锻模设计

杭州职业技术学院

锻造模具设计说明书

课题齿轮锻造模具设计

系别友嘉机电学院

专业模具设计与制造

班级1211

姓名/学号陈焕30

指导教师余永平

二0一四年10 月 1 日

一．锻件的结构和工艺

一、工艺分析

1.1材料分析

45号钢的抗剪强度432—549MPa，抗拉强度539—686MPa,屈服点353MPa，伸长率16%；45号钢具有成分均匀稳定、晶粒细小、纯净度高、表面质量良好、热顶锻性能优良等优点，可以较好的满足轴锻模的质量要求。

所以该材料符合锻模工艺。

齿轮是依靠本身的结构尺寸和材料强度来承受外载荷的，这就要求材料具有较高强度韧性和耐磨性；由于齿轮形状复杂，齿轮精度要求高，还要求材料工艺性好。

二．锻件图设计

1.确定分模面

分模面应选在最大直径中部。考虑方便脱模,便于检查错移原则，简化锻模构造原则

2.确定机械加工余量和锻件公差

1.锻件质量mf.

预选加工余量2.5mm 分解锻件成几个简单几何体相加减，取锻模斜度中间值（预设外模锻斜度︒=5α，内模锻斜度︒=7α）。圆角半径忽略不计。齿轮分解为大实体圆柱减去环形孔，减去一个小孔。 实心体 321346185401064

mm V =⨯⨯=π

环形孔 32227.8321525.12)4.616.89(4

mm V =⨯⨯-⨯=π

小孔 3234.2122640264

mm V =⨯⨯=π

33219.241742mm V V V V f =--=

锻件质量kg kg V m f f 9.11085.79.2417426=⨯⨯=⨯=-密度 2.计算形状复杂系数S 。

包容体为圆柱 直径105mm 高度40mm 32346185401054

mm V n =⨯⨯=π

698.0346185

9

.241742==

=

n

f V V S 该齿轮复杂系数为S1。

3．45钢钢件材质系数为M1

则锻件图所取得机械加工余量和公差合理 查表5-3,5-4

35: 35+1.8*2=mm 2

.16.06.38+- Φ100：100+2*2=mm 4.16.0104+-

查表5-3,5-5

10：10+1.6=mm 1.15.06.11+-

查表5-2,5-4

Φ30：30-1.6-1.6=mm 1.15.08.26+-

Φ94与Φ60为 净锻表面，12mm 不考虑加工余量。由表5-4可查出残留飞边公差为0.8mm 错差公差为0.8mm

3.确定模锻斜度

按最大圆处计算，L/B=1，H/B ≤1，查表5-6，外模锻斜度︒=5α， 内模锻斜度为︒=7β，与预设模锻斜度相同。 4.确定圆角半径

查表5-7,5-8，考虑制件倒角值和加工余量，取外圆角半径r=3mm ， 内圆角半径r=5mm 。 5.设计平底连皮 按式

mm

mm h h d S 66.5176.0517*25.02645.06.0525.045.0≈=+--=+--=mm

h R R 9217*1.0521.01≈++=++=

齿轮锻件图三．终锻模膛设计

1.热锻件图

收缩率取1.5％

104*（1+0.015）=105.56mm

94*（1+0.015）=95.41mm

60*（1+0.015）=61.9mm

26.8*（1+0.015）=27.2mm

12.9*（1+0.015）=13.09mm

38.6*（1+0.015）=39.18mm

热锻件图

2.飞边槽

采用最广泛的飞边槽型式1 飞边槽尺寸

2285564.104*4.104*4

4

mm D A ==

=

π

π

mm A h 79.18556*015.0015.0===飞

查表5-9取5号第1组

h 飞=2.0mm ；h1=4mm ；r=1.5mm ；b=9mm ；b1=25mm ；A 飞=130mm ²

飞边槽

3.钳口

齿轮锻造过程中无需夹钳进行夹持钳口仅作浇口用，考虑采用特殊钳口。

锻件质量m=1.9Kg B=m+30=1.9+30=31.9mm 查表2-12的浇口尺寸a=2mm 四．预锻模膛的设计

生产中通常只有在锻件形状复杂，如连杆，拔叉，叶片等成形困难且批量大的情况下，采用预锻模膛才合理。 齿轮形状简单无需进行预锻模膛的设计。 五．锻造设备吨位的确定 1.热模锻曲柄压力机吨位的确定 a. 所需锻压力F0

114589618631.6A 84K K F 2

s 210≈⨯⨯⨯⨯==πσN

b.公称吨位F

N 13750754114589612.125.1~2.1F F 0≈⨯==）（ 查表4-5 选16000KN 的热模锻曲柄压力机 2.锻锤吨位的确定

按经验公式 N 5.132********.0A 63.0~35.0W K 0≈⨯⨯⨯⨯==π）（ 选14KN 的锤 查表4-4 选择2t 锤

六．制坯模膛设计

1.圆盘类锻件制坯工布选择

该齿轮轮毂较低 制坯工布镦粗---终锻。 2.坯料尺寸的确定

采用电阻炉加热 火耗率1～1.5％

501262

)5.11(*)7.10**6)

5.3563(*3.09.241742(1V V V 2

2

≈++++

=+++=％））（（连飞锻坯ππδV

65.9

~46.75V 83.0~95.0D 30==坯＇）（mm 取D0=70mm

13070*501262

*4D V 4A V L 2

2

00≈===

ππ坯坯坯 861.1D L 0

≈ 满足L0/D0=1.5~2.2

3.镦粗台设计

镦粗制坯直径镦D 应在2D D 1D ＞＞镦即在直径105.56-95.41之间取 D 镦=100mm mm 12.51100*4

501262

D 4

V h 2

2

≈=

=

π

π

镦

坯

七．锤锻模结构设计 1.锤锻模紧固方法

根据锻锤吨位2t 查表5-21确定锤锻模燕尾尺寸 2.模膛布置

该设计无预锻模膛，终锻模膛中心完全与锻模中心重合，制坯模膛