拨叉锻造模具设计说明书

西北工业大学
锻造模具设计说明书
班级： 04021004
学号：2010300973
姓名：黄凯
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 (3)
5、确定终锻型槽 (5)
6、设计预锻型槽 (5)
7、绘制计算毛坯图 (5)
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 (8)
9.4坯料长度： (8)
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
拔叉冷锻件图
2、计算锻件主要参数
（1）短剑在平面上的投影面积76382
mm;
（2）锻件周边长度为600mm;
（3）锻件体积为1840003
mm;
（4）锻件质量为1.44Kg。

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，按1~2t锤毛边槽尺寸考虑，假定毛边桥部宽度为23mm,总面积F=7638+600*23=21438mm，按双动模锻锤吨位确定公式的经验公式G=（3.5~6.3）kF确定锻锤吨位，因汽车连杆件为大批量生产，需要高生产率，取较大的系数 6.3，取k=1.0，于是，G=6.3 1.0214.38=1351kg
⨯⨯。

选用1.5t锤。

4、确定毛边槽形状和尺寸
选用图4-63毛边槽形式I，其尺寸按表4-14确定；选定毛边
槽尺寸为=1.6
h mm
桥，=4
h mm
1
，2
1
8,25,2,126
K
b mm b mm r mm F mm
====。

因锻件杆部截面积太小，考虑拔长难以达到最小截面积，须怎大毛边槽仓部宽度1b ;大头部分叉口较宽，分料困难，流入毛边槽金属较少，将该处1b 减小到12mm ，使型槽安排紧凑，怎大承击面积。

锻件毛边体积
3
=6800.76800.712660000k V F mm ⨯=⨯⨯≈毛，其中
0.7k F F =毛（锻件
毛边平均截面积）。

拔叉热锻件图
5、确定终锻型槽
终锻型槽是按热锻件图加工和检验的，连杆材料为45钢，考虑收缩率为1%。

绘制的热锻件图如上图所示。

6、设计预锻型槽
由于锻件复杂，须设置预锻型槽。

在叉部采用劈料台（见图4-73）。

0.250.256015
A B mm
==⨯=
(0.4~0.7)0.513 6.5
h H mm
==⨯=
实际取7,10
h mm R mm
==。

劈料台的形状、尺寸详见下图：
7、绘制计算毛坯图
根据连杆的形状特点，选取14个截面，分别计算F
锻、F F
毛计
、。

列于表1，并在坐标纸上绘制连杆的截面图和直径图。

截面图所围面积即为计算毛坯体积：
3=208300=166000mm V 计；
平均截面积： 2166000
=
=715.5mm 232
F 均； 平均坯料直径
: a 均；
按体积相等修正截面图和直径图，修正后的最大截面积为15802mm ，则最大毛坯直径为39.72mm 。

表1 拔叉计算毛坯的计算数据
8、制坯工步选择
计算毛坯为一头一杆。

max
==1.5=
=7.73a a a L αβ均
计
均
根据《中国模具设计大典》第四卷图24.2-36此锻件采用闭式拔长，滚挤制坯工步；
为了在锻造时易于充满模膛，选用圆坯料。

模锻工艺方案为为：闭式拔长—闭式滚挤—预锻—终锻。

9、确定下料尺寸
9.1坯料截面积
===mm F ⨯⨯2max 坯0.75F 0.751582.41186.5
9.2 坯料直径
2d =坯实际取2d =40mm 坯 9.3坯料体积
烧损率1δ=％，所以=++= 1.01=167660mm3V δ⨯⨯坯毛件连（V +V V ）
（1）166000 9.4坯料长度：
V 167660
L ==141.31186.5
mm F =
坯坯坯 取L =142mm =坯
10、制坯型槽设计
⑴滚挤型槽设计
滚挤型槽设计:采用闭式滚挤
① 型槽高度h Ka =计，计算结果列于表1中，按各截面的高度值绘出滚挤型槽纵剖面外形，
然后用圆弧或直线光滑连接，并适当简化。

②型槽宽度为：
杆部 ()40 1.5=60mm B ≤⨯杆 头部 ()max 1.1d =60mm B ≥⨯头 取杆部与头部宽度一致=60mm B
③型槽长度等于计算毛坯图的长度232L mm =。

④简化型槽外形后的滚挤型槽如下图
闭式滚挤型槽外形设计
⑵拔长型槽设计
①拔长坎高度 0.9660=23.1mm V h k F L =≈杆杆均杆
②拔长坎长度30 1.538.958.4C k d mm ==⨯=
③圆角半径 10.250.2558.414.6,10146mm R C mm R R ==⨯===
④型槽宽的4d +=+=B K =⨯坯10 1.538.91068.4,取=70mm B 。

⑤仓部深度246.2
==
e a。

⑥拔长型槽长度=178mm
L
拔
按上述设计可锻出合格锻件，但为了提高生产率，可将型槽的高度h减小，C,R,R1增大，计算数值与实际采用数值比较如下表
型槽尺寸h/mm C/mm R/mm R1/mm 计算数值23.1 58.4 14.6 146
实际采用
20 77 14 140
数值
拔叉锻模型槽的设计
11、锻模结构设计
模锻此拔叉的1.5t 模锻锤机组，加热炉在锤的左方，故拔长型槽布置在左边，滚挤型槽布置在锻模右边。

锻件宽度为99.95mm;模壁厚度043121.52
t =⨯=；预锻型槽与终锻型槽的中心距99.9521.5125.1L ⋅=+=,考虑到锻件形状的不规则性，取120L mm ⋅=。

经检验，锻模的承击面积达到860003mm 。

燕尾中心线至检验边的距离为265mm.
选择钳口尺寸：0
70mm,30,10mm.B h mm R ===，选择钳口径尺寸
6, 1.5,28b mm a mm l ===。

模块尺寸选择为500350275()mm mm mm ⨯⨯⨯⨯宽长高。

12、拔叉件模锻工艺流程
⑴下料：5000kN 剪切机冷切；
⑵加热：半连续式炉，1220-1240摄氏度；
⑶模锻：1.5t 模锻锤，拔长，滚挤预锻，终锻； ⑷热切边：1600kN 切边压力机
⑸打磨毛刺：砂轮机；
⑹热处理：连续热处理炉，调质；
⑺酸洗：酸洗槽；
⑻冷校正：1t 夹板锤；
⑼冷精压：1000kN精压机；
⑽检验
13、附录
拔叉锤锻模图
参考文献
[1]夏巨諶，韩凤麟，赵一平中国模具设计大典【M】南昌：江西科学技术出版社，2003，第四卷
.
[2]东重锻压研究委员会锻模图册【M】齐齐哈尔：东北重型机械学院出版社，1955.
[3]姚泽坤锻造工艺学与模具设计【M】西安：西北工业大学出版社，2007。