圓餅類鍛造課設(shè)說明書

1、沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計說明書目錄1、原始數(shù)據(jù)12、確定分模面23、冷鍛件圖的設(shè)計計算33.1、確定機械加工余量和公差33.11計算鍛件質(zhì)量m33.12計算鍛件復(fù)雜系數(shù)S33.13材質(zhì)系數(shù)M33.14確定鍛件內(nèi)外表面加工余量33.15確定鍛件尺寸公差43.2、確定模鍛斜度43.3、圓角半徑43.4、確定模鍛件的技術(shù)要求54、熱鍛件圖的設(shè)計64.1、根據(jù)冷鍛件圖，繪制熱鍛件圖64.2選擇飛邊槽65、噸錘的確定85.1、經(jīng)驗公式86、模塊尺寸的確定96.1、鐓粗臺的設(shè)計96.11毛坯體積96.2、模膛的布排96.3、模塊尺寸的確定106.4、檢驗角尺寸的確定106.5、鎖扣的設(shè)計106.6、確定燕尾，

2、鍵槽，起重孔的尺寸107、確定模具材料及熱處理的要求118、模鍛工藝流程確定12參考文獻：13附錄：14I1、原始數(shù)據(jù)如圖1-1是軸承蓋的零件圖生產(chǎn)條件：在2噸模鍛錘上進行開式模鍛，生產(chǎn)批量為成批生產(chǎn)。圖1-1材料：45號鋼 材料密度：7.85g/ cm³材料含碳量: 0.420.50%2、確定分模面確定分模面位置最基本的原則是保證鍛件形狀盡可能與零件形狀相同。使鍛件容易從鍛模型槽中取出；此外，應(yīng)爭取獲得鐓粗充填成形。故此，鍛件分模位置應(yīng)選在具有最大水平投影尺寸的位置上。其具體分模位置見圖2-1圖2-13、冷鍛件圖的設(shè)計計算3.1、確定機械加工余量和公差3.11計算鍛件質(zhì)量m估計機加

3、工余量水平方向單邊加工余量估計為3mm，軸向估計為4mm估算得鍛件質(zhì)量m=9.725kg 3.12計算鍛件復(fù)雜系數(shù)S 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) s鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)是鍛件重量mf與相應(yīng)的鍛件外廓包容體重量mN之比S=mf/mN圓形鍛件mN=/4×d²×h×為密度；h為最大高度；得到形狀復(fù)雜系數(shù)s=0.448 S在0.320.63范圍內(nèi)，所以復(fù)雜系數(shù)為S2級3.13材質(zhì)系數(shù)M45鋼含碳量c%=0.420.50%<0.65%所以材質(zhì)系數(shù)為級。3.14確定鍛件內(nèi)外表面加工余量單邊余量：厚度方向：2.02.5mm 水平方向：2.02.5mm全部取2.0mm3.15確

4、定鍛件尺寸公差鍛件尺寸208mm，公差3.6-1.2+2.4mm；鍛件尺寸134mm，公差；鍛件尺寸100mm，公差；鍛件尺寸88mm，公差；厚度尺寸24mm，公差2.2-0.7+1.5mm；厚度尺寸50mm，公差；厚度尺寸34mm，公差；厚度尺寸16mm，公差2.2-0.7+1.5mm；厚度尺寸74mm，公差；錯差1.2mm；殘留飛邊公差1.2mm；表面缺陷，不允許超過1.2mm。3.2、確定模鍛斜度外拔模斜度：L/B=1 H/B<1 拔模斜度為=5°內(nèi)拔模斜度：H/d孔=50/100=0.5 拔模斜度應(yīng)大于一級，=7°3.3、圓角半徑為了使金屬易于流動和充滿型槽，

5、提高鍛件質(zhì)量并延長鍛模壽命，模鍛件上的所有轉(zhuǎn)接處都用圓弧連接。r=余量+零件相應(yīng)處圓角半徑或倒角鍛件上內(nèi)圓角半徑R應(yīng)比外圓角半徑r大，一般取R=（23）r所以外圓角半徑r為2+1=3mm內(nèi)圓角半徑為R=（23）r，所以內(nèi)圓角半徑為6mm.3.4、確定模鍛件的技術(shù)要求1.未注明的模鍛斜度為5°，內(nèi)斜度為7°；2.未注明的圓角半徑為R3；3.允許的殘留量和殘留飛邊錯移量為1.2mm；4.允許的表面缺陷深度為1.2mm：5.鍛后熱處理的方法及硬度要求：調(diào)質(zhì)6.表面清理方法：為便于檢查淬火裂紋，采用酸洗；綜上得，冷鍛件圖如圖3-1。圖3-14、熱鍛件圖的設(shè)計4.1、根據(jù)冷鍛件圖，繪

6、制熱鍛件圖熱鍛件圖以冷鍛件圖為依據(jù)，但又有所區(qū)別。首先熱鍛件的尺寸標(biāo)注，高度方向尺寸標(biāo)注以分模面為基準(zhǔn)，以便于鍛模機械加工和準(zhǔn)備檢驗樣板。其次考慮到金屬的冷縮現(xiàn)象，熱鍛件圖上的所有尺寸應(yīng)計入收縮率，按下列公式計算：L=（1+）l式中：L熱鍛件尺寸；l冷鍛件尺寸；終鍛溫度下的金屬收縮率；45號鋼的收縮率一般為0.8-1.5%，取1.5%代入上式，計算出熱鍛件圖上相應(yīng)的尺寸，并繪制熱鍛件圖，如圖4-1：圖4-14.2選擇飛邊槽開式模鍛的終鍛型槽周邊必須設(shè)計毛邊槽，其形式和尺寸對鍛件質(zhì)量影響很大。飛邊槽有幾種形式，本設(shè)計采用最廣泛的一種，其優(yōu)點是橋部設(shè)在上模塊，與坯料接觸時間短，吸收熱量少，因而溫升

7、少，能減輕橋部磨損或避免壓塌。確定飛邊槽的尺寸有噸位法和計算法，本設(shè)計采用噸位法，查表可確定飛邊的尺寸如下：h=2mm;h1=4mm;b=10mm;b1=30mm;R=1.5mm;飛邊槽的具體形狀尺寸如圖4-2所示：圖4-25、噸錘的確定5.1、經(jīng)驗公式按鍛件在分模上的投影面積和材料性質(zhì)確定模鍛錘噸位：雙動模鍛錘 6.3）F鍛件本體和毛邊在水平面上的投影面積(cm2)；K材料系數(shù)用經(jīng)驗公式；取K等于1，并假定毛邊寬度為20mm；則F冷鍛件=327.1013cm2。G1=3.5×1×327.1013=1144.85kgG2=6.3×1×327.1013=2

8、060.74kg計算結(jié)果表明用2噸的模鍛錘可用。注：查表可知，上模塊重量不得大于700kg；承擊面不得小于500cm²。6、模塊尺寸的確定6.1、鐓粗臺的設(shè)計由于此零件為高轂深孔鍛件，為了便于坯料在終鍛模膛中的定位，且有利于輪轂處充滿成形，采用鐓粗和終鍛工步。6.11毛坯體積根據(jù)熱鍛件圖ug造型得，熱鍛件圖體積為1291105.0026mm³，毛邊槽體積為146628mm³，估計將充滿毛邊槽50%；則坯料體積為v=1364419mm³（1） 確定毛坯直徑和高度d坯=（0.770.82）3V坯 取0.8d坯=88.73mm根據(jù)需要，選取棒料直徑 ，則棒料高

9、度h0=4v/D²=214.47mm取h0=215mm，所以，選取棒料為90mm×215mm。（2） 取鐓粗后的直徑為D=154mm，則鐓粗臺的高度 H=73.43mm取H=74mm 查表得，鐓粗臺到各邊的距離 鐓粗臺到各邊距離均取c=10mm（3） 成形鐓粗臺的設(shè)計上模塊為方形鐓粗臺，下模塊為圓形鐓粗臺；尺寸分別為174×174mm，下模塊為154， C=10mm。查表得，鐓粗臺圓角為810mm，取R=8mm6.2、模膛的布排因為此鍛模需鐓粗模膛，零件為中心對稱，終鍛模膛中心位置在燕尾中心處，鐓粗模膛在模塊的左下角。且，a0.1A，b0.1B取a=27mm，b=

10、0mm6.3、模塊尺寸的確定由噸位設(shè)備2t，查得鍛模允許的最小承擊面積Amin=500cm²綜合考慮模膛布排、飛邊槽、鎖扣及鐓粗臺設(shè)計要求等方面的因素，可取模塊尺寸L=540mm；B=460；H上=300mm；H下=240mm6.4、檢驗角尺寸的確定查表得刨深度為5mm，高50100mm，取H=60mm6.5、鎖扣的設(shè)計根據(jù)鍛件形狀特點，采用直邊，圓角鎖扣。B=60，R外=3mm，R內(nèi)=5mm，斜度為5°鎖扣間隙設(shè)計為h=4mm，設(shè)計在上模塊。具體形狀見裝配圖6.6、確定燕尾，鍵槽，起重孔的尺寸根據(jù)書，查表得燕尾:b=200mm；h=50.5mm鍵槽：53mm×5

11、6mm×50mm起重孔：d×s=30mm×60mm7、確定模具材料及熱處理的要求鍛模是生產(chǎn)模鍛件的必要工具，它的工作材料惡劣，不僅承受很大的沖擊載荷，而且在高溫下受到流動金屬的摩擦，同時還受到反復(fù)激冷激熱的交變作用。錘鍛模主要承受沖擊載荷，選擇錘鍛模用材料要滿足以下要求：在工作環(huán)境下具有良好的綜合力學(xué)性能；在工作溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性；要有良好的抗冷、熱疲勞性能，以減緩因冷熱交替變化而引起的疲勞破裂；應(yīng)具有良好的冶金質(zhì)量。目前常用的錘鍛模材料有高韌性半耐熱模具鋼，中等韌性耐熱模具鋼，耐高溫抗磨損模具鋼等。已知設(shè)備的規(guī)格為2t錘，故選用的主要材料為5CrNiMo

12、,代用材料為5W2CrSiV，鍛模硬度要求為型槽表面HRC值3539；燕尾部分的HRC值為3035。8、模鍛工藝流程確定（1） 下料：5 000kN剪切機冷切；（2） 加熱：半連續(xù)式爐，1 2201 240；（3） 模鍛：2t模鍛錘，拔長、閉式滾擠、終鍛；（4） 熱切邊：1 600kN切邊壓力機；（5） 打磨毛刺、銳邊倒鈍：砂輪機；（6） 熱處理：連續(xù)熱處理爐，調(diào)質(zhì)，硬度為HB210250；（7） 酸洗：酸洗槽；（8） 冷校正：1t夾板錘；（9） 冷精壓：1 000kN精壓機；（10） 檢驗。參考文獻：1 姚澤坤.鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計.西北工業(yè)大學(xué)出版社，2001：63-1232 呂炎主編.鍛壓工藝學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1983：158-4693 鍛模設(shè)計手冊編寫組編著.鍛模設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社，1990： 88-1054 張志文.鍛造工藝學(xué). 北京：機械工業(yè)出版社，1988：140-3205 鍛壓手冊編委會編. 鍛壓技術(shù)手冊.