齒輪的鍛模設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[帶圖紙]

1、<p>　　陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計(jì)</b></p><p><b>　　說(shuō)</b></p><p><b>　　明</b></p><p><b&

2、gt;　　書(shū)</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言3</b></p><p>　　制件的工藝性分析4</p><p>　　根據(jù)零件圖制定鍛件圖：5</p><p>　　1.確定分型面5</p>

3、<p>　　2.加工余量及公差6</p><p>　　3 20CrMnTi鋼的材質(zhì)系數(shù)為M1。9</p><p>　　4 計(jì)算加工余量及公差。9</p><p><b>　　5 技術(shù)條件9</b></p><p><b>　　6模鍛斜度10</b></p>&

4、lt;p><b>　　7圓角半徑10</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)沖孔連皮10</b></p><p><b>　　校核12</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)終鍛模膛13</b></p><p>　　1.繪制齒輪熱鍛件圖

5、14</p><p>　　2. 計(jì)算設(shè)計(jì)飛邊槽的尺寸15</p><p>　　3.鉗口的確定16</p><p>　　確定終鍛模設(shè)備噸位18</p><p>　　1.熱模鍛曲柄壓力機(jī)的確定18</p><p>　　2. 公稱(chēng)噸位的確定18</p><p>　　3. 壓力噸位的計(jì)算

6、19</p><p>　　4.鍛錘噸位的確定19</p><p><b>　　設(shè)計(jì)制坯模膛21</b></p><p><b>　　確定坯料長(zhǎng)度22</b></p><p>　　鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：24</p><p><b>　　1、模膛布置24</

7、b></p><p>　　2、錯(cuò)移力的平衡和鎖扣的設(shè)計(jì)25</p><p>　　3、模塊尺寸及要求25</p><p>　　模鍛工藝流程：27</p><p><b>　　修整工序27</b></p><p>　　鍛模使用時(shí)必須注意的問(wèn)題：29</p><p&g

8、t;<b>　　小結(jié)：30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：31</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中，模具工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)非常重要的行業(yè)。許多新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上依賴(lài)于模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，。模具設(shè)計(jì)與制造能力的強(qiáng)

9、弱與水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械知道水平的重要標(biāo)志之一，它關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高，直接影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)中許多行業(yè)的發(fā)展。</p><p>　　鍛造工藝不僅能合理利用金屬的塑性，省時(shí)節(jié)能地獲得產(chǎn)品的形狀，而且還能改變金屬的內(nèi)部組織，提高原始金屬本身的承載能力，進(jìn)而收到節(jié)材的效果。</p><p>　　模鍛工藝是在自由鍛工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)工藝。它是將金屬加熱，使其具有較高

10、的塑性，然后置于鍛模模膛中，有鍛造設(shè)備施加壓力，是金屬發(fā)生塑性變形并充填模膛，得到所需形狀并符合技術(shù)要求的模鍛件。</p><p>　　在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家中，模鍛件平均占鍛件總質(zhì)量的百分之七十以上，因此，模具在生產(chǎn)中所占比重，在某種意義上代表了這個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，是工業(yè)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。</p><p><b>　　制件的工藝性分析</b></p>&l

11、t;p><b>　　（制件圖）</b></p><p>　　由圖可知，該零件為錘商模鍛件，普通級(jí)精度，用室式油爐加熱，該零件材料為20CrMnTi，齒輪零件的最大厚度為55mm，最小厚度為9mm。該齒輪零件屬于圓盤(pán)零件，錘鍛時(shí)打擊力方向上坯料軸線方向一致，金屬沿長(zhǎng)寬高方向同時(shí)流動(dòng)。對(duì)于體積小，形狀簡(jiǎn)單的圓盤(pán)類(lèi)零件，可由原始坯料直接終鍛成形。</p><p>　　

12、由圖知，該齒輪零件中心有一個(gè)直徑為50的通孔。而模鍛不能鍛出通孔，只能鍛出不通孔。對(duì)于內(nèi)孔大于等于25mm的鍛件模鍛時(shí)不能直接鍛出通孔，在分模面上留有一層較薄的金屬連皮，在隨后的沖孔工序中再將其沖掉，若連皮太薄，鍛中容易出現(xiàn)鍛不足，和要求過(guò)大的打擊力。從而導(dǎo)致模膛凸凹部分磨損加大。雖然有助于克服上述現(xiàn)象，但重除連皮困難致使鍛件變形且浪費(fèi)材料。</p><p><b>　　制件的技術(shù)要求</b>

13、;</p><p>　　未注外圓角半徑r=3未注內(nèi)圓角半徑R=5</p><p>　　未注外模鍛斜度α=5°未注內(nèi)模鍛斜度β=7°</p><p>　　允許殘留飛邊公差為1.0</p><p><b>　　允許錯(cuò)公差為1.0</b></p><p>　　根據(jù)零件圖制定鍛件圖：&

14、lt;/p><p><b>　　確定分型面</b></p><p>　　鍛模的分模面是指上下鍛模的分接面。分模輪廓線是指種鍛模膅分模面與鍛件輪廓交線。分模面的選擇應(yīng)按以下原則進(jìn)行。</p><p>　?。?）要保證模鍛件能從模膛中順利取出，并使鍛件形狀盡可能與零件形狀相同，一般分模面應(yīng)選在模鍛件最大水平投影尺寸的截面上，如圖2-27所示。</

15、p><p>　?。?）按選定的分模面制成鍛模后，應(yīng)使上下模沿分模面的模膛輪廓一致，以便在安裝鍛模和生產(chǎn)中容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)?，F(xiàn)象。如圖2-27所示，若選ｃ-ｃ面為分模面，就不符合此原則。</p><p>　?。?）最好使分模面為一個(gè)平面，并使上下鍛模的模膛深度基本一致，差別不宜過(guò)大，以便于均勻充型。</p><p>　?。?）選定的分模面應(yīng)使零件上所加的敷料最少。如圖2-27所

16、示，若將ｂ－ｂ面選作分模面，零件中間的孔不能鍛出，其敷料最多，既浪費(fèi)金屬，降低了材料的利用率，又增加了切削加工工作量，所以該面不宜選作分模面。</p><p>　?。?）最好把分模面選取在能使模膛深度最淺處，這樣可使金屬很容易充滿模膛，便于取出鍛件，如圖2-27所示的ｂ－ｂ面就不適合做分模面。</p><p>　　按上述原則綜合分析，選用如圖2-27所示的ｄ－ｄ面為分模面最合理。</

17、p><p>　　加工余量及公差 </p><p>　　模鍛件水平方向尺寸公差見(jiàn)表2-6。模鍛件內(nèi)、外表面的加工余量見(jiàn)表2-7。</p><p>　　表2-6 錘上模鍛水平方向尺寸公差（mm） </p><p>　　表2-7 內(nèi)、外表面的加工余量Z1（單面）（mm） </p><p>　　1）估算鍛件質(zhì)量mf。預(yù)

18、選加工余量為2.5mm，計(jì)算鍛件體積。將鍛件分解為簡(jiǎn)單的幾何體相加減，取鍛模斜度中間值（預(yù)設(shè)內(nèi)模鍛斜度為α=5°，內(nèi)模鍛斜度β=7°），圓角半徑忽略不計(jì)。這樣，將齒輪鍛件分解為各個(gè)圓柱體相加減。</p><p>　　實(shí)心體：V1=π/4（1802×33+662×27）</p><p>　　=1054644mm3</p><p>

19、;　　大孔：V2=π/4（452×60）</p><p>　　=106313mm3</p><p>　　則 Vf= V1 -V2-V3</p><p>　　=697024mm3</p><p>　　鍛件質(zhì)量 mf=Vf×密度=697024×7.8×103×10-9kg</p&

20、gt;<p><b>　　=5.600kg</b></p><p>　　2）計(jì)算形狀復(fù)雜系數(shù)S。該齒輪外廓包容體為一圓柱，直徑為180mm，高為60mm。</p><p>　　外廓包容體體積為Vn=（π/4）×1802×60</p><p>　　=1701000mm3</p><p>　

21、　按式S= Vf/VN=0.410</p><p>　　該齒輪系數(shù)為S2級(jí)。</p><p>　　3 20CrMnTi鋼的材質(zhì)系數(shù)為M1。</p><p>　　4 計(jì)算加工余量及公差。</p><p>　　Φ175mm：（175+2×2.5）=180mm</p><p>　　Φ144mm：（144 -2&

22、#215;2.5）=139mm</p><p>　　9mm：（9-2.2×2）=4.6mm</p><p>　　查表5-2和表5-5</p><p>　　55mm：（55+2.2+2.5）mm=59.5mm</p><p>　　28mm：（28+2.0+2.5）mm=32.5mm</p><p>　　10mm

23、：（10+2.2×2）mm=14.4mm</p><p>　　查表5-3和表5-4</p><p>　　Φ50mm：（50-2×2.5）mm=45mm</p><p>　　Φ60為終鍛件面。9為暴露尺寸切不考慮加工余量。由表5-4可查出殘余飛邊余量公差為1.0mm。錯(cuò)差公差為1.0mm。</p><p><b>

24、　　5 技術(shù)條件</b></p><p>　　圖上未注明模鍛斜度5°；</p><p>　　圖上未注明圓角半徑R3；</p><p>　　查《鍛件模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5.18知允許的錯(cuò)差量≤1.6mm；</p><p>　　查《鍛件模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5.18知允許的殘留飛邊量≤1.7mm；</p><

25、;p>　　允許的表面缺陷深度≤1.0mm；</p><p>　　鍛件熱處理：正火達(dá)到HRC32~36；</p><p>　　鍛件表面清理：拋丸。</p><p><b>　　6模鍛斜度</b></p><p>　　為便于從模膛中取出鍛，模鍛件上平行于錘擊方向的表面必須具有斜度，稱(chēng)為模鍛斜度，一般為5°～1

26、5°之間。取外模鍛斜度α=7°度，內(nèi)模鍛斜度為10°。</p><p><b>　　7圓角半徑</b></p><p>　　查表5-7和5-8，考慮制件倒角值和加工余量，r=余量+零件的倒角值=3.0mm取外圓角半徑r=3mm, r=余量+零件的倒角值=5mm內(nèi)圓角半徑R=5mm。</p><p><b>

27、;　　設(shè)計(jì)沖孔連皮</b></p><p>　　由于錘上模鍛時(shí)不能靠上、下模的突起部分把金屬完全排擠掉，因此不能鍛出通孔，終鍛后，孔內(nèi)留有金屬薄層，稱(chēng)為沖孔連皮（圖2-24），鍛后利用壓力機(jī)上的切邊模將其去除。常用的連皮形式是平底連皮，如圖2-30所示，連皮的厚度t通常在4～8mm范圍內(nèi)，可按下式計(jì)算：</p><p>　　S=0.45+0.6</p><p

28、>　　=0.45×5+0.6×7.746</p><p>　　=2.25+4.648</p><p><b>　　=6.898mm</b></p><p><b>　　≈7mm</b></p><p>　　式中 d——鍛件內(nèi)孔直徑，單位為mm；</p>&l

29、t;p>　　h——鍛件內(nèi)孔深度，單位為mm；</p><p>　　連皮上的圓角半徑R1，可按下式確定：</p><p><b>　　按式（5-5）</b></p><p>　　R=R+0.1h+2</p><p>　　=5+0.1×60+2</p><p><b>　　=

30、13mm</b></p><p>　　孔徑d＜25mm或沖孔深度大于沖頭直徑的3倍時(shí)，只在沖孔處壓出凹穴。上述各參數(shù)確定后，便可繪制鍛件圖。分模面選在鍛件高度方向的中部。由于零件輪輻部分不加工，故無(wú)加工余量。圖中內(nèi)孔中部的兩條直線為沖孔連皮切掉后的痕跡。連皮圓角半徑應(yīng)大于內(nèi)圓角半徑，所以取R=14mm</p><p><b>　　校核</b></p&

31、gt;<p>　　實(shí)心體：V1=π/4（1802×32.5+662×27）</p><p>　　1024286mm3</p><p>　　大孔：V2=π/4（452×60）</p><p>　　=106313mm3</p><p>　　小孔：V3=π/4（1392-662）×9×

32、2</p><p>　　=251307mm3</p><p>　　則V鍛=V1-V2-V3=666666mm3</p><p>　　m鍛=666666×7.8×103×10-9kg</p><p><b>　　=5.356kg</b></p><p>　　S=6666

33、66/1701000=0.39</p><p>　　該齒輪形狀一般，系數(shù)均為S2級(jí)則鍛件圖留取的機(jī)械加工余量是合理的</p><p><b>　　設(shè)計(jì)終鍛模膛</b></p><p>　　終鍛型槽是各種型槽中最重要的型槽，用來(lái)完成鍛件最終成形，終鍛件型槽按熱鍛件圖制造和檢驗(yàn)。所以終鍛模膛設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是繪制熱鍛件圖，供制造模膛用，熱鍛件圖以冷鍛

34、件圖為依據(jù)，熱鍛件圖的尺寸標(biāo)注，高度方向尺寸以分模面為基準(zhǔn)，以便于鍛模機(jī)械加工和準(zhǔn)備檢驗(yàn)樣板。其次考慮到金屬冷縮現(xiàn)象，熱鍛件圖上所有的尺寸應(yīng)計(jì)入收縮率，即：</p><p><b>　　L=l（1+δ）</b></p><p><b>　　L→熱鍛件尺寸</b></p><p><b>　　l→冷鍛件尺寸<

35、/b></p><p>　　δ→終鍛溫度下金屬的收縮率</p><p>　　鋼的收縮率一般為0.8%—1.5%，此鍛件考慮收縮率為1.5%。</p><p>　　則可計(jì)算出熱鍛件圖各尺寸，模鍛斜度和內(nèi)外圓角的尺寸與冷鍛件圖相同，于是可繪出熱鍛件圖，如圖3所示</p><p>　　由于此鍛件形狀并不復(fù)雜，所以并不需要設(shè)置預(yù)鍛模膛。<

36、/p><p><b>　　繪制齒輪熱鍛件圖</b></p><p>　　注：終端溫度與鍛件的收縮率20CrMnTi屬于滲碳鋼均屬于鋼即以α為（1.2~1.5）</p><p>　　180×（1+0.015）mm=182.7mm</p><p>　　139×（1+0.015）mm=141.0mm</p

37、><p>　　39×（1-0.015）mm=38.4mm</p><p>　　33×（1+0.015）mm=33.5mm</p><p>　　9×（1+0.015）mm=18.3mm</p><p>　　66×（1+0.015）mm=67.0mm</p><p>　　168×

38、;（1+0.015）mm=170.5mm</p><p>　　33/2×（1+0.015）mm=170.5mm</p><p>　　(60-33/2) ×（1+0.015）mm=44.2mm</p><p><b>　　繪制熱鍛件圖：</b></p><p>　　2. 計(jì)算設(shè)計(jì)飛邊槽的尺寸</p

39、><p><b>　　飛邊槽的作用：</b></p><p>　　增加金屬流出模膛的阻力，迫使金屬充滿模膛；</p><p><b>　　容納多余金屬；</b></p><p>　　③鍛造時(shí)飛邊起緩沖作用，減弱上下模的打擊，防止模具的壓塌與開(kāi)裂。</p><p>　　按照鍛件在水

40、平面上的投影面積。</p><p>　　也可按鍛錘噸位確定毛邊槽尺寸</p><p>　　A=π/4D2=π/4×180×180mm2</p><p>　　h飛=0.015=2.39mm</p><p>　　查5-9取6號(hào)第二組h飛=3.0mm</p><p>　　h1=5mm；r=2.5mm；b1

41、=32mm；A飛=233 </p><p><b>　　鉗口的確定</b></p><p><b>　　（1）鉗口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　鉗口終鍛和預(yù)鍛模膛前方，由夾鉗口與鉗口頸部?jī)刹糠纸M成，夾鉗口尺寸主要依據(jù)夾鉗尺寸和料頭直徑而定，應(yīng)保證夾料鉗子能自由操作。</p><p>　　通常在模

42、膛前端設(shè)計(jì)有鉗口，鉗口與模膛相通的溝槽稱(chēng)為澆口，鉗口主要用來(lái)容納夾持坯料的夾鉗和便于鍛件從模膛中取出，經(jīng)研究故選用鉗口。</p><p>　　其優(yōu)點(diǎn)是制造方便，鉗口尺寸根據(jù)鉗夾進(jìn)行選用。見(jiàn)表5-11.</p><p>　　d<18mm；B=50mm；n=20mm；R0=10mm；</p><p>　　澆口尺寸根據(jù)鍛件重量G選定。</p><

43、p><b>　　見(jiàn)表5-12</b></p><p><b>　　G=4.256kg</b></p><p>　　得：b=8mm；a=2.5mm</p><p><b>　?。?）鎖扣設(shè)計(jì)</b></p><p>　　鎖扣有平衡錯(cuò)移力的作用，起導(dǎo)向作用，便于上下模塊的調(diào)整

44、，提高生成效率</p><p>　　鍛件為圓餅形，所以采用圓形鎖扣，以便控制錯(cuò)移力</p><p>　　鎖扣中間為凸出部分設(shè)計(jì)在上模，容易起模，能避免熱脹冷縮的影響</p><p>　　鎖扣高度 h=20 mm</p><p>　　鎖扣壁厚 b=35mm</p><p>　　鎖扣凸凹部分之間的間隙S=0.3

45、mm</p><p><b>　　確定終鍛模設(shè)備噸位</b></p><p>　　熱模鍛曲柄壓力機(jī)的確定</p><p>　　所需段壓力Fo=k1k2δsA</p><p>　　式中k1—應(yīng)變速度系數(shù)。見(jiàn)表4-6；</p><p>　　k2—變形方式和摩擦條件影響系數(shù)見(jiàn)表4-7</p>

46、<p>　　δs—終端溫度下坯料真實(shí)屈服強(qiáng)度（MPa）,鍛造用鋼查表4-8，</p><p>　　鍛造用有色金屬查表4-9。</p><p>　　A —鍛件在與段壓力方向垂直的平面上的投影面積對(duì)帶飛邊的鍛件，要求包括飛邊橋部。</p><p>　　Fo—所需段壓力（N）</p><p>　　2. 公稱(chēng)噸位的確定</p>

47、;<p>　　F=（1.2~1.25）Fo</p><p>　　為了安全選用的熱模鍛曲柄壓力機(jī)，液壓機(jī)，螺旋壓力機(jī)公稱(chēng)噸位F比所需的段壓力Fo大。</p><p>　　3. 壓力噸位的計(jì)算</p><p>　　查表4-8 δs=46MPa</p><p>　　查表4-6 F1 =1.8</p>

48、<p>　　查表4-7 F2 =3</p><p>　　終鍛模溫度為800℃。代入式（4-1）中最大的段壓力</p><p>　　Fo=（1.8×3×86×25434）N</p><p><b>　　=35435KN</b></p><p>　　壓力機(jī)公稱(chēng)噸位F=1

49、.2 Fo=42522KN</p><p>　　查表4-5 選用40000KN熱模鍛曲柄壓力機(jī)。</p><p><b>　　鍛錘噸位的確定</b></p><p>　　確定設(shè)備噸位可按經(jīng)驗(yàn)公式G=（1-0.005Dd）（1.1+2/Dd）2*（0.75+0.001Dd2）Dd*σ也可按以下計(jì)算</p><p>　　鍛錘

50、一次打擊的能量為W/2gV2;一次打擊下坯料變形功為F0△H.根據(jù)根據(jù)能量守恒定律得：</p><p><b>　　F0△H=nV2</b></p><p>　　整理得：w=FO△h2g/nv2</p><p>　　式中W—鍛錘落下部分的重力（N）</p><p>　　F0—段壓力（N）,可用式（4-1）計(jì)算</

51、p><p>　　△H—鍛錘壓下量（m），在終鍛時(shí)為（1.2~1.5）×10-3 m</p><p>　　n—鍛錘打擊效率，自由鍛取0.8，模鍛取0.9</p><p>　　g—重力加速度，一般為9.8m/s2</p><p>　　v—打擊速度，鍛錘一般為6m/s</p><p>　　查表4-8 δs=8

52、6MPa；</p><p>　　查表4-6 F1=2.75；</p><p>　　查表4-7 k2=3.</p><p><b>　　代入式（4-1）中</b></p><p>　　Fo=k1k2δsA=（2.75×3×86×25434）KN</p>&

53、lt;p>　　=18045423KN</p><p><b>　　代入式（4-3）中</b></p><p>　　w=F0△h2g/nv2</p><p>　　=（18045423×1.4×10-3×2×9.8）/0.9×62N</p><p><b>　

54、　=11.68KN</b></p><p>　　按表（4-4）選用20KN錘即一頓模鍛錘。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)制坯模膛</b></p><p>　　對(duì)于形狀復(fù)雜的模鍛件，為了使坯料基本接近模鍛件的形狀，以便模鍛時(shí)金屬能合理分布，并很好地充滿模膛，必須預(yù)先在制坯模膛內(nèi)制坯。制坯模膛有以下幾種：</p>&l

55、t;p>　　1．拔長(zhǎng)模膛 減小坯料某部分的橫截面積，以增加其長(zhǎng)度。</p><p>　　2．滾擠模膛 減小坯料某部分的橫截面積，以增大另一部分的橫截面積。主要是使金屬坯料能夠按模鍛件的形狀來(lái)分布。滾擠模膛也分為開(kāi)式和閉式兩種。</p><p>　　3．彎曲模膛 使坯料彎曲。4．切斷模膛 在上模與下模的角部組成一對(duì)刃口，用來(lái)切斷金屬，可用于從坯料上切下鍛件或從鍛件上切鉗口，也可

56、用于多件鍛造后分離成單個(gè)鍛件。此外，還有成形模膛、鐓粗臺(tái)及擊扁面等制坯模膛。</p><p><b>　　4制坯工步的確定</b></p><p>　　齒輪鍛件常采用鐓粗和終鍛兩個(gè)工步</p><p>　　在鐓粗時(shí)坯料圓柱面的氧化皮可以去掉</p><p>　　將鐓粗后的圓餅立起來(lái)輕壓一下可去掉坯料端面的氧化皮</

57、p><p><b>　　確定坯料長(zhǎng)度</b></p><p>　　鍛件體積Vd=666666mm3；飛邊體積按飛邊槽容積的50%計(jì)算，圓餅類(lèi)鍛件一般用鐓粗制坯，所以毛坯尺寸應(yīng)以鐓粗變形為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　毛坯體積為：V坯=（1+k）Vd</p><p>　　則毛坯直徑為d坯=1.13</p>

58、<p>　　其中 k—寬裕系數(shù)，考慮到鍛件復(fù)雜程度影響毛邊體積，并計(jì)及火耗率，對(duì)圓形鍛件k=0.12~0.25</p><p>　　m—毛坯高度與直徑之比值，一般取m=1.8~2.2</p><p>　　該齒輪鍛件采用墩粗到坯后終鍛碾平。</p><p>　　為使終鍛時(shí)定位容易，成形良好墩粗后尺寸控制在端面直徑為66mm，</p><p

59、>　　中間直徑80mm，厚度為60mm。</p><p>　　選用圓鋼作為原材料，鍛件體積為：V鍛=666666mm2</p><p>　　計(jì)算飛邊體積：飛邊槽尺寸為b=12mm</p><p>　　b1=32mm，A飛=233mm3</p><p>　　由于鍛件采用圓鎖扣，b1要根據(jù)總體結(jié)構(gòu)加大，考慮到齒輪鍛件終鍛時(shí)定位對(duì)中不易準(zhǔn)確，

60、故計(jì)算時(shí)飛邊體積可按最后一點(diǎn)展開(kāi)長(zhǎng)度L而充滿系數(shù)n取0.5.</p><p>　　V飛=nLA飛=0.5×233×π【180+2×（12+32）】</p><p><b>　　=98037mm3</b></p><p>　　連皮體積計(jì)算：V連=π/4d2s=π/4×（45）2×7mm3</

61、p><p><b>　　=12403mm3</b></p><p>　　按照室式燃油爐加熱條件查表5-15取耗率為3%。</p><p>　　則（5-14）計(jì)算V坯</p><p>　　V坯=（V鍛+V飛+V連）（1+δ）=800419mm3</p><p>　　按（5-15）計(jì)算D0</p&g

62、t;<p>　　D0=(0.95~0.83)3=151.4mm</p><p>　　取D0=151.4則按式（5-6）計(jì)算t0</p><p>　　t0=V坯/A坯=4×800819/π×151.42=45mm</p><p>　　該齒輪的下料尺寸為：151.4×45mm</p><p><b

63、>　　鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　鍛模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)鍛件品質(zhì)，生產(chǎn)率，勞動(dòng)強(qiáng)度，鍛模和鍛錘的使用壽命等有很大的影響，鍛模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)著重考慮模膛的布排，錯(cuò)移力的平衡以及鍛模的強(qiáng)度、模塊尺寸、導(dǎo)向等等。</p><p>　　錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù):(1)型槽在模塊上的合理布排，（2）型槽之間和型槽至模塊邊緣的壁厚，（3）模塊尺寸、質(zhì)量、纖維方向要求，（4）平衡錯(cuò)移

64、力的鎖扣形式。</p><p><b>　　1、模膛布置 </b></p><p>　　對(duì)于此鍛件，鐓粗臺(tái)布置在鍛模的左前角，高度是固定的,坯料鐓粗后距各邊緣的距離不小于10mm由于是軸對(duì)稱(chēng)鍛件，故終鍛模模塊壓力中心就是鍛件幾何中心，應(yīng)與鍛模中心重合，以保證鍛件質(zhì)量，減少錯(cuò)差量。</p><p><b>　　2、鐓粗臺(tái)的設(shè)計(jì)</

65、b></p><p>　　根據(jù)鍛件的形狀，尺寸和原毛坯尺寸確定鐓粗后的毛坯直徑D，再根據(jù)D確定鐓粗臺(tái)尺寸</p><p>　　D>=(d1+d2)/2 由上計(jì)算知D=100mm</p><p>　　(1) 鐓粗臺(tái)高度h h=4V坯/π×D×D</p&

66、gt;<p><b>　　故h=35mm</b></p><p>　　(2)C、C1與C2尺寸</p><p>　　邊緣距離C:C=10-15 取C=10mm</p><p>　　至鎖扣距離C1:C1=5-10 取C1=5mm</p><p>

67、;　　右側(cè)與右邊距離C2:C2=15-20 取C2=20mm</p><p>　　(3)邊緣圓角R：R=8-10 R=8mm</p><p>　　2、錯(cuò)移力的平衡和鎖扣的設(shè)計(jì)</p><p>　　此鍛件分模面為水平分模，在鍛模模塊上設(shè)置鎖扣，使上下塊在錘擊過(guò)程中互相鎖住，從而克服或消除鍛件錯(cuò)移。</p>

68、<p>　　短軸類(lèi)鍛件多采用圓形鎖扣，以便控制鍛件錯(cuò)移力。查《鍛壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7.29得鎖扣高度H=25mm，最小寬度35mm，鎖扣側(cè)面間隙為0.3mm，鎖扣其余尺寸見(jiàn)圖4。</p><p>　　Δ=1～2，α=5°，R1=3mm，R2=5mm</p><p><b>　　3、模塊尺寸及要求</b></p><p>

69、;　　模塊尺寸除了與型槽數(shù)、型槽尺寸、排列方式和各型槽間的最小壁厚有關(guān)外，還需考慮設(shè)備的技術(shù)規(guī)格。</p><p>　?、?、承擊面，承擊面積為模塊在分模平面上的面積減去備型槽、毛邊槽、鎖扣和鉗口所占面積。承擊面積一般按經(jīng)驗(yàn)公式S=（30-40）G，計(jì)算式中S單位為cm2，G為鍛錘噸位，單位為KN。</p><p>　　可查鍛壓課本P154表4-29得最小承擊面積為300cm2</p&

70、gt;<p>　?、凇⒛１诤穸?，由模膛到模塊邊緣，以及模膛之間的壁厚都稱(chēng)為模壁厚度，模壁厚度在保證足夠強(qiáng)度的情況下應(yīng)盡可能減小。</p><p>　　根據(jù)鍛壓課本P152圖4-113可初步確定模壁厚度為50mm</p><p>　?、?、模塊寬度，為保證模鍛不與錘的導(dǎo)軌相碰，模塊最大寬度Bmax應(yīng)保證模塊邊緣與導(dǎo)軌間留有單邊距離大于20mm，模塊最小寬度也要求至少超出燕尾每邊1

71、0mm，燕尾中心線到鍛模邊緣的最小尺寸為B1≥+10（mm）</p><p>　　④、模塊高度，鍛模高度根據(jù)型槽最大深度和鍛模最小閉合高度確定。模塊最小閉合高度Hmin應(yīng)根據(jù)型槽最大深度h確定，上下模的最小閉合高度加上過(guò)度墊模的高度應(yīng)不小于鍛錘要求的最小裝模高度，通常H模=（1.35～1.45）Hmin。</p><p>　　查查《鍛件模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》P173表7.31和課本P155表4

72、-30可知Hmin=320mm。</p><p>　?、荨⒛K長(zhǎng)度，根據(jù)模膛長(zhǎng)度和模壁厚度確定。</p><p>　?、蕖⒛K質(zhì)量，為保證錘頭運(yùn)動(dòng)性能，上模塊最大質(zhì)量不得超過(guò)鍛錘噸位的35%。</p><p>　?、?、鍛模檢驗(yàn)角，是鍛模上兩個(gè)加工側(cè)面所構(gòu)成的90°角，這兩個(gè)側(cè)面帶一般刨進(jìn)深度5mm，高度50—100mm。</p><p&

73、gt;　　由以上要求及已知條件，模塊尺寸確定的原則是根據(jù)鍛模中模膛的數(shù)量和尺寸進(jìn)行布排，得出做必需的模塊最小輪廓尺寸，然后選取標(biāo)準(zhǔn)中相近的較大值</p><p>　　鍛模中心與模塊中心的偏移量s<1.4</p><p>　　鍛模允許的最小承擊面為分模面減去模膛和飛邊槽的面積</p><p>　　承擊面F約410cm^2大與1t錘允許的最小承擊面300 cm2確

74、定模塊寬度250mm</p><p><b>　　高度300mm</b></p><p><b>　　長(zhǎng)度325mm</b></p><p><b>　　5、模塊材料</b></p><p>　　上模 5CrNiMo 下模 5CrNiM

75、o</p><p><b>　　6、燕尾槽尺寸</b></p><p><b>　　寬度b=250mm</b></p><p>　　高度h=50.5mm</p><p><b>　　模鍛工藝流程：</b></p><p>　　1、下料：3200KN型剪機(jī)

76、熱剪切下料；</p><p>　　2、加熱：連續(xù)式煤爐1250—1300℃；</p><p>　　3、模鍛：1t模鍛錘，鐓粗→模鍛→切斷；</p><p>　　4、熱切邊：P=MG=(800—1000KN/t)G=1000KN切邊壓力機(jī)；</p><p>　　5、磨毛刺：砂輪機(jī)；</p><p>　　6、熱處理：正火達(dá)

77、HRC32-36；</p><p>　　7、酸洗：酸洗槽，去除氧化皮。</p><p>　　8、冷精壓：10000KN精壓機(jī)；</p><p>　　9、表面清理：拋丸；</p><p>　　10、鍛件品質(zhì)檢驗(yàn)。</p><p><b>　　修整工序</b></p><p>

78、　　坯料在鍛模內(nèi)制成模鍛件后，還須經(jīng)過(guò)一系列修整工序，以保證和提高鍛件質(zhì)量。修整工序包括以下內(nèi)容。 </p><p>　?。?）切邊與沖孔 模鍛件一般都帶有飛邊及連皮，須在壓力機(jī)上進(jìn)行切除。</p><p>　　切邊模如，由活動(dòng)凸模和固定凹模組成。凹模的通孔形狀與鍛件在分模面上的輪廓一致，凸模工作面的形狀與鍛件上部外形相符。</p><p>　　沖孔模，凹模作為鍛

79、件的支座，沖孔連皮從凹?？字新湎隆?lt;/p><p>　?。?）校正 在切邊及其它工序中都可能引起鍛件的變形，許多鍛件，特別是形狀復(fù)雜的鍛件在切邊沖孔后還應(yīng)該進(jìn)行校正。校正可在終鍛模膛或?qū)ｉT(mén)的校正模內(nèi)進(jìn)行。</p><p>　　（3）熱處理 目的是消除模鍛件的過(guò)熱組織或加工硬化組織，以達(dá)到所需的力學(xué)性能。常用的熱處理方式為正火或退火。</p><p>　?。?）清

80、理 為了提高模鍛件的表面質(zhì)量，改善模鍛件的切削加工性能，模鍛件需要進(jìn)行表面清理，去除在生產(chǎn)中產(chǎn)生的氧化皮、所沾油污及其它表面缺陷等。</p><p>　　（5）精壓 對(duì)于要求尺寸精度高和表面粗糙度小的模鍛件，還應(yīng)在壓力機(jī)上進(jìn)行精壓。精壓分為平面精壓和體積精壓兩種。</p><p>　　平面精壓，用來(lái)獲得模鍛件某些平行平面間的精確尺寸。體積精壓，主要用來(lái)提高鍛件所有尺寸的精度、減小模鍛件

81、的質(zhì)量差別。精壓模鍛件的尺寸精度偏差可達(dá)±(0.1～0.25)mm，表面粗糙度Rα可達(dá)0.8～0.4μm 。 </p><p>　　鍛模使用時(shí)必須注意的問(wèn)題：</p><p>　　1、使用中技術(shù)檢查，模具在使用前需檢查其制造質(zhì)量；</p><p>　　2、模具的安裝，必須裝正裝緊，并注意符合其他所有要求；</p><p>　　3、模

82、具的預(yù)熱，為保證模具的正常使用，延長(zhǎng)模具壽命，鍛打前模具必須預(yù)熱，模具預(yù)熱有助于坯料保溫；</p><p>　　4、終鍛溫度，坯料的終鍛溫度不得低于鍛造工藝的要求；</p><p>　　5、模具的冷卻，在鍛打過(guò)程中，模具溫度很快升高，為防止模具過(guò)熱產(chǎn)生退火，模具溫度不允許超過(guò)400℃，為此，在鍛打過(guò)程中必須進(jìn)行冷卻，冷卻方法可采用外冷法和內(nèi)冷法。</p><p>　

83、　6、潤(rùn)滑，及時(shí)的潤(rùn)滑鍛模以減少摩擦力，有些潤(rùn)滑劑也兼起冷卻鍛模的作用。</p><p>　　7、清除氧化皮，氧化皮對(duì)鍛件質(zhì)量和模具壽命影響很大，要及時(shí)清除氧化皮。</p><p><b>　　小結(jié)：</b></p><p>　　通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)我有加深了對(duì)鍛造和鍛造工藝的理解。鍛造工藝不僅能合理利用金屬的塑性，省時(shí)節(jié)能地獲得產(chǎn)品的形狀，而且還

84、能改變金屬的內(nèi)部組織，提高原始金屬本身的承載能力，進(jìn)而收到節(jié)材的效果。</p><p>　　模鍛工藝是在自由鍛工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)工藝。它是將金屬加熱，使其具有較高的塑性，然后置于鍛模模膛中，有鍛造設(shè)備施加壓力，是金屬發(fā)生塑性變形并充填模膛，得到所需形狀并符合技術(shù)要求的模鍛件。</p><p>　　通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，我又系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了鍛壓的工藝及模具設(shè)計(jì)的知識(shí)，同時(shí)，進(jìn)一步了解了鍛壓

85、方面其他的很多知識(shí)。為我在以后的工作中打下了較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)于一般的鍛壓模具，自己基本可以獨(dú)立完成整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)！每次完成任務(wù)后都會(huì)有一點(diǎn)相同的感受，就是在學(xué)習(xí)和工作中，一定要勤奮努力，一絲不茍，用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待所以的一切任務(wù)！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1].范建蓓編著的《壓鑄模與鍛?！?機(jī)械工業(yè)出版社.</p&g

86、t;<p>　　[2].郝濱海編著《鍛造模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社；</p><p>　　[3].《鍛造工藝與模具設(shè)計(jì)》課本；</p><p>　　[4].胡亞明，華林主編《鍛造工藝過(guò)程及模具設(shè)計(jì)》，北京大學(xué)出版社；</p><p>　　[5].王德?lián)碇骶帯逗?jiǎn)明鍛工手冊(cè)》第2版，機(jī)械工業(yè)出版社。</p><p>　　[6