设计，计算，绘制模具总装图，零件图等。
在本次设计中深入了解锻件制造过程中切边和校正工序的基本设计思路和验证方法。
在对后桥主动锥齿轮锻件成形模具设计中，让我深刻的对锻造工艺的理论知识加以巩固和总结并将所学知识运用到实际中去，进一步明确锻造工艺的设计方法和程序。
从而把理论和实践结合在一起为以后的工作做铺垫。
增强设计能力及掌握解决实际问题的方法，在查阅大量参考资料之后，锻炼查阅文献的能力。
最后通过CAD绘图设计大大的提高了绘图设计能力。
1.1 模具的意义很多人对模具不了解，什么是模具？模具是能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具。
也就是通常人们说的模子，比如电视机、电话机的外壳、塑料桶等商品，是把塑料加热软化注进模具冷却成型生产出来的。
蒸饭锅也是由金属平板用模具压成这样的形状。
任何商品都是用模具制造出来的。
可以说没有模具就没有产品的生产。
那么模具又是怎样做出来的呢？首先它由模具设计人员根据产品（零件）的使用要求，把模具结构用计算机设计软件设计出来，绘出图纸，再由技术工人按图纸要求通过各种机械的加工（如车床、刨床、铣床、磨床、电火花、线切割）做好模具上的每个零件，然后组装调试，直到能生产出合格的的产品，所以模具工需要掌握很高很全面的知识和技能，模具做的好，产品质量好，模具结构合理，生产效率高。
工厂效益好。
正因如此，模具师傅在外打工的工资都非常的高。
少则每月几千元，多则上万元，所以学好模具的设计和制造，前途一片光明。
但必须下苦功哟！模具行业被称之为“永不衰退的行业”。
1.2 各种模具的分类和占有量模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。
除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。
（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。
冲模占模具总数的50％以上。
按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。
按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。
（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。
按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。
按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。
（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。
塑料模约占模具总数的35％，而且有继续上升的趋势。
塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。
（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。
压铸模约占模具总数的6％。
（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。
2 零件结构及工艺性分析2.1 材料分析本次设计的连杆所采用的材料是40Cr,40Cr是我国GB的标准钢号，40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。
调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。
钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。
这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。
切削性能较好，当硬度为174～229HB 时，相对切削加工性为60%。
该钢适于制作中型塑料模具。
2.2 结构工艺分析题目给出的零件是连杆。
连杆主要是起传动作用，一个设备的正常运行离不开轴，轴承等一些传动零件和传动机构，同样，连杆的作用是连接在两个零件之间，起到连接的作用。
