锻压杠杆课设说明书

目录

一.绪论 (2)

二.绘制锻件图 (3)

三.计算坯料质量和规格 (5)

四.拟定锻造工序 (7)

五.确定定设备与工具 (8)

六.制订加热、冷却和热处理规范 (9)

总结 (12)

一．绪论

锻造是机械制造中常用的成型方法。锻造是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、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造与冲压同属塑性加工性质统称锻压。与其他加工方法相比锻造生产率高、锻件的形状尺寸稳定，并有较好的力学性能。锻件强度和韧性较好，纤维组织合理，因此被广泛运用。锻造按在加工时的温度可分为冷锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工。热锻是在高于坯料金属再结晶温度上加工。有时还处于加热状态，但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。锻件在锻造时，由于热变形或冷变形使其组织改变，冷变形是在再结晶温度以下变形，变形过程中无再结晶现象，变形后金属只有加工硬化和残余应力，热变形是在再结晶温度以上的变形，变形后金属具有再结晶组织而无加工硬化，同时消除铸态组织、破碎并改善碳化物的分布。当锻件达到一定变形程度时，铸态的树枝状晶粒便被击碎，通过再结晶形成新的等轴晶粒，从而提高金属塑性和强度等性能锻造成型方法可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成型扎制、辊锻、辗扩等。锻造在机械制造业中有着不可替代的作用，锻造出来的锻件是其他加工方法难以做到的。同时生产效率也是相当高的，一个国家的锻造水平，反映了这个国家的机械制造水平。

随着我国跻身世界钢铁生产大国的行列，汽车制造业、飞机制造业以及发电设备、轮船制造业的飞速发展，对锻件需求量日益增大，必然促使锻造技术的发展，使锻造业与飞速发展的制造业相适应。

本课程设计锻件主要是利用自由锻进行加工的。所以主要介绍自由锻，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尺寸的方法。自由锻分为手工锻造和机械锻造两种。手工锻造只能生产小型锻件，生产效率也低。机械锻造是自由段的主要方法。自由锻可锻造各种简单形状锻件，并因锻造过程是局部变形变形抗力特别小，适用单件小批量水轮主轴、多管曲轴、连杆等大型锻件生产。

自由锻的工序可分为基本工序、辅助工序及精整工序三大类。基本工序是使金属产生一定程度的变形以达到所需形状和尺寸的工艺过程包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转及错移等工序。辅助工序是为基本工序操作方便而进行的预先变性工序有压肩、压钳口、倒棱等。精整工序是用以减少锻件表面缺陷而进行的

工序校正、滚圆表面平整等。

自由锻件的主要原则是在满足使用性能要求的条件下应使锻件形状简单易于锻造。

1、形状简单

2、避免加凸台强肋工字截面

3、避免曲面交接

4、避免截面尺寸的急剧变化。

该杠杆的零件图及技术条件如图1.1所示

图1.1 杠杆零件图

1.力学性能要求：σb≧580MPa、Δ≧15%、σs>290MPa、Ψ≧35%

2.热处理硬度：≧150HB～190HB,材料：45钢

二.绘制锻件图

根据零件的最大直径和长度尺寸可知其属于锤上锻造范围。按照锻件材质与技术要求的力学性能,在锻后经正火加高温回火,即可达到力学性能的要求。但需在锻件上留出机械加工试验用试样。

(l)取得锻件形状,按GB/T15826.7-1995,«锤上钢质自由锻件

机械加工余量与公差台阶轴类»标准,确定余块和简化锻件形状。

将零件分成几段,如图4-26所示,并分别査表确定零件的总长

L= 212mm。

①I与II和IV与V两个台阶高度h1相同,均为

（21-15）/2=3mm。

②II与III和III与IV两个台阶高度h2相同,均为

（50-21）/2=14.5mm。

③长度L1= 60mm；L2=20mm； L3=40mm； L4=42mm。

査标准并根据有关锻件台阶锻出条件可知,对锻件总长为212mm,

台阶高度 h1为3mm,与相邻台阶直径为21mm,可查出该部分台阶锻不出。另外对鍛件总长为212mm,台阶高度 h1为14.5mm,与相邻台阶直径为

50mm,可査出锻出的最小长度为60mm。所以零件的有一个台阶应锻出，一个台阶锻不出。

(2)确定机械加工余量与公差,按零件总长度和最大直径查

GB/T15826.7-1995标准得到,精度为F级的零件的各部分直径的余量

和公差如下。

零件部分尺寸(mm) 余量和公差(mm)

D1=D5=15 a1=a5=8±3

D2=D4=21 a2=a4=8±3

D3=50 a3=8±3

根据各部分直径的余量和公差,如图所示,计算出各部分长度的

余量和公差如下。

Ll=60mm：L2=20mm；L3=50mm；L4=40mm；L5=42mm 根据所查标准和计算得出余量及公差，绘制锻件图如图2.1所示。

图2.1 杠杆锻件图

锻件三维图如图2.2所示

图2.2 锻件三维图

三.计算坯料质量和规格

(1)计算锻件质量。按规定,锻件的质量m应由基本尺寸加上1/2上偏差来计算。

①锻件各部分质量计算为

m1=6.l6kg/mm3×0.3052mm2×1.215mm=0.7kg

m2=m4=6.l6kg/mm3×0.3052mm2×0.835mm=0.48kg

m3=6.16kg/mm3×0.5952mm2×0.58mm=1.26kg

②台阶余面质量计算。一般台阶很小可不计算余面质量,如锻件的I与II、IV与V的余面。以下计算II与III、III与IV的台阶余面质量。

m余面=0.18kg/mm3 ×(D-d)2mm2×(D 十2d)mm =

0.18kg/mm3 ×(0.58 -0.29)2mm2 x(0.58+2×0.29)mm= 0.018kg

③锻件总质量的计算如下。

m锻=m1+m2十m3十2m余面=2.4766kg

(2)计算坯料质量。坯料质量m坯由下式计算。

m坯=m锻+m烧+m切

一般火耗:一火为2% ~3% ,二火为1.5% ~2% ,采用两次加热完成取5% 。

锻件两端切头质量为

m切=2 ×1.8kg/mm3 ×D3mm3=2×1.8kg/mm3 ×0.293mm3= 0.088kg 将火耗和切头质量代人上式得

m坯=(m锻+m切)kg/(1-5%)