轴套锻模设计说明书1 (1)

《锻造工艺学及模具设计》

题目轴套模锻设计

专业班级材料11002班16

学生姓名李雄飞

指导教师杨雄

日期2013年12月28日

目录

锻造工艺学及模具设计 (1)

一、原始数据 (3)

2、根据零件图设计冷锻件图 (4)

3、终锻模膛的设计 (7)

4、确定锻造变形工步 (9)

5、坯料尺寸的确定 (9)

6、制坯型槽的设计 (10)

7、锻模结构的设计 (10)

8、模具外挂及起重孔尺寸的确定 (12)

9、确定锻造温度范围及加热冷却规范 (13)

10、锻造工艺规程 (13)

11、参考文献 (13)

1、设计任务书

轴套模锻设计

一、原始数据

如图，是轴套的零件图

生产条件：在2吨模锻锤上模锻，生产批量为成批生产。材料选用45钢

2、根据零件图设计冷锻件图

1.1确定分模面的位置

根据零件的形状采用上下非对称直线分模，分模简图如下图所示

1.2确定机械加工余量和公差

（1）计算锻件质量m

锻件的体积()2

2

2

13290463610036100222V πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫

=⨯⨯+⨯⨯--⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭

=733.24cm 3

45号钢的密度ρ=7.85g/cm 3

M =V ρ=5.76kg

（2）计算锻件形状复杂系数S

()222

2

132904636100361002220.5361321002S ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯+⨯⨯--⨯⨯⎢⎥

⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦

=

=⎛⎫

⨯⨯

⎪⎝⎭

S 在0.32~0.63G C =范围内，所以复杂系数为2S 级。 （3）材质系数的确定

45钢含碳量c%=0.42~0.50%<0.65%

所以材质系数为1M 级。

（4）零件加工余量的确定

由【2】表2.2-2，表2.2-3查得

锻件厚度尺寸100mm ，余量2.0~2.5mm ，取2.5mm 。 锻件长度尺寸132mm ，余量2.0~2.5mm ，取2.5mm 。

内孔直径尺寸φ46mm ，单边余量为2.0mm 。

（5）确定锻件的公差

根据锻件的基本尺寸、质量、复杂系数S 以及材质系数M ，由【2】表2-4、2-6查公差

锻件尺寸132mm ，公差 2.1

1.13.2mm +-； 锻件尺寸90mm ，公差 1.90.9

2.8mm +-； 厚度尺寸100mm ，公差 2.40.8

3.2mm +-； 厚度尺寸36mm ，公差 2.40.83.2mm +-；

内孔直径46mm ，公差0.8

1.7

2.5mm +-；

错差1.2mm ；

残留飞边公差1.2mm ；

1.3确定锻件的模锻斜度

该锻件为对称锻件，上下模型槽深度不相等

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

100360.71190H B -== 90190L B == 查【2】表2.2-16得外斜度α=5°，内斜度应比外斜度大一级故β=7°

1.4确定锻件的圆角半径

锻件上的圆角半径可使金属容易充满模腔，脱模方便和延长模具寿命

对于外圆角半径可按公式：

r=余量+零件相应处圆角半径或倒角

=2.5+3=5.5mm ；取r 1=6mm 若零件无倒角按r 2=余量=2.5mm 对于内圆角半径R=，其应比外圆角r 大，一般取R=（2～3）r=12mm

1.5确定锻件的冲孔连皮

由于锻件内孔直径<60mm，因此采用平底连皮，连皮厚度S和圆角半径R值主要与设备吨位有关。查【2】表2.2-20，根据锻造吨位选用的连皮厚度S=6mm，

圆角半径R

=8mm

1

综合上述所得，绘制冷锻件图如下

1.5技术条件

①图上未注明外脱模斜度为5°，未注明内脱模斜度为7°

②图上未注明圆角半径R=2.5mm

③允许的错差量≤1.2mm

④允许的残留飞边量≤1.2mm

3、终锻模膛的设计

终锻模膛是锻件最后成形的模膛，通过他获得带飞边的终锻件。终锻模膛是按照热锻件图制造的，模膛设计的主要内容是绘制热锻件图及确定飞边槽尺寸

3.1根据冷锻件图绘制热锻件图

热锻件图依据冷锻件图设计，热锻件图上的尺寸应比冷锻件图上的相应尺寸有所放大。理论上加放收缩率后的尺寸L按下列公式计算：

=+

(1)

L lδ

其中，l为冷锻件尺寸，δ为终锻温度下的金属的收缩率，45钢为1.2%～1.5%,

δ=1.4,代入上式,计算出热锻件图上相应的尺寸,并绘制热锻件图

取

3.2校核确定锻锤的吨位

根据经验公式 G=F αβ件

α—合金变形抗力系数，查课本表4-12，得α=1.0

β—锻件复杂程度系数，查课本表4-12，得β=0.09

F 件—不包括毛边的模锻件在分模面上的投影面积（mm 2）

2

2

138.9220.8tan 5 15949.252F mm π+⨯⨯⎛⎫== ⎪⎝⎭

件

故 G=F αβ件=1×0.09×15949.25=1435.43kg

计算结果表明应选用2吨的模锻锤，采用蒸汽-空气模锻锤，查【2】表1.2-21

可得其最小闭合高度（不算燕尾槽）为260mm ，导轨间距为600mm

3.3确定毛边槽的形式及尺寸

锻件高度方向不对称，为方边锻件切边，故选择形式Ⅱ的毛边槽 按锻锤的吨位查【1】表4-14确定毛边槽各尺寸，如下图所示

3.4确定钳口的形式及尺寸

该锻件为圆饼类锻件，无夹料钳头，钳口作为锻件的起模之用，故选用如下图的钳口：