锻造模具设计说明书

锻造模具设计说明书
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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：
S
W锻
=
630，为 4 级复杂系数
S4。

W
外廓包容
=0.15
18.3 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。

4、确定毛边槽形状和尺寸
选用图 4-63 毛边槽形式，其尺寸按表4-14 确定；选定毛边槽尺寸为
桥
=1.6mm h =4mm
b 8mm,b125mm, R1
2
h1 1.5mm, R 2mm, F k 130mm .
锻件毛边体积 V毛
576F k 576130 75000mm3，其中0.7F k=F毛(锻件毛边平均截面积)。

5、确定终锻型槽
终锻型槽是按热锻件图加工和检验的，零件材料为45 钢，考虑收缩率为1%。

绘制的热锻件图，如下图所示。

拔叉热锻件图
6、设计预锻型槽
由于锻件复杂，须设置预锻型槽。

在叉部采用劈料台（见图4-73）。

A0.25B 0.256015mm
h(0.4 ~ 0.7) H0.513 6.5mm
实际取 h 7mm, R10mm 。

劈料台的形状、尺寸详见下图：
劈料台
7、绘制计算毛坯图
根据零件的形状特点，选取
12 个截面，分别计算
F 锻 、 F 毛、F 计 。

列于表 1，并在坐标纸上绘制连杆的截面图和直径图。

截面图所围面积即为计算毛坯体积：
8185.6753
20 163714mm 2
（与 V 锻+V 毛=80255+75000=155255mm 3
对比，相差 5.2%。

平均截面积：
F 均 =
163714
284
576
平均坯料直径 :
a 均 =1.13 F 均 =19.04mm ；
按体积相等修正截面图和直径图，修正后的最大截面积为
1580mm 2 ，则最大毛坯直径为 39.7mm 2 。

截面号F F 2F计 =a计 =1.13修正
计
K a
锻毛F修正计/ mm2/mm2F锻 +2 F毛F计 / mm/ mm2/ mm h Ka计/mm
A353.6546899.633.9 1.1037.3 B795.6182977.635.4969.635.2 1.1038.9 C846.61821028.636.31493.943.7 1.1039.9 D795.6182977.635.41411.942.5 1.1038.9 E708.1182890.1233.7684.529.60.723.6 F553.0182735.0430.6470.924.50.721.4 G457.6182639.628.60.7521.5 H10891821271.140.3 1.1044.3 I1377182155944.6 1.1049.1 J652.8182834.832.7 1.1036.0 K31418249625.2 1.1529.0 L21136436421.6 1.1524.8
表 1拔叉计算毛坯的计算数据
8、制坯工步选择计算毛坯为一头一杆。

=a
max
=1.5 a均
=
L计
=7.73 a
均
根据《中国模具设计大典》第四卷图24.2-36 此锻件采用闭式拔长，滚挤制坯工步；
为了在锻造时易于充满模膛，选用圆坯料。

模锻工艺方案为为：闭式拔长—闭式滚挤—预锻—终锻。

9、确定坯料尺寸
9.1 坯料截面积
F坯 =0.75 F max =0.751582.4 =1186.5 mm2
9.2 坯料直径
1.132实际取
d =40mm 2
d =F =38.9mm
8/ 15
9.3 坯料体积
烧损率 1 ％，所以V坯=（V件+V毛+V连）（1+）=166000
3 1.01=167660mm
9.4 坯料长度：
V坯167660
L坯+L 钳 =+50=191.3mm取L坯=192mm
F坯'1186.5
10、制坯型槽设计
⑴滚挤型槽设计
滚挤型槽设计 :采用闭式滚挤。

①型槽高度h Ka计，计算结果列于表 1 中，按各截面的高度值绘出滚挤型槽纵剖面外形，然后用圆弧或直线光滑连接，并适当简化。

②型槽宽度为：
杆部头部B杆40 1.5 =60mm B头 1.1 d max =60mm
取杆部与头部宽度一致B=60mm
③型槽长度等于计算毛坯图的长度L232mm 。

④简化型槽外形后的滚挤型槽如下图
闭式滚挤型槽外形设计⑵拔长型槽设计
①拔长坎高度
V杆
h k
2L杆0.9 F 杆均 =0.9284=16.9mm
②拔长坎长度 C k3 d0k3 1.13a0 1.1 1.13 34.442.8mm
③圆角半径R 0.25C 0.25 42.8 6.6mm, R110R66mm
④型槽宽度 B K 4d坯 + =+ =取
B=70mm 。

10 1.5 1.1334.4 1068.3mm,
⑤仓部深度 e 1.2d小头 =1.2 3440.8mm
⑥拔长型槽长度L =183mm。

按上述设计可锻出合格锻件，但为了提高生产率，可将型槽的高度 h 减小， C,R,R1 增大，计算数值与实际采用数值比较如下表
型槽尺寸h/mm C/mm R/mm R1/mm 计算数值16.942.8 6.666
实际采用数值1543770
拔叉锻模型槽的设计
11、锻模结构设计
模锻此拔叉的1t 模锻锤机组，加热炉在锤的左方，故拔长型
槽布置在左边，滚挤型槽布置在锻模右边。

锻件宽度为 99.95mm;模壁厚度t01 4321.5 ；预锻型槽与终锻
2
型槽的中心距L 99.95 21.5 125.1 ,考虑到锻件形状的不规则性，取L 120mm 。

经检验，锻模的承击面积达到86000mm3。

燕尾中心线至检验边的距离为265mm.
选择钳口尺寸： B 70mm, h 30mm, R010mm. ，选择钳口径尺寸
b 6mm, a 1.5mm, l28 。

模块尺寸选择为475mm 325mm 275mm(宽长高)。

12、拔叉件模锻工艺流程
⑴下料： 5000kN 剪切机冷切；
⑵加热：半连续式炉，1220-1240 摄氏度；
⑶模锻： 1.5t 模锻锤，拔长，滚挤预锻，终锻；
⑷热切边： 1600kN 切边压力机
⑸打磨毛刺：砂轮机；
⑹热处理：连续热处理炉，调质；
⑺酸洗：酸洗槽；
⑻冷校正： 1t 夹板锤；
⑼冷精压： 1000kN 精压机；
⑽检验
13、附录
拔叉锤锻模图
参考文献
[1]夏巨諶，韩凤麟，赵一平中国模具设计大典【 M 】南昌：江西科学技术出版社， 2003，第四卷
.
[2]东重锻压研究委员会锻模图册【 M 】齐齐哈尔：东北重型机械学院出版社， 1955.
[3]姚泽坤锻造工艺学与模具设计【 M 】西安：西北工业大学出版社， 2007。