轉(zhuǎn)向搖臂軸的鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)

1、河北工程大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 轉(zhuǎn)向搖臂軸的鍛造工藝及模具設(shè)計(jì) U錄 1. 鍛件圖的設(shè)計(jì) 2. 確定鍛錘噸位 3. 確定毛邊槽形式和尺寸 4. 繪制計(jì)算毛坯圖 5. 制坯工步選擇 6. 確定坯料尺寸 7. 制坯型槽尺寸 8. 鍛模型槽設(shè)計(jì) 9. 鍛前加熱、鍛后冷卻及熱處理要求 1 0、參考文獻(xiàn) 第一章綜述 鍛造的根本目的是活的所欲形狀和尺寸的鍛件，同時(shí)其性能和組織要符合一 定的技術(shù)要求。它是在一定的溫度條件下，用工具或模具對(duì)坯料施加外力,是金屬 發(fā)生塑性流動(dòng)，從而使坯料發(fā)生提及的轉(zhuǎn)移和形狀的變化，獲得所需要的鍛件。 鍛件可分為自由鍛，模鍛和特殊成型方法三大類：自山鍛是在鍛錘或壓 力機(jī)上使用簡(jiǎn)單或

2、通用的模具是坯料變形獲得所需形狀和性能的鍛件。它適用于 單件或小批量生產(chǎn)。模鍛事在鍛錘壓力機(jī)上使用專門(mén)的模具是坯料在模膛中成型 獲得所需形狀和尺寸的鍛件。它適用于成批或大批量生產(chǎn)，按照變形情況的不同, 有區(qū)分為開(kāi)式模鍛，閉式模鍛,擠圧和體積精壓等，特殊成形的方法通常用專用設(shè) 備,使用專門(mén)的工具或模具使坯料成形，獲得所需的形狀和尺寸的鍛件，它適用于 產(chǎn)品的專業(yè)化生產(chǎn)。U前,生產(chǎn)中采用的特殊成型方法有電墩，輕軋，旋轉(zhuǎn)鍛造，擺 動(dòng)碾壓，多向模鍛和超塑性鍛造等。 平鍛機(jī)屬于曲柄壓力機(jī)類設(shè)備，所以它具有熱模鍛壓力機(jī)模鍛的一切特點(diǎn), 如行程固定，滑塊工作速度與位移保持嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系,鍛件高度方向尺寸穩(wěn)

3、定性好;震動(dòng)小，不需要龐大的設(shè)備基礎(chǔ)；可用組合式、鑲塊式鍛模。 平鍛機(jī)上模鍛的工藝特點(diǎn) 1、平鍛機(jī)上模鍛的優(yōu)缺點(diǎn) 模鍛錘的錘頭、熱模鍛壓力機(jī)的滑塊都是上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，但它們的裝?？?間高度有限，因此，不能鍛造很長(zhǎng)的鍛件。如果長(zhǎng)鍛件僅局部傲粗，而其較長(zhǎng)的 桿部不須變形，則可將棒料水平放置在平鍛機(jī)上，以局部變形的方式鍛出粗大部 分。 平鍛機(jī)有兩個(gè)工作部分，即主滑塊和夾緊滑塊。其中，主滑塊作水平運(yùn)動(dòng)，而 夾緊滑塊的運(yùn)動(dòng)方向隨平鍛機(jī)種類而變。垂直分模平鍛機(jī)的夾緊滑塊作水平運(yùn)動(dòng), 水平分模平鍛機(jī)的夾緊滑塊作上、下運(yùn)動(dòng)。 裝于平鍛機(jī)主滑塊上的模具稱為凸模（或沖頭），裝于夾緊滑塊上的模具稱為 活動(dòng)凹模，另

4、一半凹模固定在機(jī)身上，因此稱為固定凹模。所以，平鍛模有兩個(gè)分模 面，一個(gè)在沖頭和凹模之間，另一個(gè)在兩塊凹模之間。 平鍛工藝的實(shí)質(zhì)就是用可分的凹模將坯料的一部分夾緊，而用沖頭將坯料的 另一部分徹粗、成形和沖孔，最后鍛出鍛件。 在平鍛機(jī)上不僅能鍛出局部粗大的長(zhǎng)桿件，而且可以鍛出帶盲孔的短軸類鍛 件，還可以對(duì)坯料進(jìn)行卡細(xì)、切斷、彎曲與壓扁等工序，同時(shí)還能用管坯模鍛。 因此，在平鍛機(jī)上可以模鍛形狀復(fù)雜的鍛件。 （1）平鍛機(jī)上模鍛的優(yōu)點(diǎn) 在平鍛機(jī)上模鍛與其它設(shè)備上模鍛相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）能鍛造熱模鍛壓力機(jī)和模鍛錘所不能鍛造的具有通孔或長(zhǎng)桿類鍛件。 2）因?yàn)榇蟛糠植捎瞄]式模鍛沒(méi)有飛邊，在凹模中成形的鍛

5、件外壁不需要模鍛 斜度，并能直接鍛出通孔,因此能節(jié)約大量金屬，如圖11所示。 （a）錘模鍛件 （b）平鍛件 平鍛機(jī)模鍛時(shí)節(jié)約金屬的實(shí)例 3）對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、重量不大的鍛件，可用長(zhǎng)棒料進(jìn)行多件模鍛,可以節(jié)省下料 工時(shí)和減輕勞動(dòng)量。 4）平鍛機(jī)結(jié)構(gòu)剛性好，工作時(shí)振動(dòng)小，滑塊行程準(zhǔn)確，行程不變，鍛件精度高。 5 ）便于采用電感應(yīng)加熱和機(jī)械傳送裝置，使坯料自動(dòng)地在模槽內(nèi)移動(dòng)，容易 實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化操作，改善勞動(dòng)條件。 6）平鍛時(shí)沖擊力小，設(shè)備基礎(chǔ)小，廠房造價(jià)低同時(shí)平鍛時(shí)振動(dòng)和噪音小，勞 動(dòng)條件較好。 7）易于和模鍛錘、熱模鍛壓力機(jī)進(jìn)行聯(lián)合模鍛。 （2）平鍛機(jī)上模鍛的缺點(diǎn) 平鍛機(jī)上模鍛存在以下缺點(diǎn)： 1

6、）平鍛機(jī)造價(jià)高，設(shè)備投資較高。 2）平鍛時(shí)氧化皮不易清除，平鍛前需清除氧化皮或采用少無(wú)氧化加熱。 3）要求棒料尺寸精確，否則將產(chǎn)生難以清除的毛刺或不能夾緊棒料。 4 ）對(duì)非回轉(zhuǎn)體、中心不對(duì)稱鍛件，較難鍛造，適應(yīng)性較差。 5）鍛造同類大小的零件，平鍛機(jī)生產(chǎn)效率比模鍛錘要低。 6）平鍛孔類鍛件時(shí),剩余料頭較多，應(yīng)該考慮充分利用，否則會(huì)使材料消耗大。 2、垂直分模和水平分模平鍛工藝的比較 在水平分模平鍛機(jī)上，兩塊凹模的分模面是水平的。山于水平分模平鍛機(jī)在 設(shè)備結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，反映在模鍛工藝和操作上有如下特點(diǎn)： （1 ）垂直分模平鍛機(jī)的夾緊力大約是主滑塊徹鍛力的2 53 0%,而水平 分模平鍛機(jī)的夾緊力

7、是徹鍛力的1. 01.3倍。由于夾緊力大，可以提高鍛件 精度，可利用夾緊滑塊作為模鍛變形機(jī)構(gòu)，擴(kuò)大了應(yīng)用范圉。 （2）機(jī)床剛度大，有些水平分模平鍛機(jī)采用了夾緊連桿，夾緊時(shí)機(jī)身封閉，對(duì) 提高鍛件精度有利。 （3）設(shè)有凹模夾緊度的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)整迅速方便。 （4）模鍛時(shí)胚料沿水平方向傳送,較易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 （5 ）不易清除落在凹模上的氧化皮，因此坯料加熱質(zhì)量要高。 （6 ）安裝和調(diào)整模具不如在垂直分模平鍛機(jī)上方便。 轉(zhuǎn)向搖臂軸模鍛 設(shè)計(jì)方案及參數(shù)：大批量生產(chǎn) 其他參數(shù)見(jiàn)下圖 第二章模鍛件圖設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向搖臂軸是復(fù)合類件，對(duì)零件的整體形狀尺寸，表面粗糙度進(jìn)行 分析，此零件的材料為45鋼，材料性能穩(wěn)

8、定。 鍛件的外形是鍛件分類的依據(jù)。因?yàn)橥庑沃苯記Q定了模鍛工藝的特點(diǎn)，為了 便于平鍛工藝和模具設(shè)計(jì)，將鍛件分成四類，見(jiàn)表。 孔類鍛件 管類鍛件 聯(lián)合鍛逍鍛 件 錘上模鍛制坯+平鍛機(jī)上模鍛成形的鍛件 平鍛機(jī)上制坯+錘上模鍛成形的鍛件 翌 O 翌 平鍛機(jī)上制坯+擴(kuò)孔機(jī)上成形的鍛件 該零件在平鍛機(jī)上模鍛，該模鍛件屬于頂傲類鍛件具有透孔的鍛件,屬于表4 -2中第三類第1組，具有粗大部分的桿形鍛件。粗大部分可以位于桿的端部或 中間，其截面可為圓形或非圓形，對(duì)稱或非對(duì)稱。鍛件桿部不變形，保留著原坯 料截面形狀與尺寸，故主要以局部徹粗方法使鍛件成型。 其在平鍛機(jī)上的基本工步為：積聚徹頭壓扁彎曲終 鍛切邊 2.

9、1 繪制鍛件圖的過(guò)程 鍛件圖設(shè)計(jì)： 平鍛工藝和錘上模鍛一樣，鍛件圖設(shè)計(jì)是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。但山于平鍛機(jī)結(jié)構(gòu) 上的特點(diǎn)，平鍛件設(shè)計(jì)主要解決分模面位置、余量公差模鍛斜度、圓角半徑等四 個(gè)問(wèn)題。 2. 11確定分模位置 確定分模面位置最基本的原則是保證鍛件形狀盡可能與零件形 狀相同。使鍛件容易從鍛模型槽中取出，因此鍛件的側(cè)表面不得有內(nèi) 凹的形狀，并且使模膛的寬度大而深度小。鍛件分模位置應(yīng)選在具有 最大水平投影尺寸的位置上。應(yīng)使飛邊能切除干凈，不至產(chǎn)生飛刺。 對(duì)金屬流線有要求的鍛件，應(yīng)保證鍛件有最好的纖維分布。 根據(jù)零件形狀，該鍛件其的凹模兩半凹模間的分模面確定在該鍛件縱軸剖面 ；該鍛件采用開(kāi)式模鍛。

10、 2.1.2 確定公差和加工余量 查得4 5鋼的密度為：045 =7.85g/c,。 估算鍛件的體積為4 45 86cm 3 ,則鍛件質(zhì)量約為 ? = Qu = 785x44586a35kg。零件材料為45鋼，即材質(zhì)系數(shù)為 Mr 根據(jù)零件外形尺寸和設(shè)備噸位按下表選取。使用此表時(shí)，應(yīng)根據(jù)下列情況作 適當(dāng)修正。 （1）零件加工表面粗糙度參數(shù)Ra 12.5妙? 時(shí)，可減少余量0.5mmo （2）對(duì)局部傲粗類鍛件，桿部采用粗（精）磨加工時(shí)，僅須留磨加工量0.5 0 .75mm,這時(shí)可選用冷拔鋼，且桿部臺(tái)肩應(yīng)增加余塊。 表1 1 一2 鍛件余量和公差（mm） 25 a) ( 設(shè)備規(guī) 格（K N） 3 1

11、50 尺寸 余量 正偏差 公差 (c) 4500-6300 8 0 001250 0 160 0 0-2 0000 DHD 1. 5 2.0 1. 0 1 .5 125 1 75 1752 5 1.5-2.25 2. 0 3.0 1.7 52 7 5 2253 5 20 3 1.0-1. 5 1- 0 1.7 5 1.0-2.0 1.0- 2.0 1525 1.525 1 .5 3.0 (b) 負(fù) 偏 差 0.5 1.0 0 .5 1. 0 0 .5 1. 0 0 .5 1 .5 1.0-1.5 1.0 1 .5 1.0-1. 5 1.0-1 .5 注：1、表中所列值為單邊余量； 2.孔和凹擋

12、的尺寸,其公差取偏差相反的符號(hào)。 2. 1.3模鍛斜度 為了保證沖頭在機(jī)器回程時(shí)，鍛件內(nèi)孔不被沖頭“拉毛”，內(nèi)孔中應(yīng)有模鍛 山表計(jì)算該鍛件的模鍛斜度： H/d=160/42 = 3.8 所以其ci/B選擇307 -1 / 307 ； 取常用模鍛斜度為1 。 2.1.4圓角半徑 在凹模中成形的部分: 外圓角半徑 n= ( 5 i+ 5 2) /2+o (mm ) =7mm 內(nèi)圓角半徑 Ri=O. 2 + 0 1 (mm ) =0. 2 x58+0. 1 =11. 7 mm 在沖頭中成形的部分： 外圓角半徑 r 2= 0 . 1H+1. 0(mm) =0. 1x27. 5+1. 0 =3.75mm

13、 內(nèi)圓角半徑 R2=0. 2H+ 1 0 (mm) =0 . 2 x 2 7. 5+ 1 . 0 =6. 5mm 第三章平鍛機(jī)噸位 （1）首先計(jì)算鍛件終鍛時(shí)的鍛造壓力。查圖表3 圖表3奧穆科平鍛機(jī)徹鍛力圖表 第二神斛 用干簡(jiǎn)單報(bào) 用干復(fù)繃件 ms 髀的齒佛 瞪零件 制動(dòng)玻 酸（法蘭）9 該略訃算公式 P=57. 5 KF =9 50 0 KN F包括毛邊在內(nèi)的鍛件最大投影面積（cm 2）； K-鋼種系數(shù)，對(duì)于中碳鋼和低合金鋼，去K=l；對(duì)于高碳鋼及中碳合金鋼，取 K二1.15；對(duì)高合金鋼，取K=l. 3。 凹模體的寬度B=1 0 60mm 查閱參考資料選用12 5 00KN水平分模平鍛機(jī)。 第

14、四章確定毛邊槽形式和尺寸 選用圖1毛邊槽形式I,其尺寸按表確定；選定毛邊槽尺寸為 F=ic 加。 h號(hào)二 1 6 mm,力二4mnb b =8mm/j. =25 m m , j=2mm 圖1毛邊槽形式 3、制坯工步選擇及計(jì)算 平鍛機(jī)上的基本工步為:積聚 傲頭 壓扁 彎曲 終鍛 切邊。 下圖為工部圖 /?10 28 1用A H 16 L 9攻 4 1 1 U 實(shí) 計(jì)算工步 徹粗長(zhǎng)度的熱尺寸 1=1. o 151B=1.01 5x 1 8 0 = 1 82 .7mm 鍛鍛熱體積 V 鍛=1. 0 1 53x 2 42210mm3 = 2 53 2 7 4 mm3 根據(jù)計(jì)算，該零件僅e 55兩法蘭之

15、外的切面之間的體積需要聚 集，而鍛件其余成形部分的體積，坯料直徑42本身就足夠，不需要 聚集。為此，該鍛件采用聚集，壓扁，彎曲，終鍛，切邊。 第一工部（聚集）： 凸模內(nèi)的錐形，聚集55兩法蘭之外切面之間的體積，凹模內(nèi)的錐 形是為了把在彎曲工布內(nèi)層坯料壓縮產(chǎn)生 接縫擠入飛變。變形工 布圖表示沒(méi)有設(shè)置錐形 6 3 X4 0時(shí)，彎曲工序在桿部和錐體劇烈 過(guò)度產(chǎn)生金屬流動(dòng)的會(huì)合，該會(huì)合處在終鍛時(shí)形成折紋。 設(shè)計(jì)計(jì)算： 取椎體小端面直徑d K二4 4mm, 椎體大端直徑 DK= e K d o=l. 5X4 2mm=63mm 式中 K椎體大端直徑允許增大系數(shù)，查下圖錐形模膛 聚集限制曲線，由傲粗比e=4

16、.3,得E K= 1 . 5; Do坯料直徑，取do二4 2 mm o ” io . . , c t . ” =I 11J1 1.2 h3 b41L51 K62 U72 L82 U92 為了把彎曲時(shí)內(nèi)層坯料壓縮產(chǎn)生的 接縫擠入飛邊，經(jīng)實(shí)驗(yàn)需 設(shè)計(jì)后的椎體 63 X4 0 , 1)42. 6 (靠近桿端)。 由體積不變條件，計(jì)算前椎體的長(zhǎng)度11: VI =兀 / 4do: 1 0二兀 / 4 X42. 6:X ( 5 9X4 0 ) =27067mm3 V2二 n /12 (do2 +doDk+Dk:) 1 =n / 1 2 X ( 42. 6+42. 6 X 63 + 63)X 4 0 二 8

17、 8740mm3 V3二 Ji /12 (d k :+d k D k+Dk:) 1 1 =n /12X ( 4 4 :+ 4 4 X 6 3+63)11 =2 2 7 3 1 1 V1+V2+V3二V 曲 K o 27 0 6 7 + 8 8740+2 2 731 1 =25 3 2 7 4 X 1 0 8 式中V傲變形部分的徹鍛熱體積。V擁二253 2 7 4 mm3 ； K模膛不充滿系數(shù)，去K=l. 08o 11二70mm。 第二工部（徹頭）： 其形狀要保證倆個(gè)1）5 5法蘭能充滿，乂使產(chǎn)生的飛邊體積為最小， 經(jīng)實(shí)驗(yàn)，其尺寸以4）8 0X 3 5為宜。并且在頭部和桿部之間有一個(gè)和 第一工布

18、相同的椎體（4 2- 6,4） 6 3 X 4 0）。 第三工步（壓扁）：壓扁是為彎曲和終鍛成形作好制坯準(zhǔn)備，否則， 彎曲時(shí)不易定位和頭部坯料分配不均，影響金屬流動(dòng)。 壓扁后，法蘭兩側(cè)厚度為42 mm,中間為36mm,保證終鍛時(shí)倆個(gè)法蘭 有足夠的坯料，并且是傲粗成形。金屬?zèng)]有倒流，因而保證兩個(gè)法蘭 充滿良好，又使產(chǎn)生的飛邊均勻且較小。 另夕卜，為了不要在壓扁后的坯料上留下壓痕，壓扁坯料呈2。的斜度, 即壓扁模最小開(kāi)口為36mm,最大開(kāi)口為4 4mm,為坯料直徑為426,所以壓扁后 的坯料上無(wú)圧痕。如有壓痕就要在鍛件上產(chǎn)生折紋。 笫四工布（彎曲）: 用安裝在夾緊上的活動(dòng)凹模內(nèi)的壓彎凸模將坯料彎曲

19、成1 0 0 （因鍛件根部拐彎 角度為100。）。 壓彎點(diǎn)要確保鍛件桿長(zhǎng)1 61mm,若壓彎點(diǎn)小于161mm,終鍛后，鍛件桿長(zhǎng)也小于 161mm,鍛件不合格。若壓彎點(diǎn)大于16 1mm,終鍛時(shí)，坯料往鍛件桿部傲擠。在鍛 件拐彎部位要產(chǎn)生折紋。 第五工步（終鍛人 彎曲后將鍛件放入終鍛模膛，進(jìn)行終鍛，產(chǎn)生飛邊厚度約為3. 95. 9。 第六工步(切邊)：切去橫向飛邊，獲得所需要的鍛件。 5、確定坯料尺寸 坯料的體積V坯， V 坯二(V 鍛+V 飛)(1+5) = (4 4 5 860+22 4 89) (1+0.015) =47 5 374. 235cm3 V鍛鍛件體積 V飛飛邊體積 S坯料加熱時(shí)的

20、燒損率 ”具有粗大部分的桿類鍛件，盡量選取棒料直徑d o等于鍛件桿部直徑，以減 少機(jī)械加工量。故do二4 2 mm。 徹粗長(zhǎng)度：1B=18 Ornmo 徹粗比：血=4 . 3。 下料長(zhǎng)度：L = 340mm。 6、平鍛機(jī)上模鍛的模鍛結(jié)構(gòu) 一、平鍛模的固定及固定空間 平鍛機(jī)上的模具可分為三部分:沖頭(凸模)、固定凹模、活動(dòng)凹模。如下圖： 1 一調(diào)節(jié)斜楔；2, 5-壓板；3-夾持器； 4 -凹模；6鍵； 7, 8 , 9 ,! 0 , 11, 1 2 一螺釘。 沖頭通過(guò)夾持器3固定在主滑塊的凹槽里，它的后面緊幕在調(diào)節(jié)斜楔1上。斜楔 1通過(guò)螺釘1 1的轉(zhuǎn)動(dòng)上下升降，進(jìn)行調(diào)節(jié)模具的前后閉合長(zhǎng)度。夾持器

21、的前后、 垂直方向的固定，是通過(guò)壓板和螺釘(2, 9,10, 12)緊固的，而左右方向則幕夾持 器的側(cè)面與凹槽側(cè)面的配合使之受到限制，從而保證夾持器在三個(gè)方向上得以緊 固。 根據(jù)平鍛工步數(shù)量的不同，沖頭夾持器分為三、四、五個(gè)型槽兒種。根據(jù)沖頭固 定部分的形狀，常用的沖頭夾持器有兩種形式：大中型平鍛機(jī)廣泛釆用壓蓋-螺 釘固定式；小型平鍛機(jī)多用軸頭式。在工廠，沖頭夾持器列為通用標(biāo)準(zhǔn)件，按實(shí) 際需要選用。 如上圖所示，凹模4分別安裝在固定凹模座和活動(dòng)凹模座上，前后方向山鍵6 保證，左右、上下方向通過(guò)壓板5和螺釘7,8壓牢。當(dāng)兩半凹模處于夾緊狀態(tài) 和沖頭施壓時(shí)，曲于凹模體在凹模座中有足夠的支承面，凹模

22、不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。當(dāng) 沖頭回程時(shí)，山于有固定鍵6的作用，凹模體也不會(huì)出現(xiàn)被拖動(dòng)的現(xiàn)象。至于活 動(dòng)凹模，在回程時(shí)因拔模力不大，仍牢固地固定在活動(dòng)凹模座上，實(shí)踐證明，這 種方法簡(jiǎn)單而可鼎。 二、模具設(shè)計(jì) K終鍛模膛設(shè)計(jì) 終鍛模膛的形狀和尺寸取決于熱鍛件圖，如圖11.22所示。 (b)開(kāi)式平鍛(用前擋板定位) （c）開(kāi)式平鍛（用后擋板定位） 圖1 1.22 終鍛模膛設(shè)計(jì) （1）凹模直徑 1）閉式平鍛 閉式平鍛時(shí)，取: D凹=D鍛伽） 2）開(kāi)式平鍛 開(kāi)式平鍛，用前擋板左位時(shí),由于左料較準(zhǔn)，飛邊較小，取: (nun) D凹=D說(shuō) +（2 2.5）x C 式中： C為飛邊寬度（mm）,見(jiàn)表118。 表11 8

23、飛邊尺寸 （mm） 鍛 k + S） + 5 （4）凹模直徑D凹按下式計(jì)算: (mm) 式中: 為凸、凹模之間的徑向間隙（mm）,見(jiàn)表11-1 1 o 表11-11凸模與凹模的徑向間隙 平鍛機(jī)公稱力 （KN） 可(mm) 第一次積聚 第一次積聚 第一次積聚 1 2500 0.7 06 04 80 0 0-9 0 0 0 0.6 05 0.4 45 0 06 300 0.6 0.4 0.3 225 0 3150 0.5 04 0.3 （5）枳聚開(kāi)始時(shí)，凸模進(jìn)入凹模導(dǎo)程152 5 mm,可增加積聚的穩(wěn)立性。 （6）在凸模模膛底部開(kāi)岀氣孔。 （7）為儲(chǔ)存平鍛脫落的氧化皮，以免被壓入鍛件形成凹坑，在凹

24、模模膛內(nèi)開(kāi)設(shè)有氧化 皮槽，其尺寸為： a 20 30mm a = 30。60 4、夾緊模膛設(shè)計(jì) 夾緊模膛有兩種形式，一種為平滑式夾緊模膛，另一種為帶筋條式夾緊模膛。 （1）平滑式夾緊模膛 平滑式夾緊模膛制造簡(jiǎn)單，因?yàn)樵阱懠U部沒(méi)有壓痕，所以用于桿部質(zhì)量要求高的鍛件, 鍛造時(shí)一般使用后擋板。 平滑式夾緊模膛的長(zhǎng)度厶用下式計(jì)算: (mm) 式中: K為系數(shù)，見(jiàn)表11-12; d0為坯料直徑(mm)。 表11-12 系數(shù)K值 坯料直徑“ (mm) 1 0 1 9 202 8 3 0 48 5 0 65 70 95 100-130 K 95 5-3.8 38-3 3 3. 3 2 8 282. 5 2

25、7 2.4 模膛的橫截面呈橢圓形，是由兩個(gè)偏心的圓弧組成的，值取決于坯料直徑0, 見(jiàn)表1 1-13。 (2)帶筋條式夾緊模膛 帶筋條式夾緊模膛，如圖11.24所示，適用于平鍛孔類鍛件或?qū)U部要求不高的桿類鍛件。 由于筋條的作用，模膛的夾緊長(zhǎng)度可以縮短，減少料頭損失。但是，模膛內(nèi)不帶筋條部分的 截面仍然為橢圓形。 R, 1 1 .5 1 .5 2 2.5 3 3 3.5 3.5 鍛前加熱鍛后冷卻及熱處理要求的確定 (I )確定加熱方式，及鍛造溫度范圍 在鍛造生產(chǎn)中，金屬坯料鍛前加熱的U的：提高金屬塑性，降低變形抗力, 即增加金屬的可塑性，從而使金屬易于流動(dòng)成型，并使鍛件獲得良好的組織和力 學(xué)性能

26、。金屬坯料的加熱方法，按所釆用的加熱源不同，可分為燃料加熱和電加 熱兩大類。根據(jù)鍛件的形狀,材質(zhì)和體積，采用半連續(xù)爐加熱。 金屬的鍛造溫度范圉是指開(kāi)始鍛造溫度(始鍛溫度)和金屬鍛造溫度(終 端溫度)之間的一段溫度區(qū)間。確定鍛造溫度的原則是，應(yīng)能保證金屬在鍛造溫 度范圍內(nèi)具有較高的塑性和較小的變形抗力。并能使制出的鍛件獲得所希望的組 織和性能。查有關(guān)資料確定鍛件的始段鍛溫度為I I 80度，終端溫度為8 0 0度。 (2) 確定加熱時(shí)間 加熱時(shí)間是坯料裝爐后從開(kāi)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： t=a D=0.13xl0= 1

27、 . 3(h) 式中D坯料直徑或厚度，10 cm： a剛化學(xué)成分影響系數(shù)，取0.13 (h/cm) (3) 確定冷卻方式及規(guī)模 按冷卻速度的不用，鍛件的冷卻方法有三種: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)鍛件形狀 以及體積大小及鍛造溫度的影響,選擇在空氣中冷卻。 （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LI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)制處理?？墒瑰懠@得良好的綜合力性能。 搖臂軸加工中易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題解決措施 8. 1

28、磨削燒傷 搖臂軸軸頸部分采用成型砂輪切入式磨削，山于端面和過(guò)度圓角處散熱 條件差，易產(chǎn)生表面燒傷，其燒傷形式有回火燒傷，二次淬火燒傷及退火燒傷。 磨削時(shí)，磨削表面在高溫作用下將會(huì)產(chǎn)生氧化膜，所形成的氧化膜是不穩(wěn) 定，不連續(xù)的，與集體結(jié)合不牢固，有空隙和裂紋且易脫落。使得外界腐蝕介質(zhì) 很容易進(jìn)入基體，引起腐蝕和氧化，是材料的抗腐蝕性和抗疲勞性強(qiáng)度大大下降。 一般來(lái)說(shuō)，我們采用如下措施來(lái)減少并消除磨削燒傷： 一、正確選擇砂輪 再砂輪的選擇上，釆用不易粘付磨削,因?yàn)椴灰锥氯拜?，磨刃鋒利 的磨料；在能保證表面質(zhì)量的前提下，盡量選用粒度大的一些；釆用組織較疏松 的大氣泡砂輪;砂輪的硬度可稍微低些。這樣可以減少摩擦、 所以正確的采用砂輪是減少磨削燒傷的有效措施。 二. 合理的選擇磨削用量 在條件允許的情況下，一般適當(dāng)?shù)臏p小進(jìn)給量和磨削深度；增大丄件的 速度來(lái)減少燒傷。 三。增強(qiáng)冷卻效果 可以在冷卻液中加入適當(dāng)?shù)幕钚蕴砑觿?，這樣可以減少摩擦系數(shù)，減 少熱量的產(chǎn)生;另一個(gè)就是釆用雙向二次擋風(fēng)板，可以阻擋住高速砂輪表層浮著的 高速氣流，并順利導(dǎo)出，使切削區(qū)形成局部瞬時(shí)真空，噴住的冷卻液被吸附到切 削區(qū)，起到良