軸的自由鍛工藝設計說明書

PAGEPAGE2課程設計說明書課程：軸的自由鍛工藝設計說明書姓名：班級：學號：指導教師：課題完成時間：目錄一．鍛件加工余量、余塊、公差P3二．毛坯質(zhì)量和尺寸的計算P4三．確定變形步驟、溫度和冷卻P6四．參考文獻P8一．鍛件加工余量、余塊、公差：1.概念①機械加工余量：為保證零件機械加工尺寸和表面粗糙度，在零件外表面需要加工部分，留一層作機械加工的金屬，這部分稱為機械加工余量。②鍛造余塊：在鍛件某些地方添加一些大于余量的金屬體積，以簡化鍛件外形及鍛制過程，這些添加的金屬體積，稱為余塊。③鍛造公差：鍛件的實際尺寸，不可能正好達到鍛件基本尺寸的要求，允許有一定限度的偏差，超過基本尺寸的稱上偏差，小于基本尺寸的稱下偏差。上、下偏差的代數(shù)差的絕對值稱為鍛件公差。2.計算由零件圖可知，零件總長為275mm，處于0-315mm的范圍，零件最大直徑為70mm，處于50-80mm的范圍，根據(jù)JB4249.2-86《臺階軸類鍛件機械加工余量與鍛造公差》技術要求規(guī)定，該軸的加工余量為8，極限偏差為3.所以，鍛件總長L=275+8×2=291±6㎜；左端鍛件的長度L1=153±3㎜；左端鍛件的直徑D1=60+8=68±3㎜；中間鍛件的長度L2=15+7×2=29±4㎜；中間鍛件的直徑D2=70+8=78±3㎜；右端鍛件的長度L3=107±3㎜；右端鍛件的直徑D3=60+8=68±3㎜；余量和公差的選擇應考慮鍛件的材料、形狀尺寸、現(xiàn)有設備、生產(chǎn)批量等因素。二．毛坯質(zhì)量和尺寸的計算1.毛坯質(zhì)量的計算：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。即:G坯=G鍛+G燒+G芯+G切（G坯——坯料的重量；G鍛——鍛件的重量；G燒——加熱時坯料表面氧化而燒損的質(zhì)量；G芯——沖孔芯料的質(zhì)量；G切——在鍛造過程中修切端部產(chǎn)生的料頭金屬的質(zhì)量。）①計算鍛件本身的質(zhì)量：G鍛＝γ*V（式中G鍛--鍛件質(zhì)量；γ--鍛件材料的密度，取7.85kg/dm3；V--鍛件的體積；）可算得：G鍛=（π×0.342×1.53＋π×0.352×0.29＋π×0.342×1.07）×7.85=7.496㎏。②根據(jù)45鋼的塑性、強度、導熱及膨脹系數(shù)、組織特點、加熱變化等特點，可以確定采用室式煤爐三次加熱。根據(jù)<坯料在加熱過程和鍛造過程中損耗量的計算>可以得出：室式煤爐=2.5%～4%適用于一次加熱，如果需多次加熱，每增加一個火次，系數(shù)增加0.5，故取=3.5%；所以：G燒=×G鍛=3.5%×7.496=0.262㎏③對于圓形截面：G切=（1.5~1.8）×D13其中：D1（dm）為切頭部分的直徑；取系數(shù)為1.5；所以：G切=1.5×0.683+1.5×0.683=0.943㎏④因為沒有沖孔，所以：G芯=0綜上所述：G坯=G鍛+G燒+G芯+G切=7.496+0.262+0+0.943=8.701kg2.坯料尺寸的計算：軸類零件一般采用拔長的方式鍛造，拔長后的最大截面部分應達到規(guī)定的鍛造比要求，即：F坯≥y·FmaxF坯——坯料截面積；Fmax——經(jīng)過拔長后的最大截面積。其中：y鋼型材≥1.3～1.5取y=1.3所以，采用圓截面坯料時：其中：——經(jīng)過拔長后的最大直徑。≥×70=79.8㎜又根據(jù)熱軋圓鋼直徑（GB702-72）查找，可知：坯料應選用直徑為Φ80的圓鋼。即：毛坯實際直徑應為D坯=80mm

坯料長度的計算：V坯==8.701/7.85=1.033L=G坯/π（80/2）2*γ=220.0dm綜上所述：坯料尺寸為Φ80x220㎜選定設備噸位，參照表此鍛件屬于圓軸累，應選用0.25t自由錘。三．確定變形步驟、溫度和冷卻1.變形步驟：(1)下料：根據(jù)計算所得的坯料尺寸，使鋸床切下一段長為115mm，直徑為68mm的圓鋼。(2)拔長：根據(jù)鍛件圖，利用圓口鉗將坯料拔長至直徑為49mm。(3)壓肩：由于鍛件圖上鍛件左右兩部分直徑不同，所以需要利用圓口鉗上、下平砧和三角刀在據(jù)鍛件左端140mm出壓肩。(4)局部拔長：由鍛件圖可知需要利用圓口鉗上下平砧對鍛件右端從壓肩處局部拔長至直徑Φ37mm。(5)滾圓：由鍛件圖可知需要用圓口鉗將鍛件修整圓滑(6)切斷：在保證鍛件總長的前提下用剁刀對鍛件兩端進行切頭,最后在圓弧墊鐵上對鍛件進行修整使之達到尺寸要求。該軸所用的材料為45號鋼，查表得：始鍛溫度為：1200~1250終鍛溫度為：800鍛造溫度范圍為：400~500鍛件在鍛后冷卻時，按冷卻速度分為空冷、坑冷和爐冷。由于此鍛件屬于中小型鍛件，而且所用材料塑性較好，所以采用空冷即可。四．參考文獻：1、丁德全主編《金屬工藝學》機械工業(yè)出版社，2010.12、鄧文英、宋力宏主編《金屬工藝學》（第五版）高等教育出版社，2008.43、張學政，李