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拨叉锻造模具设计说明书

西北工业大学
锻造模具设计说明书
目录
1、绘制冷锻件图 (2)
2、计算锻件主要参数 (3)
3、确定锻锤吨位 (3)
4、确定毛边槽形状和尺寸 (3)
5、确定终锻型槽 (5)
6、设计预锻型槽 (5)
7、绘制计算毛坯图 (5)
8、制坯工步选择 (8)
9、确定下料尺寸 (8)
9.1坯料截面积 (8)
9.2 坯料直径 (8)
9.3坯料体积 (8)
9.4坯料长度: (8)
10、制坯型槽设计 (9)
⑴滚挤型槽设计 (9)
⑵拔长型槽设计 (10)
11、锻模结构设计 (12)
12、拔叉件模锻工艺流程 (12)
13、附录 (13)
参考文献 (14)
1、绘制冷锻件图
拔叉冷锻件图
2、计算锻件主要参数
(1)短剑在平面上的投影面积76382
mm;
(2)锻件周边长度为600mm;
(3)锻件体积为1840003
mm;
(4)锻件质量为1.44Kg。

3、确定锻锤吨位
总变形面积为锻件在平面上的投影面积与毛边面积之和,按1~2t锤毛边槽尺寸考虑,假定毛边桥部宽度为23mm,总面积F=7638+600*23=21438mm,按双动模锻锤吨位确定公式的经验公式G=(3.5~6.3)kF确定锻锤吨位,因汽车连杆件为大批量生产,需要高生产率,取较大的系数 6.3,取k=1.0,于是,G=6.3 1.0214.38=1351kg
⨯⨯。

选用1.5t锤。

4、确定毛边槽形状和尺寸
选用图4-63毛边槽形式I,其尺寸按表4-14确定;选定毛边
槽尺寸为=1.6
h mm
桥,=4
h mm
1
,2
1
8,25,2,126
K
b mm b mm r mm F mm
====。

因锻件杆部截面积太小,考虑拔长难以达到最小截面积,须怎大毛边槽仓部宽度1b ;大头部分叉口较宽,分料困难,流入毛边槽金属较少,将该处1b 减小到12mm ,使型槽安排紧凑,怎大承击面积。

锻件毛边体积
3
=6800.76800.712660000k V F mm ⨯=⨯⨯≈毛,其中
0.7k F F =毛(锻件
毛边平均截面积)。

拔叉热锻件图
5、确定终锻型槽
终锻型槽是按热锻件图加工和检验的,连杆材料为45钢,考虑收缩率为1%。

绘制的热锻件图如上图所示。

6、设计预锻型槽
由于锻件复杂,须设置预锻型槽。

在叉部采用劈料台(见图4-73)。

0.250.256015
A B mm
==⨯=
(0.4~0.7)0.513 6.5
h H mm
==⨯=
实际取7,10
h mm R mm
==。

劈料台的形状、尺寸详见下图:
7、绘制计算毛坯图
根据连杆的形状特点,选取14个截面,分别计算F
锻、F F
毛计
、。

列于表1,并在坐标纸上绘制连杆的截面图和直径图。

截面图所围面积即为计算毛坯体积:
3=208300=166000mm V 计;
平均截面积: 2166000
=
=715.5mm 232
F 均; 平均坯料直径: a =1.13=26.7mm F 均均;
按体积相等修正截面图和直径图,修正后的最大截面积为15802mm ,则最大毛坯直径为39.72mm 。

X 坐
标 截

号 0
1
352
352
21.2
460
24.2
0.8 19.
36
4
2
166
176.4 342.4
21
470
24.5
0.8 19.
6
19 3
260
176.4 436.4
23.6
500
24.6
0.8 19.
68
35 4
201.5
176.4 377.9 22
540
26.3
0.8 21.
04 50 5
566.4
176.4 742.8
31
580
27.2
0.8 21.
72 66 6
603.
176.4 779.6
32
620
28.1
0.8 22.
248 80 7696176.4872.033.465028.80.823.
04
92 8499176.4675.030675300.7
522. 5
114 9424176.460027.773030.50.7
522. 88
136 ********.4689.429.778030.70.7
523. 03
167 11685176.4861.633.2 1.0
033. 2
184 121210176.41386.442 1.1
046. 2
195 131406176.41582.445 1.1
049. 5
210 141076176.41252.440 1.1
44
220 15265176.4441.423.70.818.
96 232 16 035235221.20.816.
96
表1 拔叉计算毛坯的计算数据
8、制坯工步选择
计算毛坯为一头一杆。

max
==1.5=
=7.73a a a L αβ均


根据《中国模具设计大典》第四卷图24.2-36此锻件采用闭式拔长,滚挤制坯工步;
为了在锻造时易于充满模膛,选用圆坯料。

模锻工艺方案为为:闭式拔长—闭式滚挤—预锻—终锻。

9、确定下料尺寸
9.1坯料截面积
===mm F ⨯⨯2max 坯0.75F 0.751582.41186.5
9.2 坯料直径
2d ==38.9mm F 坯坯1.13实际取2d =40mm 坯 9.3坯料体积
烧损率1δ=%,所以=++= 1.01=167660mm3V δ⨯⨯坯毛件连(V +V V )
(1)166000 9.4坯料长度:
V 167660
L ==141.31186.5
mm F =
坯坯坯 取L =142mm =坯
10、制坯型槽设计
⑴滚挤型槽设计
滚挤型槽设计:采用闭式滚挤
① 型槽高度h Ka =计,计算结果列于表1中,按各截面的高度值绘出滚挤型槽纵剖面外形,
然后用圆弧或直线光滑连接,并适当简化。

②型槽宽度为:
杆部 ()40 1.5=60mm B ≤⨯杆 头部 ()max 1.1d =60mm B ≥⨯头 取杆部与头部宽度一致=60mm B
③型槽长度等于计算毛坯图的长度232L mm =。

④简化型槽外形后的滚挤型槽如下图
闭式滚挤型槽外形设计
⑵拔长型槽设计 ①拔长坎高度 2
0.9=0.9660=23.1mm V h k F L =≈⨯⨯杆
杆均杆
②拔长坎长度30 1.538.958.4C k d mm ==⨯=
③圆角半径 10.250.2558.414.6,10146mm R C mm R R ==⨯===
④型槽宽的4d +=+=B K =⨯坯10 1.538.91068.4,取=70mm B 。

⑤仓部深度246.2
==
e a。

⑥拔长型槽长度=178mm
L

按上述设计可锻出合格锻件,但为了提高生产率,可将型槽的高度h减小,C,R,R1增大,计算数值与实际采用数值比较如下表
型槽尺寸h/mm C/mm R/mm R1/mm 计算数值23.1 58.4 14.6 146
实际采用
20 77 14 140
数值
拔叉锻模型槽的设计
11、锻模结构设计
模锻此拔叉的1.5t 模锻锤机组,加热炉在锤的左方,故拔长型槽布置在左边,滚挤型槽布置在锻模右边。

锻件宽度为99.95mm;模壁厚度043121.52
t =⨯=;预锻型槽与终锻
型槽的中心距99.9521.5125.1L ⋅=+=,考虑到锻件形状的不规则性,取
120L mm ⋅=。

经检验,锻模的承击面积达到860003mm 。

燕尾中心线至检验边的距离为265mm. 选择钳口尺寸:0
70mm,30,10mm.B h mm R ===,选择钳口径尺寸
6, 1.5,28b mm a mm l ===。

模块尺寸选择为500350275()mm mm mm ⨯⨯⨯⨯宽长高。

12、拔叉件模锻工艺流程
⑴下料:5000kN 剪切机冷切;
⑵加热:半连续式炉,1220-1240摄氏度; ⑶模锻:1.5t 模锻锤,拔长,滚挤预锻,终锻; ⑷热切边:1600kN 切边压力机 ⑸打磨毛刺:砂轮机;
⑹热处理:连续热处理炉,调质; ⑺酸洗:酸洗槽; ⑻冷校正:1t 夹板锤;
⑼冷精压:1000kN精压机;
⑽检验
13、附录
拔叉锤锻模图
参考文献
[1]夏巨諶,韩凤麟,赵一平中国模具设计大典【M】南昌:江西科学技术出版社,2003,第四卷
.
[2]东重锻压研究委员会锻模图册【M】齐齐哈尔:东北重型机械学院出版社,1955.
[3]姚泽坤锻造工艺学与模具设计【M】西安:西北工业大学出版社,2007。

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