五檔變速叉錘上模鍛工藝及模具設(shè)計(jì)-大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc5505 五檔變速叉錘上模鍛工藝及模具設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc5505 III HYPERLINK l _Toc30803 摘要 PAGEREF _Toc30803 III HYPERLINK l _Toc30500 Abstract PAGEREF _Toc30500 V HYPERLINK l _Toc22506 第一章 概述 PAGEREF _Toc22506 1 HYPERLINK l _Toc20730 PAGEREF _Toc20730 1 HYPERLINK l _Toc30482 PAGEREF _Toc3

2、0482 1 HYPERLINK l _Toc26269 PAGEREF _Toc26269 2 HYPERLINK l _Toc29043 第二章 工藝方案的分析比擬及確定 PAGEREF _Toc29043 5 HYPERLINK l _Toc5874 第三章 五檔變速叉錘上模鍛設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc5874 9 HYPERLINK l _Toc20434 PAGEREF _Toc20434 9 HYPERLINK l _Toc282 PAGEREF _Toc282 9 HYPERLINK l _Toc3244 PAGEREF _Toc3244 10 HYPERLINK l _To

3、c14470 PAGEREF _Toc14470 10 HYPERLINK l _Toc13752 PAGEREF _Toc13752 10 HYPERLINK l _Toc13971 PAGEREF _Toc13971 11 HYPERLINK l _Toc6808 PAGEREF _Toc6808 11 HYPERLINK l _Toc2807 PAGEREF _Toc2807 11 HYPERLINK l _Toc13314 PAGEREF _Toc13314 12 HYPERLINK l _Toc7191 PAGEREF _Toc7191 12 HYPERLINK l _Toc1318

4、 PAGEREF _Toc1318 12 HYPERLINK l _Toc17727 PAGEREF _Toc17727 13 HYPERLINK l _Toc13715 PAGEREF _Toc13715 13 HYPERLINK l _Toc11116 PAGEREF _Toc11116 14 HYPERLINK l _Toc11090 3.7 選擇制坯工步 PAGEREF _Toc11090 16 HYPERLINK l _Toc9595 PAGEREF _Toc9595 17 HYPERLINK l _Toc12002 3.9 制坯模膛設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc12002 18 H

5、YPERLINK l _Toc15035 PAGEREF _Toc15035 18 HYPERLINK l _Toc4923 PAGEREF _Toc4923 18 HYPERLINK l _Toc14602 PAGEREF _Toc14602 19 HYPERLINK l _Toc20292 PAGEREF _Toc20292 20 HYPERLINK l _Toc20884 PAGEREF _Toc20884 20 HYPERLINK l _Toc10203 PAGEREF _Toc10203 21 HYPERLINK l _Toc18638 PAGEREF _Toc18638 21 HY

6、PERLINK l _Toc2127 第四章 切邊模具設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc2127 22 HYPERLINK l _Toc31151 PAGEREF _Toc31151 23 HYPERLINK l _Toc4369 PAGEREF _Toc4369 23 HYPERLINK l _Toc22234 PAGEREF _Toc22234 24 HYPERLINK l _Toc13926 PAGEREF _Toc13926 24 HYPERLINK l _Toc18171 PAGEREF _Toc18171 25 HYPERLINK l _Toc450 PAGEREF _Toc450 2

7、5 HYPERLINK l _Toc23883 PAGEREF _Toc23883 31 HYPERLINK l _Toc29377 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc29377 33 HYPERLINK l _Toc5912 致謝 PAGEREF _Toc5912 35 HYPERLINK l _Toc9498 附錄1 HYPERLINK l _Toc20212 計(jì) HYPERLINK l _Toc19202 算 HYPERLINK l _Toc21367 毛 HYPERLINK l _Toc18395 坯 HYPERLINK l _Toc26837 圖37 HYPERLINK l _Toc

8、21795 附錄2 五檔變速叉鍛造工藝卡39 HYPERLINK l _Toc1399 附錄3 HYPERLINK l _Toc11253 外 HYPERLINK l _Toc3191 文 HYPERLINK l _Toc16300 翻 HYPERLINK l _Toc30158 譯41 五檔變速叉錘上模鍛工藝及模具設(shè)計(jì) 摘要 五檔變速叉位于傳動(dòng)軸的端部，是變速箱中的一個(gè)重要零部件，主要作用是變速。根據(jù)零件尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量以及生產(chǎn)設(shè)備等因素來制定錘鍛工藝。 五檔變速叉有一定落差，形狀比擬簡單，大批量生產(chǎn)，經(jīng)過各種工藝分析，采取錘上模鍛來進(jìn)行生產(chǎn)，一模一鍛。進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，采用拔長, 滾

9、擠, 預(yù)鍛和終鍛四個(gè)工步。然后進(jìn)行模鍛后處理，進(jìn)行冷切邊，去毛刺，去氧化皮，熱處理，冷校正等工藝。設(shè)計(jì)先經(jīng)過熱鍛件圖的繪制，計(jì)算毛坯圖的繪制，然后選定工步，計(jì)算設(shè)備噸位，再進(jìn)行終鍛、預(yù)鍛、拔長、滾擠型槽以及切邊模的相關(guān)計(jì)算和設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：五檔變速叉,錘上模鍛,切邊 Design of die forging process and die five transmission fork hammerAbstract Five gear shift fork is located in the end of the drive shaft, gearbox is one of the impor

10、tant parts, the main role speed. According to the size of the parts, shape, structure, mass production and production equipment and other factors to develop forging process. A 5-speed transmission fork has certain gap, the shape is relatively simple, large quantities of production, through a variety

11、 of process analysis, take the hammer forging production, a die forging. Related calculation, the pull long, rolling and extrusion, the blocking and finish forging step. Then after forging processing, cold cut edge, burr, oxide skin, heat treatment, cold straightening process after hot forging graph

12、 drawing, blank calculation diagram drawing, and then chosen step, computing devices, and then the final forging, blocking forging, pull long, rolling and and the relevant calculation and design of the trimming die.Keywords: five gear shifting fork, hammer forging,trimming 第一章 概述 鍛造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成局部之

13、一，鍛造技術(shù)的進(jìn)步必然促進(jìn)金屬加工技術(shù)的快速開展。根據(jù)美國國家生產(chǎn)力委員會調(diào)查，在企業(yè)生產(chǎn)力的構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用占62%。為獲得所需零件，約70%以上金屬材料需經(jīng)過塑性成形含熱、溫和冷為主的加工方式加工。從這個(gè)意義上講，全面開展熱、溫與冷精鍛技術(shù)具有重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)意義1-4。鍛造國外概況從普通模鍛上來說，國外已經(jīng)注意了在通用的鍛造設(shè)備上研究如何減少加工余量、出模斜度和余塊，以及縮小鍛件尺寸公差等問題。國外已把模角控制在01，另外，國外還采用了節(jié)省材料的模鍛工藝。如在錘鍛和熱模鍛壓機(jī)上多采用小飛邊和無飛邊的鍛造工藝，鍛件材料利用率可達(dá)8285.國外軸向鍛造工藝也應(yīng)用的越來越廣，各大汽車公司

14、均選用多工位自然熱鐓機(jī)來鐓鍛齒輪等零件。這不但生產(chǎn)效率高，還可以進(jìn)行無飛邊鍛造2-6。鍛造國內(nèi)概況我國是一個(gè)開展中國家，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的建設(shè)，鍛造工業(yè)可以說是從無到有、從小到大、從大到強(qiáng)開展起來的。目前有萬噸以上鍛壓機(jī)床60余臺，模鍛液壓機(jī)最大噸位到達(dá)800000kN，自由鍛壓機(jī)最大噸位到達(dá)180000kN。大型鍛壓設(shè)備成倍增加，幾十條鍛件生產(chǎn)線已被建立起來，為我國機(jī)器制造業(yè)持續(xù)高速發(fā)展奠定了雄厚的根底。到2021年，與興旺工業(yè)國家相比，我國鍛造設(shè)備無論是數(shù)量、噸位還是性能都躍居世界前列。隨著我國躋身世界鋼鐵生產(chǎn)大國的行列，汽車制造業(yè)、飛機(jī)制造業(yè)以及發(fā)電設(shè)備、機(jī)車、輪船制造業(yè)的飛速開展，對鍛件

15、需求量日益增大，必然促進(jìn)鍛造技術(shù)的開展，使鍛造與開展的制造業(yè)相適應(yīng)6-11。 智能鍛造設(shè)備關(guān)鍵共性技術(shù)研究與開發(fā)是未來的一個(gè)亮點(diǎn)。如鍛造裝備數(shù)控技術(shù)、故障檢測診斷技術(shù)、專家系統(tǒng)、人工智能技術(shù)、伺服直驅(qū)技術(shù)大功率伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和機(jī)器視覺等都是重要的開發(fā)研究領(lǐng)域。鍛造裝備核心部件的開發(fā)越來越重要：下大力氣開展鍛造裝備數(shù)控系統(tǒng)、快速、精密液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、大功率伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制器等的研制。隨著具有“國際領(lǐng)先水平的“NTR法鍛造成套裝備技術(shù)及成形工藝的推廣與應(yīng)用，我國全纖維曲軸鍛造技術(shù)獲得重大進(jìn)展。由于該設(shè)備的增力技術(shù)，極大地降低了同噸位鍛壓設(shè)備的造價(jià)，使大型鍛造設(shè)備將朝著專機(jī)方向開展成為可能，使具有一定

16、批量或變形工藝?yán)淄拇笮妥杂慑懠臑槟ｅ懠a(chǎn)方式。減少切削余量、提高機(jī)械性能、降低制造本錢和提高國際市場的競爭力有了可能。軸承環(huán)類中小型幻劍的批量輾擴(kuò)也稱輾軋應(yīng)逐步建立從環(huán)件制坯-輾環(huán)-出料的全自動(dòng)化生產(chǎn)線，提高環(huán)件質(zhì)量穩(wěn)定性及一致性，提高生產(chǎn)效率，改善環(huán)境，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。對異型截面環(huán)件的軋制可以減少機(jī)械加工余量，提高材料利用率，合理分布環(huán)件的金屬纖維以提高環(huán)件質(zhì)量，典型件有高頸法蘭和各種臺階環(huán)等。應(yīng)對預(yù)制坯工藝、軋制成形工藝以及輾環(huán)設(shè)備的自動(dòng)化控制技術(shù)等進(jìn)一步優(yōu)化7-12。未來5年，鍛造行業(yè)將發(fā)生比擬大的變化，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式生產(chǎn)的低附值鍛件競爭更加慘烈。一局部盲目投資、無技術(shù)實(shí)力、無配

17、套能力的鍛件生產(chǎn)企業(yè)會被迫關(guān)閉。2021-2021年鍛造行業(yè)在精密鍛造、自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化鍛造等方面將有開展。管理標(biāo)準(zhǔn)、工藝手段齊全、設(shè)備先進(jìn)實(shí)用、產(chǎn)品特色強(qiáng)和企業(yè)文化現(xiàn)代的鍛造企業(yè)將獲得生存空間13-15。 本次設(shè)計(jì)的五檔變速叉，要進(jìn)行五檔變速叉錘上模鍛工藝及模具設(shè)計(jì)。綜合有關(guān)知識完成五檔變速叉錘上模鍛工藝及模具的設(shè)計(jì),鍛造設(shè)備選擇與鍛造工藝卡,錘上模鍛后續(xù)處理工藝。此五檔變速叉質(zhì)量小，大批量生產(chǎn)，加工余量小，通過簡單的模鍛工藝即可完成。1此次設(shè)計(jì)主要工作如下：零件名稱：五檔變速叉表1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容表 內(nèi)容錘鍛模加工工藝規(guī)程設(shè)定變速叉模具設(shè)計(jì)編寫設(shè)計(jì)說明書1分析研究零件圖，進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性

18、審查 明確設(shè)計(jì)任務(wù)目錄2根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型，確定工藝的根本特征 繪制各工序模膛設(shè)計(jì)任務(wù)書3確定毛坯的類型及制造方法，繪制計(jì)算毛坯圖合理安排模膛分布前言4選擇加工方法，擬定工藝路線繪制錘上模鍛鍛模裝配圖對零件的分析5進(jìn)行錘上模鍛工序設(shè)計(jì)和工藝計(jì)算繪制切邊凸凹模，及裝配圖工藝設(shè)計(jì)6校核圖樣審核切邊模具設(shè)計(jì)7 參考文獻(xiàn) 周 任務(wù)安排第1、2周3.7-3.20) 確定題目，查閱參考資料，詳細(xì)了解設(shè)計(jì)內(nèi)容 分析零件圖，并查看鍛模圖冊中一些實(shí)例第3、4周3.21-4.3 分析比擬并確定工藝方案，繪制鍛件圖、熱鍛件圖第5、6周4.4-4.17 設(shè)備噸位計(jì)算與選擇 終鍛型腔、預(yù)鍛型腔設(shè)計(jì)第7周4.18-4

19、.23 繪制計(jì)算毛坯圖，計(jì)算并選擇制坯工步 原坯料尺寸計(jì)算，制坯型槽設(shè)計(jì)拔長、滾擠第9、10周5.5-5.15 錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制錘上模鍛模具圖 進(jìn)行模鍛后處理，切飛邊，計(jì)算設(shè)計(jì)切邊凸凹模第11、12周5.16-5.29 設(shè)計(jì)夾持器、卸料版 繪制切邊模裝配圖第13、14周5.30-6.12 制定鍛造工藝卡，并繕寫設(shè)計(jì)說明書 備注： 表1.2 設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排表 第二章 工藝方案的分析比擬及確定2.1 工藝方案 任何一鍛件投入生產(chǎn)前，首先必須根據(jù)產(chǎn)品零件的形狀尺寸,性能要求，生產(chǎn)批量和所具備的生產(chǎn)條件，確定模鍛工藝方案，制定模鍛生產(chǎn)的全部工藝規(guī)程。 圖2.1 五檔變速叉零件圖方案一：采用錘上模

20、鍛，以圖2.1分模面分模，其工步如下： 圖 錘上模鍛工藝方案方案二：采用熱模鍛曲柄壓力機(jī)上模鍛，采用圖2.1分模面分模，其工步如下： 圖2.3 熱模鍛工藝方案： 1錘上模鍛優(yōu)點(diǎn)： A.工藝靈活，適應(yīng)性廣，可單型槽模鍛，可多型槽模鍛，可單件模鍛，也可以多件模鍛，一料多件連續(xù)模鍛。 B.錘頭的行程，打擊速度，打擊能量均可調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)輕重緩急不同的擊打。 C.錘上模鍛是靠錘頭屢次沖擊坯料使之變形，錘頭沖擊速度快，金屬流動(dòng)有慣性，充填型槽能力強(qiáng)。 D.模鍛件的纖維組織按鍛件輪廓分布，加工后保持完整，可提高零件使用壽命。 E.單位時(shí)間沖擊次數(shù)多，生產(chǎn)效率高。 F.鍛件加工余量小，材料利用率高，生產(chǎn)本錢低

21、。缺點(diǎn)： A.模鍛錘投資大，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長。 B.錘上模鍛振動(dòng)大；鍛錘底座質(zhì)量大，搬運(yùn)安裝不便。 C. 導(dǎo)向性差，精度不高。 D.打擊速度過快，不適用于變形速率敏感的低塑性材料。熱模鍛曲柄壓力機(jī)上模鍛 優(yōu)點(diǎn)： A.工作振動(dòng)小，噪音小。 B.可實(shí)現(xiàn)鍛件在四周方向的精密程度。 C.可實(shí)現(xiàn)鍛件在高度方向的精度水平。 D.有自動(dòng)頂料裝置，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化。缺點(diǎn)： A.造價(jià)比昂貴，一次性投資大。 B.不能隨意調(diào)節(jié)，不適宜拔長，滾擠等制坯操作。 C.操作不當(dāng)時(shí)，肯能發(fā)生悶車，中斷生產(chǎn)。方案比擬及結(jié)論： 五檔變速叉精度要求低，形狀復(fù)雜，而且需多種工步才能完成，而且考慮到鍛造零件的使用壽命，材料利用率以及

22、生產(chǎn)本錢，選擇錘上模鍛更為適宜。 應(yīng)選擇錘上模鍛。 第三章 五檔變速叉錘上模鍛設(shè)計(jì)模鍛鍛件圖是在零件圖的根底上，加上機(jī)械加工余量、余塊或其它特殊留量后繪制的圖。圖中鍛件外形用粗實(shí)線表示，零件外形用粗實(shí)線表示，零件外形用雙點(diǎn)劃線表示，以便了解各處的加工余量是否滿足要求。鍛件的公稱尺寸與公差標(biāo)注在尺寸線上面。模鍛鍛件圖上無法用繪圖語言表示的有關(guān)鍛件質(zhì)量檢驗(yàn)要求的內(nèi)容，均應(yīng)列入技術(shù)條件中說明。 對于開式模鍛，確定分模面的主要原那么是：保證鍛件容易脫落，一般以最大投影面作為分模面易于檢查上下模堂的相對錯(cuò)移分模面盡可能選用直線，使鍛模加工簡單保證合理地金屬流線分布綜上，選取分模面如下列圖： 圖3.2 五

23、檔變速叉分模線根據(jù)鍛件名義尺寸，鍛件質(zhì)量約為1.3kg，材料：45鋼，即材質(zhì)系數(shù)為M1.鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)：鍛件重量m鍛與相應(yīng)的鍛件外廓包容體的重量m外的比值，即： 3.1為S4級復(fù)雜系數(shù)文獻(xiàn)1表4-3再由文獻(xiàn)2表5-1，查得： 高度公差： 長度公差： 寬度公差：零件需磨削加工，加工精度F2，有文獻(xiàn)2表5-5得高度及水平尺寸的單邊余量為1.7-2.2mm，取2mm。 模鍛斜度由零件圖給出為：7 零件圖給出圓角半徑：2mm 1.未注出模斜度7，圓角半徑R2 2.熱處理正火dB=41-48HRC 4.外表缺陷深度：不加工外表不大于1 加工外表不大于實(shí)際余量的1/2 鍛件在分模面上的投影面積為6452

24、mm2 鍛件周邊周長為660mm 鍛件體積為130668mm3 由文獻(xiàn)1式4-29經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算鍛錘噸位： m=3.56.3KA A為鍛件本體和毛邊在水平面上的投影面積，參考文獻(xiàn)1表4-14按12t錘考慮，假定飛邊平均寬度為24mm，那么A=6452+24660=22292mm2 應(yīng)選用1.5t錘。常用的飛邊槽有6種形式， 圖3.3 飛邊槽形式參照文獻(xiàn)1圖4-62以及文獻(xiàn)內(nèi)容，選取形式1飛邊槽。根據(jù)鍛錘噸位參照表4-14可得其主要尺寸如下：h=1.8，b=9，b1=25，h1=3.5，r=1.5，其形狀如圖3.4： 圖3.4 飛邊槽，故其熱鍛件圖如圖3.5所示：圖3.5 五檔變速叉熱鍛件圖終鍛模

25、膛和預(yù)鍛模膛都需布置鉗口。鉗口主要是用來容納夾持坯料的夾鉗和便于從型槽中取出鍛件;另一作用是作為澆注檢驗(yàn)用的鉛或金屬鹽樣件的澆口。參考文獻(xiàn)1圖4-64及表4-16表4-17，結(jié)合鍛件尺寸，可得鉗口尺寸為： B=80，h=35，R0=15，b=15,a=2 其形式如圖3.6所示; 圖3.6 鉗口 由于鍛件形狀復(fù)雜，故設(shè)置預(yù)鍛模膛，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下: 1)預(yù)鍛模膛的四周不設(shè)置飛邊槽，模鍛時(shí)由于打不靠，仍有少量飛邊形成。 2為使預(yù)鍛后的毛坯在終鍛時(shí)以墩粗成型為主，預(yù)鍛模膛比終鍛模膛小12mm，高度比終鍛模膛大25mm，頂部寬度相同。 五檔變速叉為叉類鍛件，預(yù)鍛時(shí)必須做成劈料臺，參考文獻(xiàn)1圖4-71及其

26、尺寸計(jì)算，根據(jù)零件形狀選擇a類劈料臺，其尺寸如下： A =0.25B 8A30 3.2 H =0.40.7H 3.3 = 1045 3.4取A=35，那么B=100，h=31120，取h=45，=30，其形狀如下列圖所示: 圖3.7 劈料臺 選取鍛件的12個(gè)典型截面，分別計(jì)算A鍛，A計(jì)及a計(jì)，并繪制計(jì)算毛坯截面面積圖與計(jì)算毛坯直徑圖，其圖如下:根據(jù)計(jì)算毛坯圖可計(jì)算求得： 鍛件體積V=223000mm3 鍛件平均截面積A=952mm2 圖3.8 計(jì)算毛坯圖 斷面號A鍛 mm2A飛mm2A計(jì)=A鍛 +A飛mm2dA計(jì) mm Kh=K d計(jì) mm100000252419470832401944347

27、4528194722516801941874620281942222718801942074812001941394976019495410608194802116481948421200000 3.7 選擇制坯工步 任何一種鍛件投入生產(chǎn)前，首先必須根據(jù)產(chǎn)品零件的形狀尺寸、性能要求、生產(chǎn)批量和所具備的生產(chǎn)條件，確定模鍛工藝方案，制定模鍛生產(chǎn)的全部工藝規(guī)程。一般的模鍛工藝流程包括下料、加熱、模鍛、切邊、熱處理、精壓、檢驗(yàn)等工序。 鍛件為長軸類鍛件，其制坯工步的選擇取決于以下四個(gè)參數(shù)： 金屬流入頭部的系數(shù)： 金屬軸向流動(dòng)系數(shù)： ( 3.6 ) 桿部錐度： ( 3.7 ) 式中： 計(jì)算毛坯的最大直徑

28、 計(jì)算毛坯的最小直徑 d拐 桿部與頭部過渡處的假想直徑，把計(jì)算毛皮桿部的體積轉(zhuǎn)換成一個(gè)截錐體，該截錐體的長度為L桿,小端直徑為，大端直徑為d拐，根據(jù)截錐體公式可知： 參照文獻(xiàn)2圖5-31，并由以上四個(gè)參數(shù)可確定五檔變速叉的制坯工步為：拔長閉式滾擠預(yù)鍛終鍛。 長軸類鍛件坯料尺寸的計(jì)算參照文獻(xiàn)2表5-25及表5-26： V坯=V計(jì)+V飛1+ (3.8) V計(jì) 鍛件體積 V飛 飛邊加沖孔連皮的體積 火耗率 由表5-26查得=3 故V坯=12613.517201+3)=259838mm3由表5-25： A拔=V頭/L頭20/105=1718mm2 A滾=1.021.2A均2 A坯=A拔-K(A拔-A滾

29、2 d坯=. L坯= 根據(jù)以上數(shù)據(jù)選取坯料尺寸為174mm，直徑45mm棒材。3.9 制坯模膛設(shè)計(jì) 拔長選用開式模膛，模膛尺寸根據(jù)文獻(xiàn)2表5-27計(jì)算： 拔長坎高度： ( 3.9 ) 拔長坎長度： l=k3d坯=1.545=67.5mm (3.10) 模膛高度： B=k4d坯+1020mm=1.3545+1020 (3.11) 選取B=75mm 頭=1.224=28.8，又e2h故取e=36mm (3.12) 圓角圓弧半徑： R=0.25l=0.2567.5=16.875mm取17mm (3.13) 拔長模膛總長度L=L拔+510=177+510=182187mm取185mm其型膛形狀尺寸如圖

30、3.9： 圖3.9 拔長模膛滾擠采用閉式滾擠，模膛的主要尺寸根據(jù)文獻(xiàn)2表5-28計(jì)算： h=k d計(jì)，由計(jì)算毛坯圖計(jì)算數(shù)據(jù)表已得出 模膛寬度B參照計(jì)算毛坯圖取B=80mm 模膛長度： L=L計(jì)1+=2371+3=244mm坯+6mm=0.245+6=15mm取16mm m=(12)n=1632mm取m=25mm坯+6mm=0.145+6=10.5mm取R=10mm 毛刺槽尺寸 a=8mm，c=30mm，R3=5mm，R4=8mm,b=30mm 其形狀如下列圖： 圖3.10 五檔變速叉閉式滾擠型槽錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)主要是解決生產(chǎn)一種鍛件所采用的各工步型槽在模塊上的合理布排，型槽之間和型槽至模塊邊

31、緣的壁厚，模塊尺寸，質(zhì)量，纖維方向要求，以及平衡錯(cuò)移力的鎖扣方式。參考文獻(xiàn)1第 149頁，當(dāng)設(shè)有兩個(gè)制坯型槽時(shí)，這時(shí)應(yīng)將第一道制坯工步安排在吹分管的對面，以防止氧化皮落到終鍛型槽里，布排時(shí)應(yīng)以終端型槽為中心，左右對稱布排，并盡可能使其打擊中心與型槽中心重合。其大致排布如下列圖： 圖3.11 五檔變速叉錘上模鍛模膛拍布圖從左到右依次為滾擠預(yù)鍛終鍛拔長.制坯模膛壁厚一般為510mm，取10mm終鍛模膛和預(yù)鍛模膛的壁厚大小與模膛深度h，底部圓角半徑R，模鍛斜度有關(guān)壁厚大小按文獻(xiàn)2圖5-58選取:其值為47mm 本鍛件分模面落差23mm，但由于其為細(xì)長桿件，故設(shè)置平衡鎖扣。其尺寸計(jì)算參照文獻(xiàn)2表5-3

32、3： 鎖扣高度H=鍛件分模面落差高度=23mm 鎖扣寬度b1.5h=36mm 鎖扣斜度=5 鎖扣間隙 鎖扣平面間隙 鎖扣內(nèi)圓角半徑R1 鎖扣外圓角半徑R2=R1其形狀如下： 圖3.12 平衡鎖扣 模塊尺寸除了考慮模膛布置、模壁厚度、鎖扣等有關(guān)因素外，還應(yīng)考慮： (1)承擊面積2 ，根據(jù)模膛布置及模膛大致尺寸，由CAXA查詢其承擊面積為124356mm2 ，滿足要求。 (2) 鍛模中心與模塊中心的偏移量 圖3.13 錘擊中心與模塊中心的關(guān)系 當(dāng)設(shè)有預(yù)鍛制坯型槽時(shí)，允許打擊中心和模塊中心不重合，但偏移量不能太大，應(yīng)限制在a70.1A14.88，b160.1B22.9的范圍內(nèi)，符合條件。 (3)模塊

33、長度、寬度及高度模塊長度：根據(jù)各型槽、模膛寬度及之間壁厚L總=80+75+102+152+15+15+4+10+10= 463mm查表5-38選取寬度475mm，由滾擠型槽長度為306mm，根據(jù)其尺寸選定模塊長度為350mm，由表5-37可知鍛模最大最小閉合高度為H min=220mm，H max=300mm。由以上數(shù)據(jù)，參照文獻(xiàn)2表5-38，選取模塊高度H=325mm，寬度B=475mm，長度350mm 4錘鍛模燕尾尺寸選擇根據(jù)鍛錘噸位，查文獻(xiàn)2圖5-78及表5-47可知，燕尾尺寸為：b=200mm，h=50.5mm，b1=50mm，dS=3060。 5楔鐵尺寸 根據(jù)文獻(xiàn)2表5-43，鍛錘噸

34、位為1.5t時(shí)： 下摸： h=50mm， b=40.7mm, l=900mm (6)定位鍵尺寸 查文獻(xiàn)2表5-44，根據(jù)鍛錘噸位可得，定位鍵尺寸為： f=80mm，h=50mm，L=97mm，L1=48mm，b1 切邊模具設(shè)計(jì) 切邊和沖孔通常在切邊壓力機(jī)上進(jìn)行，如下列圖所示： 圖4.1 切邊與沖孔切邊分為熱切和冷切兩種。熱切通常安排在模鍛工序同一火次內(nèi)，及模鍛后立刻進(jìn)行切邊，冷切那么是再模鍛后集中在常溫下進(jìn)行。熱切所需沖切力比冷切要小得多，約為后者的百分之20；同時(shí)，鍛件在熱態(tài)下具有較好的塑性，切邊時(shí)，切口不易產(chǎn)生裂紋，但生產(chǎn)率低。冷切的優(yōu)點(diǎn)是勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)率高，沖切時(shí)鍛件走樣小，凸凹模的調(diào)

35、整，修配比擬方便；缺點(diǎn)是：所需設(shè)備噸位大，鍛件易在切口出產(chǎn)生裂紋。模鍛件的沖切方式，應(yīng)根據(jù)鍛件的材料性質(zhì)，形狀尺寸，以及工序間的配合等因素綜合分析確定。通常，對于大中型鍛件必須進(jìn)行熱校正，熱彎曲的鍛件，應(yīng)采用熱切。含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于百分之0.45的碳鋼和低合金鋼的小鍛件以及非鐵合金鍛件，采用冷切。綜上，采取冷切邊。 切邊模分為簡單模、連續(xù)模和復(fù)合模三種類型。由于五檔變速叉不需沖孔，故采用簡單模。切邊沖孔壓力機(jī)的選擇通常有兩種方法：表格法計(jì)算法： 4.1 式中 F 切邊或沖孔力 b 金屬在切邊溫度下的抗拉高度，即材料的變形 抗力 L 剪切周邊長度 t1 實(shí)際剪切厚度 4.2 t 飛邊橋部高度 B

36、鍛件高度方向的正公差 K 系數(shù)，在理想情況下，k=0.8；考慮到切邊或孔 過程伴有彎曲拉伸發(fā)生，刃口變鈍等實(shí)際因素 ， 建議取為k=3.2。 選取500kN壓力機(jī)。 1用螺釘固定的冷切邊模 2) 用壓塊固定的冷切邊模 圖4.2用螺釘固定的冷切邊模 圖4.3 用壓塊固定的冷切邊模采用用螺釘固定的方式。 切邊時(shí)，刃口設(shè)置在凹模上，凹模按鍛件輪廓線制造，靠減小凸模尺寸獲得凸凹模的間隙。如圖4.4，圖4.4a和b中的間隙可以從圖4.4查得，圖4.4c的間隙均取=0.5mm。對圖4.4b，s=0.2D+1;對圖4.4c，同時(shí)應(yīng)保證凸模削平后b值有一定的寬度：對小鍛件，b=1.52.5mm，取b=2mm。

37、 圖切邊凸凹膜之間的間隙 切邊凹模有整體式和組合式兩種，前者用于中小型鍛件特別是形狀簡單，具有對稱性的鍛件；后者那么用于大型鍛件或形狀復(fù)雜的鍛件。 1切邊凹模刃口設(shè)計(jì) 切邊凹棋刃口的輪廓形狀，按鍛件在分模面上投影輪廓形狀設(shè)計(jì)。熱切邊模應(yīng)計(jì)算收縮率 ( l . 1 一 1 . 5 % 。對于易冷卻的細(xì)長件，應(yīng)取小值，反之取大值。切邊凹棋刃口形式有直刃口圖 a 、斜刃口圖b 、局部斜刃 。 圖4.5 常用的3種凹模刃口 直刃口用于加強(qiáng)刃口強(qiáng)度和便于修復(fù)，并能做到修復(fù)后尺寸根本不變。 斜刃口采用45鑄鋼為凹?；w，刃口堆焊一層模具鋼，一般用于大批量生產(chǎn)。 局部斜刃口與全部斜刃口相比，減小了刃口切削加

38、工量，便于制造。同樣也采用鑄鋼凹模為基體，它也是一種比擬經(jīng)濟(jì)的形式。綜上所述，采取c)形式局部斜刃口。 ( 2 )切邊凹模的分塊切邊凹模的分塊原那么：A.分塊處便于對位，又不易產(chǎn)生毛刺，且能保證切邊鍛件質(zhì)量。B.便于調(diào)整，特別是對切邊時(shí)容易磨損的部位，宜單獨(dú)分出。C.在滿足上述條件的情況下，分塊越少越好。D.為便于制造，并防止熱處理變形凹模分塊長度一般不宜大于350mm，最長控制在500mm以內(nèi)。E.保證緊固的平安可靠，切邊凹模每個(gè)分塊至少應(yīng)有兩個(gè)以上的螺釘緊固。 圖切邊凹模的結(jié)構(gòu) 五檔變速叉飛邊橋高度為9mm，應(yīng)選取圖4.6最后一組尺寸。其他外形尺寸確實(shí)定： 見圖4.8。鉗口尺寸根據(jù)鍛造工藝

39、棒料直徑確定。 圖4.7 凹模鉗口 根據(jù)圖4.8可知其尺寸為：B=80mm，H=40mm，l=50mm，L=30mm,R=15mm采用螺釘緊固。圖4.8 非圓形鍛件凹模外形尺寸 確定其尺寸 B1= 84+258=200mm， L=229+258=335mm。 圖4.9 用螺釘緊固的切邊凸模(1)切邊凸模的設(shè)計(jì) 切邊沖頭按鍛件圖設(shè)計(jì)。切邊沖頭與鍛件接觸好壞，對切邊后的鍛件質(zhì)量有著直接的關(guān)系。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下因素：凸模與鍛件需要有一定的接觸面積，以防切邊時(shí)鍛件外表被壓傷或變形。切邊凸模的端面應(yīng)能與鍛件較好地吻合，同時(shí)在鍛件過渡斷面處留出間隙，值等于鍛件相應(yīng)處水平尺寸正偏差之半加0.30.5mm。凸模與鍛件的接觸面形狀可以簡化，且應(yīng)選鍛件形狀簡單的一面與凸模接觸。 圖4.10 切邊凸模(2)夾持器的設(shè)計(jì) 采用夾持器固