锻造课程设计

塑性成形工艺及模具设计课程设计姓名：杜延辉学号：1000404040同组成员：冶福山指导老师：张发廷专业：材料成型及控制工程院系：机械工程学院2013年12月11日目录1、模锻件图设………………………………………………………………………………………11.1绘制锻件图的过程..........................................................................................................31.1.1确定分模位置.....................................................................................................31.1.2确定公差和加工余量.........................................................................................31.1.3模锻斜度.............................................................................................................41.1.4圆角半径.............................................................................................................41.1.5技术条件.............................................................................................................41.2计算锻件的主要参数.....................................................................................................52、确定锻锤吨位…………………………………………………………………………………53、确定飞边槽形式和尺寸………………………………………………………………………..64、绘制计算毛坯图………………………………………………………………………………..64.1截面图……………………………………………………………………………………..65、制坯工步选择.....................................................................................................................……76、毛坯体积计算与尺寸确定………………………………………………………………………86.1毛坯截面积算……………………………………………………………………………..86.2毛坯长度确定……………………………………………………………………………..97、其它型腔的设计………………………………………………………………………………..97.1拔长型腔的设计…………………………………………………………………………..97.1.1拔长坎尺寸的确定………………………………………………………………...97.1.2拔长型腔尺寸的确定……………………………………………………………...97.2滚挤型腔的设计………………………………………………………………………….8、模膛的布排…………………………………………………………………………………….1、模锻件图设计对零件的整体形状尺寸，表面粗糙度进行分析，此零件的材料为45钢，材料性能稳定。图(一)零件图1.1绘制锻件图的过程1.1.1确定分模位置确定分模面位置最基本的原则是保证锻件形状尽可能与零件形状相同。使锻件容易从锻模型槽中取出，因此锻件的侧表面不得有内凹的形状，并且使模膛的宽度大而深度小。锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上。应使飞边能切除干净，不至产生飞刺。对金属流线有要求的锻件，应保证锻件有最好的纤维分布。根据连接头零件形状，采用上下对称的直线分型模。1.1.2确定公差和加工余量查得45钢的密度为：345/85.7cmg。估算锻件的体积为93527.81cm³，则锻件质量约为kgm72952.01081.9352785.76。锻件材料为45钢，即材质系数为M1。锻件形状复杂系数：S=V锻/V外廓包容(1.1)式中V锻—锻件体积；V外廓包容—外廓包容体的体积。则204.0458280/81.93527S，形状复杂程度为Ⅲ级，锻件形状较复杂由表查得:锻件尺寸165mm，公差1.8(+1.2-0.6)；锻件尺寸28mm，公差1.2(+0.8-0.4)；厚度尺寸方向,公差1.4(+1.0-0.4)错差0.5mm；残留飞边公差0.6mm；零件需无磨削加工,加工精度为F2,由表查得高度及水平尺寸的单边余量约为1.5-2.0mm,取2mm1.1.3模锻斜度外拔模斜度7º内拔模斜度100。1.1.4圆角半径外圆角半径r=2+零件相应处圆角半径或倒角，内圆角半径R=（2～3）r，其余部位的圆角半径取3-5mm。1.1.5技术条件（1）图上未标注的外拔模斜度7º内拔模斜度100；（2）图上未标注的圆角半径R=3-5mm；（3）中心错移不大于8mm；（4）表面缺陷深：非加工表面不大于1mm；加工表面不大于实际加工余量之半；（5）锻件热处理:调质处理；（6）锻件表面清理:为便于检查淬火裂纹,采用酸洗,去除氧化皮。图(二)冷锻件图1.2计算锻件的主要参数(1)锻件周边长度573.7mm(2)锻件体积为101999.46mm3;(3)锻件质量为0.795kg。注：根据三维软件可直接求得。2、确定锻锤吨位按1-2锤飞边槽尺寸考虑，求飞边的侨部高度分飞Ah015.00.77，分A——锻件在分模面上的投影面积：查表得：选用1t双作用模锻锤3、确定飞边槽形式和尺寸选用图1毛边槽形式I，其尺寸按表确定；选定毛边槽尺寸为h桥=1.00mm,h1=4mm，b=8mm，b1=25mm，1R=mmh41，2R=4mm,R=r=1.5mm。图(三)飞边示意图4、绘制计算毛坯图根据零件形状特点，选取24个截面，分别计算分别计算A锻,A毛,A计,h线，d计,m列于表1,并在坐标纸上绘出连接头的截面图和直径图（见图2）。为设计滚挤型槽方便,计算毛坯图按冷锻件尺寸计算。其中=0.5，m=4.1截面图如下：图(四)锻件截面图表(一)表一(截面数据统计表)图(五)计算毛坯图图(五)计算毛坯图由截面图所围面积即为计算毛坯面积,得飞边槽充满率取η=0.7，则锻件飞边平均断面积F飞=ηS飞=91mm2；飞边体积V飞=0.7×573.7×130mm3=52205.7mm3计V=毛坯锻VV101999.46+52205=154204.463mm,L计=234mm23446.154204计计平LVA=6592mmmmAd2965913.113.1平平计算毛坯上平计dd的部分，称为头部。平计dd的部分，称为杆部。5、制坯工步选择平ddmax1.43mmd35.41max平计dl=8.1锥度计lddKk)(min0.073mmdmmdk88.12,98.29minmhdkk13.1=5008.1413.1=26.7mm锻件G=0.795KG注：kh为拐点出的高度为14.08mm查表得;采用拔长——闭式滚挤制坯。6、毛坯体积计算与尺寸确定6.1毛坯截面计算拔长制坯时A拔=2mm13.84833.5156.43534头头LV3mm56.43534头Vmm33.51头L注：头部的体积根据三维软件求得。滚挤制坯时2mm7256591.12.105.1平滚）—（AADmm32291.11.103.1平滚）—（D用拔长加滚挤制坯时A2mm3.774725-13.8486.0-13.848--）（）（滚拔拔坯AAKADmm3213.113.1坯坯ABmm283.774坯坯A6.2毛坯长度确定mm3313.84813.113.1拔拔AD））（（））（（飞锻坯%5.217.5220546.101999%1VVV1580603mm夹坯坯坯lAVL=3.774158060+15=219mm取夹钳头的长度为15mm7、其它型腔的设计7.1拔长型腔的设计拔长型腔和拔长台是用来减小毛坯某部分的横截面，同时增加其长度，具有分配金属的作用。mmLL10杆=185.29+10=195.29mmmmDB48325.1)6.14.1(坯mmR2510拔长坎的长度C=（1.1-1.5）坯D=48mm7.1.1拔长坎尺寸的确定拔长后滚挤时其拔长坎的高度为caa)9.08.0(=16mm杆杆LVac=mm1829.1859.58464杆V计算毛坯杆部的体积杆L计算毛坯杆部的长度拔长坎的长度：mmDC48)5.1.1.1(坯拔长型腔宽度：mmmmDB6820)5.11.1(坯7.1.2拔长型腔尺寸的确定拔长型腔长度:mmmmLL194929.18510-5）（杆拔长型腔高度：l=2a=2×16=32mm图六（拔长型腔）7.2滚挤型腔的设计滚挤型腔用来减小毛坯某部分的面积而增大另一部分的横截面积，并少量增加毛坯的长度滚挤型腔的长度：238015.1计LLmm滚挤型腔的宽度：从杆部考虑：，最小坯杆h15.1AB)b9.1d7.1(坯杆坯杆或BB从头部考虑：最大大头AB24.1d1.1=1.2446.1644=50.3mm型腔宽度B应按头杆及BB中之较大值取滚挤型腔的高度：计AKh如表二序号12345截面积130365.4548.5998.81093.5h12.8821.626.4635.7137.37序号678910截面积1132.51222.51222.51132.51093.5h38.0339.5139.5138.0337.37序号1112131415截面积1014709401.5401.5401.5h35.9830.0917.0317.0317.03序号16171837.3735.98截面积558.5555.5334.5130h20.0920.0315.559.69表二(滚挤型腔各个界面数据统计)图（七）滚挤型腔7.3终锻型腔的设计预锻型腔和终锻型腔一样，也按热锻件图设计。终锻型腔不同有以下几点：对于型腔入口处圆角R1=R+C=6+3=9R---终锻型腔边缘圆角半径C---圆角半径的增大值预锻后的毛坯在终锻过程中，应以敦促成型为主，因此预锻型腔的高度比终锻型腔高度达2—5mm，宽度比预锻型腔小1—2mm，横截面面积应比终锻型腔稍微大些。8、模膛的布排因为此锻模不需预锻模膛，且零件为中心对称，故终锻模膛中心位置应在锻模中心处。