锻造工艺设计说明书
齿轮锻造工艺设计说明书(Gear forging process design manual)
齿轮锻造工艺设计说明书(Gear forging process design manual)Gear forging process design manualAbstract: the purpose of forging blank molding, and control of its internal organizational performance reached the desired geometry, size and quality of forgings, steel and non-ferrous metal and alloy has the most plastic in different degrees, can be plastic molding process in cold or hot. The forging of gears adopts the free forging process. This paper mainly introduces the free forging process of gears. Free forging is the use of pressure or impact force is the metal between the upper and lower iron deformation between plastic deformation, so as to obtain the shape and size of the required method. The determination of free forging becomes the key to free forging. This article focuses on the process of free forging of gears.Keywords: free forging, gear processing, plastic deformation, process flow.CatalogI. introduction............................................... ............. OneTwo. Overall design plan................................................ OneThree. Specific design methods and steps.................................... Three3.1 draw the forging drawing............................................. Three3.2 determine the deformation process.......................................... Three3.2.1 upsetting............................................. Three3.2.2 punching............................................. Four3.2.3 reaming............................................. Four3.2.4 trimming forgings....................................... FourThree3 calculate billet quality and size................................. Four3.4 selection of equipment and specifications (iv)Four. Process flow (process card)....................................... SixFive. Conclusion............................................................ SevenSix. Thanks..................................................... ....... SevenSeven. References................................................. ..... EightManufacturability analysis of forging structureforging drawingParameter selectionDetermination of machining allowance and determination of tolerancesDetermine billet qualityDetermination procedureSelection of forging equipmentDetermination of heating temperature and heating timePost forging heat treatmentThe 1. part drawing process, attached to the instructions, the A4 paper to print or freehand.2. front cover format:1. design specifications must be written, with A4 paper, cover, catalogue, text and references.Advanced design and manufacturing integrated experimentXX part XX process designclassFull nameI. IntroductionThe purpose of forging is to make the blank forming and to control its internal structure to achieve the required geometry, size and quality of the forgings. The basic process of forging is free forging, die forging, sheet metal stamping, in which free forging and die forging are thermoplastic forming, and sheet stamping is cold plastic forming, the basic principle of both is the same.The proportion of forged parts shows the status of a country's production level, productivity, material utilization, production costs and product quality in international competition. Before the founding of new China, forging was basically a continuation of handicraft workshops, with low production efficiency and great labor intensity. However, after the reform and opening up, China's forging technology hasbeen rapid development, which led to the automotive industry, such as leaps and bounds. But we should also clearly see that our forging technology level and European and American developed countries still have a certain gap, which makes us more efforts to develop new technologies, catch up with the international advanced level.Gear is a large number of parts used in modern industry. This paper discusses the free forging production of gears. Free forging can be carried out a lot of processes, can be divided into basic processes, auxiliary processes, and finishing process three major categories. Its basic process is to make the metal produce a certain degree of plastic deformation in order to achieve the desired shape and size of the process, such as upsetting, drawing, punching, bending, cutting, twisting and dislocation and other processes.Two, the overall design1. draw the forging drawingAccording to the basic drawing of parts drawing, combined with the characteristics of free forging, the residual parts, forgings allowance and forging tolerances are drawn.2. calculate billet quality and size(1) calculation of billet quality;According to the shape and size of forging, forging quality can be calculated first, then consider the oxidation loss duringheating, loss of core material and flush cutting head punching, quality first for the calculation of blank forgings, the calculation formula is as followsM billet, =m forging, +m firing, +m head, +m core(2) determination of blank size;The leather size are correlated with the first basic process, because the gear is cake or hollow forgings, with upsetting forging process, in order to avoid upsetting bending, should make the blank height h of not more than 2.5 times the diameter of D, which bases on the ratio of height to diameter less than 2.5 h/D. In order to facilitate operation during cutting, the blank height h should be less than 2.5D, that is, the ratio of height to diameter should be greater than 1.25Diameter of round material.3. choose the forging processGear forging, according to its lateral size greater than or near the height of the characteristics, mainly to upsetting the main, when the forging has a convex shoulder, according to the size of the shoulder pad selection ring, upsetting or partial upsetting. If the forging hole needs to be rushed out, it needs to be punched.4. selected forging equipmentThe selection of forging equipment is based on the material,size and quality of the forgings, as well as the existing equipment conditions of the workshop. If the equipment tonnage is too small, the forging internal is not thorough, the productivity is low, but the equipment and power waste, and the operation is inconvenient and unsafe, usually by empirical analogy or look-up table method.(1) empirical analogyAccording to the empirical formula of hammer tonnage:The upsetting forging hammer tonnage G= (0.002-0.0003) KS (kg)(2) look-up table selectionFor low carbon steel, medium carbon steel and ordinary low alloy steel, the free forging can be checked by the selected tonnage.5. determine the forging temperature and specifications(1) determine the range of forging temperatureThe forging temperature range of all kinds of alloy steel can be found from the table. The basic principle is to ensure that the steel has good plasticity and low deformation resistance in the range of forging temperature, and can forge high quality forgings,And a wide range of forging temperature and less heating times, as well as higher productivity.(2) determine the range of heating and coolingFor the carbon structural steel with a good thermal conductivity and a diameter of less than 150~200mm, a section of heating code shall be adopted, and the furnace shall be controlled at a temperature of 1300 ~1350 c.. When the billet is heated to the initial forging temperature, it is immediately baked and forged.(3) determination of cooling methods and specifications;Choose air cooling, pit cooling or furnace cooling as required. Small and medium carbon steel and low alloy steel are forged by air cooling method with faster cooling rate. Carbon tool steel, alloy tool steel and bearing steel, forged, air cooled, blown, or sprayed quickly to 200 degrees, then put the forgings into a pit or cooled in a furnace.Three, the specific design methods and steps1. draw parts drawingThe material of this part is 40Cr, and the production is small in quantity. The gear blanks are forged by free forging.The gear on the circumference of the small groove shoulder and 8 x 30mm diameter hole part, the free forging method is very difficult to form these parts, considering the feasibility and economy of technology, and decided not forged, and the additional block shape to simplify the forging, forging. After forging the gear blank, it can be further processed and finallyAccording to the dimension of the parts drawing, the height and the diameter of the parts listed in the comparison table, the allowance and tolerances for the machining of the gear forgings can be found out. D=289, h=52, machining allowance and tolerance check for horizontal forging forging height direction a=10 + 4, b=9 + 3, c=13 + 5 hole bilateral, and press check tolerances can be drawn numerical Shoulder Gear Forging drawing.Forging drawing is given separately.2. determine the deformation processConvex shoulder shaped gear forgings belongs to the hollow part, according to the shape and size of forgings, forging in the forging hammer, and the main deformation process for upsetting and punching, punch reaming process, the auxiliary cushion ring upsetting forming is determined according to the forging of the shoulder shape.At present, these kinds of short swords generally use partial upsetting, while upsetting forming is suitable for shoulder forgings with small diameter and height. Because the gear diameter is larger, so we decide to use the punch reaming, but considering the punching metal will flow along the radial hole, and along the height direction of the shoulder pulling shrinkage phenomenon, so that the cushion ring upsetting after the diameter size should be smaller than the diameter of the forging, and shoulder height should be greater than the forging(1) upsettingSince the forgings are single sided, the pad ring shall be upset, and the ring size shall be determined here.Cushion ring cavity volume V pad should be more than the volume of the forging shoulder volume V, shoulder big 10% - 15% (thick wall take small value, thin wall take big value), this case take 12%, calculate V shoulder =753253mm3. beV pad = (1+12%) V shoulder =1.12 * 753253=843643 mm3Taking into account the hole will produce shrinkage, cushion ring height H pad should be increased by 15% to 30% than the convex shoulder (thick wall take small value, thin-walled take big value), this example take 20%.H pad, =1.2H shoulder, =1.2 * 34=40.8 (mm), take 40mm. The inner diameter of the cushion ring D pad can be inconvenient to obtain according to the volumeThe inner wall of the cushion ring should have a slope of 7 degrees, and the upper aperture shall be 163mm, and the lower end aperture shall be 154mm.In order to remove the oxide, the flat anvil upsetting shall be carried out before the pad ring upset, and the process is shown as shown in fig.. After upsetting the flat anvil, the diameter of the billet should be slightly smaller than the innerdiameter of the gasket ring, and the diameter of the upper flange at the upper flange shall be smaller than the maximum diameter of the forging ring after upsetting.(2) punchingPunching punching should make the core material loss is small, while expanding the number of not too much, D punching hole diameter should be less than or equal to D/3 or D at less than D/3=213/3=71mm, the practical use of d=60mm.(3) reaming;The total reaming amount is the hole diameter of the forging minus the punching diameter, that is, (131-60) =71mm, the amount of reaming is 25~30mm in general, and the amount of reaming is 21mm, 25mm and 25mm respectively.(4) trimming forgingsTrim according to the forging drawing.3. calculate billet quality and sizeThe quality of the billet is equal to the quality of the forging, plus the quality of the core and the quality of burning. The quality of the forgings is calculated according to the formulaM forging =V forged P = Pi /4 (32 * 0.27+2.112 * 0.34+1.322 * 7.8=17.8kg * 0.61)Quality of punched core material (take d=60mm, H=65mm) asM core = (1.18~1.57) D2 * H=0.3kgThe gas furnace heating billet loss rate u =2%, considering the need of forging after 2~3 reaming, and requires at least 2 heating, therefore should take the upper limit of single fire damage rate plus appropriate loss value is =0.035, so the quality of the billet is burningM burn =17.8 * 0.035kg=0.6kgTherefore, the quality of the blank isM billet, =m forging, +m firing, +m head, +m core, =18.7kgWhen calculating the diameter of the blank, the die can be calculated by upsetting:Table look-up shows that the diameter of standard hot rolled round bar is determined by the diameter of the selected billet D=120mm.Billet lengthThus, the blank size is determined to be Phi 120 * 210mm.4. selection of equipment and specificationsThe forging type belongs to the ring, D=289, H=52, the look-up table should be used 5kN hammer. 40Cr is an alloy structuralsteel. The temperature of the starting forging is 1200 degrees and the final forging temperature is 800 degrees. Because of the forging is the diameter of 200~350mm medium carbon structural steel, the three stage gas furnace heating specification, charging temperature of 1150 DEG ~1200 DEG, the holding time is about the total heating time (1h~100min) 5%~10%, here is 15min with maximum insulation, heating speed is heated to 1200 DEG C after thermal insulation again about 15min after the start of forging.Cooling method: the forging is a kind of medium and low alloy structural steel, and it can be cooled by air cooling.Four 、 process flow (process card)Forging name, gear (forging drawing shall be given separately)Forging material 40CrBillet quality 18.7kgBlank Size 120 * 210mm0.5T free forging hammer forging equipmentSchematic diagram of fire operation procedure1 blankingThe quality and size of the billet can be calculated from the forging drawing at phi 120 * 210mmUpsettingLocal upsetting of cushion ringH pad =40mm,D pad =164mm2 punchingD Chong =60mmPunch reamingIt is divided into three reaming, and each reaming amount is 21mm, 25mm, 25mmDressingTrim according to the forging drawingFive. ConclusionBy using the above process, the gear blanks can be forged, and then the gears can be produced as long as the cutting process is formed. I think why not directly machining, but advanced forging it? The reason must be that forging can not only make its initial shape, but more importantly, forging can improve the mechanical properties of parts and improve its toughness and strength. Therefore, the key parts of the key parts shouldbe forged first, then cut into shape.Six, thanksThrough this hot processing course design, I deeply understand the importance of hot processing in industrial production. I do is the forging process design of gear, the process of gear machining are deeply discussed, which let me learn a lot, and I will be more efforts to improve and perfect their knowledge, to face greater challenges in future work. In this course design, XXX teacher gave me great help, thank you once again, but also to thank my own efforts of these days, the sweat will be watered out of successful flowers.Seven. References[1] Wang Aizhen, foundation of hot working technology, Beijing, Beihang University press[2] Wang Aizhen, metal forming process design, Beijing, Beihang University press[3] Hu Yamin, forging process and die design, Beijing, Peking University press。
曲轴锻造设计说明书范文
曲轴锻造设计说明书曲轴锻造设计说明书一、曲轴零件图二、曲轴零件分析曲轴是汽车发动机中的重要零件,它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力,传给底盘的传动机构,同时,驱动配气机构和其它辅助装置。
曲轴在工作时,受气体压力,惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好。
曲轴在使用过程中的主要损坏形式有如下两种:一是疲劳断裂.先在轴颈和圆角处产生疲劳裂纹.然后向曲柄深处发展,造成曲轴断裂.也有少数曲轴先在轴颈中部的油道内壁产生裂纹.发展为曲轴断裂;二是轴颈表面的严重磨损(尤以连杆轴颈为甚)。
因此,曲轴主要应有较高的疲劳强度和良好的耐磨性。
三、曲轴的毛坯材料及下料方法1、曲轴的毛坯材料的选取曲轴的材料从大的方面分,主要分为钢质和球铁两大类。
钢质曲轴材料又主要分为调质钢和非调质钢。
钢质曲轴的主要特点是有着较高的抗拉强度、高疲劳强度、高硬度、高耐磨性以及好的心部韧性,可是它们对缺口的敏感性很高,要求的加工质量较高。
钢质曲轴能够适应日益增高的强化发动机,现在高性能柴油机高压缩比下以很大的相对速度与轴承发生滑动摩擦,产生较高的温度与磨损,在交变的冲击载荷作用下服役条件十分恶劣。
调制钢也主要有两大类,一类是价格相对低廉的碳素钢,它们有着和合金钢一样的弹性模量,也有着较高的抗拉强度,主要应用于中等负荷的发动机。
另一类是合金钢,相对于碳素钢,加入了各种贵重金属合金,提高了抗拉强的和疲劳强度,主要应用于中、高负荷的发动机。
近些年,随着世界能源与环保的要求进一步提高,曲轴的制造技术也获得了提高,非调质钢曲轴的发展和应用也越来越多,有着取代调制钢的趋势。
非调质钢是利用锻造终了余温,在空气中进行冷却热处理,相对于调质钢曲轴污染小、成本低,生产能耗低、性能优良,特别在日本、欧洲已经广泛采用。
国内正处于起步阶段,生产工艺还不稳定,还有待于成熟。
锻造模具设计说明书
锻造模具设计说明书班级:学号:姓名:指导老师: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:SW锻=630,为 4 级复杂系数S4。
W外廓包容=0.1518.3 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。
锻造工艺设计说明书
阶梯轴锻制工艺之阳早格格创做安排证明书籍题目:阶梯轴锻制工艺安排博业:板滞安排制制及其自动化班级:机设1301教死姓名:李明教号:201102019127指挥西席:彭浩舸完毕日期:板滞工程教院2016年9月目录1.弁止……………………………………………………………1 (2)2.1画制锻件图 (3)2.2决定变形工艺 (3)2 (3)2 (4)2 (4)2 (4)2.3估计坯料本量战尺寸 (4)2.4选定设备及典型 (5)2.5决定锻制温度及典型 (5)2.6决定热却要收及典型 (5) (6) (8)5.致开……………………………………………………………86.参照文献 (8)锻制的手段是使坯料成形及统制其里里构制本能达到所需的几许形状,尺寸以及本量的锻件.轴是新颖工业洪量使用的整件,本文计划阶梯轴的自由锻死产.2.1画制锻件图锻件图是根据整件图的基础图样,分离锻制工艺特性思量余块、锻件余量战锻制公好等果素画制而成.阶梯轴资料为40Cr,死产批量小,采与自由锻锻制轴坯.轴上的键槽等部分,采与自由锻要收很易成形那些部位,果此思量到技能上的可止性战经济性,决断不锻出,并采与附加余块简化锻件形状,以好处锻制.锻制出轴坯后不妨进一步举止切削加工,末尾成形.根据整件图的尺寸规格,对于照表所列中整件的下度战曲径范畴,不妨查出齿环锻件加工余量战公好.由L=203,Φ=46,对于照《金属成形工艺安排》中表3-3中所列的整件总少为0∽315mm、最大曲径0∽50mm,可查得锻制细度为F级的锻件余量及公好为7±2mm.,而后按查得的公好数值,可画阶梯轴的锻件图.阶梯轴锻件图睹图1.图1 阶梯轴锻件图本理:根据锻件形状、尺寸、技能央供等举止采用,而且先决定锻件成形所需的基础工序、辅帮工序、建整工序,再采用所需的工具并决定工序程序战工序尺寸等.由于阶梯轴是形状较简朴的轴杆类锻件,变形工艺简朴,且资料为时常使用45钢,塑性较佳、简单变形,果此其主要变形工艺普遍为下料、拔少、镦细、拔出锻件等(1)下料(2)完齐拔少(3)压肩并拔少切去余料(4)左边压肩(5)拔少(6)拔少切去料头(7)建整锻件按锻件图举止建整.坯料本量包罗锻件自己的本量、加热时氧化烧益、切头时的益坏及冲孔时的芯料益坏等.即: m坯m=m锻+m烧+m芯+m头M坯=坯料的沉量;m锻=锻件的沉量;m烧=加热时坯料表面氧化而烧益的本量;m芯=冲孔芯料的本量;m切=正在锻制历程中建切端部爆收的料头金属的本量.估计锻件自己的本量: m 锻=ρV式中 m锻=锻件本量;ρ=锻件资料的稀度(kg/dm3 )与7.8kg /dm3 ;V =锻件的体积( dm3 );m锻=π2×22×2×2×1)×若将锻件置于煤气炉中加热,并一次锻成,烧益率按δ=2%估计,即:m烧=m锻×2%果为不冲孔,所以m芯=0截料益坏按锻件本量的4%估计,既得:m头=m锻×锻件以钢材为坯料,锻制比按1.3,可按锻件最大里积Φ=53mm,对于照表所列热轧圆钢尺度曲径,采用Φ,63mm的圆钢.再由m=v ρ算出坯料体积为3,再除以Φ63mm圆钢截里积,便不妨得到坯料少度为105mm2.4选定设备及典型选定锻制设备的依据是锻件资料、尺寸战本量,共时还要适合思量车间现有设备条件.若设备吨位太小,锻件里里锻不透,死产率也矮,反则制成设备战能源的浪费,且支配便当也不平安,常常按体味类比法或者查表法等决定.坯料尺寸为Φ63×故根据《自由锻锤的锻制本收范畴》查得设备应用t的自由锻锤.百般合金钢的锻制温度范畴不妨从表中查出,基础的准则是保证钢正在锻制温度范畴内具备良佳的塑性战较矮的变形抗力,不妨锻制出劣量锻件,且较宽的锻制温度范畴战较少的加热次数,以及较下的死产率.阶梯轴资料40Cr属于合金结构钢,查表可知初锻温度为1200℃,末锻温度为800℃.根据40Cr钢的塑形、强度、导热及伸展系数、构制特性、加热变更、断里尺寸、导热本能战曲径等果素,不妨决定采与火焰炉一段式加热2.6 决定热却要收及典型中小型碳钢战矮合金钢锻后均采与热却速度较快的空热要收.阶梯轴锻件是中小型矮合金结构钢,不妨采与空热的热却办法.三、工艺过程卡阶梯轴锻制工艺卡共步齿环锻制工艺历程卡产品型号整件图号共1 页产品称呼整件称呼阶梯轴第 1 页锻件图资料牌号40Cr资料规格棒料坯料本量/KG坯料可锻件数 1锻件本量/KG加热办法中频加热锻制火次 2班产量/件 3锻件热处理调量处理工序号工序称呼使用设备使用功拆初锻温度末锻温度热却办法锻制工时备注1 下料戴锯无2 加热220KW漏洞式中频加热炉无1150 9503 预锻630吨螺旋压力机阶梯轴预锻模4 末锻630吨螺旋压力机阶梯轴末锻模5 切边100吨切边压力机阶梯轴切边模热切6 考验游标卡尺7 进库标记表记标帜处数变动文献号签名安排:日期:阶梯轴锻制工序卡锻件称呼共步齿环锻件资料40Cr坯料本量坯料尺寸Φ63×105mm锻制设备火次序号支配工序工序简图设备工具备注1 1 下料切割机,电锯或者乙炔气焰切割坯料本量与尺寸可由锻件图算出2 完齐拔少火次序号支配工序工序简图设备工具备注1 3 压肩拔少,切去余料2 4左边压肩并拔少5端部拔少并切料头6 建整按锻件图举止建整体例李明考查接受采与以上工艺不妨锻制出齿环坯,之后只消正在举止切削加工成形便能制制出齿环了.锻制不但是能使其收端成形而且更要害的是锻制不妨革新整件的力教本能,普及它的韧性与强度.5. 致开通过那一次的课程做业,尔深刻的收会到了热加工正在工业死产中的要害职位.尔干的是齿轮的锻制工艺安排,对于齿轮加工的各个历程举止了周到深进的计划,那让尔从中教到了很多,尔以去也会越收齐力去普及与完备自己的知识储备,去里对于以去的处事岗位上逢到的更大的挑拨.正在那次课程安排中彭浩舸教授给了尔很大的帮闲,再次表示感动,更要感动的是尔自己那些天的齐力,付出的汗火会灌溉出乐成的陈花.6. 参照文献【1】王爱珍,热加工工艺前提,北京,北京航空航天大教出版社【2】王爱珍,金属成型工艺安排,北京,北京航空航天大教出版社【3】胡亚民,锻制工艺历程及模具安排,北京,北京大教出版社。
齿轮锻造工艺设计_课程设计说明书
课程设计说明书齿轮锻造工艺设计摘要:本次课程设计说明了齿轮的锻造工艺,同时论述了齿轮零件的锻造工艺设计是一个涉及诸多综合性因素的问题,它与所选的制造机械零件材料的性能、制造的工艺过程、生产的现场条件、生产批量及经济性等因素有密不可分的关系。
只有了解了锻造的工艺要求和热处理的规范,以及选择合适的设备,才能完成齿轮的锻造。
目录一.绘制锻件图................................................. - 1 -1.确定锻件形状.............................................. - 1 -2.确定加工余量.............................................. - 1 -3.确定锻造公差.............................................. - 1 -4.绘制锻件图................................................ - 2 -二.确定锻造工艺............................................... - 3 -1.锻件分类及工序............................................ - 3 -2.制定变形工艺方案.......................................... - 3 -3.确定合适的锻比............................................ - 4 -三.确定毛坯的质量和尺寸....................................... - 5 -1.毛坯质量计算.............................................. - 5 -2.毛坯尺寸确定.............................................. - 6 -四.选定锻造设备及吨位......................................... - 7 -1.查表选定法................................................ - 7 -五.确定锻造温度及规范......................................... - 8 -1.确定锻造温度范围.......................................... - 8 -2.确定加热规范及火次........................................ - 8 -3.确定冷却方法.............................................. - 9 -4.确定冷却规范.............................................. - 9 -5.确定热处理规范............................................ - 9 -六.设计总结.................................................. - 10 - 致谢......................................................... - 11 - 参考文献..................................................... - 12 - 工艺卡....................................................... - 13 -一.绘制锻件图绘制锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工具、指导生产和验收锻件的主要依据。
锻造工艺设计
3)筒类件: 镦粗、冲孔、心轴上拔长
下料
镦粗
冲孔
心轴拔长
锻件
圆筒的锻造过程
第2章 锻造工艺设计
自由锻工艺设计
3. 确定锻造工序
4)环类件: 镦粗、冲孔、心轴上扩孔
第2章 锻造工艺设计
自由锻工艺设计
3. 确定锻造工序
4)环类件: 镦粗、冲孔、心轴上扩孔
下料
镦粗
冲孔
心轴扩孔
平整端面
自由锻工艺设计实例
齿轮零件自由锻工艺过程
3)计算原始坯料体积与尺寸
(1)原始坯料体积
V0 (V锻件 V芯料 ) (1 )
V0 3239046 mm3
(2)原坯料直径和高度
D0 (0.8 ~ 1.0)3 V坯 (0.8 ~ 1.0)3 3239046 118.4 ~ 148m m
注意冲子对中
6
三次扩孔
火钳、镦粗漏盘、冲 子和扩孔漏盘
注意冲子对中
7
修整外圆
火钳和冲子
边轻打边旋转锻件,使外圆 消除弧形并达到直径为 302±5mm
8
修整平面
火钳和镦粗漏盘
轻打(如砧面不平还要打边 转动锻件),使锻件厚度达 到62±4mm
9
检验
第二章 塑性成形技术
自由锻工艺设计实例三
接盘毛坯自由锻工艺过程
压肩 2 4
圆嘴钳 压肩摔子
掉头; 边轻打边旋转锻 件
第二章 塑性成形技术
摇杆轴自由锻工艺过程
火次 序号 工序名称 工序简图 使用工具 操作要点
5
拔长
圆嘴钳
边轻打边旋转锻件; 将压肩一端拔长至 直径≮41mm
2 摔圆及 修整 圆嘴钳 摔子 边轻打边旋转锻件; 将拔长部分摔圆至 Φ40±1mm
毕业设计大型液压装载机动臂锻造工艺及模具设计说明书
大型液压装载机动臂锻造工艺及模具设计说明书摘要本次项目主要是通过铸改锻以及尝试通过修改锻造工艺和模具设计的方式来使动臂的性能加强,进而能够达到降低成本的同时延长工件寿命的目的。
由于铸造方式容易产生缩孔与与疏松,而锻造则会使坯料反复压制,让纤维连续,坯料中的疏松处压合,提高金属的致密度,细化金属晶粒,因此强度大于铸件。
设计过程中,锻件图和设备吨位已知,因此主要目的是将铸改锻后的锻造工艺和锻模设计成功运用于锻件的生产当中去,并且使生产出来的锻件满足力学性能的要求。
在这一过程中包括飞边槽形式和尺寸、制坯工步、切边模等都需要反复地设计修改,最终达到理论上的要求。
主要设计步骤有:分析锻件图;计算主要参数;确定设备吨位;确定毛边槽形式和尺寸;绘制计算毛坯图;选择制坯工步;确定坯料尺寸;制坯型槽设计;锻模型槽设计;绘制锻模图等。
通过此次铸改锻的生产方式转变,认识到锻造工艺的发展空间,为进一步提高生产效率提供了机会,也开阔了我们的视野。
关键词:动臂,锻造,模具设计,主要参数,绘制LARGE HYDRAULIC LOADER ARM FORGING TECHNOLOGY AND DIEDESIGN SPECIFICATIONABSTRACTThis project is mainly through casting and forging and attempts to modifytheproperties of forging process and die design way to boom to strengthen,and can reduce the cost and to prolong the life of the workpiece.Because thecasting prone to shrinkage and osteoporosis, while forging will make the blankrepeatedly pressing, let loose in continuous fiber, blank pressing,increase thedensity of metal, metal grain refinement, so the strength is higher than that ofcastings.In the process of design, forging drawings and equipment tonnage isknown, so the main objective is the forging process and die design of castingforging aftersuccessfully applied in forging production, and the production offorgings meet the requirements of mechanical properties. In this process,including the flash groove forms and sizes, making blank step, trimming die need to repeatedlymodify the design, finally achieve the theoretical requirements.The main design steps are: analysis of forging drawing; main parameters;determine the equipment tonnage; determine the groove forms and sizes;drawing blank map; selection of billet step; Determination of blank size; design of blank making groove; forging die groove design drawing die drawings.The casting and forging of the transformation of the mode of production, realizethe development space of forging technology, provides the opportunity to furtherimprove the production efficiency, but also broaden our view.KEY WORDS:The boom,Forging,Mold design,The main parameters,Draw目录前言第1章模锻件图设计§1.1 绘制锻件图的过程§1.1.1 确定分模的位置§1.1.2 锻件的质量§1.1.3 锻件的复杂系数§1.1.4 确定余块加工余量和公差§1.1.5 模锻斜度§1.1.6 圆角半径§1.1.7 技术条件§1.2 锻件的主要参数§1.2.1 锻件的周边长度§1.2.2 锻件的质量§1.2.3 锻件的体积第2章确定锻锤吨位第3章确定毛边槽形式和尺寸第4章热锻件设计第5章绘制计算毛坯图§5.1 计算毛坯图的用途§5.1.1 锻件选择坯料工步的依据§5.1.2 确定坯料尺寸的依据§5.1.3 设计制坯模腔的依据第6章制坯工步选择第7章确定坯料尺寸第8章制坯型槽设计§8.1 滚挤型槽设计的选用§8.2 弯曲型槽的设计第9章锻模模膛设计§9.1 预锻模膛设计§9.2 终锻模膛设计§9.2.1 终锻模膛的壁厚第10章锻模结构设计§10.1 检验角、燕尾和键槽尺寸的确定§10.2 模块尺寸第11章模具参数校核第12章模锻工艺流程第13章锻前加热、锻后冷却及热处理要求§13.1 确定加热方式及锻造温度范围§13.2 确定加热时间§13.3 确定冷却方式及规范§13.4 确定锻后热处理方式及要求参考文献前言随着我国现代化建设进程的不断推进,工程机械行业的发展得到极大的促进,市场对工程机械的结构提出了越来越高的要求,不仅要求有较高的承载能力,高的疲劳寿命,还要求减少原材料的使用,降低生产成本。
锻造课设说明书
目录一、零件分析 (1)二、确定分模面 (2)三、冷锻件图的设计计算 (3)四、热锻件图的设计 (6)4.1根据冷锻件图,绘制热锻件图 (6)4.2选择飞边槽 (6)五、吨锤的确定 (7)5.1经验公式 (8)六、模块尺寸的确定 (8)6.1镦粗台的设计 (9)6.2模膛的布排 (9)七、确定模具材料及热处理的要求 (10)八、模锻工艺流程确定 (11)参考文献: (13)附录: (14)一、零件分析如图1-1是轴承盖的零件图生产条件:在2吨模锻锤上进行开式模锻,生产批量为成批生产。
图1-1轴承盖的零件图材料:45号钢材料密度:7.85g/ cm³材料含碳量: 0.42~0.50%二、确定分模面确定分模面位置最基本的原则是保证锻件形状尽可能与零件形状相同。
使锻件容易从锻模型槽中取出;此外,应争取获得镦粗充填成形。
故此,锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上。
其具体分模位置见图2-1图2-1具体分模位置三、冷锻件图的设计计算3.1确定机械加工余量和公差(1)计算锻件质量m估计机加工余量水平方向单边加工余量估计为3mm,轴向估计为4mm估算得锻件质量m=9.725kg(2)计算锻件复杂系数S①锻件形状复杂系数s锻件形状复杂系数是锻件重量mf与相应的锻件外廓包容体重量mm之比S=mf/mN圆形锻件mN=π/4×d²×h×ρρ为密度;h为最大高度;得到形状复杂系数s=0.448S在0.32—0.63范围内,所以复杂系数为S2级(3)材质系数M45钢含碳量c%=0.420.50%<0.65%所以材质系数为M级。
1(4)查表得锻件内外表面加工余量为单边余量:厚度方向:2.0—2.5mm水平方向:2.0—2.5mm全部取2.0mm(5)根据锻件质量m、复杂系数S、材质系数M,查表得锻件尺寸公差锻件尺寸208mm,公差;锻件尺寸134mm ,公差 2.11.13.2mm +-; 锻件尺寸100mm ,公差 1.90.92.8mm +-; 锻件尺寸88mm ,公差 1.90.92.8mm +-;厚度尺寸24mm ,公差;厚度尺寸50mm ,公差 1.90.62.5mm +-; 厚度尺寸34mm ,公差 1.90.62.5mm +-;厚度尺寸16mm ,公差;厚度尺寸74mm ,公差 1.90.62.5mm +-;错差1.2mm ; 残留飞边公差1.2mm ; 表面缺陷,不允许超过1.2mm 。
齿轮锻造工艺设计说明书
齿轮锻造工艺设计说明书姓名:xxx学号:xxxxxxxx班级:xxxxxxx日期;xxxxxxx齿轮锻造工艺设计说明书摘要:锻造生产的目的是坯料成型、及控制其内部组织性能达到所需的几何形状,尺寸以及品质的锻件,钢和大多数非铁金属及合金具有不同程度的塑性,均可在冷态或热态下进行塑性加工成型。
齿轮的锻造采用的是自由锻工艺。
本文主要介绍的是齿轮的自由锻工艺。
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及尺寸的方法。
确定自由锻的工艺成为了自由锻加工的关键。
本文着重介绍的就是齿轮的自由锻的工艺流程。
关键词:自由锻、齿轮加工、塑性变形、工艺流程。
目录一.绪论 (1)二.总体设计方案 (1)三.具体的设计方法与步骤 (3)3.1绘制锻件图 (3)3.2确定变形工艺 (3)3.2.1镦粗 (3)3.2.2冲孔 (4)3.2.3扩孔 (4)3.2.4修整锻件 (4)3.3计算坯料质量和尺寸 (4)3.4选定设备及规范 (5)四.工艺流程(工艺卡) (6)五.结论 (7)六.致谢 (7)七.参考文献 (8)一、绪论锻造的目的是使坯料成形及控制其内部组织性能达到所需的几何形状,尺寸以及品质的锻件。
锻造的基本工艺有自由锻、模锻、板料冲压等,其中自由锻和模锻是热塑性成型,而板料冲压是冷塑性成形,两者的基本原理相同。
锻造件占得比例说明了一个国家生产水平、生产率、材料利用率、生产成本及产品品质在国际竞争中的地位。
在新中国成立之前,锻造基本上是手工作坊式的延续,生产效率低,劳动强度大。
然而在改革开放之后我国的锻造工艺水平得到了迅猛的发展,从而带动了诸如汽车工业的跨越式发展。
但我们还应该清醒的看到我们的锻造工艺水平与欧美发达国家还有一定差距,这更加促使我们努力发展新技术,赶超国际先进水平。
齿轮是现代工业大量使用的零件,本文就是讨论齿轮的自由锻生产。
自由锻能进行的工序很多,可分为基本工序、辅助工序、及精整工序三大类。
锻压设计说明书配图纸解析
专业课程设计目录1、设计任务................................................................................................................................ - 2 -2、锻压工艺性分析.................................................................................................................... - 2 -3、锻件图的设计........................................................................................................................ - 3 -3.1、确定分模面................................................................................................................ - 3 -3.2、确定机械加工余量和公差........................................................................................ - 3 -3.2.1、计算锻件质量m............................................................................................. - 4 -3.2.2 、计算锻件复杂系数C................................................................................... - 4 -3.2.3、材质系数M..................................................................................................... - 5 -3.2.4、模锻件加工余量的确定................................................................................ - 5 -3.3、确定模锻斜度............................................................................................................ - 6 -3.4、圆角半径.................................................................................................................... - 6 -3.5、综上所述可以得出冷锻件图.................................................................................... - 7 -4、终锻模膛设计........................................................................................................................ - 8 -4.1、绘制热锻件图............................................................................................................ - 8 -4.2、飞边槽的设计计算.................................................................................................... - 8 -4.2.1、毛边槽的形式................................................................................................ - 8 -4.2.2、毛边槽尺寸的确定........................................................................................ - 9 -4.3、选择钳口尺寸............................................................................................................ - 9 -5、制坯工步的选择及制坯模膛的设计.................................................................................. - 10 -5.1、确定加工工步经过分析,此长轴类锻件采用拔长-终锻工步。
锻造加工工艺说明书
工艺设计说明书设计题目:轴自由锻工艺设计说明班级:机097班设计人学号:40940406设计人姓名:刘晓超指导教师:张锁梅贾志新2011年9月目录一.锻件加工余量、余块、公差二.毛坯质量和尺寸的计算三.确定变形步骤、温度和冷却四.设备的选择五.参考文献锻件加工余量、余块、公差:1. 锻件毛坯类型:该零件为台阶轴类零件,材料为 45号钢,主要用于传动和支撑,在工作当 中需要承受较大的载荷和强度,因此需要用热变形工艺锻造进行加工,使其纤维 方向和应力方向一致,提高零件性能。
由于是台阶轴类零件,所以毛坯类型为 45号圆钢。
2. 锻件加工余量、余块、公差的计算: 机械加工余量为保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度, 在零件外表面需要加工部分,留一 层作机械加工的金属,这部分称为机械加工余量。
锻造余块在锻件某些地方添加一些大于余量的金属体积,以简化锻件外形及锻制过 程,这些添加的金属体积,称为余块。
锻造公差锻件的实际尺寸,不可能正好达到锻件基本尺寸的要求, 允许有一定限度的 偏差,超过基本尺寸的称上偏差,小于基本尺寸的称下偏差。
上、下偏差的代数 差的绝对值称为锻件公差。
锻件图是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。
它是 在零件的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块检验式样及操作用夹头等因 素绘制而成的。
此零件的总长为105伽,最大直径为© 30伽,根据 GB/T15826.7-1995《台 阶和凹档的锻出条件》技术要求规定,该轴锻出台阶和凹档的最小长度为 100mm 所以左右两边均为一层台阶•根据JB4249.2-86《台阶轴类锻件机械加工余量与锻造公差》技术要求规定, 该轴的加工余量为7,极限偏差为2.119屈阶梯轴类锻件机械加工余t±与公是所以,锻件总长L=105+7X 2=119土 4伽;L1=42± 2 mm ; D1=16+7=2± 2 m ; L2=5+7X 2=19土 4 m ; D2=30+7=3± 2 m ; L3=58± 2 m ;D3=20+7=2± 2 m ;余量和公差的选择应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素。
锻造工艺设计
锻造温度范围的确定:一般碳素结构钢的锻造温度范围较宽,达到400-800℃,而合金钢,特别是高合金钢更窄,只有200-300℃.所以在锻造生产中,高合金钢锻造最困难,对锻造工艺的要求极为严格
自由锻的主要工序分析:
1.自由锻工艺特征:工具简单,灵活性大,适合单件和小批量锻件生产;工具与毛坯部分接触,逐步变形,所需设备功率比模锻小的多;靠人工操作控制锻件的形状和尺寸,精度差,效率低,劳动强度大.
镦粗:是坯料高度减小,横截面增大的成型工序称为镦粗.主要运用于:a.由横截面积较小的坯料得到横截面积较大而高度较小的锻件;b,冲孔前,使坯料横截面积增大和平整坯料的端面;c,反复镦粗和拔长,可以提高后续拔长工序的锻造比;d,提高锻件的横向力学性能和减少力学性能的异向性;e.反复镦粗和拔长可破碎合金钢中的碳化物,达到均匀分布. 镦粗的主要方法有平砧镦粗,垫环镦粗和局部镦粗三类.
继续上面的,
芯轴拔长:减少空心坯料外径(壁厚)增加其长度的锻造工序称为芯轴拔长.
为增强金属轴向流动,减少径向流动,提高效率,常采用:a,拔长前,预热芯轴到150-250℃;b,芯轴上做出1/150-1/100的斜度,表面光滑,拔长时涂上石墨等润滑剂;c,用形砧拔长,d,尽可能采用较高的坯料,常取H=(0.6-1.0)D的坯料(H.D分别为坯料的高度和直径).
拔长:使坯料横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长. 拔长可分为平砧间拔长,形砧拔长和空心件拔长. 目的是 由截面较大的坯料得到截面较小而轴向较长的轴类锻件;辅助其他工序进行局部变形;反复拔长与镦粗,提高锻造比,使合金钢中碳化物破碎并均匀分布,提高力学性能.
影响拔长质量的工艺因素:送进量的影响;压下量的影响;砧子形状的影响;拔长操作的影响.
锻造课设说明书
热成型模具课程设计任务书目录1设计的前期准备 (1)1.1 零件分析 (1)1.1.1 零件的结构分析 (1)1.1.2零件材料的特性分析 (1)1.1.3 锻件的加工要求................................. 错误!未定义书签。
1.2 工艺方案确定 (2)2 锤上模锻件设计 (3)2.1 选择分模面 (3)2.2 确定模锻件质量及公差 (3)2.2.1 锻件的形状复杂系数 (3)2.2.2 锻件的质量 (4)2.2.3 锻件的材质系数 (4)2.2.4 模锻件的精度等级 (4)2.2.5 确定锻件公差 (4)2.2.6 模锻斜度 (4)2.2.7 锻件技术要求 (5)2.3 计算锻件基本数据 (5)3 锤上模锻工艺设计 (6)3.1 确定锻锤的吨位 (6)3.2 选择飞边槽 (6)3.3 确定坯料尺寸 (8)4 锻前加热,锻后冷却及热处理要求 (9)4.1 确定加热方式及锻造温度范围 (9)4.1.1 确定加热方式 (9)4.1.2 锻造温度范围 (9)4.2确定加热时间 (9)4.3 确定冷却方式 (10)4.4 确定热处理方式及要求 (10)5 锤用模锻设计 (11)5.1 终锻型槽设计 (11)5.2型槽的布排 (11)5.3 模块的选择 (11)5.4 墩粗台的设计 (12)5.5 检验角的选择 (12)5.6 燕尾槽的选择 (13)5.7 起重孔的设计 (13)参考文献 (14)1设计的前期准备1.1零件分析1.1.1零件的结构分析按照锻件外形和模锻时毛坯的轴线方向,把模锻件分成四类,即圆饼类长轴类、顶镦类和复合类。
其中,圆饼类锻件其主轴线尺寸较短,在分模面上锻件投影为圆形或长宽尺寸相差不大。
模锻时,毛坯轴线方向与打击方向相同,金属沿高度、宽度和长度方向同时流动。
终锻前通常用镦粗坪台或拍扁坪台进行制坯,以保证锻件成形质量。
根据该零件(见图1.1)的外形尺寸及形状,可以确定其为圆饼类锻件。
锻造说明书
整个生产过程中,工艺工作贯穿其中。
工艺设计工作不仅涉及到工业的生产类型、产品结构、工艺装备、生产技术水平等,甚至还要受到工艺人员实际经验和生产管理体制的制约,其中的任何一个因素发生变化,都可能导致工艺设计方案的变化。
因此说工艺设计是企业生产活动中最活跃的因素,工艺设计对其使用环境的依赖就必然导致工艺设计的动态性和经验性。
一、分析零件图分析零件图可以得到以下信息:1、零件名称:输出轴;2、材料:45钢;3、质量:11.5508kg;4.零件图产量:100件5、技术要求:调质处理HB217-255。
二、锻造工艺性分析“首页→锻造→工艺方法分析”1、加工目的、环境及锻后现象分析零件为轴类零件,因此锻造的目的不是侧重于成形、减少加工余量,而是侧重于提高锻件的力学性能。
结合现代工厂设备、技术力量和加工能力,选用自由手工锻造。
锻后零件性能可能变化的趋势坯料端部弯曲并带毛刺和脱碳等。
2、零件结构形状对锻造适应性的分析即锻件结构工艺性分析。
该零件为简单的阶梯轴类零件,可通过手工自由锻造来完成初步成型。
因锻造而产生的缺陷可以通过锻造后的热处理和切削加工来改善。
三、绘制锻件图“首页→锻造→锻件图绘制”锻件图是根据零件图绘制的。
自由锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等参数后绘制而成的。
根据以下步骤绘制锻件图:(1)确定锻件形状。
(2)用红线绘出锻件图。
(3)计算尺寸,查公差并注于图上。
四、参数选择“首页→锻造→计算与查询”1、工艺参数首先选择工艺余块以简化锻件外形,然后确定加工余量和公差。
2、选择依据选择参数应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素。
3、确定方法查有关标准进行分析,并与同类件比较,选择的公差余量可依下列条件确定:(1)锻件数量。
数量多,其值取小些,否则取大些。
(2)锻件材料。
一般材料其值取小些,特殊钢取大些。
(3)表面质量。
原材料的表面质量好,其值取小些,否则取大些。
锻造工艺说明书
Gf 1.0 103 0.21 锻 件 形 状 复 杂 系 数 S GN 176108 32 103 7.85
0.16 S 0.32 为 3 级复杂系数 S 3 。
,
该 零 件 的 表 面 粗 糙 度 为 Ra=3.2 μ m , 即 加 工 精 度 为 F1 , 由 国 家 标 准 GB/T12363-2003 的锻件内外表面加工余量表查得:厚度及水平尺寸的单边余量 均为 1.5-2.0 mm,取 2.0mm;内孔直径的加工余量查得也为 2.0mm。 根据所给锻件图可得其各个尺寸的公差: 项目 长度 172 长度 41 高度 32 高度 13 高度 7 内侧宽度 65 直径 34 直径 24 公差 3.4 1.9 2.1 1.5 0.5 2.2 1.9 1.5 上偏差 +2.0 +1.2 +1.4 +1.0 +0.2 +1.5 +1.2 +1.0 下偏差 -1.4 -0.7 -0.7 -0.5 -0.3 -0.7 -0.7 -0.5
13 -
50
R3 0
3+0.2 -0.3 (1)
12
R5 2
R5
?3 + 4 1.2 -0.7
65 - 0.7 (69)
R3 8
6
R7
Hale Waihona Puke 122±0.525 (23)
41 -
+ 1.2 0.7
172 - 1.4 (168)
+ 2.0
图1
2
?
+ 1.0 24- 0.5
+ 1.5
16 (14)
0 R1
+ 1.0 0.5
锻造工艺设计说明文书
阶梯轴锻造工艺设计说明书题目:阶梯轴锻造工艺设计专业:机械设计制造及其自动化班级:机设1301 学生:亮学号: 7指导教师:浩舸完成日期:机械工程学院2016年9月目录1.引言 (1)2.设计方法与步骤 (2)2.1绘制锻件图 (3)2.2 确定变形工艺 (3)2.2.1镦粗 (3)2.2.2冲孔 (4)2.2.3扩孔 (4)2.2.4修整锻件 (4)2.3 计算坯料质量和尺寸 (4)2.4选定设备及规 (5)2.5确定锻造温度及规 (5)2.6确定冷却方法及规 (5)3.工艺流程卡 (6)4.结论 (8)5.致 (8)6.参考文献 (8)1. 引言锻造的目的是使坯料成形及控制其部组织性能达到所需的几何形状,尺寸以及品质的锻件。
轴是现代工业大量使用的零件,本文讨论阶梯轴的自由锻生产。
2. 设计方法与步骤2.1绘制锻件图锻件图是根据零件图的基本图样,结合锻造工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。
阶梯轴材料为40Cr,生产批量小,采取自由锻锻造轴坯。
轴上的键槽等部分,采用自由锻方法很难成形这些部位,因此考虑到技术上的可行性和经济性,决定不锻出,并采用附加余块简化锻件外形,以利于锻造。
锻造出轴坯后可以进一步进行切削加工,最后成形。
根据零件图的尺寸规格,对照表所列中零件的高度和直径围,可以查出齿环锻件加工余量和公差。
由L=203,Φ=46,对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为0∽315mm、最大直径0∽50mm,可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为7±2mm。
,然后按查得的公差数值,可绘阶梯轴的锻件图。
阶梯轴锻件图见图1。
图1 阶梯轴锻件图2.2确定变形工艺原理:根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择,并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序,再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。
由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件,变形工艺简单,且材料为常用45钢,塑性较好、容易变形,因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等(1)下料(2)整体拔长(3)压肩并拔长切去余料(4)右边压肩(5)拔长(6)拔长切去料头(7)修整锻件按锻件图进行修整。
锻造工艺与模具设计实验指导书
《锻造工艺与模具设计》实验指导书实验一、空气锤结构及工作原理一、实验目的(1)了解750kg空气锤的组成、各部分作用;(2)掌握750kg空气锤工作原理及操纵方法。
二、实验设备及厂房750kg空气锤,实训中心厂房三、实验内容(1)空气锤的组成部分如图2-4-10所示。
(2)对照示意图和实物,说出空气锤结构部分包括的内容及作用。
工作部分:包括落下部分(活塞、锤杆和上砧块)和锤砧(下砧、砧垫和砧座)传动部分:由电动机、带和带轮、齿轮、曲柄连杆及压缩活塞等组成操纵部分:由上下旋阀、旋阀套和操纵手柄等组成机身:由工作缸、压缩缸、立柱和底座组成。
(3)简述空气锤的工作原理四、实验总结整理每个同学按上述内容完成实验报告实验二、典型锻件的模锻工艺设计一、实验目的(1)学会分析模锻件的结构工艺性。
(2)学会用CAPP 软件进行模锻工艺设计。
(3)学会制定模锻工艺过程。
(4)学会分析模锻件锻后的质量。
二、实验设备及要求微型计算机、CAPP软件三、实验内容模锻的锻造工艺过程通常包括以下内容。
1、绘制模锻锻件图模锻锻件图是根据零件图及模锻工艺特点制定的,它是确定变形工序、设计和制造锻模、计算坯料和检验锻件的依据。
在确定模锻锻件图时需预先考虑锻件的分模面、加工余量、锻造公差、工艺余块、模锻斜度及圆角半径等因素。
(1)分模面分模面即锻模上、下模或凸、凹模的分界面。
分模面可以是平面,也可以是曲面。
锻件分模面的位置选择是否合理,关系到锻件成形、锻件出模、材料利用率等一系列问题。
其选择原则是:分模面应选在模锻件具有最大水平投影尺寸的位置上,最好为锻件中部的一个平面,并使锻件上加工余量最少,上、下模膛深度最浅且尽可能基本一致。
这样可使上、下模膛具有相同的轮廓,易于发现上、下模的错移,金属容易充满模膛,便于取出锻件,并利于锻模的锻造。
在保证上述基本原则的基础上,为提高锻件质量和生产过程的稳定性,还应考虑以下要求。
①饼块类锻件的高度小于或等于直径时,应取径向分模,而不能选轴向分模,以利于锻模、切边模的加工制造和减少余块等金属消耗。
机械课程设计-锻造工艺说明书
机械工艺课程设计锻造说明书课程名称:机械工艺课程设计设计题目:“输出轴”锻造工艺设计班级:**设计人:***指导教师:***(1)选择毛坯类型毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一,也是一个比较重要的阶段,毛坯的形状和特征(硬度,精度,金相组织等)对机械加工的难易,工序数量的多少有直接影响,因此,合理选择毛坯在生产占相当重要的位置,同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。
毛坯种类的选择决定与零件的实际作用,材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性,毛坯的制造方法主要有以下几种:1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。
根据零件的材料45钢,用型材或锻件,但从经济方面着想,如用型材中的棒料,对于输出轴来说加工余量太大,这样不仅浪费材料,而且还增加机床,刀具及能源等消耗,而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度,冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。
本零件生产批量为中批量,所以综上所叙选择锻件中的自由锻。
毛坯(锻件)图是根据产品零件设计的,经查《机械加工工艺手册》可得毛坯余量见下图(2)拟定毛坯制造工艺计算:锻件体积:)(锻65.080.023.1488.187.077.0222⨯+⨯+⨯=πV=2.85dm 3锻件质量:γV G 锻锻==2.85⨯7.8kg=22.23kg加工时需3次加热,故系数为2K 1,采用室式煤炉加热K 1=4% 烧损量:G K G锻损·1==2⨯0.04⨯22.23kg=1.78kg切头损耗:D G 315.1=切=1.5⨯(88.177.022+)kg=6.19kg坯料总质量:G G G G 切损锻坯++= =22.23kg+1.78kg+6.19kg =30.2kg坯料体积:γG V 坯坯==8.72.30=3.87dm 3D Dy max ≥计=878.2⨯mm=145.6mm又38.0V D 坯计≥=0.8⨯32654188⨯πmm=97.4mm145.6>97.4,再查表可取坯料直径D=150mm 。
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阶梯轴锻造工艺
设计说明书
题目:阶梯轴锻造工艺设计
专业:机械设计制造及其自动化班级:机设1301 学生姓名:李亮学号: 201102019127 指导教师:***
完成日期:
机械工程学院
2016年9月
目录
1.引言 (1)
2.设计方法与步骤 (2)
2.1绘制锻件图 (3)
2.2 确定变形工艺 (3)
2.2.1镦粗 (3)
2.2.2冲孔 (4)
2.2.3扩孔 (4)
2.2.4修整锻件 (4)
2.3 计算坯料质量和尺寸 (4)
2.4选定设备及规范 (5)
2.5确定锻造温度及规范 (5)
2.6确定冷却方法及规范 (5)
3.工艺流程卡 (6)
4.结论 (8)
5.致谢 (8)
6.参考文献 (8)
1. 引言
锻造的目的是使坯料成形及控制其内部组织性能达到所需的几何形状,尺寸以及品质的锻件。
轴是现代工业大量使用的零件,本文讨论阶梯轴的自由锻生产。
2. 设计方法与步骤
2.1绘制锻件图
锻件图是根据零件图的基本图样,结合锻造工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。
阶梯轴材料为40Cr,生产批量小,采取自由锻锻造轴坯。
轴上的键槽等部分,采用自由锻方法很难成形这些部位,因此考虑到技术上的可行性和经济性,决定不锻出,并采用附加余块简化锻件外形,以利于锻造。
锻造出轴坯后可以进一步进行切削加工,最后成形。
根据零件图的尺寸规格,对照表所列中零件的高度和直径范围,可以查出齿环锻件加工余量和公差。
由L=203,Φ=46,对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为0∽315mm、最大直径0∽50mm,可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为7±2mm。
,然后按查得的公差数值,可绘阶梯轴的锻件图。
阶梯轴锻件图见图1。
图1 阶梯轴锻件图
2.2确定变形工艺
原理:根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择,并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序,再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。
由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件,变形工艺简单,且材料为常用45钢,塑性较好、容易变形,因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等
(1)下料
(2)整体拔长
(3)压肩并拔长切去余料
(4)右边压肩
(5)拔长
(6)拔长切去料头
(7)修整锻件
按锻件图进行修整。
2.3计算坯料质量和尺寸
坯料质量包括锻件本身的质量、加热时氧化烧损、切头时的损失及冲孔时的芯料损失等。
即: m坯m=m锻+m烧+m芯+m头
M坯=坯料的重量;
m锻=锻件的重量;
m烧=加热时坯料表面氧化而烧损的质量;
m芯=冲孔芯料的质量;
m切=在锻造过程中修切端部产生的料头金属的质量。
计算锻件本身的质量:m 锻=ρV
式中m锻=锻件质量;
ρ=锻件材料的密度(kg/dm3 )取7.8kg /dm3 ;
V =锻件的体积(dm3 );
m锻=π/4(0.422×0.222+0.532×0.14+0.442×0.7+0.412×1)×7.8kg=2.38kg
若将锻件置于煤气炉中加热,并一次锻成,烧损率按δ=2%计算,即:
m烧=m锻×2%=0.0476kg
因为没有冲孔,所以m芯=0
截料损失按锻件质量的4%计算,既得:
m头=m锻×4%=0.0952kg
则胚料质量为m坯=m锻+m烧+m芯+m头=2.38+0.0476+0.0952=2.57kg
锻件以钢材为坯料,锻造比按1.3,可按锻件最大面积Φ=53mm,对照表所列热轧圆钢标准直径,选用Φ,63mm的圆钢。
再由m=v ρ算出坯料体积为0.327dm3,再除以Φ63mm圆钢截面积,就可以得到坯料长度为105mm
2.4选定设备及规范
选定锻造设备的依据是锻件材料、尺寸和质量,同时还要适当考虑车间现有设备条件。
若设备吨位太小,锻件内部锻不透,生产率也低,反则造成设备和动力的浪费,且操作不便也不安全,通常按经验类比法或查表法等确定。
坯料尺寸为Φ63×105mm,坯料质量为2.57kg
故根据《自由锻锤的锻造能力范围》查得设备应用0.25t的自由锻锤。
2.5确定锻造温度及规范
各类合金钢的锻造温度范围可以从表中查出,基本的原则是确保钢在锻造温度范围内具有良好的塑性和较低的变形抗力,能够锻造出优质锻件,且较宽的锻造温度范围和较少的加热次数,以及较高的生产率。
阶梯轴材料40Cr属于合金结构钢,查表可知始锻温度为1200℃,终锻温度为800℃。
根据40Cr钢的塑形、强度、导热及膨胀系数、组织特点、加热变化、断面尺寸、导热性能和直径等因素,可以确定采用火焰炉一段式加热
2.6 确定冷却方法及规范
中小型碳钢和低合金钢锻后均采取冷却速度较快的空冷方法。
阶梯轴锻件是中小型低合金结构钢,可以采取空冷的冷却方式。
三、工艺流程卡
阶梯轴锻造工艺卡
同步齿环锻造工艺过程卡产品型号零件图号共1 页
产品名称零件名称阶梯轴第 1 页锻件图材料牌号40Cr
材料规格棒料
坯料质量/KG 2.57
坯料可锻件数 1
锻件质量/KG 2.38
加热方式中频加热
锻造火次 2
班产量/件 3
锻件热处理调质处理
工序号工序名称使用设备使用工装始锻温度终锻温度冷却方式锻造工时备注
1 下料带锯无
2 加热220KW缝隙式中频加热炉无1150 950
3 预锻630吨螺旋压力机阶梯轴预锻模
4 终锻630吨螺旋压力机阶梯轴终锻模
5 切边100吨切边压力机阶梯轴切边模冷切
6 检验游标卡尺
7 入库
标记处数更改文件号签字设计:日期:
4
阶梯轴锻造工序卡
锻件名称同步齿环
锻件材料40Cr
坯料质量 2.57kg
坯料尺寸Φ63×105mm
锻造设备0.25t自由锻锤
火次序号操作工序工序简图设备工具备注
1 1 下料
切割机,
电锯或
乙炔气
焰切割
坯料质量与尺
寸可由锻件图
算出
2 整体拔长
0.25t自
由锻
5
火次序号操作工序工序简图设备工具备注
1 3 压肩拔长,切
去余料
0.25t自由
锻
2 4
右边压肩并
拔长
0.25t自由
锻
5
端部拔长并
切料头
0.25t自由
锻
6
6 修整按锻件图进行
修整
编制李亮审核批准
7
4. 结论
采用以上工艺可以锻造出齿环坯,之后只要在进行切削加工成形就能制造出齿环了。
锻造不仅能使其初步成形而且更重要的是锻造可以改善零件的力学性能,提高它的韧性与强度。
5. 致谢
通过这一次的课程作业,我深刻的领会到了热加工在工业生产中的重要地位。
我做的是齿轮的锻造工艺设计,对齿轮加工的各个过程进行了全面深入的讨论,这让我从中学到了很多,我以后也会更加努力去提高与完善自己的知识储备,来面对以后的工作岗位上遇到的更大的挑战。
在这次课程设计中彭浩舸老师给了我很大的帮助,再次表示感谢,更要感谢的是我自己这些天的努力,付出的汗水会浇灌出成功的鲜花。
6. 参考文献
【1】王爱珍,热加工工艺基础,北京,北京航空航天大学出版社
【2】王爱珍,金属成型工艺设计,北京,北京航空航天大学出版社
【3】胡亚民,锻造工艺过程及模具设计,北京,北京大学出版社。