鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)-后制動(dòng)臂的制作-項(xiàng)目報(bào)告

1、精品鍛造工藝及模具（CAD/CAE）設(shè)計(jì)姓名：課題組的分工或貢獻(xiàn)：總體設(shè)計(jì)，冷鍛件圖的設(shè)計(jì)，繪制計(jì)算毛坯圖，二維圖的繪制彎曲模膛、終鍛模膛的設(shè)計(jì)， ppt 的制作。設(shè)備噸位選擇，拔長、滾擠型槽的設(shè)計(jì)、鎖扣的設(shè)計(jì)三維圖繪制，動(dòng)畫制作噸位計(jì)算，飛邊槽、鉗口的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目報(bào)告的部分整理課程名稱：鍛壓專業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：高士友2011 年 11 月-2011 年 12 月welcome精品后制動(dòng)臂的制作（燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院）摘要： 該零件為后制動(dòng)臂，屬于彎曲長軸類零件，采用40 鋼，根據(jù)零件形狀、尺寸等，制坯工步為拔長、滾擠、彎曲，然后經(jīng)過終鍛，再后續(xù)經(jīng)過機(jī)加工，制造出該零件。模鍛過程分為10 個(gè)大

2、步驟：畫零件圖、三維圖、冷鍛件圖設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、飛邊槽的型式和尺寸確定、繪制計(jì)算毛坯圖、工藝設(shè)計(jì)、制坯工布型槽設(shè)計(jì)、終鍛型槽設(shè)計(jì)、錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。前言： 此次課程目的是通過課程研究項(xiàng)目的實(shí)施，使同學(xué)們?cè)谡莆照n本知識(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合CAD/CAM了解并掌握金屬塑性流動(dòng)的基本原理，鍛造工藝的模具CAD 設(shè)計(jì)的分析，使同學(xué)們具備設(shè)計(jì)體積成形模具的能力，提高查閱資料等應(yīng)用已有知識(shí)解決問題的能力，掌握鍛造工藝的方案制定，掌握鍛件CAD 設(shè)計(jì)和完成項(xiàng)目綜合報(bào)告。通過對(duì)這些任務(wù)的完成，更好地培養(yǎng)鍛壓專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。后制動(dòng)臂在很多方面都有著很重要的作用，比如摩托車、汽車等方面都有著重要作用。

3、后制動(dòng)臂在工作中承受的力比較大、形狀尺寸要求比較嚴(yán)格，所以根據(jù)不同的機(jī)器，所需的后制動(dòng)臂的一些性能也稍有差別。對(duì)后制動(dòng)臂做研究過程中，希望從中發(fā)現(xiàn)其更好的制作方案，以滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求。welcome精品目錄132334465667798991310 14welcome精品1、零件圖二維圖及設(shè)計(jì)要求2 、零件圖三維建模welcome精品3 、冷鍛件圖設(shè)計(jì)3.1 確定分模面：分析零件形狀，根據(jù)分模面原則，分模面為彎曲分模，見點(diǎn)畫線：3.2 預(yù)算鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)S 零件體積Vd=145466.49mm3 ，零件外廓包容體的體積Vb = 379300mm3設(shè)材料利用率為65%，則鍛件體積V d=V

4、d / 0.65=223794.6mm3，形狀復(fù)雜系數(shù)S = Vd/Vb=0.59查表，該鍛件為一般復(fù)雜程度，但由于該鍛件形狀較復(fù)雜，提高一級(jí)，為級(jí)，復(fù)雜系數(shù)S33.3 確定其他參數(shù)1) 鍛件為 40 鋼，即材質(zhì)系數(shù)為 M ?2) 零件加工表面粗糙度有 Ra12.5 、 Ra2.5, 故為 Ra1.6 m3)模鍛斜度：通過計(jì)算并查表選取模鍛外斜度為=5內(nèi)孔斜度 =7 。welcome精品4) 鍛件圓角半徑：外圓角半徑 r= 單面余量（ 2mm ） + 零件圓角半徑或倒角。內(nèi)圓角半徑 R= （ 23 ） r mm3.4 鍛件加工余量查 GB/T 12362一 2003 ，可得各處的單邊加工余量如

5、下表：在長度方向上，單邊加工余量查得余量為1.7 2.2mm ，取 2mm ；3.5 鍛件尺寸公差：由質(zhì)量、形狀復(fù)雜系數(shù)S?，材質(zhì) M ?，選普通精度，查公差值如下：GB/T12362一 2003因分模面為不對(duì)稱的彎曲分模，根據(jù)鍛件質(zhì)量，取錯(cuò)移公差為0.8mm ，殘留飛邊0.8mm 。3.6 核算鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)S：根據(jù)上述余量、起模斜度和圓角半徑等值，重新核算鍛件體積Vd和形狀復(fù)雜系數(shù)S。計(jì)算得：Vd =215426.33mm3， S= Vd / Vb =0.57，修正復(fù)雜系數(shù)仍為級(jí)。3.7 繪制鍛件圖：welcome精品4 、設(shè)備噸位選擇4.1 由鍛件圖確定的主要參數(shù)：1)鍛件在水平面上

6、的投影面積為F1=10578mm2；2) 鍛件周邊長度為 L=588mm ；3)鍛件體積為Vd =215426.33mm3；4) 鍛件質(zhì)量為 1.69kg ；4.2 噸位選擇若用經(jīng)驗(yàn)公式G=(3.56.3)k F，取 k=1 ，假定毛邊寬為25 mm ，則F=10578 588 25=25278 mm2；welcome精品G?=3.5 1 25278=0.88 t；G?=6.3 1 25278=1.59 t；于是有0.88t G 1.59 t；由計(jì)算結(jié)果，選用2t 模鍛錘。5 、飛邊槽及鉗口的設(shè)計(jì)5.1飛邊槽的形式選擇與尺寸確定5.1.1. 飛邊槽各形式如圖：分析鍛模所需，采用第種形式即可。5

7、.1.2. 飛邊槽尺寸的確定：由計(jì)算法得根據(jù)計(jì)算得到的h 值查表確定飛邊槽尺寸：h=2.0 mm；h ?=4 mm；b=10 mm； b ?=25 mm；Fmz =153 mm2； R1=1.5mm；5.1.3. 鍛件毛邊體積welcome精品V 毛=588 0.7Fmz =62974.8mm35.2 鉗口的形式選擇與尺寸計(jì)算5.2.1 鉗口形式選用普通形式，如圖5.2.2 、 鉗口的尺寸計(jì)算，根據(jù)鍛件質(zhì)量及坯料直徑選取鉗口尺寸：B=80mm，h=35mm， R0 =15mm,b=6mm,a=1.5mm,l=50.5mm6 、繪制計(jì)算毛坯圖6.1 根據(jù)鍛件圖建模取截面6.2 計(jì)算截面面積 :w

8、elcome精品6.3 毛坯及修正后截面圖修正后毛坯截面圖及直徑圖7 、工藝設(shè)計(jì)welcome精品7.1 計(jì)算繁重系數(shù)1)由毛坯截面圖得拐點(diǎn)處直徑d 拐=37.8mm,2)毛坯最小直徑dmin=23.6mm最大直徑dmax=45.5mm3) =dmax/d均=1.23 =L 計(jì) /d 均 =6.374) K=(d 拐 -dmin)/L 桿 =0.0897.2 確定設(shè)計(jì)工藝根據(jù)繁重系數(shù)值，由圖得，可采用拔長閉式滾擠制坯，又分析鍛件形狀，得設(shè)計(jì)工藝為：拔長閉式滾擠彎曲終鍛8 、制坯工布型槽設(shè)計(jì)8.1 毛坯的確定welcome精品8.2 拔長模膛的設(shè)計(jì)8.2.1 拔長型槽結(jié)構(gòu)形式：采用斜排式拔長型槽

9、（如圖）（=15 ）8.2.2 拔長型槽尺寸設(shè)計(jì)：1) 坎高 a因桿部截面積變化較大，拔長后需滾擠制坯，有公式查表 4-20 ， k2=0.9 ；查毛坯圖：得 a=26.4mm(取 a=26mm)welcome精品2) 坎長 c有公式：查表 4-21 ，由 L 坯 /d 坯 =152.36/41=3.716，故取 k3=1.53) 型槽寬度 B斜排式公式：取 =15 查表4-22 ， k4=1.5 ，得 B=70mm4) 其他尺寸R=0.25c=15.5mm（取 R=15mm） ， R1=2.5c=10R=150mme （倉部深） =1.2d小頭查毛坯圖： d 小頭 =34mm，故 e=40.

10、8mm（取 e=41mm）8.2.3 拔長后坯料形狀及尺寸8.3 滾擠模膛設(shè)計(jì)welcome精品8.3.1 滾擠模膛采用閉式滾擠型槽：如圖8.3.2滾擠型槽尺寸設(shè)計(jì)8.3.2.1滾擠型槽高度桿部：頭部：拐點(diǎn)處型槽高度：8.3.2.2滾擠型槽寬度滾擠已經(jīng)過拔長的坯料：閉式滾擠時(shí)桿部寬度：即頭部寬度：故：8.3.2.3滾擠型槽長度Lwelcome精品此鍛件為彎曲軸件，故彎曲處按鍛件內(nèi)側(cè)1/3 寬度的連線，作為展開長來計(jì)算，得L=240.017mm，取 L=245mm8.3.2.4鉗口與毛刺槽尺寸鉗口處： n=14mm,m=20mm,R=10mm毛刺槽： a=6 mm,c=25mm,R3=5mm8.

11、4 彎曲模膛設(shè)計(jì)8.4.1模膛形式設(shè)計(jì)8.4.2彎曲模膛尺寸計(jì)算：8.4.2.1鉗口尺寸h 鉗 = （0.20.3 ） d 坯，取 h=10mm R=0.2d 坯 +5, 取 R=13mmn=14mm,m=20mmwelcome精品8.4.2.2高度 hh=(0.80.9)b (mm)b 為熱鍛件圖上相應(yīng)位置的寬度8.4.2.3寬度 B8.4.2.4間隙根據(jù)設(shè)備噸位，取=5mm9 、終鍛型槽設(shè)計(jì)9.1 熱鍛件圖的繪制welcome精品9.2 型槽設(shè)計(jì)10 、錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.1型槽步排該模面上設(shè)有三個(gè)制坯模膛和終鍛模膛，按與加熱爐、吹風(fēng)管、切邊壓力機(jī)的位置對(duì)應(yīng)排列：welcome精品10.2

12、模塊尺寸及要求10.2.1 模塊尺寸：長寬總高= 500 400 50010.2.2 燕尾尺寸： B=200mm， h=50.5mm，其他尺寸均為一般值。10.3型槽壁厚welcome精品制坯模膛間距為1015mm，終鍛模膛壁厚大些，再根據(jù)模塊尺寸，取滾擠模膛與彎曲模膛間距為 15mm; 滾擠模膛與終鍛模膛間距23.3mm;拔長模膛靠最左邊排布。10.4錯(cuò)移力的平衡和鎖扣的設(shè)計(jì)10.4.1 根據(jù)分模面形式、設(shè)備噸位，錯(cuò)移量為0.8mm ，選一般鎖扣，如下圖，尺寸：10.4.2鎖扣形式：10.5檢驗(yàn)角的設(shè)計(jì)計(jì)算檢驗(yàn)角設(shè)在前邊和左邊，寬度為5mm ，高度為100mm。10.6錘鍛模的緊固方式采用定

13、位鍵來緊固錘鍛模：welcome精品結(jié)論：通過零件的要求的分析，根據(jù)我們所學(xué)的理論知識(shí)，做出設(shè)計(jì)方案，以達(dá)到生產(chǎn)出符合要求的合格零件。我們工作主要包括：三維圖的繪制、冷鍛件圖設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、飛邊槽的型式和尺寸確定、毛坯圖的繪制計(jì)算、工藝設(shè)計(jì)、制坯工布型槽設(shè)計(jì)、終鍛型槽設(shè)計(jì)、錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，即把最終的錘鍛模設(shè)計(jì)出來，經(jīng)過對(duì)坯料的錘鍛，再經(jīng)過機(jī)加工，即可制造出所要求的零件。這次做項(xiàng)目，我們收獲都頗多。做此錘鍛模，需要做的工作很多，必須要大家一塊，才能很好的把任務(wù)完成。我們分工合作。組長首先做總體規(guī)劃，把大概工作總結(jié)，再交代給大家，鍛煉了大家的團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。做這個(gè)項(xiàng)目，也更好的鍛煉了我們運(yùn)用理論知識(shí)的能力，鍛煉了我們