齒輪鍛造課程設(shè)計(jì)說明書

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課程設(shè)計(jì)說明書

題目圓柱齒輪熱模鍛工藝及模具設(shè)計(jì)

二級學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)材料成形及控制工程

班級

學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師職稱時(shí)間

目錄

緒論錯(cuò)誤！未定義書簽。1零件分析及工藝方案確定1

1.1零件分析11.2工藝方案的確定12熱模鍛壓力機(jī)模鍛件設(shè)計(jì)3

2.1選擇分模面62.2確定模鍛件加工余量及公差72.3確定鍛件模鍛斜度92.4確定鍛件圓角半徑92.4確定鍛件連皮102.5確定模鍛件的技術(shù)要求10

2.6繪制鍛件圖及計(jì)算鍛件基本數(shù)據(jù)113熱模鍛壓力機(jī)鍛模設(shè)計(jì)11

3.1設(shè)備噸位的確定123.2選擇飛邊槽123.3確定排氣孔133.4終鍛模膛設(shè)計(jì)133.5預(yù)鍛模膛的確定143.6其他模膛設(shè)計(jì)144熱模鍛壓力機(jī)模鍛工藝設(shè)計(jì)15

4.1選擇制坯工步154.2確定坯料尺寸155鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)166鍛前加熱鍛后冷卻及熱處理要求的確定19

6.1確定加熱方式，及鍛造溫度范圍196.2確定加熱時(shí)間196.3確定冷卻方式及規(guī)范196.4確定鍛后熱處理方式及要求197確定模具材料及熱處理的要求208模鍛工藝流程確定219

6.2確定加熱時(shí)間

加熱時(shí)間是坯料裝爐后從開始加熱到出爐所需的時(shí)間，包括加熱個(gè)階段的升溫時(shí)間和保溫時(shí)間。在半連續(xù)爐中加熱，加熱時(shí)間可按下式計(jì)算：

???D；

式中D—坯料直徑或厚度（cm）；

?—鋼化學(xué)成分影響系數(shù)，取0.13（h/cm）；6.3確定冷卻方式及規(guī)范

依照冷卻速度的不同，鍛件的冷卻方法有3種：在空氣中冷卻，冷卻速度快；在灰沙中冷卻，冷卻速度較慢；在爐內(nèi)冷卻，冷卻速度最慢。根據(jù)本鍛件的形狀體積大小及鍛造溫度的影響，選擇在空氣中冷卻。6.4確定鍛后熱處理方式及要求

鍛件在機(jī)加工前后均進(jìn)行熱處理，其目的是調(diào)整鍛件的硬度，以利鍛件進(jìn)行切削加工，消除鍛件內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒等。根據(jù)鍛件的含碳量及鍛件的形狀大小，采用在連續(xù)熱處理爐中，調(diào)質(zhì)處理。可使鍛件獲得良好的綜合力性能。

7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，而且在高溫下受到滾動(dòng)金屬的摩擦，同時(shí)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，選擇鍛模用材料要滿足以下要求：

①在工作環(huán)境下具有良好的綜合力學(xué)性能；②在工作溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性；

③要有良好的抗冷、熱疲乏性能，以減緩因冷熱交替變化而引起的疲乏破碎；④應(yīng)具有良好的冶金質(zhì)量。模具鑲塊選用材料如下表：名稱鑲塊鍛件頂桿其他鍛模材料5CrMnMoGCr1540Cr硬度HB368~415477~555444~514

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鍛模常用鋼5CrMnMo力學(xué)性能如下表：

8模鍛工藝流程確定

（1）下料：5000kN剪切機(jī)冷切；

（2）加熱：半連續(xù)式爐，1220～1240℃；

（3）模鍛：31500KN熱模鍛壓力機(jī)，鐓粗、預(yù)鍛、終鍛；（4）熱切邊：1600kN切邊壓力機(jī)；（5）打磨毛刺、銳邊倒鈍：砂輪機(jī)；

（6）熱處理：連續(xù)熱處理爐，調(diào)質(zhì)，硬度為HB210～250；