鍛壓工藝設(shè)計2013A

1、工程實(shí)踐工藝設(shè)計Fundamentals of Materials Forming Process哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)工程訓(xùn)練中心工程訓(xùn)練中心鍛造工藝設(shè)計 金屬塑性成形鍛造的特點(diǎn):1）改善金屬組織、提高力學(xué)性能；2）生產(chǎn)效率高；3）材料利用率高；4）便于組織批量生產(chǎn)；5）適用范圍廣。缺點(diǎn)-不能加工脆性材料，生產(chǎn)的零件形狀相對簡單，易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。CastingMachiningForgingl 鍛件相對鑄件和機(jī)加工零件，有更高的強(qiáng)度和韌性鍛件相對鑄件和機(jī)加工零件，有更高的強(qiáng)度和韌性鍛造成形鍛造工藝設(shè)計 鍛造的應(yīng)用: 主要用于生產(chǎn)各種重要的、承受重載荷的機(jī)器零件或毛坯如機(jī)床的主軸

2、和齒輪、內(nèi)燃機(jī)的連桿、起重機(jī)的吊鉤等。 鍛造成形鍛造工藝設(shè)計 自由鍛 用簡單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上下砧間直接使坯料變形從而獲得所需的幾何形狀和尺寸的鍛件的方法。 鍛造工藝設(shè)計 自由鍛優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：所需的工具簡單，具有很強(qiáng)的通用性，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，因而應(yīng)用較為廣泛。采用自由鍛方法既可以生產(chǎn)不足1千克的小鍛件，也可以生產(chǎn)大至200300噸以上的大型鍛件，而且自由自由鍛是生產(chǎn)大型鍛件的唯一方法鍛是生產(chǎn)大型鍛件的唯一方法，因此它在重型機(jī)械制造中具有特別重要的作用，常用來生產(chǎn)大型零件的毛坯。 不足：不足：生產(chǎn)效率低，鍛件形狀簡單，尺寸精度低，表面粗糙；工人勞動強(qiáng)度高，鍛件的形狀和尺寸主要取決于操作

3、者的技術(shù)水平，不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。 鍛造工藝設(shè)計 1. 自由鍛造的主要設(shè)備自由鍛鍛造工藝設(shè)計 自由鍛造工序自由鍛基本工序輔助工序精整工序金屬坯料能產(chǎn)生一定程度的塑性變形，以的工藝過程。鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)、錯移及鍛接為基本工序操作方便而進(jìn)行的預(yù)變形工序。等。而進(jìn)行的工序。清除鍛件表面凹凸不平及整形等。鍛造工藝設(shè)計 自由鍛造工序基本工序自由鍛鍛造工藝設(shè)計 制定工藝規(guī)程的目的： 組織生產(chǎn)過程 規(guī)定操作規(guī)范 控制和檢查產(chǎn)品質(zhì)量自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 自由鍛工藝規(guī)程的內(nèi)容：繪制鍛件工藝圖計算坯料的質(zhì)量和尺寸鍛造工序的選擇選定鍛壓設(shè)備、確定鍛造溫度范圍加熱與冷卻規(guī)范填寫工藝

4、卡片自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 1. 繪制鍛件圖-以零件圖為基礎(chǔ)自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 1. 繪制鍛件圖 1) 鍛件敷料：是為了簡化鍛件形狀，便于鍛造而加上去的一部分附加金屬。當(dāng)零件上帶有較小的凹槽、臺階、凸肩、法蘭和孔時，皆需增加敷料。敷 料自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 1. 繪制鍛件圖 2)機(jī)械加工余量：一般自由鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量都較差，達(dá)不到零件圖的要求，在鍛件的加工表面應(yīng)增加供切削加工用的余量，稱之為鍛件機(jī)械加工余量，簡稱鍛件余量。 材料，形狀，材料，形狀，尺寸，批量大小尺寸，批量大小鍛件余量自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 1. 繪制鍛件圖 3)鍛件

5、公差:在鍛造過程中，由于各種因素的影響，如終鍛溫度的差異、鍛壓設(shè)備工具的精度和操作技術(shù)水平的差異等，使得鍛件實(shí)際尺寸不可能達(dá)到公稱尺寸，允許其有一定的誤差，稱為鍛件公差。典型鍛件圖（190）230 4（130）142 2（110）120 3（680）76012（310）35012（240）2802自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 加熱方式加熱方式燒損率燒損率（）（）首次首次以后各次以后各次室式燒爐室式燒爐2.541.52.0油爐油爐231.52.0煤氣爐煤氣爐1.52.51.52.0電阻爐電阻爐11.51.52.0接觸感應(yīng)電加熱接觸感應(yīng)電加熱0.51.52.0自由鍛工藝規(guī)程的制定 2. 毛坯

6、質(zhì)量和尺寸的計算1）質(zhì)量：)()mmm(m1料頭芯料鍛件坯料鍛造工藝設(shè)計 自由鍛工藝規(guī)程的制定 2. 毛坯質(zhì)量和尺寸的計算2）毛坯尺寸： 計算圓形截面毛坯直徑（或方形截面邊長）的公式： /坯坯mV5 . 225. 100DH30)0 . 18 . 0(坯VD 30)9 . 075. 0(坯Va )D/(VH20坯0420坯0a/VH鍛造工藝設(shè)計 3. 選擇鍛造工序1)1)盤類件盤類件: :鐓粗（拔長、鐓粗）、沖孔鐓粗（拔長、鐓粗）、沖孔2)2)軸類件軸類件: :拔長（鐓粗、拔長）、切肩、鍛臺階拔長（鐓粗、拔長）、切肩、鍛臺階3)3)筒類件筒類件: :鐓粗（拔長、鐓粗）、沖孔、心軸上拔長鐓粗（拔

7、長、鐓粗）、沖孔、心軸上拔長4)4)環(huán)類件環(huán)類件: :鐓粗（拔長、鐓粗）、沖孔、心軸上擴(kuò)孔鐓粗（拔長、鐓粗）、沖孔、心軸上擴(kuò)孔6)6)彎曲類件彎曲類件: :拔長（鐓粗、拔長）、彎曲拔長（鐓粗、拔長）、彎曲5)5)曲軸類件曲軸類件: :拔長（鐓粗、拔長）、錯移、鍛臺階、扭轉(zhuǎn)拔長（鐓粗、拔長）、錯移、鍛臺階、扭轉(zhuǎn)自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 3. 選擇鍛造工序 1)盤類件:鐓粗（拔長、鐓粗）、沖孔自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 3. 選擇鍛造工序 1)盤類件:鐓粗（拔長、鐓粗）、沖孔下料 鐓粗 鐓擠臺階 沖孔滾圓 平整齒輪坯的鍛造過程自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 3. 選擇鍛造工序

8、 2) 軸類件:拔長（鐓粗、拔長）、切肩、鍛臺階自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 3. 選擇鍛造工序 2)軸類件:拔長（鐓粗、拔長）、切肩、鍛臺階下料 拔長鐓臺階 拔長傳動軸的鍛造過程自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 齒輪零件自由鍛工藝過程零件材料為45鋼，生產(chǎn)數(shù)量為20件。 自由鍛工藝規(guī)程的制定 (a) 正面 (b) 背面 齒輪零件三維模型 鍛造工藝設(shè)計 自由鍛工藝規(guī)程的制定 182173160145182230268290+0.0-0.1202+0.00-0.058-3010184252511300.81.6其余0.4齒輪零件圖齒輪零件自由鍛工藝過程鍛造工藝設(shè)計 自由鍛工藝規(guī)程的制定

9、齒輪零件自由鍛工藝過程 1）設(shè)計、繪制鍛件圖 302 5（290）131 6（145） 214 5（202）284（18）624（52）齒輪鍛件圖齒輪坯鍛件三維模型 鍛造工藝設(shè)計 自由鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自由鍛工藝過程 2）確定變形工序 墊環(huán)局部鐓粗沖孔沖子擴(kuò)孔2862130302214123456131下料；2鐓粗；3墊環(huán)局部鐓粗；4沖孔；5沖子擴(kuò)孔（三次）；6修整齒輪鍛造工藝過程鍛造工藝設(shè)計 自由鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自由鍛工藝過程 3）計算原始坯料體積與尺寸 （1）原始坯料體積 （2）原坯料直徑和高度)1 ()(0芯料鍛件VVVmmVD1484 .1183239046)0 .

10、18 . 0()0 . 18 . 0(330坯mmD1300mmDVH244)1304/(3239046)4/(22000303239046mmV 鍛造工藝設(shè)計 自由鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自由鍛工藝過程4. 選擇鍛造設(shè)備 鍛錘噸位可按下式進(jìn)行近似計算， G=（0.0020.003）KS K可由文獻(xiàn)查得，為安全起見，取最大值13，鐓粗后鍛件的橫截面積S最大不超過鍛件的橫截面積，可按鍛件的最大橫截面積計算，為716cm2。經(jīng)計算，所需鍛錘最大噸位為G=0.00313716=28kg，因此可選0.25以上噸自由鍛錘。5. 確定鍛造溫度范圍 45鋼的始鍛溫度為1200，終鍛溫度為800。鍛造工藝設(shè)

11、計 自由鍛工藝規(guī)程的制定 齒輪零件自由鍛工藝過程6.填寫工藝卡片 3 0 2 5（2 9 0 ）1 3 1 6（1 4 5 ） 2 1 4 5（2 0 2 ）284（18）624（52）鍛件名稱齒輪坯工藝類別自由鍛材料45設(shè)備0.5t空氣錘加熱火次1鍛造溫度范圍1200800鍛件圖坯料圖鍛造工藝設(shè)計 齒輪零件自由鍛工藝過程序號工序名稱工序簡圖使用工具操作要點(diǎn)1自由鐓粗火鉗鐓粗后的高度為90mm 2局部鐓粗火鉗和鐓粗漏盤控制鐓粗后的高度為62mm 3沖孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和沖孔漏盤1注意沖子對中；2采用雙面沖孔，左圖為工件翻轉(zhuǎn)后將孔沖透的情況 4一次擴(kuò)孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和擴(kuò)孔漏盤注意沖子對

12、中齒輪零件自由鍛工藝過程5二次擴(kuò)孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和擴(kuò)孔漏盤注意沖子對中6三次擴(kuò)孔火鉗、鐓粗漏盤、沖子和擴(kuò)孔漏盤注意沖子對中7修整外圓火鉗和沖子邊輕打邊旋轉(zhuǎn)鍛件，使外圓消除弧形并達(dá)到直徑為3025mm8修整平面火鉗和鐓粗漏盤輕打（如砧面不平還要打邊轉(zhuǎn)動鍛件），使鍛件厚度達(dá)到624mm 搖桿軸自由鍛工藝過程自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 搖桿軸自由鍛工藝過程鍛件名稱搖桿軸毛坯工藝類別自由鍛材料40Cr設(shè)備150kg空氣錘加熱火次2鍛造溫度范圍1180-850鍛 件 圖 坯 料 圖自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 搖桿軸自由鍛工藝過程火次序號工序名稱工序簡圖使用工具操作要點(diǎn)11壓肩圓嘴鉗壓肩摔子邊輕打邊旋轉(zhuǎn)鍛件2拔長圓嘴鉗將壓肩一端拔長至直徑41mm自由鍛工藝規(guī)程的制定 鍛造工藝設(shè)計 搖桿軸自由鍛工藝過程火次序號工序名稱工序簡圖