鍛壓模具課程設(shè)計(jì)

——材料B091胡博對(duì)零件進(jìn)行工藝分析

選擇加工方法自由鍛：所用工具簡(jiǎn)單，并具有很強(qiáng)的通用性，生產(chǎn)準(zhǔn)備

周期短，但鍛件精度低，無法精確控制變形的方法，加工余量大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，適合單件、小批量生產(chǎn)。模鍛：生產(chǎn)效率高，適合鍛造形狀復(fù)雜的鍛件，尺寸精度高，表面質(zhì)量好，加工余量小，比省金屬材料，操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，適合大批量生產(chǎn)150kg以下的小型鍛件。綜合分析零件特點(diǎn)與自由鍛和模鍛的優(yōu)缺點(diǎn)，以及此零件外形結(jié)構(gòu)單一無復(fù)雜加工面，且為批量生產(chǎn)，精度要求較高，所以選擇其加工方法為模鍛。模鍛

確定成形方法

因?yàn)榇肆慵x用的材料為45#鋼，塑性好，有一定的強(qiáng)度，經(jīng)熱處理后有良好的綜合機(jī)械性能，所以確定此鍛件的成形方法為：下料加熱、拔長(zhǎng)、預(yù)鍛、終鍛。零件部分表面的粗糙度要求為1.6mm，0.4mm，3.2mm其余表面均為6.3mm。繪制鍛件圖鍛件圖是編制鍛造工藝過程、設(shè)計(jì)工具、指導(dǎo)生產(chǎn)和驗(yàn)收鍛件的主要依據(jù)。它是在零件圖的基礎(chǔ)上考慮加工余量、鍛件公差、鍛造余塊、檢驗(yàn)試樣及操作用夾頭等因素繪制而成確定鍛件的形狀：鍛造時(shí)零件上有些不能鍛出的部分需加余塊，以簡(jiǎn)化鍛件的形狀和操作工藝，但這樣會(huì)增加金屬的消耗和機(jī)械加工工時(shí)，余量的大小必須保證鍛件在下一步機(jī)械加工時(shí)能獲得零件所需要的尺寸和表面粗糙度。

所繪鍛造圖如下

確定毛坯的重量和尺寸計(jì)算坯料質(zhì)量

1）V鍛=2*10+502*10+452*110+402*40+302*40）=0.311dm32）查表的45號(hào)鋼密度為7.8kg/dm3G鍛=0.311*7.8=2.4239kg3）工件需加熱三次故火耗系數(shù)為2k1采用室式煤爐加熱k1=0.04

G損=2k1*G鍛=0.1944）切頭損耗

G切=1.5D13=0.3875坯料總質(zhì)量G坯=G鍛+G損+G切G坯=2.942kg取坯料總質(zhì)量為3kg

坯料尺寸的確定坯料尺寸要根據(jù)鍛件形狀和采用的基本變形工序計(jì)算。軸類鍛件可用鍛件的拼合平均截面積乘以1.05至1.2得出坯料截面積。有了截面尺寸，再根據(jù)體積不變?cè)瓌t得出坯料長(zhǎng)度。體積V坯=G坯/=0.38dm3

查表

坯料的直徑D=90mm由體積不變得：坯料的長(zhǎng)度為110mm可取棒料

確定鍛錘噸位

總變形面積為鍛件在水平面上的投影面積與飛邊水平投影面積之和。按1-2錘飛邊槽尺寸考慮，按確定雙作用模鍛錘噸位的經(jīng)驗(yàn)公式G=63KA的計(jì)算選擇鍛錘。取鋼種系數(shù)K=1，鍛件和飛邊在水平面上的投影面積為A,G=63KA=7630KN，選用1t雙作用模鍛錘。切邊采用1600kN切邊壓力機(jī)

確定變形工序拔長(zhǎng)滾擠滾擠型槽設(shè)計(jì)閉式滾擠橫截面呈橢圓形，整個(gè)側(cè)面封閉，滾擠時(shí)金屬的橫向流動(dòng)受到封閉型槽側(cè)壁的限制，而迫使金屬沿軸向強(qiáng)烈流動(dòng)，聚料效率高，適合用于截面變化較大的長(zhǎng)軸類鍛件，但占用模塊較大平面。滾擠型槽用來減少毛坯局部橫截面積，增大另一部分的橫截面積，使坯料沿軸向體積分配符合計(jì)算毛坯的要求。它對(duì)毛坯有少量的拔長(zhǎng)作用，兼有滾光和去除氧化皮的功能。確定滾擠型槽高度h，寬度B及其他一些有關(guān)尺寸。拔長(zhǎng)滾擠型槽如下圖

鍛模型槽設(shè)計(jì)終鍛型槽設(shè)計(jì)型槽排布：模鍛一種鍛件，往往要采用多個(gè)工步來完成。因此鍛模分模面上的型槽布置要根據(jù)型槽數(shù)、各型槽的作用以及操作方便來確定，原則上應(yīng)使型槽中心與理論上的打擊中心重合，以使錘擊力與鍛件的反作用力處于同一垂直線上從而減少錘桿承受的偏心力距，有利于延長(zhǎng)錘桿壽命，使鍛件精度曾高。這時(shí)應(yīng)將第一道制坯工步安排在吹風(fēng)管的對(duì)面，以避免氧化皮落到終鍛型槽里。布排型槽應(yīng)以終鍛型槽為中心，左右對(duì)稱布排，并盡可能使型槽中心與打擊中心重合

型槽壁厚型槽至模塊邊緣的距離，或型槽之間的距離都稱為型槽壁厚。型槽壁厚應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)又要盡可能減小模塊尺寸。采用整體式，壁厚查表可知

模塊尺寸承擊面：承擊面是指鍛錘空擊時(shí)，上下模塊實(shí)際的接觸面積。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，查手冊(cè)知，1t錘配300的承擊面。模塊寬度：為保證鍛模不與導(dǎo)軌相碰，模塊最大寬度應(yīng)保證模塊邊緣與導(dǎo)軌間留有單邊間距離大于20mm模塊高度：模塊高度根據(jù)型槽最大深度和鍛錘的最小閉合高度確定。這是由于上下模塊的最小閉合高度應(yīng)不小于鍛錘允許的最小閉合高度，查資料得鍛錘的最小閉合高度為320mm，查手冊(cè)取模塊的高度為250mm

確定鍛造溫度范圍查表知，鍛造溫度范圍應(yīng)盡量選寬一些，以減少鍛造火次，提高生產(chǎn)率，又該件材料為45#鋼，故選則始鍛溫度為1200°C，終鍛溫度為800°C。

確定加熱時(shí)間加熱時(shí)間是坯料裝爐后從開始加熱到出爐所需的時(shí)間，包括加熱個(gè)階段的升溫時(shí)間和保溫時(shí)間。加熱時(shí)間可按下式計(jì)算：

確定鍛后工序坯料在鍛模內(nèi)制成模鍛后，還需經(jīng)過一系列修整工序，以保證和提高鍛件質(zhì)量。鍛后修整工序包括以下內(nèi)容：切邊與沖孔；校正；清理；精壓。

提出鍛件的技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求技術(shù)條件：1）材質(zhì)為45；2）鍛后等溫處理；3）粗加工后調(diào)質(zhì)，硬度為196-269HBS。檢驗(yàn)要求：

1）生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢驗(yàn)；

2）鍛件成品檢驗(yàn)工藝卡片鍛件名稱 傳動(dòng)軸

類型

模鍛材料 45號(hào)鋼

設(shè)備 1t雙用模鍛錘加熱次數(shù)