连杆的模锻工艺及模具设计任务书1．课题意义及目标意义:通过本课题的研究,培养学生综合运用所学知识的能力及用基本知识和专业知识解决生产中实际问题的能力,培养学生探索未知开拓创新的科学精神以及从事工程实践的基本能力。

目的:根据开式模锻成形理论和连杆零件图的要求,结合连杆锻造的技术和特点，对连杆锻造工艺进行具体分析,确定合理的连杆模锻工艺。

以所学专业为基础,以实用为目的,通过对连杆锻造工艺的分析及相关参数计算,进行模具设计。

2．主要任务1）、完成开题报告2）、零件图和模具装配图3）、设计说明书一本4）、电子资料一份3．主要参考资料[1]崔柏伟.发动机连杆模锻工艺及模具[J].机械工程师,2007,12:87-88 .[2]张昌明.铝合金连杆模锻工艺研究[J].机械设计与制造,2008,11:105-106.[3]刘昱虹.大型连杆锻造成形工艺分析[J].锻压机械,2000,35,04:25-26[4]陈晓华.典型零件模具图册[M].机械工业出版社,2006.审核人：年月日连杆的模锻工艺及模具设计摘要：本次毕业设计主要是对给定的连杆进行分析，然后进行锻件图的设计，确定锻锤吨位，然后选择模锻工步，再计算毛坯，确定坯料的尺寸，设计拔长模膛和滚压模膛，设计终锻模膛和预锻模膛，还需要设计锁扣、燕尾、键槽等。

本设计还涉及PROE、CAD软件，还有绘制表格，生成曲线图。

最后绘制了零件图和模具装配图。

通过这次设计，让我巩固了我大学所学的知识，受益良多。

关键词：连杆，模膛Abstract:The graduation project is mainly on a given link is analyzed and then design forging figure, and then select the forging step, and then calculate the blank determine the blank size, design stretching grooves and rolling grooves,determine the tonnage hammer,design the final forging die bore and blockers bore, also I need to design lock, dovetail, keyway and so on. This design also involves PROE, CAD software, and draw tables, generate graphs. Finally, draw spares and mold assembly drawing. Through this design, let me consolidate my knowledge of the university,and I benefited a lot. Keywords: link, bore1 前言 (3)2 锻件图的设计 (4)2.1 分模位置 (4)2.2 估算零件质量 (4)2.3 锻件形状复杂系数S (4)2.4 确定加工余量 (5)2.5 锻模斜度 (5)2.6 确定锻件公差 (5)2.7 锻件圆角半径 (5)2.8 冲孔连皮 (6)2.9 冷锻件图 (6)3 确定锻锤吨位 (8)4 飞边槽的确定 (9)5.1 计算毛坯图 (10)5.2 计算毛坯图的分析利用 (13)6 坯料的尺寸确定 (14)6.1 坯料体积和重量 (14)6.2 坯料规格的确定 (15)7 模锻工步选择 (16)8 拔长模膛 (17)8.1 作用 (17)8.2 型式 (17)9 滚压模膛设计 (19)9.1 作用 (19)9.2 型式 (19)9.3 纵向截面形状设计 (19)9.4 宽度B (21)9.5 尾部及钳口 (21)10 终锻模膛 (23)10.1 热锻件图设计 (23)10.2 钳口设计 (24)11 普通锁扣设计 (25)12 模锻锤的锻锤参数 (26)13 燕尾 (27)14 锻模结构设计 (28)14.1 模膛的布置 (28)14.2 模膛中心的确定 (28)14.3 模膛壁厚确定 (28)14.4 模块尺寸的确定 (29)14.5 模锻材料的选择 (29)14.6 连杆模锻工艺流程的最终确定 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1前言连杆指的是在机构中的两端分别和主动、从动构件连接，用来传递运动的杆件。

连杆工作时需要较高的工作条件，需要比较好的韧性，而且还需要高的强度和高的抗疲劳性能。

需要采用模锻制坯。

模锻是将坯料放在上下模块的型槽的中间，利用压力机滑块、锻锤锤头或者液压机活动横梁向下的压力或因为冲击成形为锻件的方法。

模锻的内部组织很均匀，生产效率也比较高，受人操作的影响相对较小，而且它的尺寸和形状可以靠模具保证。

模锻最常见的设备有好几种，分别是模锻锤、模锻液压机、机械压力机及螺旋锤等。

模锻前必须对零件图进行锻件图的绘制，锻件图分为冷锻件图和热锻件图，冷锻件图的作用是用于锻件最后检验，同时也是热锻件图的设计依据，热锻件图的作用是用在锻模的设计过程中，还有在实际加工制造过程也需要。

2锻件图的设计2.1 分模位置在本设计中，因为为此锻件为对称的结构，连杆的最大截面在对称线上，如下图，所以A-A截面就是分模面。

2.2 估算零件质量将零件分为三部分，大头处为V1，中间为V2，小头处为V3。

V=V1+V2+V3V1=3.14×552×50－330÷360×3.14×(77÷2)2×50－(10×37+20×8.5)×50=380cm3V2=[(48+110)×200×0.5－0.5(3.14(110÷2)2+3.14(48÷2)2)]×14=142cm3V3=[3.14×242－3.14×(25÷2)2]×29=38cm3V=560cm3 锻件材料为40Cr，所以密度为7.82g/cm3，所以估算零件质量为m=560×7.2=4379g 所以质量为4.4kg2.3 锻件形状复杂系数S锻件形状复杂系数相关的有两点，分别是锻件重量G1和相应的锻件外廓包容体重量G2。

其值为这两个相除所得的商。

即S=G1/G2通过计算S=560÷1534=0.365锻件的形状复杂系数根据规定被分为了四级，简单的：S 1>0.63~1 一般的：S 2>0.32~0.63 较复杂的：S 3>0.16~0.32 复杂的：S 4≦0.16 所以本设计的锻件形状复杂系数为一般。

2.4 确定加工余量确定加工余量时，需要根据前面锻件估算出的质量，零件的加工精度还有零件的形状复杂系数的要求。

查《锻模设计手册》表4-3得 长宽高的加工余量均为2.0mm直径为Φ77的孔的机械加工余量为2.5mm 直径为Φ25的孔的机械加工余量为2.0mm2.5 锻模斜度锻件侧面需要设有模锻斜度，设置的目的是为了便于模锻以后方便脱模。

模锻斜度分为两种，分别是外斜度和内斜度。

锤上模锻的锻件的外斜度值需要两个比值获得，分别是根据锻件各部分的高度和宽度之比值H/B ，还有长度和宽度之比值L/B ，根据这两个比值查表获得。

内斜度需要按外斜度增大2°~3°即可。

根据《锻模设计手册》根据表4—10，由H/B=25÷110<1 及 L/B=1得外模斜度为5°内模斜度为7°。

2.6 确定锻件公差查《锻模设计手册》表4-5得高度公差为 1.21.150+- 9.19.029+-宽度公差为 4.22.1110+- 4.22.184+- 1.21.148+- 长度公差为 1.21.177+- 9.19.025+- 中心距尺寸公差为 0.10.1200+-2.7 锻件圆角半径外圆角半径指的是在锻件上的凸角圆角半径r ，内圆角半径是在凹圆上的圆角半径R 。

内圆角的作用是使金属变得很容易流动从而充满模膛，从而防止模膛压塌变形，因此避免产生折叠。

简述下外圆角的作用，它是避免了锻模的很多相应的部分因为产生应力集中的现象而造成开裂这种情况。

r等于单面余量加零件圆角半径或倒角，得r=3mm R=(2~3)r,取R=8mm2.8冲孔连皮孔径分为三种，分别是中等孔径（30mm<d<60mm）较大孔径（d>60mm）小孔径(d<25mm)中等孔径常采用平底连皮，s=2.5mm＋(5~7.5)d/100 得s=6.35~8.275mm因为当锻件的孔径较大时，如果还是用平底连皮的话，内孔金属会不容易转移，凸台也容易被压塌或磨损，还会容易产生折叠。

所以应该将平底的面积相对减小，周边做成顶角为γ的锥形，由此可以得到斜底连皮。

S大=1.35S S小=0.65S d1=(0.25~0.35)d式中S—采用平底连皮的厚度根据《锻压手册》图3-1-15取S=7mmd=77mm S大=9.45mm S小=4.55mmd1=19.25~26.95mm 取d1=22mm2.9 冷锻件图上述参数确定后，便可绘制锻件图，如下图所示3 确定锻锤吨位模锻锤吨位是指模锻锤落下的部分的公称重量。

以吨为单位。

确定锻锤吨位应考虑下列一些方面：1）使锻锤要保持正常的工作状态2）有足够获得合格锻件的打击能量3）应使锻模有足够的工作寿命4）要有足够容纳锻模的装模空间的大小5）锻锤吨位不能过大，使操作更方便6）需要获得正常的生产效率坯料的确定：总变形面积有两部分，分别指的是锻件飞边的水平投影面积与锻件在水平面上的投影面积两部分相加的和。

G=k.F(t)/1000 F=16500+6650=22750mm2因为材料为40Cr，所以k=6粗略估算得G=1.365所以取2t。

4飞边槽的确定因为终锻模膛的周边必须有飞边槽才可以，合适的飞边槽必须同时具备三个作用，一是作为工艺补偿的环节，则需要容纳多出来的金属，使得锻件的体积在很大的程度上基本一致；二是当终端后期时，温度比较高的飞边很软，则能够达到缓解上下模硬碰硬的现象，从而达到保护承击面的作用；三是飞边槽能造成很足够大的压力，从而可以迫使金属流动达到充满模膛的作用。

飞边槽是由两部分组成，分别是桥部和仓部。

仓部的作用是用于容纳多余的金属，而桥部比较薄的金属因为冷却得很快，从而使模膛四周会产生出了阻力，进而迫使金属充满模膛，达到目的。

常用飞边槽有四种型式，查阅资料得型式1的飞边桥部设计在了上模，这个作用是导致与热金属接触的时间变得短一些，受热时间就会变少，从来不易磨损和受热，所以是最常用的型式。