齒輪的鍛模設計說明書[帶圖紙]

1、<p>　　陜西航空職業(yè)技術學院</p><p><b>　　設</b></p><p><b>　　計</b></p><p><b>　　說</b></p><p><b>　　明</b></p><p><b&

2、gt;　　書</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鋼的材質系數(shù)為M1。9</p><p>　　4 計算加工余量及公差。9</p><p><b>　　5 技術條件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>　　設計沖孔連皮10</b></p><p><b>　　校核12</b></p><p><b>　　設計終鍛模膛13</b></p><p>　　1.繪制齒輪熱鍛件圖

5、14</p><p>　　2. 計算設計飛邊槽的尺寸15</p><p>　　3.鉗口的確定16</p><p>　　確定終鍛模設備噸位18</p><p>　　1.熱模鍛曲柄壓力機的確定18</p><p>　　2. 公稱噸位的確定18</p><p>　　3. 壓力噸位的計算

6、19</p><p>　　4.鍛錘噸位的確定19</p><p><b>　　設計制坯模膛21</b></p><p><b>　　確定坯料長度22</b></p><p>　　鍛模結構設計：24</p><p><b>　　1、模膛布置24</

7、b></p><p>　　2、錯移力的平衡和鎖扣的設計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>　　鍛模使用時必須注意的問題：29</p><p&g

8、t;<b>　　小結：30</b></p><p><b>　　參考文獻：31</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　在現(xiàn)代機械制造業(yè)中，模具工業(yè)已成為國民經濟中一個非常重要的行業(yè)。許多新產品開發(fā)和生產在很大程度上依賴于模具的設計與制造技術，。模具設計與制造能力的強

9、弱與水平的高低，已成為衡量一個國家機械知道水平的重要標志之一，它關系著產品質量和經濟效益的提高，直接影響了國民經濟中許多行業(yè)的發(fā)展。</p><p>　　鍛造工藝不僅能合理利用金屬的塑性，省時節(jié)能地獲得產品的形狀，而且還能改變金屬的內部組織，提高原始金屬本身的承載能力，進而收到節(jié)材的效果。</p><p>　　模鍛工藝是在自由鍛工藝基礎上發(fā)展起來的一種先進工藝。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要求的模鍛件。</p><p>　　在經濟發(fā)達國家中，模鍛件平均占鍛件總質量的百分之七十以上，因此，模具在生產中所占比重，在某種意義上代表了這個國家經濟發(fā)展水平，是工業(yè)發(fā)達程度的標志之一。</p><p><b>　　制件的工藝性分析</b></p>&l

11、t;p><b>　?。ㄖ萍D）</b></p><p>　　由圖可知，該零件為錘商模鍛件，普通級精度，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零件，錘鍛時打擊力方向上坯料軸線方向一致，金屬沿長寬高方向同時流動。對于體積小，形狀簡單的圓盤類零件，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直徑為50的通孔。而模鍛不能鍛出通孔，只能鍛出不通孔。對于內孔大于等于25mm的鍛件模鍛時不能直接鍛出通孔，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，和要求過大的打擊力。從而導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材料。</p><p><b>　　制件的技術要求</b>

13、;</p><p>　　未注外圓角半徑r=3未注內圓角半徑R=5</p><p>　　未注外模鍛斜度α=5°未注內模鍛斜度β=7°</p><p>　　允許殘留飛邊公差為1.0</p><p><b>　　允許錯公差為1.0</b></p><p>　　根據零件圖制定鍛件圖：&

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。分模面的選擇應按以下原則進行。</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>　　（2）按選定的分模面制成鍛模后，應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中容易發(fā)現(xiàn)錯?，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>　　（3）最好使分模面為一個平面，并使上下鍛模的模膛深度基本一致，差別不宜過大，以便于均勻充型。</p><p>　?。?）選定的分模面應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表2-6。模鍛件內、外表面的加工余量見表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、外表面的加工余量Z1（單面）（mm） </p><p>　　1）估算鍛件質量mf。預

18、選加工余量為2.5mm，計算鍛件體積。將鍛件分解為簡單的幾何體相加減，取鍛模斜度中間值（預設內模鍛斜度為α=5°，內模鍛斜度β=7°），圓角半徑忽略不計。這樣，將齒輪鍛件分解為各個圓柱體相加減。</p><p>　　實心體：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>　　鍛件質量 mf=Vf×密度=697024×7.8×103×10-9kg</p&

20、gt;<p><b>　　=5.600kg</b></p><p>　　2）計算形狀復雜系數(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。</p><p>　　3 20CrMnTi鋼的材質系數(shù)為M1。</p><p>　　4 計算加工余量及公差。</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。錯差公差為1.0mm。</p><p><b>

24、　　5 技術條件</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《鍛件模具簡明設計手冊》表5.18知允許的錯差量≤1.6mm；</p><p>　　查《鍛件模具簡明設計手冊》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，稱為模鍛斜度，一般為5°～1

26、5°之間。取外模鍛斜度α=7°度，內模鍛斜度為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內圓角半徑R=5mm。</p><p><b>

27、;　　設計沖孔連皮</b></p><p>　　由于錘上模鍛時不能靠上、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，孔內留有金屬薄層，稱為沖孔連皮（圖2-24），鍛后利用壓力機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，可按下式計算：</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——鍛件內孔直徑，單位為mm；</p>&l

29、t;p>　　h——鍛件內孔深度，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，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，故無加工余量。圖中內孔中部的兩條直線為沖孔連皮切掉后的痕跡。連皮圓角半徑應大于內圓角半徑，所以取R=14mm</p><p><b>　　校核</b></p&

31、gt;<p>　　實心體：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級則鍛件圖留取的機械加工余量是合理的</p><p><b>　　設計終鍛模膛</b></p><p>　　終鍛型槽是各種型槽中最重要的型槽，用來完成鍛件最終成形，終鍛件型槽按熱鍛件圖制造和檢驗。所以終鍛模膛設計的主要內容是繪制熱鍛件圖，供制造模膛用，熱鍛件圖以冷鍛

34、件圖為依據，熱鍛件圖的尺寸標注，高度方向尺寸以分模面為基準，以便于鍛模機械加工和準備檢驗樣板。其次考慮到金屬冷縮現(xiàn)象，熱鍛件圖上所有的尺寸應計入收縮率，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>　　則可計算出熱鍛件圖各尺寸，模鍛斜度和內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雜，所以并不需要設置預鍛模膛。<

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. 計算設計飛邊槽的尺寸</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>　?、坼懺鞎r飛邊起緩沖作用，減弱上下模的打擊，防止模具的壓塌與開裂。</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）鉗口設計</b></p><p>　　鉗口終鍛和預鍛模膛前方，由夾鉗口與鉗口頸部兩部分組成，夾鉗口尺寸主要依據夾鉗尺寸和料頭直徑而定，應保證夾料鉗子能自由操作。</p><p>　　通常在模

42、膛前端設計有鉗口，鉗口與模膛相通的溝槽稱為澆口，鉗口主要用來容納夾持坯料的夾鉗和便于鍛件從模膛中取出，經研究故選用鉗口。</p><p>　　其優(yōu)點是制造方便，鉗口尺寸根據鉗夾進行選用。見表5-11.</p><p>　　d<18mm；B=50mm；n=20mm；R0=10mm；</p><p>　　澆口尺寸根據鍛件重量G選定。</p><

43、p><b>　　見表5-12</b></p><p><b>　　G=4.256kg</b></p><p>　　得：b=8mm；a=2.5mm</p><p><b>　?。?）鎖扣設計</b></p><p>　　鎖扣有平衡錯移力的作用，起導向作用，便于上下模塊的調整

44、，提高生成效率</p><p>　　鍛件為圓餅形，所以采用圓形鎖扣，以便控制錯移力</p><p>　　鎖扣中間為凸出部分設計在上模，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>　　確定終鍛模設備噸位</b></p><p>　　熱模鍛曲柄壓力機的確定</p><p>　　所需段壓力Fo=k1k2δsA</p><p>　　式中k1—應變速度系數(shù)。見表4-6；</p><p>　　k2—變形方式和摩擦條件影響系數(shù)見表4-7</p>

46、<p>　　δs—終端溫度下坯料真實屈服強度（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，液壓機，螺旋壓力機公稱噸位F比所需的段壓力Fo大。</p><p>　　3. 壓力噸位的計算</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>　　壓力機公稱噸位F=1

49、.2 Fo=42522KN</p><p>　　查表4-5 選用40000KN熱模鍛曲柄壓力機。</p><p><b>　　鍛錘噸位的確定</b></p><p>　　確定設備噸位可按經驗公式G=（1-0.005Dd）（1.1+2/Dd）2*（0.75+0.001Dd2）Dd*σ也可按以下計算</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.根據根據能量守恒定律得：</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）計算</

51、p><p>　　△H—鍛錘壓下量（m），在終鍛時為（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>　　設計制坯模膛</b></p><p>　　對于形狀復雜的模鍛件，為了使坯料基本接近模鍛件的形狀，以便模鍛時金屬能合理分布，并很好地充滿模膛，必須預先在制坯模膛內制坯。制坯模膛有以下幾種：</p>&l

55、t;p>　　1．拔長模膛 減小坯料某部分的橫截面積，以增加其長度。</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分布。滾擠模膛也分為開式和閉式兩種。</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刃口，用來切斷金屬，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鍛件。此外，還有成形模膛、鐓粗臺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工步</p><p>　　在鐓粗時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輕壓一下可去掉坯料端面的氧化皮</

57、p><p><b>　　確定坯料長度</b></p><p>　　鍛件體積Vd=666666mm3；飛邊體積按飛邊槽容積的50%計算，圓餅類鍛件一般用鐓粗制坯，所以毛坯尺寸應以鐓粗變形為依據進行計算。</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)，考慮到鍛件復雜程度影響毛邊體積，并計及火耗率，對圓形鍛件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要根據總體結構加大，考慮到齒輪鍛件終鍛時定位對中不易準確，

60、故計算時飛邊體積可按最后一點展開長度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）計算V坯</p><p>　　V坯=（V鍛+V飛+V連）（1+δ）=800419mm3</p><p>　　按（5-15）計算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、>　　鍛模結構設計：</b></p><p>　　鍛模的結構設計對鍛件品質，生產率，勞動強度，鍛模和鍛錘的使用壽命等有很大的影響，鍛模的結構設計應著重考慮模膛的布排，錯移力的平衡以及鍛模的強度、模塊尺寸、導向等等。</p><p>　　錘鍛模結構設計任務:(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、質量、纖維方向要求，（4）平衡錯移

64、力的鎖扣形式。</p><p><b>　　1、模膛布置 </b></p><p>　　對于此鍛件，鐓粗臺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由于是軸對稱鍛件，故終鍛模模塊壓力中心就是鍛件幾何中心，應與鍛模中心重合，以保證鍛件質量，減少錯差量。</p><p><b>　　2、鐓粗臺的設計</

65、b></p><p>　　根據鍛件的形狀，尺寸和原毛坯尺寸確定鐓粗后的毛坯直徑D，再根據D確定鐓粗臺尺寸</p><p>　　D>=(d1+d2)/2 由上計算知D=100mm</p><p>　　(1) 鐓粗臺高度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、錯移力的平衡和鎖扣的設計</p><p>　　此鍛件分模面為水平分模，在鍛模模塊上設置鎖扣，使上下塊在錘擊過程中互相鎖住，從而克服或消除鍛件錯移。</p>

68、<p>　　短軸類鍛件多采用圓形鎖扣，以便控制鍛件錯移力。查《鍛壓模具簡明設計手冊》表7.29得鎖扣高度H=25mm，最小寬度35mm，鎖扣側面間隙為0.3mm，鎖扣其余尺寸見圖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外，還需考慮設備的技術規(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。承擊面積一般按經驗公式S=（30-40）G，計算式中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>　　②、模壁厚度，由模膛到模塊邊緣，以及模膛之間的壁厚都稱為模壁厚度，模壁厚度在保證足夠強度的情況下應盡可能減小。</p><p>　　根據鍛壓課本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軌相碰，模塊最大寬度Bmax應保證模塊邊緣與導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>　?、?、模塊高度，鍛模高度根據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應根據型槽最大深度h確定，上下模的最小閉合高度加上過度墊模的高度應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《鍛件模具簡明設計手冊》P173表7.31和課本P155表4

72、-30可知Hmin=320mm。</p><p>　?、荨⒛K長度，根據模膛長度和模壁厚度確定。</p><p>　?、?、模塊質量，為保證錘頭運動性能，上模塊最大質量不得超過鍛錘噸位的35%。</p><p>　　⑦、鍛模檢驗角，是鍛模上兩個加工側面所構成的90°角，這兩個側面帶一般刨進深度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鍛模中模膛的數(shù)量和尺寸進行布排，得出做必需的模塊最小輪廓尺寸，然后選取標準中相近的較大值</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

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；</p><p>　　5、磨毛刺：砂輪機；</p><p>　　6、熱處理：正火達

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；</p><p>　　9、表面清理：拋丸；</p><p>　　10、鍛件品質檢驗。</p><p><b>　　修整工序</b></p><p>

78、　　坯料在鍛模內制成模鍛件后，還須經過一系列修整工序，以保證和提高鍛件質量。修整工序包括以下內容。 </p><p>　　（1）切邊與沖孔 模鍛件一般都帶有飛邊及連皮，須在壓力機上進行切除。</p><p>　　切邊模如，由活動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，特別是形狀復雜的鍛件在切邊沖孔后還應該進行校正。校正可在終鍛模膛或專門的校正模內進行。</p><p>　?。?）熱處理 目的是消除模鍛件的過熱組織或加工硬化組織，以達到所需的力學性能。常用的熱處理方式為正火或退火。</p><p>　　（4）清

80、理 為了提高模鍛件的表面質量，改善模鍛件的切削加工性能，模鍛件需要進行表面清理，去除在生產中產生的氧化皮、所沾油污及其它表面缺陷等。</p><p>　?。?）精壓 對于要求尺寸精度高和表面粗糙度小的模鍛件，還應在壓力機上進行精壓。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，主要用來提高鍛件所有尺寸的精度、減小模鍛件

81、的質量差別。精壓模鍛件的尺寸精度偏差可達±(0.1～0.25)mm，表面粗糙度Rα可達0.8～0.4μm 。 </p><p>　　鍛模使用時必須注意的問題：</p><p>　　1、使用中技術檢查，模具在使用前需檢查其制造質量；</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、具的預熱，為保證模具的正常使用，延長模具壽命，鍛打前模具必須預熱，模具預熱有助于坯料保溫；</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，在鍛打過程中，模具溫度很快升高，為防止模具過熱產生退火，模具溫度不允許超過400℃，為此，在鍛打過程中必須進行冷卻，冷卻方法可采用外冷法和內冷法。</p><p>　

83、　6、潤滑，及時的潤滑鍛模以減少摩擦力，有些潤滑劑也兼起冷卻鍛模的作用。</p><p>　　7、清除氧化皮，氧化皮對鍛件質量和模具壽命影響很大，要及時清除氧化皮。</p><p><b>　　小結：</b></p><p>　　通過此次課程設計我有加深了對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，省時節(jié)能地獲得產品的形狀，而且還

84、能改變金屬的內部組織，提高原始金屬本身的承載能力，進而收到節(jié)材的效果。</p><p>　　模鍛工藝是在自由鍛工藝基礎上發(fā)展起來的一種先進工藝。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要求的模鍛件。</p><p>　　通過此次課程設計，我又系統(tǒng)的復習了鍛壓的工藝及模具設計的知識，同時，進一步了解了鍛壓

85、方面其他的很多知識。為我在以后的工作中打下了較堅實的基礎，對于一般的鍛壓模具，自己基本可以獨立完成整個設計任務！每次完成任務后都會有一點相同的感受，就是在學習和工作中，一定要勤奮努力，一絲不茍，用科學嚴謹?shù)膽B(tài)度對待所以的一切任務！</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1].范建蓓編著的《壓鑄模與鍛模》,機械工業(yè)出版社.</p&g

86、t;<p>　　[2].郝濱海編著《鍛造模具簡明設計手冊》，化學工業(yè)出版社；</p><p>　　[3].《鍛造工藝與模具設計》課本；</p><p>　　[4].胡亞明，華林主編《鍛造工藝過程及模具設計》，北京大學出版社；</p><p>　　[5].王德?lián)碇骶帯逗喢麇懝な謨浴返?版，機械工業(yè)出版社。</p><p>　　[6