锻模课程设计模板

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
300000.29103379
d 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：
330000
7.85/235.50.241000
d 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1.5 2.0，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=40/100 L/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 1.0 残留飞边公差 1.0
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3-1-8，并且以最大公差为最后公差得： 厚度公差 1.7
0.82.5+- 查表
【2】3-1-9得中心公差为0.3±
1.5确定圆角半径
锻件上的尺寸可以使金属容易充满模膛、起模方便和延长模具使用寿命，非加工部位的圆角半径。

可根据H/B 查【2】表4-11，但是为了方便制造模具非加工圆角取R=2mm ；对于加工圆角可根据公式计算: R=单向余量+零件圆角 而该零件没有圆角，为模具制造方便取 r =2mm 。

1.6绘制锻件图、热锻件图（见附图）
2、计算锻件的主要尺寸
锻件在分模面上的投影面积F 件=13921.42mm ； 锻件周边长度：215mm ; 锻件体积： v 锻=341923mm ； 锻件质量：m 锻 =0.27kg
3、确定锻锤吨位
根据经验公式 G F αβ=+件
α：查【1】表4-12得α=1.0 β: 查【1】表4-12得β=0.09 10.0913921.41252.9G kg
=⨯⨯=
计算结果表明选用1吨模锻锤。

采用蒸汽-空气模锻锤查【3】表12.4得其最小闭合高度（不算燕尾）为220mm ，导轨间距离为500mm
4、确定毛边槽形式和尺寸
开式模锻的终端型槽周边必须设计毛边槽，毛边槽的形式和尺寸对锻件质量影响很大，毛边槽具有阻碍作用，造成足够大的水平方向的阻力，迫使金属充满型槽，保证锻件尺寸精确，容纳多余的金属，缓冲锤击。

毛边槽形式有多种，根据需要选用【2】图4-36中的毛边槽形式I 如图2，根据锻锤吨位确定毛边槽尺寸，查书表4-14得：1h =4 b=10 1b =30 1R =1.5 h=2 R=h/2=1毛边槽截面积为1502mm ,根据生产经验，毛边金属充填毛边槽容积的30%70%较为适宜，该
锻
件
锻
件
较
复
杂
，
0.7k 取，即毛边体
积:3=239.20.70.7150239.225116K v F mm ⨯=⨯⨯=毛
图2毛边槽形式
5、绘制计算毛坯图
根据拔叉的形状特点。

选取16个截面分别计算F 锻、F 毛、再根据分别根据公式计算出d 计、h 计、F 计：
=+2F F F η计毛锻 其中η一般取0.7；
=
F h M
计
计 其中M 取250/mm mm ; d =1.13F 计计
将结果列于表1，并绘出拔叉的截面图（图3）和直径图（图4）。

由截面图所围面积计算毛坯体积v 计:3v =2408.6=5012322=616100M mm ⨯⨯计
平均截面F 均：
2616100
=
===2316266
v v F mm L L 计计均计锻
平均截面直径： =1.13
=1.132316=54.38d F mm ⨯均均
通常将平均截面F 均和平均截面直径d 均分别在计算毛坯截面图和直径图上用双点画线表示出来（图3），并且将d d 〈计均d d 〉计均的部分称为头部，d d 〈计均的部分称为杆部。

也可以从所绘的截面图上判断，凡是大于双点画线的部分称为头部，小于双点画线的部分称为杆部。

截面号 2/F mm 锻 22/F mm ⨯毛 2/F mm 计 /d mm 计 /h mm 计 h d μ=计 h d μ=计 1
300
420
23.1
8.4
0.75
17.3
6、确定制坯工步的确定
计算毛坯为两头一杆，应简化成两个简单的一头一杆计算毛坯来选择制坯工步： max d 36.40
=
==1.28d 28.54
α均 α为金属流向头部的繁重系数 L 75.5===2.65d 28.54β计均 β为金属沿轴向流动的繁重系数 =0.271G kg kg 〈锻
根据α、β、G 锻查【1】图4-59可知锻件应采用开式制坯工步，模锻工艺方案：开式滚挤-预锻-终锻
7、计算确定坯料尺寸
由计算毛坯截面图可得出2=638F mm 均， 3=101620=20320mm v ⨯杆 220320=
==476.942.6
v F mm L 杆杆均杆 =42.6l 杆 根据公式= 1.05 1.2F F 坯均（），锻件为两头一杆，因此取小的系数， 即2=1.05F =1.05638=669.9F mm ⨯坯均 根据公式得220320=
==476.942.6
v F mm L 杆杆均杆
13d mm 坯 根据原材料规格，实际取=30d mm 坯
=1+v v v δ+坯毛锻（）（）其中δ根据锻件加热类型按【1】中表5-6选择，应
锻件采用电阻炉加热，因此δ取1.5%：
即 =210971+1.5%v +3坯（34192）（
）=56118mm 56118
===84669.9
v L mm F 坯坯锻 8、确定钳口的形式和尺寸
钳口主要是用来容纳夹持坯料的夹钳和便于从型槽中取出锻件，也是作为浇注检验用的铅或金属盐样件的浇口。

根据料头直径查【2】表4-35得钳口尺寸：B=70 h=30 010R =，如图4，根据型槽布排1l 取60。

在钳口与型槽间的沟槽叫钳口颈，其作用是增加钳夹头与锻件连接的刚度，便于锻件出模，同时也是浇铅水后金属盐溶液的浇道，钳口颈的尺寸按锻件的质量查【2】4-36得：b=8 a=1.5 如图4,钳口颈的长度00.5l s ≥（0s 为型槽最小壁厚）。

图4钳口形式
9、型槽的设计
9.1终锻型槽的设计
终锻型槽是按热锻件图加工和检验的，拔叉材料为45钢考虑到收缩的的影响。

可查表【1】表4-13得出器收缩率为1.3%，在生产过程中锻模使用后承击面下陷，型槽深度减少、横向尺寸增大等因素，在热锻件图的基础上修改几处尺寸，在高度方向增加0.4mm. 9.2预锻型槽的设计
由于锻件叫外形复杂须设置预锻型槽，预锻的目的是在终锻前进一步分配金属，一确保金属无缺陷流动，易于充填型槽，减少材料流向毛边的损失，减少终锻型槽的磨损。

取得所希望的流线和便于控制锻件的力学性能。

在叉部采用劈料台，如图5，
(0.40.7)0.5147h H mm
==⨯=
0.250.251829A B mm ==⨯⨯=
图5 劈料台
根据锻件锻件的外形可知预锻的坯料在终锻型槽中是以镦粗的方式成型，所以预锻型槽的高度尺寸'h 应大于终锻型槽的高度尺寸h 25，取2mm,宽度则比终锻型槽小2mm 。

预锻拔模斜度与终锻型槽的拔模斜度相同。

预锻型槽不设置毛边槽，而是在型槽分模面转角处采用圆弧，半径为3mm ；肋板根部圆角应增大，公式为'R R C =+(C 是修正量，根据肋深查【1】表4-19得C=2)，即'R =2+2=4，其他各处的圆角增大1mm 。

10、制坯型槽的设计
制坯工步为开式滚挤，滚挤由钳口、本体、毛刺槽三部分组成，滚挤型槽的设计主要是确定型槽的高度h 、宽度B 、及一些有关尺寸。

根据锻件外形计算分析不需要采用不对称滚挤型槽，而是采用对称滚挤型槽。

（1）滚挤型槽设计：采用闭式滚挤。

①型槽高度：h h μ=计（μ根据d 计查【1】表4-24），计算结果列于表1，按个截面的高度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,如图6。

②型槽宽度：杆部: 476.9
=
1036.6 1.517.9
F B mm d =+=<杆均坯杆杆min h 头部：max 1036.41046.4B d mm ≥+=+=头
③型槽长度： 型槽的长度等于计算毛坯图的长度
（2）拔长型槽设计：
①拔长坎高度h=v k L 杆
杆
F 杆817.5②拔长坎长度C=301.13K x a =1.3x56=72.8mm。