锻造说明书

课程设计说明书

课程：轴的自由锻工艺设计说明书

姓名：董震

班级：工业工程1001班

学号： 10412106 指导教师：张锁梅

课题完成时间： 2012/7/2至2010/7/3

目录

一．锻件加工余量、余块、公差

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二．毛坯质量和尺寸的计算

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三．确定变形步骤、温度和冷却

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四．参考文献

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一．锻件加工余量、余块、公差：

1.概念

①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。

②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。

③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。

2.计算

由零件图可知，零件总长为275mm，处于0-315mm的范围，零件最大直径为70mm，处于50-80mm的范围，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8，极限偏差为3.

所以，锻件总长L=275+8×2=291±6㎜；

左端锻件的长度L1=42±2㎜；

左端锻件的直径D1=16+7=23±2 ㎜；

中间锻件的长度L2=5+7×2=19±4㎜；

中间锻件的直径D2=30+7=37±2 ㎜；

右端锻件的长度L3=58±2 ㎜；

右端锻件的直径D3=20+7=27±2 ㎜；

余量和公差的选择应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素二．锻件图

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。

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.

锻件加工余量、余块、公差的确定

根据零件图可知，零件总厂L=198mm，处于0-315mm的范围，零件最

大指令D=42mm，处于0-50mm的范围，故余量a=7±2,画出锻件图。

根据锻件图计算坯料质量和尺寸

G坯=G锻+G烧+G切

G锻=π/4 X（0.49²X1.4+0.37²X0.72）X7.85

=2.86kg

G烧=K1G锻=0.025X2.86kg

=0.0715kg

G切=1.5D1³+1.5D2³=1.5X0.49³+1.5X0.37³=0.2525kg

G坯=G锻+G烧+G切=3.184kg

坯料直径的计算：

轴类件的计算：D计≥Y½X D max

Y钢型材≥1.3~1.5

L=？

取锻造比Y=2

经过拔长后的最大直径D max=49mm

坯料的直径计算:D计==66.6mm

查表得,选取坯料直径D=68mm

坯料长度: L=V坯/F=111.7mm

查表得,选取配料直径115mm

从而确定坯料尺寸为Φ68X115mm

选定设备吨位，参照表此锻件属于圆轴累，应选用0.25t自由锤一、变形步骤、温度和冷却

变形步骤：1）下料2)拔长3）压肩4）局部拔长5)滚圆

6）切断修正

(1) 下料

根据计算所得的坯料尺寸，使锯床切下一段长为115mm

直径为68mm的圆钢。

(2) 拔长

根据锻件图，利用圆口钳将坯料拔长至直径为49mm。

（3）压肩

由于锻件图上锻件左右两部分直径不同，所以需要利用圆口钳上、下平砧和三角刀在据锻件左端140mm出压肩。

（4）局部拔长

由锻件图可知需要利用圆口钳上下平砧对锻件右端从

压肩处局部拔长至直径Φ37mm。

（5）滚圆

由锻件图可知需要用圆口钳将锻件修整圆滑

（6）切断

在保证锻件总长的前提下用剁刀对锻件两端进行切头,最后在圆弧垫铁上对锻件进行修整使之达到尺寸要求。

经查表得： 锻造过程中的锻造温度范围为800~1200℃。

冷却方法为空冷。

毛坯质量和尺寸的计算：

1.毛坯质量的计算：

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:

坯m =锻m +烧m +芯m +切m

坯

m ——坯料的重量； 锻

m ——锻件的重量；

烧

m ——加热时坯料表面氧化而烧损的质量；

芯

m ——冲孔芯料的质量；

切

m ——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＝ γ V

式中 m 锻--锻件质量；

γ--锻件材料的密度（kg/dm3 ）取7.85kg /dm3 ； V --锻件的体积（ dm3 ）；

锻

m =

4

(2.32×4.2＋3.7²×1.9＋2.7²×5.8)×7.85

= 0.558㎏

根据45钢的塑性、强度、导热及膨胀系数、组织特点、加热变化等特点，可以确定采用 室式煤炉三次加热。

根据<坯料在加热过程和锻造过程中损耗量的计算>可以得出： 室式煤炉1K =2.5%～4%

1K 适用于一次加热，如果需多次加热，每增加一个火次，系数增加0.51K 。 故取1K =3.5%

烧

m =1K ×锻m

=3.5%×0.558=0.019 ㎏

对于圆形截面：

m 切=（1.5~1.8）×D 13

其中：D 1 （d m ）为切头部分的直径 取系数为1.8

切

m =1.8×33D =1.8×2.7³=0.035㎏

因为没有冲孔，所以芯

m =0

所以，坯m =

锻

m +

烧

m +

烧

m

=0.558+ 0.019+0.035 ≈0.612㎏

2.坯料尺寸的计算：

轴类零件一般采用拔长的方式锻造，拔长后的最大截面部分应达到规定的锻造比要求，即：

max F y F ∙≥坯

坯F ——坯料截面积；

max F ——经过拔长后的最大截面积。