鍛造工藝的設(shè)計說明書

設(shè)計說明書題目：階梯軸鍛造工藝設(shè)計專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：機設(shè)1301學(xué)生：亮學(xué)號：7指導(dǎo)教師：浩舸完成日期：機械工程學(xué)院2016年9月目錄TOC\o"1-5"\h\z引言1設(shè)計方法與步驟22.1繪制鍛件圖32.2確定變形工藝32.2.1鐓粗32.2.2沖孔42.2.3擴孔42.2.4修整鍛件42.3計算坯料質(zhì)量和尺寸42.4選定設(shè)備及規(guī)52.5確定鍛造溫度及規(guī)52.6確定冷卻方法及規(guī)5工藝流程卡6\o"CurrentDocument"結(jié)論8\o"CurrentDocument"致8\o"CurrentDocument"參考文獻81.引言鍛造的目的是使坯料成形及控制其部組織性能達到所需的幾何形狀，尺寸以及品質(zhì)的鍛件。軸是現(xiàn)代工業(yè)大量使用的零件，本文討論階梯軸的自由鍛生產(chǎn)。2.設(shè)計方法與步驟2.1繪制鍛件圖鍛件圖是根據(jù)零件圖的基本圖樣，結(jié)合鍛造工藝特點考慮余塊、鍛件余量和鍛造公差等因素繪制而成。階梯軸材料為40Cr，生產(chǎn)批量小，采取自由鍛鍛造軸坯。軸上的鍵槽等部分，采用自由鍛方法很難成形這些部位，因此考慮到技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟性，決定不鍛出，并采用附加余塊簡化鍛件外形，以利于鍛造。鍛造出軸坯后可以進一步進行切削加工，最后成形。根據(jù)零件圖的尺寸規(guī)格，對照表所列中零件的高度和直徑圍，可以查出齒環(huán)鍛件加工余量和公差。由L=203，中=46，對照《金屬成形工藝設(shè)計》中表3-3中所列的零件總長為0s315mm、最大直徑0^50mm，可查得鍛造精度為F級的鍛件余量及公差為7±2mm。，然后按查得的公差數(shù)值，可繪階梯軸的鍛件圖。階梯軸鍛件圖見圖1。圖1階梯軸鍛件圖2.2確定變形工藝原理：根據(jù)鍛件形狀、尺寸、技術(shù)要求等進行選擇，并且先確定鍛件成形所需的基本工序、輔助工序、修整工序，再選擇所需的工具并確定工序順序和工序尺寸等。由于階梯軸是形狀較簡單的軸桿類鍛件，變形工藝簡單，且材料為常用45鋼，塑性較好、容易變形，因此其主要變形工藝一般為下料、拔長、鐓粗、拔出鍛件等下料整體拔長壓肩并拔長切去余料右邊壓肩拔長拔長切去料頭修整鍛件按鍛件圖進行修整。2.3計算坯料質(zhì)量和尺寸坯料質(zhì)量包括鍛件本身的質(zhì)量、加熱時氧化燒損、切頭時的損失及沖孔時的芯料損失等。艮口：m坯m=m鍛+m燒+m芯+m頭M坯二坯料的重量；m鍛二鍛件的重量；m燒二加熱時坯料表面氧化而燒損的質(zhì)量；m芯二沖孔芯料的質(zhì)量；m切二在鍛造過程中修切端部產(chǎn)生的料頭金屬的質(zhì)量。計算鍛件本身的質(zhì)量：m鍛=PV式中m鍛二鍛件質(zhì)量；P二鍛件材料的密度(kg/dm3)取7.8kg/dm3；V二鍛件的體積(dm3)；m鍛二n/4(0.422X0.222+0.532X0.14+0.442X0.7+0.412X1)X7.8kg=2.38kg若將鍛件置于煤氣爐中加熱，并一次鍛成，燒損率按5=2%計算，即：m燒二m鍛X2%=0.0476kg因為沒有沖孔，所以m芯=0截料損失按鍛件質(zhì)量的4%計算，既得：m頭二m鍛X4%=0.0952kg則胚料質(zhì)量為m坯=m鍛+m燒+m芯+m頭=2.38+0.0476+0.0952=2.57kg鍛件以鋼材為坯料，鍛造比按1.3,可按鍛件最大面積①=53mm，對照表所列熱軋圓鋼標準直徑，選用①,63mm的圓鋼。再由m=vP算出坯料體積為0.327dm3,再除以①63mm圓鋼截面積，就可以得到坯料長度為105mm2.4選定設(shè)備及規(guī)選定鍛造設(shè)備的依據(jù)是鍛件材料、尺寸和質(zhì)量，同時還要適當考慮車間現(xiàn)有設(shè)備條件。若設(shè)備噸位太小，鍛件部鍛不透，生產(chǎn)率也低，反則造成設(shè)備和動力的浪費，且操作不便也不安全，通常按經(jīng)驗類比法或查表法等確定。坯料尺寸為①63X105mm，坯料質(zhì)量為2.57kg故根據(jù)《自由鍛錘的鍛造能力圍》查得設(shè)備應(yīng)用0.25t的自由鍛錘。2.5確定鍛造溫度及規(guī)各類合金鋼的鍛造溫度圍可以從表中查出，基本的原則是確保鋼在鍛造溫度圍具有良好的塑性和較低的變形抗力，能夠鍛造出優(yōu)質(zhì)鍛件，且較寬的鍛造溫度圍和較少的加熱次數(shù)，以及較高的生產(chǎn)率。階梯軸材料40Cr屬于合金結(jié)構(gòu)鋼，查表可知始鍛溫度為1200笆，終鍛溫度為800笆。根據(jù)40Cr鋼的塑形、強度、導(dǎo)熱及膨脹系數(shù)、組織特點、加熱變化、斷面尺寸、導(dǎo)熱性能和直徑等因素，可以確定采用火焰爐一段式加熱2.6確定冷卻方法及規(guī)中小型碳鋼和低合金鋼鍛后均采取冷卻速度較快的空冷方法。階梯軸鍛件是中小型低合金結(jié)構(gòu)鋼，可以采取空冷的冷卻方式。三、工藝流程卡階梯軸鍛造工藝卡同步齒環(huán)鍛造工藝過程卡產(chǎn)品型號產(chǎn)品名稱零件E零件」鍛件圖材料規(guī)格材料牌號坯料質(zhì)量/KG坯料可鍛件數(shù)鍛件質(zhì)量/KG加熱方式鍛造火次班產(chǎn)量/件鍛件熱處理鍛件圖材料規(guī)格工序號工序名稱使用設(shè)備使用工裝始鍛溫度終鍛溫度冷1下料帶鋸無2加熱220KW縫隙式中頻加熱爐無11509503預(yù)鍛630噸螺旋壓力機階梯軸預(yù)鍛模4終鍛630噸螺旋壓力機階梯軸終鍛模5切邊100噸切邊壓力機階梯軸切邊模6檢驗游標卡尺7入庫標記處數(shù)更改文件號簽字設(shè)計：頁腳

階梯軸鍛造工序卡頁腳頁腳頁腳結(jié)論采用以上工藝可以鍛造出齒環(huán)坯，之后只要在進行切削加工成形就能制造出齒環(huán)了。鍛造不僅能使其初步成形而且更重要的是鍛造可以改善零件的力學(xué)性能，提高它的韌性與強度。致通過這一次的課程作業(yè)，我深刻的領(lǐng)會到了熱加工在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位。我做的是齒輪的鍛造工藝設(shè)計，對齒輪加工的各個過程進行了全面深入的討論，這讓我從中學(xué)到了很多，我以后也會更加努力去提高與完善自己的知識儲備，來面對以后的工作崗位上遇到的更大的挑戰(zhàn)。在這次課