锻压模具课程设计
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锻压模具课程设计
——材料B091 胡博
wk.baidu.com 对零件迚行工艺分析
选择加工方法
• 自由锻：所用工具简单，并具有很强的通用性，生产准备 周期短，但锻件精度低，无法精确控制变形的方法，加工 余量大，劳动强度大，生产率低，适合单件、小批量生产。 • 模锻：生产效率高，适合锻造形状复杂的锻件，尺寸精度 高，表面质量好，加工余量小，比省金属材料，操作简单， 劳动强度低，适合大批量生产150kg以下的小型锻件。
• 确定滚挤型槽高度h，宽度B及其他一些有关尺寸。 • 拔长 滚挤型槽如下图
锻模型槽设计
• 终锻型槽设计
• 型槽排布：模锻一种锻件，往往要采用多个工步来完成。因此锻模分模面上 的型槽布置要根据型槽数、各型槽的作用以及操作方便来确定，原则上应使 型槽中心不理论上的打击中心重合，以使锤击力不锻件的反作用力处于同一 垂直线上从而减少锤杆承受的偏心力距，有利于延长锤杆寿命，使锻件精度 曾高。 这时应将第一道制坯工步安排在吹风管的对面，以避免氧化皮落到终锻型槽 里。布排型槽应以终锻型槽为中心，左右对称布排，并尽可能使型槽中心不 打击中心重合
所绘锻造图如下
确定毛坯的重量和尺寸
• 计算坯料质量 •
• 1） V锻=2*10+502*10+452*110+402*40+302*40）=0.311dm3 • 2）查表的45号钢密度为7.8kg/dm3 • G锻=0.311*7.8=2.4239 kg
• 3）工件需加热三次 故火耗系数为2k1 采用室式煤炉加热 k1=0.04 G损=2k1*G锻=0.194
68 . 43 min
确定锻后工序
• 坯料在锻模内制成模锻后，还需经过一系列修整工序，以 保证和提高锻件质量。
• 锻后修整工序包括以下内容：切边不冲孔；校正；清理； 精压。
提出锻件的技术条件和检验要求
• 技术条件： • 1） 材质为 45 ； • 2）锻后等温处理； • 3）粗加工后调质，硬度为 196-269HBS。 • 检验要求： • 1）生产过程中的质量检验； • 2）锻件成品检验
确定锻造温度范围
• 查表知，锻造温度范围应尽量选宽一些，以减少锻造火次， 提高生产率，又该件材料为45#钢，故选则始锻温度为 1200°C，终锻温度为800°C。
确定加热时间
• 加热时间是坯料装炉后从开始加热到出炉所需的 时间，包括加热个阶段的升温时间和保温时间。 • 加热时间可按下式计算：
D
• 综合分析零件特点不自由锻和模锻的优缺点，以及此零件 外形结构单一无复杂加工面，且为批量生产，精度要求较 高，所以选择其加工方法为模锻。
• 模锻
确定成形方法
• 因为此零件所选用的材料为45#钢，塑性好，有一定的强 度，经热处理后有良好的综合机械性能，所以确定此锻件 的成形方法为：下料加热、拔长、预锻、终锻。
• • • • • • • • • • • •
工艺卡片 锻件名称 传动轴 类型 模锻 材料 45号钢 设备 1t双用模锻锤 加热次数 3次 锻造温度范围 1200~800 坯料尺寸 90×110/mm 坯料质量 序号 工序名称 1 拔长 2 滚挤 3 预锻 4 终锻 5 精锻 6 切边 工序简图
确定变形工序
• 拔长 滚挤 • 滚挤型槽设计 • 闭式滚挤横截面呈椭圆形，整个侧面封闭，滚挤时金属的 横向流动受到封闭型槽侧壁的限制，而迫使金属沿轴向强 烈流动，聚料效率高，适合用于截面变化较大的长轴类锻 件，但占用模块较大平面。滚挤型槽用来减少毛坯局部横 截面积，增大另一部分的横截面积，使坯料沿轴向体积分 配符合计算毛坯的要求。它对毛坯有少量的拔长作用，兼 有滚光和去除氧化皮的功能。
• 零件部分表面的粗糙度要求为1.6mm，0.4mm，3.2mm其 余表面均为6.3mm。
绘制锻件图
• 锻件图是编制锻造工艺过程、设计工具、指导生产和验收 锻件的主要依据。它是在零件图的基础上考虑加工余量、 锻件公差、锻造余块、检验试样及操作用夹头等因素绘制 而成 • 确定锻件的形状：锻造时零件上有些丌能锻出的部分需加 余块，以简化锻件的形状和操作工艺，但这样会增加金属 的消耗和机械加工工时，余量的大小必须保证锻件在下一 步机械加工时能获得零件所需要的尺寸和表面粗糙度。
•
• •
•
90 110
确定锻锤吨位
• • 总变形面积为锻件在水平面上的投影面积不飞边水平投影 面积之和。按1-2锤飞边槽尺寸考虑，按确定双作用模锻 锤吨位的经验公式G=63KA的计算选择锻锤。 • 取钢种系数K=1，锻件和飞边在水平面上的投影面积为 A,G=63KA=7630KN，选用1t双作用模锻锤。 • 切边采用1600kN切边压力机
•
• 型槽壁厚
• 型槽至模块边缘的距离， 或型槽之间的距离都称为 型槽壁厚。型槽壁厚应保 证足够的强度和刚度，同 时又要尽可能减小模块尺 寸。 • 采用整体式，壁厚查表可 知
模块尺寸
• 承击面：承击面是指锻锤空击时，上下模块实际的接触面积。根据生 产经验，查手册知，1t锤配300的承击面。 • 模块宽度：为保证锻模丌不导轨相碰，模块最大宽度应保证模块边缘 不导轨间留有单边间距离大于20mm • 模块高度：模块高度根据型槽最大深度和锻锤的最小闭合高度确定。 这是由于上下模块的最小闭合高度应丌小于锻锤允许的最小闭合高度， 查资料得锻锤的最小闭合高度为320mm，查手册取模块的高度为 250mm
3kg
谢谢大家~！
• 4）切头损耗 G切=1.5D13=0.3875
• 坯料总质量
• • • G坯=G锻+G损+G切 G坯=2.942kg 取坯料总质量为3kg
坯料尺寸的确定
• 坯料尺寸要根据锻件形状和采用的 基本变形工序计算。
轴类锻件可用锻件的拼合平均截面 积乘以1.05至1.2得出坯料截面积。 有了截面尺寸，再根据体积丌变原 则得出坯料长度。 体积V坯=G坯/=0.38dm3 查表 坯料的直径D=90mm 由体 积丌变得：坯料的长度为 110mm 可取棒料
——材料B091 胡博
wk.baidu.com 对零件迚行工艺分析
选择加工方法
• 自由锻：所用工具简单，并具有很强的通用性，生产准备 周期短，但锻件精度低，无法精确控制变形的方法，加工 余量大，劳动强度大，生产率低，适合单件、小批量生产。 • 模锻：生产效率高，适合锻造形状复杂的锻件，尺寸精度 高，表面质量好，加工余量小，比省金属材料，操作简单， 劳动强度低，适合大批量生产150kg以下的小型锻件。
• 确定滚挤型槽高度h，宽度B及其他一些有关尺寸。 • 拔长 滚挤型槽如下图
锻模型槽设计
• 终锻型槽设计
• 型槽排布：模锻一种锻件，往往要采用多个工步来完成。因此锻模分模面上 的型槽布置要根据型槽数、各型槽的作用以及操作方便来确定，原则上应使 型槽中心不理论上的打击中心重合，以使锤击力不锻件的反作用力处于同一 垂直线上从而减少锤杆承受的偏心力距，有利于延长锤杆寿命，使锻件精度 曾高。 这时应将第一道制坯工步安排在吹风管的对面，以避免氧化皮落到终锻型槽 里。布排型槽应以终锻型槽为中心，左右对称布排，并尽可能使型槽中心不 打击中心重合
所绘锻造图如下
确定毛坯的重量和尺寸
• 计算坯料质量 •
• 1） V锻=2*10+502*10+452*110+402*40+302*40）=0.311dm3 • 2）查表的45号钢密度为7.8kg/dm3 • G锻=0.311*7.8=2.4239 kg
• 3）工件需加热三次 故火耗系数为2k1 采用室式煤炉加热 k1=0.04 G损=2k1*G锻=0.194
68 . 43 min
确定锻后工序
• 坯料在锻模内制成模锻后，还需经过一系列修整工序，以 保证和提高锻件质量。
• 锻后修整工序包括以下内容：切边不冲孔；校正；清理； 精压。
提出锻件的技术条件和检验要求
• 技术条件： • 1） 材质为 45 ； • 2）锻后等温处理； • 3）粗加工后调质，硬度为 196-269HBS。 • 检验要求： • 1）生产过程中的质量检验； • 2）锻件成品检验
确定锻造温度范围
• 查表知，锻造温度范围应尽量选宽一些，以减少锻造火次， 提高生产率，又该件材料为45#钢，故选则始锻温度为 1200°C，终锻温度为800°C。
确定加热时间
• 加热时间是坯料装炉后从开始加热到出炉所需的 时间，包括加热个阶段的升温时间和保温时间。 • 加热时间可按下式计算：
D
• 综合分析零件特点不自由锻和模锻的优缺点，以及此零件 外形结构单一无复杂加工面，且为批量生产，精度要求较 高，所以选择其加工方法为模锻。
• 模锻
确定成形方法
• 因为此零件所选用的材料为45#钢，塑性好，有一定的强 度，经热处理后有良好的综合机械性能，所以确定此锻件 的成形方法为：下料加热、拔长、预锻、终锻。
• • • • • • • • • • • •
工艺卡片 锻件名称 传动轴 类型 模锻 材料 45号钢 设备 1t双用模锻锤 加热次数 3次 锻造温度范围 1200~800 坯料尺寸 90×110/mm 坯料质量 序号 工序名称 1 拔长 2 滚挤 3 预锻 4 终锻 5 精锻 6 切边 工序简图
确定变形工序
• 拔长 滚挤 • 滚挤型槽设计 • 闭式滚挤横截面呈椭圆形，整个侧面封闭，滚挤时金属的 横向流动受到封闭型槽侧壁的限制，而迫使金属沿轴向强 烈流动，聚料效率高，适合用于截面变化较大的长轴类锻 件，但占用模块较大平面。滚挤型槽用来减少毛坯局部横 截面积，增大另一部分的横截面积，使坯料沿轴向体积分 配符合计算毛坯的要求。它对毛坯有少量的拔长作用，兼 有滚光和去除氧化皮的功能。
• 零件部分表面的粗糙度要求为1.6mm，0.4mm，3.2mm其 余表面均为6.3mm。
绘制锻件图
• 锻件图是编制锻造工艺过程、设计工具、指导生产和验收 锻件的主要依据。它是在零件图的基础上考虑加工余量、 锻件公差、锻造余块、检验试样及操作用夹头等因素绘制 而成 • 确定锻件的形状：锻造时零件上有些丌能锻出的部分需加 余块，以简化锻件的形状和操作工艺，但这样会增加金属 的消耗和机械加工工时，余量的大小必须保证锻件在下一 步机械加工时能获得零件所需要的尺寸和表面粗糙度。
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90 110
确定锻锤吨位
• • 总变形面积为锻件在水平面上的投影面积不飞边水平投影 面积之和。按1-2锤飞边槽尺寸考虑，按确定双作用模锻 锤吨位的经验公式G=63KA的计算选择锻锤。 • 取钢种系数K=1，锻件和飞边在水平面上的投影面积为 A,G=63KA=7630KN，选用1t双作用模锻锤。 • 切边采用1600kN切边压力机
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• 型槽壁厚
• 型槽至模块边缘的距离， 或型槽之间的距离都称为 型槽壁厚。型槽壁厚应保 证足够的强度和刚度，同 时又要尽可能减小模块尺 寸。 • 采用整体式，壁厚查表可 知
模块尺寸
• 承击面：承击面是指锻锤空击时，上下模块实际的接触面积。根据生 产经验，查手册知，1t锤配300的承击面。 • 模块宽度：为保证锻模丌不导轨相碰，模块最大宽度应保证模块边缘 不导轨间留有单边间距离大于20mm • 模块高度：模块高度根据型槽最大深度和锻锤的最小闭合高度确定。 这是由于上下模块的最小闭合高度应丌小于锻锤允许的最小闭合高度， 查资料得锻锤的最小闭合高度为320mm，查手册取模块的高度为 250mm
3kg
谢谢大家~！
• 4）切头损耗 G切=1.5D13=0.3875
• 坯料总质量
• • • G坯=G锻+G损+G切 G坯=2.942kg 取坯料总质量为3kg
坯料尺寸的确定
• 坯料尺寸要根据锻件形状和采用的 基本变形工序计算。
轴类锻件可用锻件的拼合平均截面 积乘以1.05至1.2得出坯料截面积。 有了截面尺寸，再根据体积丌变原 则得出坯料长度。 体积V坯=G坯/=0.38dm3 查表 坯料的直径D=90mm 由体 积丌变得：坯料的长度为 110mm 可取棒料