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锻造工艺学二级项目—右转向节臂模锻设计工艺班级：13级锻压2班小组成员：张建雷于宝库高建栋指导教师：吕知清李纬民小组成员贡献：张建雷：1.1于宝库：1.1高建栋：0.8完成日期：2016.12.81目录一、零件二维图的绘制··················1二、零件三维图的绘制··················1三、冷锻件二维图的绘制·················3四、冷锻件三维图的绘制·················5五、设备吨位的选择及飞边槽的设计············8六、计算毛坯图绘制···················11七、制坯工艺的确定···················14八、坯料尺寸的设计···················18九、滚挤型槽设计····················19十、终锻型槽设计····················21十一、锻模二维绘制及三维造型··············22十二、模锻工艺有限元分析················242一、零件二维图的绘制技术要求：1、件抽模角度不大于7°2、未注明圆角半径R33、调制处理硬度为HB255-321二、零件三维图的绘制3三、冷锻件二维图的绘制零件体积：V1=281590mm3估算锻件体积：V2=V1X115%=323829mm3估算锻件质量：材质45钢，密度7.85g/cm3所以质量M=323829X7.85/1000/1000=2.5kg4分型面的选择模锻斜度的确定为方面模锻件从型槽中取出，必须将型槽壁部做成一定的斜度，称为模锻斜度或出模角。可以是锻件侧壁附加的斜度，也可以是侧壁的自然斜度5查表得，外壁模锻斜度取5°过渡圆角半径的确定查表得，圆角半径为2mm二维冷锻件图其中上图双点划线表示零件图，实线部分表示锻件图。四、冷锻件三维图6参数的计算计算形状复杂系数锻件体积V1=397497mm3包容体体积V2=35X63X291=641655mm3S=V1/V2=0.619查表得，形状复杂程度为一般程度S2材质系数：M1模锻件精度为普通级7冷锻件长、宽、高尺寸公差的确定锻件厚度尺寸公差的确定查表得，厚度24mm尺寸公差为1.20.41.6mmmm锻件中心距公差的确定8标注公差后的锻件图五、设备吨位的选择及飞边槽的设计根据经验公式G=α×β×F其中α——合金变形抗力系数，45钢取α=1.0β——锻件形状复杂系数，因形状简单取β=0.07F——锻件在分模面上的投影面积15293mm3故，G=1.0×0.07×15293=1070.51kg，即选用2t锻锤。9飞边槽尺寸和形状的确定选择形式1的飞边槽根据2t吨位锻锤查表确定飞边槽尺寸h=1.8mm，h1=4mm，b=10mm，b1=25mm，R1=1.5mm，飞边槽面积取150mm则飞边面积为150X0.32=48mm，比例系数取0.3210六、计算毛坯图绘制分割面的确定计算毛坯数据其中F均=（V锻+V毛）/L计=（397497+28244）/294=1448mm2则d均=1.13√F均=43mm11修正后数据修正后毛坯截面图与直径图12七、制坯工艺的确定计算繁重系数确定分界线位置为107mm第一区域繁重系数的计算13d拐=1.13√F拐=43mmdmin=39.8mm，dmax=46mm，L计=107mm，L杆=107-48=59mm所以α1=dmax/d均=1.07β1=L计/d均=107/43=2.49K1=（d拐-dmin）/L杆=0.054第二区域繁重系数计算d拐=43mmdmin=40.6mm，dmax=45.2mm，L计=294-107=187mmL杆=180-107=73mm所以取α2=dmax/d均=1.05β2=L计/d均=187/43=4.35K2=（d拐-dmin）/L杆=0.033取二者最大值最终确定α=1.07，β=4.35，K=0.054根据繁重系数确定工步14根据锻件质量3.1kg，α=1.07，β=4.35，K=0.054在图中可查出点落在开式滚挤制坯区域所以可以最终确定加工工艺为先进行开式滚挤制坯工艺，最后再进行终锻成型。开式滚挤制坯工艺的三维造型15开式滚挤局部尺寸标注头部截面尺寸杆部截面尺寸头部截面尺寸16终锻工艺三维造型飞边截面尺寸八、坯料尺寸的设计1、坯料截面积计算制坯工艺为开式滚挤，则F坯=（1.05~1.2)F均=1520.4~1737.6mm2d坯=1.13√F坯=44.06~47.1mm，取标注值45mm则选取直径为45mm的原始坯料进行加工2、坯料长度的确定L坯=V坯/F坯+L钳=434002/1590.43+20=293mm其中L钳=10~20mm，取20mm，F坯=3.14X452/4=1590.43mm217九、滚挤型槽设计1、钳口设计通过查表确定钳口尺寸2、燕尾和定位键槽的设计查表4-33可以确定尺寸18燕尾二维图3、模块尺寸确定锻锤吨位为2T锤，查表得模块高度为220-290mm，取H=230mm上模块最大质量为700kg模块的最小宽度B1=200+20=220mm，最大宽度B2=600-2x20=540，根据模膛的尺寸及布置关系取宽度B=300mm模块的长度L=400mm检验角加工面，a=5mm，b=75mm4、楔铁和定位键尺寸确定19定位键形状5、滚挤型槽设计16.1滚挤型槽高度h=μd计查表得，杆部系数为0.7，头部系数为1.1，拐点系数为0.9516.2滚挤型槽宽度B杆=F0/hmin+10=56B头≥dmax+10=67.120因为开式，头杆改，经生产调整B=70开式滚挤型槽截面数据滚挤型槽三维21滚挤型槽二维图十、终锻型槽设计根据热锻件图设计终锻型槽热锻件图的设计L=l（1+δ）L——热锻件图尺寸l——冷锻件图尺寸δ——终锻温度下金属的收缩率，查表4—13确定δ=1.2522热锻件图终锻模膛三维建模锻模模膛型槽布置当只有一个制坯型槽时，应将终锻型槽偏离燕尾中心线，偏移距离e应小于0.1B。本模具只有滚挤型槽和终锻两个型槽，则两个型槽布置在燕尾中心线两侧，终锻型槽偏心距离e取23mm＜0.1B=30mm终锻型槽与模块边缘壁厚S0=60mm，两个型槽间壁厚S1=50mm终锻下模终锻上模23十一、锻模二维图及三维造型锻模二维图锻模下模24锻模上模合模25开式滚挤三维造型终锻件三维造型十二、deform有限元分析开式滚挤：26终锻27锻件成形过程下料滚挤终锻去飞边、连皮