鍛件課程設(shè)計(jì)報(bào)告--杈桿鍛造設(shè)計(jì)

1、<p>　　《材料成形技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　報(bào)告題目： 叉桿鍛造課程設(shè)計(jì) </p><p>　　作者所在系部：材料工程系 </p><p>　　作者所在專業(yè)： 材料成型及控制工程

2、 </p><p>　　作者所在班級(jí)： </p><p>　　作 者 姓 名 ： </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： </p><p>　　完 成 時(shí) 間 ： 2013年6月28日

3、 </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　內(nèi) 容 摘 要</b></p><p>　　撥叉為日常生活或機(jī)械加工中支撐工件的零件,要求塑性、強(qiáng)度較好，有良好的綜合機(jī)械性能，并且外形簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)單一，無(wú)復(fù)雜加工面，尺寸小，質(zhì)量輕，便于模鍛獲得較好性能，因而采用加工工藝為模鍛。其基

4、本變形工序是預(yù)鍛、終鍛，切飛邊、加上后續(xù)精鍛工序成形。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p>　　模鍛；變形工序；叉桿鍛件圖；加工余量；起模斜度 ；分模面 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1節(jié) 叉桿的三維造型以及零件圖 ·&#

5、183;····················5</p><p>　　第2節(jié) 零件材料選擇 ··········&

6、#183;·························7</p><p>　　第3節(jié) 加工方式及設(shè)備 ·····

7、;·····························8</p><p>　　第4節(jié) 加工工藝及工序 ·

8、83;································8</p><p>　　第

9、5節(jié) 鍛件圖繪制 ···································&

10、#183;··9</p><p>　　第6節(jié) 確定毛坯重量及尺寸···························

11、3;··10</p><p>　　第7節(jié) 確定鍛造溫度范圍····························

12、··11</p><p>　　第8節(jié) 分模面的選擇····························

13、3;····11</p><p>　　第9節(jié) 確定變形工序··························&#

14、183;·······12 </p><p>　　一、撥叉零件三維造型及零件圖</p><p><b>　　撥叉三維造型圖繪制</b></p><p><b>　　二維零件圖</b></p><p><b>　　二、零

15、件材料選擇</b></p><p>　　1、撥叉為日常生活或機(jī)械加工中支撐工件的零件,要求塑性、強(qiáng)度較好，有良好的綜合機(jī)械性能，并且根據(jù)經(jīng)濟(jì)性綜合考慮可選材料為45鋼</p><p><b>　　1.1、力學(xué)性能</b></p><p>　　正火：850 　；　淬火：840 　；　回火：600 ??；　抗拉強(qiáng)度：不小于600Mpa 　

16、；　屈服強(qiáng)度：不小于355Mpa ?。弧∩扉L(zhǎng)率：16% ?。弧∈湛s率：40% ?。弧_擊功：39J ??；　鋼材交貨狀態(tài)硬度：不大于 　未熱處理：229HBS 　；　退火鋼：197HBS</p><p><b>　　1.2 液相線溫度</b></p><p>　　1495℃左右，碳含量0.42~0.50%。</p><p>　　1.3 鍛造性能及

17、參數(shù)</p><p>　　采用回轉(zhuǎn)加熱爐設(shè)定溫度1230，保溫>180分鐘，始鍛溫度1100-1150左右，45鋼在鍛造溫度下塑性很好，鍛造比10-12.</p><p>　　密度7.85g/cm3,彈性模量210GPa,泊松比0.269</p><p>　　三 、加工方式及設(shè)備</p><p>　　經(jīng)以上分析45號(hào)鋼，為滿足性能及經(jīng)濟(jì)

18、性等要求最佳加工方式采用鍛造毛坯，在進(jìn)行機(jī)械加工獲得要求零件，根據(jù)鍛件性質(zhì)及特點(diǎn)，選擇65kg空氣錘鍛造</p><p>　　四、加工工藝以及工序</p><p><b>　　鍛造方法的選擇</b></p><p>　　a自由鍛：是利用沖壓力或壓力，是金屬上下砧鐵之間產(chǎn)生塑性變形而獲得所需形狀，尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛件。自由鍛所需的工具簡(jiǎn)單并且有很

19、強(qiáng)的通用性，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期較短應(yīng)用廣泛。自由鍛主要用于單件小批量生產(chǎn)。重要齒輪等零件在工作時(shí)都承受很大的載荷，要求具有較高的力學(xué)性能。常采用自由鍛生產(chǎn)毛坯， </p><p>　　b模鍛：是使金屬但自由鍛精度低，加工余量大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低。坯料在模膛內(nèi)受壓產(chǎn)生塑性變形而獲得所需形狀尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的加工方法，它具有生產(chǎn)效率高，能鍛造形狀復(fù)雜的鍛件并使金屬流線分布均勻，模鍛件的尺寸較精確，表面質(zhì)量好，加工余

20、量小比自由鍛更節(jié)省金屬材料，減小切削加工工作量，操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　胎模鍛：適合中小型鍛件，中小批量生產(chǎn)。</p><p>　　錘上模鍛：錘上模鍛是上模固定在垂頭上，下模緊固在模墊上通過(guò)錘頭做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的上模，對(duì)置于下模中的金屬坯料施以直接鍛擊，來(lái)獲得鍛件的鍛造方法，適合中小鍛件大批量生產(chǎn)。修整工序（切邊沖孔、校正、清理、精壓）使鍛件成形</p>

21、<p>　　綜合分析零件特點(diǎn)與自由鍛和模鍛的優(yōu)缺點(diǎn)，以及此零件質(zhì)量小，且為大批量生產(chǎn)，表面質(zhì)量好，加工余量小，所以選擇其加工方法為錘上模鍛。</p><p>　　3、確定成形方法及工序</p><p>　　預(yù)鍛、終鍛、校正、清理、精壓選用原材料毛坯45合金鋼，圖形如圖，先將其擠壓。然后經(jīng)過(guò)預(yù)鍛和終鍛等工序，使其大致成形，最后經(jīng)過(guò)修整工序（切邊校正、清理、精壓）使鍛件成形。&l

22、t;/p><p>　　該鍛件為小型鍛件，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定其加工余量為1.5-2mm，飛邊大約為5~7mm,起模斜度30分。這樣可避免原材料的浪費(fèi)，有利于工件的后序加工，提高生產(chǎn)率。</p><p><b>　　4、零件的質(zhì)量要求</b></p><p>　　零件部分表面的粗糙度要求6.3mm，其余表面均為12.5mm。</p><p

23、>　　鍛件余量的大小與零件的材料、形狀、尺寸、批量大小、生產(chǎn)實(shí)際條件等因素有關(guān)。該零件為大批量生產(chǎn)，是小型鍛件，則加工余量一般為1.5-2mm。</p><p>　　五、鍛件圖的繪制 </p><p><b>　　圖2 鍛件圖</b></p><p>　　六、確定毛坯的重量和尺寸</p><p&g

24、t;　　（1） 計(jì)算坯料質(zhì)量</p><p>　　計(jì)算坯料質(zhì)量 坯料的質(zhì)量為鍛件、飛邊、連皮、鉗口、料頭的質(zhì)量與鍛造時(shí)各種金屬消耗的質(zhì)量之和，可由下式計(jì)算：</p><p>　　G坯料質(zhì)量=G模鍛件質(zhì)量+G氧化燒損燒損質(zhì)量+G飛邊質(zhì)量</p><p>　　式中 G坯料 —— 坯料質(zhì)量，單位kg；</p><p>　　模鍛件質(zhì)量—— 鍛

25、件質(zhì)量，單位kg；</p><p>　　氧化燒損燒損質(zhì)量—— 加熱時(shí)坯料因表面氧化而燒損的質(zhì)量，單位為kg,按照鍛件質(zhì)量和飛邊的%3-%4計(jì)算 </p><p>　　飛邊質(zhì)量——鍛造過(guò)程中被沖掉或切掉的那部分金屬的質(zhì)量，單位kg。</p><p>　　將各數(shù)值分別代入計(jì)算可得：m=3kg</p><p><b>　?。?）

26、尺寸公差</b></p><p>　　該零件總長(zhǎng)L=157mm查《材料成型技術(shù)基礎(chǔ)表》2-6可確定其水平方向尺寸的上極限為+2.0mm，下極限為-1.0mm。</p><p><b>　?。?）加工余量</b></p><p>　　該零件加工表面最大寬度為75mm，最大長(zhǎng)度為270mm，查《材料成型技術(shù)基礎(chǔ)表》2-6、7，可確定其加

27、工余量為2.0mm。</p><p>　?。?）模鍛斜度45#鋼，查《材料成型技術(shù)基礎(chǔ)表》2-8可確定其外幣斜度為5°內(nèi)斜度為30′。</p><p><b>　　（5）模鍛圓角半徑</b></p><p>　　該零件材料為45#鋼。鋼的模鍛件外圓角半徑一般為1.5至12mm，圓角半徑大2至3倍。為了便于金屬在模膛內(nèi)流動(dòng)提高鍛模強(qiáng)度，

28、避免鍛模內(nèi)尖角處產(chǎn)生裂紋，減緩鍛模外尖角處的磨損，提高鍛模使用壽命，模鍛件上值越大，此模的外圓角半徑為4mm，內(nèi)圓角半徑為12mm.</p><p><b>　　七 鍛造溫度的選擇</b></p><p>　　45#鋼的預(yù)鍛溫度為1150°C至1200°C，終鍛溫度為800°C至850°C。這樣能保證金屬較高的塑性和較小的變形抗

29、力。并得到所要求的組織和性能，鍛造的溫度范圍應(yīng)可能寬一些，以減少鍛造火次，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　八 分模面的選擇</p><p>　　保證模鍛件能從模膛中順利取出，這是確定分模面的最基本原則，同時(shí)，分模面的選擇在模鍛件的最大水平投影尺寸的截面上，盡量在能是模膛深度最淺的位置上，使上下兩模沿分模面的模膛輪廓一致，以便在鍛模安裝及鍛造中容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤?，F(xiàn)象，及時(shí)予以調(diào)整，保證鍛

30、件質(zhì)量，分模面盡量采用平面，并使上下鍛模的模膛深度基本一致，以便均勻充型，使模鍛件上的敷料最少，鍛件形狀盡可能與零件形狀一致，以降低材料消耗并減少切削加工工作量。</p><p>　　綜上所述，選取a-a面為分模面。</p><p><b>　　六 確定變形</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></