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買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 學(xué)科門類: 單位代碼 : 畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 汽車 連桿 零件的 鍛模 設(shè)計 學(xué)生姓名 所學(xué)專業(yè) 班 級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 二 *年 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 目錄 中 文摘要 1 英文摘要 1 1 緒論 3 題的提出及研究意義 3 內(nèi)外研究狀況 3 2 模鍛工藝 簡述 4 具對金屬變形的 影響 4 鍛的分類及各自的特點 5 式模鍛 5 式模鍛 5 壓 6 鐓 6 3 工藝性分析及工藝方案的選擇 6 車連桿工藝性分析 6 車連桿工藝方案選擇 7 4 汽車 連桿 的工藝參數(shù) 及 設(shè)計計算 8 件圖設(shè)計 8 算鍛件主要參數(shù) 10 錘噸位的確定 10 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 定飛邊槽的形式和尺寸 10 10 定 公差和余量 10 鍛模膛設(shè)計 11 口的設(shè)計 12 鍛模膛設(shè) 計 12 制計算毛坯圖 13 定坯料尺寸 14 5 鍛造模具的設(shè)計 14 具設(shè)計的基本作用 14 低模具生產(chǎn)成本的措施 15 17 求 17 計 內(nèi)容 17 18 18 尾及鍵槽的選 18 6 汽車連桿成形工藝過程分析 18 坯的制備 18 19 20 20 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 7 結(jié)論與展望 21 要結(jié)論 21 續(xù)研究工作的展望 21 8 心得與體會 22 致謝 23 參考文獻 23 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 連桿是發(fā)動機中的高精度的精密零件 ,對強度有較高的要求,是汽車發(fā)動機中重要的部件之一,被稱為“保安件”,其質(zhì)量直接影響到發(fā)動機乃至整輛汽車的安全使用和行駛。連桿的品質(zhì)直接關(guān)系到其力 體部分的截面多為圓形或工字形,兩端有孔, 孔 內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承,供裝入軸銷而 學(xué)性能及使用壽命,鍛造連桿具有力學(xué)性能優(yōu)良、易于加工、表面質(zhì)量好等優(yōu)點,而且生產(chǎn)周期短,生產(chǎn)工藝穩(wěn)定。 連桿機構(gòu)中兩端分別與 主動 和從動構(gòu)件鉸接以傳遞運 動和力的桿件。例如在往復(fù)活塞式動力機械和壓縮機中,用連桿來連接 活塞 與 曲柄 。連桿多為鋼件,其主構(gòu)成鉸接。連桿是汽車 發(fā)動 機 中的重要零件,它連接著活塞和曲軸,其作用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。連桿在工作中,除承受燃燒室燃氣產(chǎn)生的壓力外,還要承受縱向和橫向的慣性力。因此,連桿在一個復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既受 、 交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。 連桿的主要損壞形式是疲勞斷裂和過量變形。通常疲勞斷裂的部位是在連桿上的三個高應(yīng)力區(qū)域。連桿的工作條件要求連桿具有較高的強度和抗疲勞性能;又要求具有足夠的鋼性和韌性。連桿材料一般采用 45 鋼、 40 0合金鋼 雖具有很高強度,擔(dān)對應(yīng)力集中很敏感。所以,在連桿外形、過度圓角等方面需嚴(yán)格要求,還應(yīng)注意表面加工質(zhì)量以提高疲勞強度,否則高強度合金鋼的應(yīng)用并不能達到預(yù)期果。 連桿的生產(chǎn)方式多種多樣,常見的為一模一件。而對于一模兩件多為采用對排。 本文較為系統(tǒng)地闡述了汽車連桿 鍛模 的設(shè)計過程 ,并對模具進行了造型。 關(guān)鍵字: 模具 開式模鍛 閉式模鍛 飛邊槽 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 is of of a in of as on of of se to of of of or at of a or of of of to of to is in it of of on to in in to we in a It is of is of of on of of of 5 40 Cr 0 as of is to to be be to to of 文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 of of a of is on of a 文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 第一章 緒論 題的提出及研究意義 隨著機械工業(yè),尤其是汽車工業(yè)的飛速發(fā)展與國際競爭的加劇,產(chǎn)品零部件設(shè)計與生產(chǎn)過程的高精度、高性能、低成本、低能耗已成為提高市場競爭力的唯一途徑。 常規(guī)的連桿制造工藝難以滿足現(xiàn)代社會的要求,也難以適應(yīng)這個競爭日趨激烈的社會。因此,生產(chǎn)出盡可能的強度高、力學(xué)性能好,表面質(zhì)量好,易于加工、生產(chǎn)周期短、成本低的連桿已經(jīng)成為我們的迫切需求。 我國汽車連桿以前基本采用 一模一件的生產(chǎn)工藝 , 生產(chǎn)成本高,周期長、 難于 滿足日益 ,是汽車行業(yè)中需要進行工藝改革的重要零件之一。采用了 并排式連桿制造供以后 ,不僅提高了生產(chǎn)效率、材料利用率,而且適應(yīng)了 社會的需求 。 內(nèi)外研究狀況 東風(fēng)汽車公司工藝研究所的張先國、汪維新,以某 491 發(fā)動機球鐵連桿為例,通過分析 于設(shè)計輕型車和轎車汽油發(fā)動機連桿時,連桿在 150 高溫條件下使用的安全系數(shù),以及顆粒增強鋁基復(fù)合材料與其基體材料的性能對比可知,就疲勞性能而言,采用常規(guī)鋁合金或以其為基體的顆粒增強鋁基復(fù)合材料制造輕型車和轎車用汽油發(fā)動機連桿是可行的。 武漢理工大學(xué)的胡建華、吳芳以鋁合金連桿為研究對象,探討了擠壓鑄造鋁合金連桿 的工藝和擠壓鑄造模具結(jié)構(gòu),分析了各種工藝參數(shù)對產(chǎn)品最終質(zhì)量的作用和影響,確定了合適的擠壓鑄造工藝參數(shù),比較了不同擠壓鑄造方式的特點。并且得出結(jié)論,鋁連桿的擠壓鑄造生產(chǎn)成本較鍛造鋼質(zhì)連桿有較大幅度的降低,靜壓擠壓鑄造和間接擠壓鑄造都可以生產(chǎn)出合格的鋁合金連桿,靜壓擠壓鑄造連桿的性能高于間接擠壓鑄造連桿。綜合其他因素考慮,批量生產(chǎn)宜采用間接擠壓鑄造工藝,應(yīng)根據(jù)連桿的實際結(jié)構(gòu)特點和性能要求等方面設(shè)計出合理的模具結(jié)構(gòu),并結(jié)合適當(dāng)?shù)臏囟取毫?、速度、時間等擠壓鑄造工藝參數(shù)才能保證連續(xù)和穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格的鋁合金連桿。 濟南大學(xué)機械工程學(xué)的王強開發(fā)了連桿精密鍛造工藝及生產(chǎn)線 ,研制了楔橫軋機自動制坯 ,楔橫軋模具三維計算機輔助設(shè)計 ,感應(yīng)加熱爐自動上料 ,毛坯料溫自動分選 ,切邊、沖連皮、熱校復(fù)合模具等多項新技術(shù)。 吉林大學(xué)輥鍛工藝研究所寇淑清,楊慎華,趙勇,趙慶華等分析了斷裂的剖分機理和發(fā)生條件,并對裂解連桿材料、預(yù)制初始裂紋槽、定向裂解、定扭矩裝配螺栓等連桿裂解加工的關(guān)鍵技術(shù)與核心工藝進行了探討。研究開發(fā)了具有“背壓”裂解功能的定向裂解機床,并對轎車發(fā)動機連桿裂解加工過程進行了數(shù)值分析與試驗探索。其結(jié)果表明:合理設(shè)計裂紋槽位置與 幾何參數(shù)并保證加工精度,可有效降低裂解加工載荷。背壓裂解加工方法有利于提高裂解加工質(zhì)量,在瞬時加載條件下,合理調(diào)節(jié)背壓力與裂解力比值可獲得性能優(yōu)良的斷裂面。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 20 世紀(jì) 70 年代中期,德國保時捷公司率先在其生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)系列汽車上使用粉末鍛造連桿,日本豐田汽車公司則于 20 世紀(jì) 80 年代初開始采用,至 1992 年其產(chǎn)量已達 250 萬根。美國福特汽車公司從 1987 年開始大量采用粉末鍛造連桿, 1992 年的產(chǎn)量已達 400 萬根。德國寶馬公司于 1991 年開始在其新設(shè)計的 8 缸發(fā)動機上采用粉末鍛造連 桿,當(dāng)年的產(chǎn)量即達到 65 萬根。 德國有一所大學(xué)幾年前曾采用碳纖維增強工程塑料制造發(fā)動機連桿,其質(zhì)量僅為鍛鋼連桿的48% ,但價格是鍛鋼連桿的 。因生產(chǎn)成本居高不下,這種連桿在汽車行業(yè)大批量應(yīng)用的前景還十分遙遠。由于鋁具有密度小、強度高的特性,故采用鋁基材料制造車用發(fā)動機連桿能得到顯著的輕量化效果。日本豐田汽車公司采用體積率為 40% 的氧化鋁長纖維增強鋁基復(fù)合材料生產(chǎn)發(fā)動機連桿,質(zhì)量比鍛鋼連桿減輕了 35% 。日本本田公司采用不銹鋼纖維增強鋁基復(fù)合材料生產(chǎn)其轎車發(fā)動機連桿,據(jù)報道至少已有 5 萬件這種連桿被采用 。 第二章 模鍛 工藝 簡述 利用模具使坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法稱為模鍛。模具裝在某種鍛壓設(shè)備上,當(dāng)設(shè)備受到驅(qū)動并且?guī)е>唛]合時,模具迫使坯料進行塑性變形,最終充滿整個模膛,形成形狀與模具型腔輪廓一致的鍛件。 ( 1) 控制鍛件的形狀和尺寸 模鍛分為單模膛鍛造和多模膛鍛造。單模膛鍛造使用的模具僅有一個模膛,該模膛決定鍛件的形狀及尺寸,稱為終鍛模膛。 為了保證鍛件的形狀和尺寸精度,設(shè)計熱段模具時候應(yīng)該考慮鍛件和模具的熱收縮率,設(shè)計精密模鍛件時候還要考慮模具的彈 性變形。 ( 2) 控制金屬的變形方向 根據(jù)金屬塑性成形理論,塑性變形時候金屬主要 朝著最大主應(yīng)力方向流動。在三向壓應(yīng)力的情況下,金屬主要朝著最小主應(yīng)力方向流動。因此,對一個待加工的模鍛件,通過設(shè)計不同的制坯工步如拔長、滾擠、彎曲、預(yù)鍛等,就可控制金屬的變形方向,完成對毛坯的塑性加工。 ( 3)改變變形區(qū)的應(yīng)力場 變形體的應(yīng)力場是在外力的作用下產(chǎn)生的,一般外力通過模具施加在坯料上,坯料變形的反作用也由模具承受。合理的模具設(shè)計還應(yīng)該使鍛件變形時候的流動主力盡量的小,使模具的載荷分布均勻,降 低模具的峰值應(yīng)力。 ( 4)提高金屬的塑性 金屬的塑性與應(yīng)力狀態(tài)關(guān)系密切,壓應(yīng)力的個數(shù)越多,靜水壓應(yīng)力數(shù)值越大,材料的塑性越好。封閉的模膛使金屬在終鍛的最后階段處于三向壓應(yīng)力狀態(tài),材料的塑性好。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 ( 5)控制坯料失去穩(wěn)定性,提高成型極限 細長桿在受壓的時候會產(chǎn)生塑性失穩(wěn)而彎曲,并可能發(fā)展成折疊。為控制頂墩時桿件失去穩(wěn)定性,要求模具孔直徑 D=( ( 這樣可依靠模膛內(nèi)壁限制彎曲的發(fā)展,避免折疊的產(chǎn)生。 鍛的分類及各自的特點 按照模鍛中最后成形工步的成形方法,可分為開式模鍛、閉式模鍛、擠壓和頂墩四類。 式模鍛 開式模鍛在鍛造過程中,上模和下模間的間隙不斷變化,到變形結(jié)束時,上下模完全打靠。 ( 1) 開式模鍛的成形過程三階段 A:鍛粗階段 B:充滿模膛階段 C:打靠階段 ( 2) 開式模鍛時影響金屬成形的主要因素 A:模膛尺寸和形狀的影響 B:飛邊槽的影響 C:設(shè)備工作速度的影響 式模鍛 閉式模鍛就是沒有飛邊槽的模鍛。一般在鍛造過程中,上模和下模的間 歇不變,坯料在四周封閉的模膛中成形,不產(chǎn)生橫向飛邊,少量的多余材料將形成縱向飛刺,飛刺在后序中除去。 ( 1)采用閉式模鍛工藝過程的必要條件 A:坯料體積準(zhǔn)確 B:坯料形狀合理并且能夠在模膛內(nèi)準(zhǔn)確定位 C:設(shè)備的打擊能量或打擊力可以控制 D:設(shè)備上有頂出裝置 ( 2)閉式模鍛的變形三階段 A:初成形階段 B:充添階段 C:形成縱向飛刺階段 ( 3) 影響金屬成形的主要因素 A:坯料體積和模膛體積間的偏差對鍛件尺寸的影響 B:打擊能量和模鍛力對金屬成形的影響 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 壓 擠壓是金屬在三個方向不同壓應(yīng)力作 用下,從??字袛D出或流入模腔內(nèi)以獲得所需要的尺寸、形狀的制品或零件的鍛造工藝。 ( 1) 擠壓長見缺陷 A:擠壓縮孔 B:裂紋 ( 2) 解決擠壓品質(zhì)問題的措施 A:減少摩擦阻力 B:在鍛件圖允許的范圍內(nèi),在凹模模膛孔口處作出適當(dāng)?shù)腻F角或圓角。 C:用加反向力的方法進行擠壓 鐓 頂鐓指桿件的局部鐓粗工藝過程。 ( 1) 鐓粗的兩條基本規(guī)則 A:在凹模中聚料時,當(dāng)聚料直徑 料伸到模具外面的長度 坯料的長度過大時,需要多次鐓鍛。 第三章 工藝性分析及工藝方案的選擇 藝性分析 圖 桿 零件圖,材料為 40 連桿機構(gòu)中兩端分別與 主動 和從動構(gòu) 件鉸接以傳遞運動和力的桿件。例如在往復(fù)活塞式動力機械和壓縮機中,用連桿來連接 活塞 與 曲柄 。連桿其主體部分的截面多為工字形,兩端有孔, 孔 內(nèi)裝有青銅襯套,供裝入軸銷而構(gòu)成鉸接。連桿是汽車 發(fā)動機 中的重要零件,它連接著活塞和曲軸,其作用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動,并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。連桿在工作中,除承受燃燒室燃氣產(chǎn)生的壓力外,還要承受縱向和橫向的慣性力 。 該零件其特點是形狀復(fù)雜 , 無法一次成形,要先進行制坯。 而對于并排式連桿其難度系數(shù)又得到了加大。因此, 本設(shè)計的關(guān)鍵就是采用一定的工藝措施, 得到符合要求的零件 。 經(jīng)分析可知: 要求鍛件尺寸精度好; 要求公差等級為 左右; 要求鍛件表 面粗糙度為 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 無充不滿的現(xiàn)象 。 圖 車連桿工藝方案選擇 經(jīng)過對汽車半軸零件的工藝分析可知,汽車并排式連桿的制造方案可以有以下幾種: ( 1) 先輥鍛制坯,再預(yù)鍛,最后終鍛,終鍛時候采用閉式模鍛。 ( 2) 模鍛制坯,再預(yù)鍛,最后終鍛,終鍛時候采用 閉式 模鍛。 ( 3)先輥鍛制坯,再預(yù)鍛,最后終鍛,終鍛時候采用開式模鍛 ( 4) 模鍛制坯,再預(yù)鍛,最后終鍛,終鍛時候采 用閉式模鍛 整體方案的對比: 1) 終鍛的時候采用閉式模鍛 我們知道,采用閉式模鍛工藝過程有以下必要條件 A:坯料體積準(zhǔn)確 B:坯料形狀合理并且能夠在模膛內(nèi)準(zhǔn)確定位 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 C:設(shè)備的打擊能量或打擊力可以控制 D:設(shè)備上有頂出裝置 而在此設(shè)計中,如要的出準(zhǔn)確的坯料體積很具有難度,因此在終鍛的時候采用閉式模鍛的工藝不太合適。 2) 終鍛的時候采用開式模鍛 正如我們所知道的,開式模鍛設(shè)有飛邊槽。坯料多余的體積可以讓它流入飛邊槽內(nèi)。也就是說,即使坯料體積與實際工作中所需要的體積有一定的偏差,我們一樣的可以得到合理的零件尺寸。因此,在本設(shè)計中,在終鍛的時候采用開式模鍛符合我們的需求。 3)制坯時只使用輥鍛 對于一模一件的連桿零件,和一模兩件的對排式零件,采用輥鍛制坯,是我們常用的選擇。而我們?nèi)缃褚芯坎⑴胚B桿的制造工藝及模具設(shè)計,單單采用輥鍛制坯的方式不太合理 ,因為其形狀不易把握。 4) 先輥鍛制坯,再模鍛制坯 通過和第三種方案的比較我們可以看出, 先輥鍛制坯,再模鍛制坯可以更好地把握好成形的形狀,達到我們理想的要求。 通過以上的比較,采用第四種方案為較合理的選擇。 第四章 汽車 連桿 的工藝參數(shù) 及 設(shè)計計算 件圖設(shè)計 模 位置 分模面設(shè)置在鍛件的最大輪廓處,在本設(shè)計中如圖 以 圖 確定 公差和余量 由于選用的鍛件材料為 40密度為 故鍛件的重量為 桿材料為 40材質(zhì)系數(shù)為 件形狀復(fù)雜系數(shù): S=b= 3 級復(fù)雜系數(shù) 由國家標(biāo)準(zhǔn) 12362的:長度公差為 ;高度公差 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 該零件的表面粗糙度為 m,即加工精度為 國家標(biāo)準(zhǔn) 12363 2003的鍛件內(nèi)外表面加工余量表查得:高度及水平尺寸的單邊余量均為 2毫米。 在大批量生產(chǎn)條件下,鍛件在熱處理、清理后要對連桿鍛件的圓柱端上下端面和叉的頭部上下斷面進行 平面冷精壓。鍛件精壓后,機械加工余量可大大減小,取 由于精壓需要余量,如鍛件高度公差為負(fù)值( ,則實際單邊精壓余量僅 了保證適當(dāng)?shù)木珘河嗔?,鍛件高度公差可調(diào)整為: 。由于精壓后,鍛件水平尺寸稍微有點增大,故水平方向的余量可適當(dāng)減小。 1)零件圖上的技術(shù)條件中已經(jīng)給出模鍛斜度為 70 。 2)技術(shù)條件 A:模鍛斜度 70 。 B:圓角半徑 4 C:允許錯差量 :允許殘留飛邊量 :允許的表面缺陷深度為 : 鍛件調(diào)制熱處理 鍛件圖如圖所示: 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 算鍛件主要參數(shù) 利用 113 379 分模面的周長為 件在水平面的投影面積為 鍛件長度為 212 由于選用的鍛件材料為 40密度為 鍛件的重量為 計算毛坯體積 V=113 379+76=183 529平均截面積 183 529/212=平均直徑 s =錘噸位的確定 坯料的確定: 總變形面積為鍛件在水平面上的投影面積與飛邊水平投影面積之和。按 1到 2噸錘飛邊槽尺寸(見鍛造工藝過程及模具設(shè)計 胡亞明主編 表 8慮,假定 飛邊平均寬度為 23的變形面積 S=( 23) 23 977.9 按照確定雙作用模鍛噸位的經(jīng)驗公式 G=于 40含碳量為 間 ,為高合金鋼 。參照(鍛造工藝過程及模具設(shè)計 胡亞明主編 表 7 K 值為 =23 88 826 ;選用 2 定飛邊槽的形式和尺寸 錘上模鍛為開式模鍛時,一般終鍛模膛周邊必須有飛邊槽,其主要作用是增加金屬流出模膛的阻力,迫使金屬充滿模膛。飛邊還可以容納多余的金屬。 設(shè)計飛邊槽尺寸有兩種方法: 1) 噸位法。鍛件的尺寸即是選擇設(shè)備噸 位的依據(jù),也是選擇飛邊槽尺寸的主要依據(jù)。 2) 計算法。根據(jù)鍛件在分模面上的投影面積,利用經(jīng)驗公式計算求出橋口高度 后根據(jù) 在此我們采用第二種方法計算飛邊槽的相關(guān)尺寸。 用圖 鍛造工藝過程及模具設(shè)計 胡亞明主編)中 尺寸按表 8鍛造工藝過程及模具設(shè)計 胡亞明主編)。由經(jīng)驗公式 = 所以選定飛邊槽的尺寸為: b =85r=F 飛 =126 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 由以上分析計算可知飛邊槽的形狀及尺寸如下圖所示: 飛邊槽的形狀及尺寸 鍛模膛設(shè)計 終鍛模膛是用來完成鍛件最終成形的模膛,因此鍛造模具的設(shè)計應(yīng)該從設(shè)計終鍛模膛開始。而該模膛的設(shè)計、制造、檢驗要依據(jù)熱鍛件圖,因此要首先設(shè)計熱鍛件圖。 鍛件圖的確定 繪制熱鍛件圖依據(jù)是冷鍛件圖。 ( 1) 在繪制熱鍛件圖的全部尺寸上都應(yīng)該 計入收縮率。對于一般的結(jié)構(gòu)鋼,收縮率按照 算。 L(L+ 式中: 鍛件熱尺寸 L 鍛件冷尺寸 終鍛模膛是鍛模中各種模膛的最主要模膛,它用來完成鍛件最終成形的終鍛工步。通過終鍛模膛可以獲得帶飛邊的鍛件。 為了保證能鍛造出合格的鍛件,一般情況下,熱鍛件圖形狀與鍛件圖形狀完全相同。但在有一些情況下,需要將熱鍛件圖尺寸作適當(dāng)?shù)母淖円赃m應(yīng)鍛件工藝過程要求 。 1) 終鍛模膛易磨損處,應(yīng)在鍛件負(fù)公差范圍內(nèi)預(yù)留磨損量,以保證鍛件合格率的情況下延長模具壽命。 2) 鍛件上形狀復(fù)雜且較高的部位應(yīng)盡量放在上模。在特殊情況下要將復(fù)雜且較高的部位放在下模時,鍛件在該處表面易出現(xiàn)缺肉。 3) 當(dāng)設(shè)備噸位偏小,上下模具有可能不能大靠時候,應(yīng)該使熱鍛件圖上相應(yīng)高度減小,抵消模鍛不足的影響。相反,當(dāng)設(shè)備噸位偏大或鍛模承擊面偏小時候,應(yīng)當(dāng)增加熱鍛件高度尺寸,其值應(yīng)該接近正公差,保證在承擊面下陷時還可以鍛出合格鍛件。 4) 鍛件的一些部位在切邊或沖孔時候易產(chǎn)生變形而影響加工余量,應(yīng)該在熱鍛件圖的相應(yīng)部買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 位增加 一定的彌補量,提高鍛件合格率。 而對于本零件的設(shè)計,模膛使根據(jù)鍛件圖來制造和檢驗的,熱鍛件圖尺寸一般示冷鍛件圖尺寸的基礎(chǔ)上考慮 收縮率。根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,應(yīng)該考慮鍛模使用后承擊面下陷,模膛深度減小及精壓時候的變形不均勻、橫向尺寸增大等因素,可適當(dāng)調(diào)整尺寸。而對于本設(shè)計,終鍛模膛的尺寸直接根據(jù)熱鍛件圖繪制即可。 口的設(shè)計 鉗口是指在鍛造模具的模膛前面加工空腔,它一般由夾鉗口與鉗口進兩部分組成。 口的作用 ( 1)在鍛造的時候放置鉗子夾頭和鉗子。 ( 2)在不用鉗子夾頭情況下,可 以利用鉗子挑出鉗口處溢出的飛邊,幫助起模。 ( 3)在模具制造中鉗口被用作澆灌口 ,通過它灌入收縮量較小的鹽來復(fù)制模膛形狀,用此澆出件來檢查模膛的形狀和尺寸 2、鉗口尺寸的選擇 查鍛壓技術(shù)手冊圖 9據(jù)鉗夾料頭直徑選擇鉗口尺寸,查鍛壓技術(shù)手冊表 9 B=50=20=10根據(jù)鍛件質(zhì)量 鍛壓技術(shù)手冊表 9b=6mm a=l=34=17 鍛模膛設(shè)計 由于鍛件形狀復(fù)雜,需要設(shè)置預(yù)鍛模膛。 預(yù)鍛模膛是用來對制坯后的坯料進一步變形,合理地分配坯料各部位的金屬體積,使其接近鍛件外形,改善金屬在終鍛模膛內(nèi)的流動條件,保證終鍛時候成形飽滿;避免折疊、裂紋或其他缺陷,減少終鍛模膛的磨損,提高模具壽命。 在設(shè)計預(yù)鍛模膛的時候,要注意以下幾點: 1) 預(yù)鍛模膛的形狀 和 終鍛模膛的 形狀基本一樣,都是根據(jù)熱鍛件圖加工出來的 。 2) 預(yù)鍛模膛的寬和高 預(yù)鍛模膛與終鍛模膛的差別不大,為了盡可能做到預(yù)鍛后的坯料容易地放入終鍛模膛,其寬度閉終鍛模膛小 2預(yù)鍛模膛比終鍛模膛高 4右, 3) 鍛模斜度 為了鍛造方便,預(yù)鍛模膛的斜度一般應(yīng)該與終鍛模膛相同。但也可以根據(jù)具體情況,一可以采用斜度增大,寬度不變的方法來解決成形男的問題。 4) 圓角半徑 預(yù)鍛模膛的圓角半徑一般比終鍛模膛大,這樣可以減輕金屬流動阻力,防止產(chǎn)生折疊。 計算公式為 +C C 與模膛深度有關(guān)的常數(shù) 一般為 2到 5買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 根據(jù)以上分析,我們將終鍛模膛的寬度減小 2度增加 4角半徑增大 3模斜度不變,其圖形根據(jù)終鍛圖形繪制。 制計算毛坯圖 根據(jù)連桿的形狀特點,共選取 24個截面積,分別計算 計算結(jié)果列入下表。 斷面號 +,得 113 379分模面的周長為 件在水平面的投影面 積為 鍛件長度為 212由于選用的鍛件材料為 40密度為 鍛件的重量為 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 計算毛坯體積 V=113 379+76=183 529平均截面積 183 529/212=平均直徑 s =定坯料尺寸 由于此鍛件采用模鍛成型制批工步,所以根據(jù)公式 S 坯 =( ) 確定坯料的截面尺寸,取系數(shù)為 S 坯 =d 坯 =體積: 1+ ) =183 529( 1+3%) =188 75734坯料長度 188 757/( 342 /4) =慮到具體情況,坯料的長度可加長到 210直徑為 34 試鍛后再根據(jù)實際生產(chǎn)情況適當(dāng)調(diào)整。 第 五 章 鍛造模具的設(shè)計 在現(xiàn)代化的大生產(chǎn)中,模具對實現(xiàn)整個 鍛造 過程有著十分重要的意義。模具壽命是評價某一沖 鍛造 方法經(jīng)濟可行的決定因素,模具的設(shè)計與制造質(zhì)量是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的最重要的保證之一。 模具作為生產(chǎn)用精密、高效的工藝裝備,本身也是一種精密的機械產(chǎn)品。該機械產(chǎn)品能否滿足對其使用性能和成形精度的要求 ,必須解決好模具設(shè)計與制 造、精度與壽命等各方面與模具相關(guān)的問題。 同時模具作為中心議題,可以細分成模具設(shè)計、制造、材料、成本、精度、壽命、安裝、使用,以及標(biāo)準(zhǔn)化等各方面問題。 1)模具設(shè)計是模具制造的基礎(chǔ),合理正確的設(shè)計是正確制造模具的保證; 2)模具制造技術(shù)的發(fā)展對提高模具質(zhì)量、精度以及縮短制造模具的周期具有重要意義; 3)模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率在很大程度上取決于制造模具的材料及熱處理工藝; 4)模具成本直接關(guān)系到制件的成本以及模具生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益; 5)模具工作零件的精度決定制件的精度; 6)模具的壽命又與模 具材料及熱處理、模具結(jié)構(gòu)以及所加工制作材料等諸多因素有關(guān); 7)模具的安裝與使用直接關(guān)系到模具的使用性能及安全; 而模具的標(biāo)準(zhǔn)化是模具設(shè)計與制造的基礎(chǔ),對大規(guī)模、專業(yè)化生產(chǎn)模具具有重要的作用,模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低是模具工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 5 2 降低模具生產(chǎn)成本 施 的措施 ( 1) a模具及時維護。模具應(yīng)及時維護 , 杜絕模具“帶病作業(yè)” 在實際生產(chǎn)中,往往是在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)模具出了問題。一般都會等完成生產(chǎn)任務(wù)后再進行模具維護。這種做法是不可取的,模具及時維護,不僅是“磨刀不誤砍柴工”而且保證質(zhì)量 ,還會提高生產(chǎn)率。 b優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)。建議在新模具開發(fā)設(shè)計時,盡量采 考慮到多方面的因素 。 盡量達到 減少操作者、移工、設(shè)備占用、能耗,提高生產(chǎn)效率等。 C優(yōu)化工藝。 ( 2) a制定合理材料消耗定額。 b原材料的臺理采購。供應(yīng)部門嚴(yán)格按照工藝部門提供的規(guī)格進行采購,工藝部門根據(jù)板材規(guī)格變化考慮制定臨時下料工藝,對 鍛壓 工藝進行動態(tài)管理,根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。制定合理的套裁工藝邊角余料的利用 產(chǎn)生大量邊角余料的原因,主要是板幅不規(guī)范其次是 鍛 壓件品種繁多,要想充分利用邊角料??刹捎脙?yōu)化 鍛 壓工藝。合理回收 鍛 壓件等方法。 c改進模具結(jié)構(gòu)。對模具結(jié)構(gòu)進行改進可以實現(xiàn)邊角余料的充分利用。 d采用定額下料法。成立下料班組。下料班組要對材料消耗的實際數(shù)量進行統(tǒng)計,同時 鍛 壓班組要對每種 鍛 壓件的廢品率進行統(tǒng)計。并要對廢品產(chǎn)生的原因進行調(diào)查核實,以便于制定合理的工藝措施來降低廢品率。 ( 3) 響模具使用壽命的因素很多,它取決于合理的模具結(jié)構(gòu)、較高的制造精度、良好的材料、合理的熱處理工藝、正確選用壓力機,以及對模具的正確使用、保養(yǎng)和維護等。 ( 4) 品率的高低,對制造成本也影響較 大,廢品率每升高 1個百分點,就會使成本增加 此,應(yīng)嚴(yán)格控制廢品率。次品率的高低,對制造成本的影響也不容忽視,因為次品需要返工返修,需要耗費大量人力物力,所以降低次品率也是降低產(chǎn)品成本的一條重要途徑。降低廢品率及次品率的措施: A:生產(chǎn)過程中出現(xiàn)廢品,要多方面查找原因,以便于制定合理的工藝措施。 B:供應(yīng)部門要對板材及時供應(yīng),以便車間能夠在生產(chǎn)產(chǎn)品時對新進板材試用,避免大量廢品產(chǎn)生。 本次設(shè)計主要應(yīng)用了 件。 G)是一套優(yōu)秀的 成化軟件,現(xiàn)已被廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車、通用機械及模具等設(shè)計、制造領(lǐng)域。 提供了一種交互式的三維建模方法,通過該模塊用戶可以建立產(chǎn)品的三維模型,進行裝配、干涉檢查和分析。 塊能對三維模型實施虛擬加工,從而得到所需要的刀位文件,最終的刀位文件經(jīng)過后置處理即可被數(shù)控機床接受用于加工。準(zhǔn)確的造型是買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 正確加工的前提,因而建立合適而準(zhǔn)確的三維模型就顯得非常重要了。 (1)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,各模塊無縫集成,數(shù)據(jù)自由切換,實現(xiàn) (2)在 用復(fù)合建模技術(shù)將參數(shù)化設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計方法有機結(jié)合起來,實體造型以面設(shè)計數(shù)學(xué)上基于非均勻有理 用多種方法生成復(fù)雜曲面并進行曲面修剪與拼合,適于復(fù)雜曲面設(shè)計??捎扇S實體模型直接生成二維圖形,裝配模塊支持自下而上和自上而下的設(shè)計方式,部件和裝配完全相關(guān)。 (3) 蓋了從鉆孔到 5軸加工的生產(chǎn)過程,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可直接控制大部分 能自動檢查碰刀,可進行加工過程的動態(tài)仿真和 模擬校核。 (4)在 內(nèi)部結(jié)算器可進行有限元分析、機構(gòu)運動動力學(xué)分析、穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)分析,基本能滿足常用的分析計算要求。同時提供與世界優(yōu)秀分析 軟件的接口。 (5)能提供界面友好的二次開發(fā)工具 可通過高級語言接口使 利于進行二次開發(fā)。 (6)提供與其他主流 于不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞。模具在制造業(yè)中的應(yīng)用是非常廣泛的。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,商品的品種越來越多,形狀越來越復(fù)雜,表面質(zhì)量要求越來越高,更新?lián)Q代也越來越快,因 此對模具的加工提出了越來越高的要求。在一些機械制造行業(yè),特別是航空航天工業(yè),其產(chǎn)品零件模具由多個型面復(fù)雜地組合在一起,不論是二維制圖表達還是實際手工加工均十分困難,而采用數(shù)控機床通過數(shù)控編程就能有效解決復(fù)雜型面的加工問題。 模具作為生產(chǎn)用精密、高效的工藝裝備,本身也是一種精密的機械產(chǎn)品。該機械產(chǎn)品能否滿足對其使用性能和成形精度的要求、必須解決好模具設(shè)計與制造、精度與壽命等各方面與模具相關(guān)的問題。 同時模具作為中心議題,可以細分成模具設(shè)計、制造、材料、成本、精度、壽命、安裝、使用,以及標(biāo)準(zhǔn)化等各方面問題。 1) 理正確的設(shè)計是正確制造模具的保證; 2) 度以及縮短制造模具的周期具有重要意義; 3) 用壽命、制造精度及合格率在很大程度上取決于制造模具的材料及熱處理工藝; 4) 5) 6) 具結(jié)構(gòu)以及所加工制作材料等諸多因素有關(guān); 7) 買文檔就送您 紙全套, Q 號交流 401339828 或 11970985 而模具的標(biāo)準(zhǔn)化是模具設(shè)計與 制造的基礎(chǔ),對大規(guī)模、專業(yè)化生產(chǎn)模具具有重要的作用,模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低是模具工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。 具的重要作用 模具是最重要的成形工具,在現(xiàn)代化的大生產(chǎn)中,模具對實現(xiàn)整個成形過程有著十分重要的意義。模具壽命是評價某一擠壓方法經(jīng)濟可行的決定因素,模具的設(shè)計與制造質(zhì)量是實現(xiàn)同步環(huán)生產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的最重要的保證之一。 ( 1)合理的模具結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)任何一種成形工藝過程的基礎(chǔ),因為它是使金屬產(chǎn)生變形和傳遞力的關(guān)鍵部件。模具是使金屬最后完成塑性變形獲得所需形狀的工具。它即可以獲得高的生產(chǎn)效率,又可以得到高質(zhì) 量的產(chǎn)品。 ( 2)模具是保證產(chǎn)品形狀、尺寸和精度的基本工具。只有結(jié)構(gòu)合理、精度和硬度合格的模具,才能實現(xiàn)產(chǎn)品的成形并具有精確的內(nèi)外廓形狀和斷面尺寸。同時,合理的模具設(shè)計能保證產(chǎn)品具有最小的翹曲和扭曲,最小的縱向彎曲和橫向波浪度。 ( 3)模具是保證產(chǎn)品內(nèi)外表面質(zhì)量最重要的因素之一。模具本身的表面光潔度、表面硬度對產(chǎn)品的內(nèi)外表面光潔度有著決定性的影響。 ( 4)合理的模具結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸,在一定程度上可控制產(chǎn)品的內(nèi)部組織和力學(xué)性能。 具的設(shè)計 要求 零件質(zhì)量的好壞與模具的結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系,合理的模具結(jié)構(gòu)是制 造合格零件的關(guān)鍵。因此,必須正確地設(shè)計模具的結(jié)構(gòu)。在擠壓模具設(shè)計過程中,除了滿足普通鍛造模具的設(shè)計要求外,還必須滿足以下要求: ( 1)模具工作零件材料,要選取合適的材料以適應(yīng)工作溫度。 ( 2)設(shè)計組合凹模要考慮由于溫度關(guān)系而發(fā)生的尺寸變化對預(yù)應(yīng)力效果的影響。 ( 4)為確保鍛件的尺寸精度,必須使

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