《锻造工艺学及模具设计》题目接前桥摇臂专业班级***学生姓名***指导教师***日期2015年1月8日目录一零件分析及基本工艺方案确定................................................................................ - 2 - 1.1零件分析................................................................................................................ - 2 - 1.2零件材料特性分析................................................................................................ - 2 - 1.3零件尺寸精度及表面粗糙度分析........................................................................ - 2 - 1.4零件基本工艺方案确定........................................................................................ - 2 - 二锤上模锻锻件设计.................................................................................................... - 3 - 2.1确定分模位置........................................................................................................ - 3 - 2.2模锻件的技术条件................................................................................................ - 3 - 三锤上模锻锻件工艺设计............................................................................................ - 3 - 3.1计算锻件的主要参数............................................................................................ - 4 - 3.2确定锻锤设备吨位................................................................................................ - 4 - 3.3确定毛边槽形式和尺寸........................................................................................ - 4 - 3.4绘制计算毛坯图.................................................................................................... - 4 - 3.5计算繁重系数并确定制坯工步............................................................................ - 8 - 3.6确定坯料尺寸........................................................................................................ - 9 - 3.7模锻前期工序方法选择........................................................................................ - 9 - 3.8模锻后期工序方法选择...................................................................................... - 10 - 四锤上模锻锻模设计................................................................................................... - 11 - 4.1终锻型槽设计....................................................................................................... - 11 - 4.2预锻型槽设计...................................................................................................... - 12 - 4.3拔长型槽设计...................................................................................................... - 13 - 4.4滚挤型槽设计...................................................................................................... - 14 - 4.5弯曲型槽设计...................................................................................................... - 15 - 4.6锻模结构设计...................................................................................................... - 16 -一零件分析及基本工艺方案确定1.1零件分析由锻件图（图1-1）可以得到，该零件名称为接前桥摇臂，材料为45号钢，热处理要求为调质HBC31~36，为大批量生产。
图1-1 接前桥摇臂锻件图题目给出的零件是接前桥摇臂。
该类锻件的变形特点是模锻时，毛坯轴线方向与打击方向相垂直，金属主要沿高度和宽度方向流动，沿长度方向流动很小。
因此，当锻件沿长度方向其截面面积变化较大时，必须考虑采用有效的制坯工步，如拔长、滚挤工步等，以保证锻件饱满成形。
1.2零件材料特性分析由锻件图可知，该零件所使用的材料为45号钢，属低合金结构钢，材料性能稳定。
1.3零件尺寸精度及表面粗糙度分析由锻件图可以看出，其表面均为净锻表面，无需进行机械加工，尺寸精度和表面粗糙度要求低，尺寸精度按IT13级确定，表面粗糙度为原锻件表面粗糙度。
1.4零件基本工艺方案确定根据该零件特点、材料特性、尺寸精度与表面粗糙度和生产批量的要求，此零件使用锤锻模，基本工艺流程设计为：备料、下料、加热、制坯、开式模锻、热处理、表面清理、机械加工、检验等。
二锤上模锻锻件设计2.1确定分模位置确定分模位置最基本的原则是保证锻件形状尽可能与零件形状相同，使锻件容易从锻模型槽中取出，因此锻件的侧表面不得有内凹的形状，并且使模膛的宽度大而深度小。
锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上，应使飞边能切除干净，不致产生飞刺。
对金属流线有要求的锻件，应保证锻件有最好的纤维分布。
由锻件图可以看到，圆柱的锻件分模面均位于圆柱的中间，且位于同一直线上，因此使用直线分模线。
因为此制件的主视图关于一条中心线对称，且这条对称线是直线，所以以此线所在的平面为分模面。
2.2模锻件的技术条件1.未注明的模锻斜度为5°，内斜度为8°；2.未注明的圆角半径为R2；3.表面清理：喷丸；4.允许的表面缺陷深度：0.8mm；5.允许形状缺陷：0.8mm；6.锻后热处理的方法及硬度要求：调质HRC31~36；7.允许毛边：1.0mm；三锤上模锻锻件工艺设计根据冷锻件图和技术要求，对零件的锤上模锻进行工艺分析，确定模锻设备及吨位，并绘制计算毛坯图，确定制坯工步、坯料尺寸和模锻前后期工序的选择及参数的确定。
3.1计算锻件的主要参数（1）锻件在水平投影面上的投影面积为5818mm2（2）锻件周边长度为428mm；（3）锻件体积为82452mm3；（4）锻件重量为0.639kg；3.2确定锻锤设备吨位总变形面积为锻件在水平面上的投影面积与飞边水平投影面积之和，参考飞边槽尺寸，按1~2t锤飞边槽尺寸考虑，假定飞边均匀宽度为20mm，总的变形面积F=（5818+428×20）mm2=14378 mm2。
按双动模锻锤吨位确定的经验公式G=（3.5~6.3）kF，式中k为材料系数，查表得k=1；因为此零件为大批量生产，要求高生产率，因此取系数6.3，则G=906kg，选用1t模锻锤。
3.3确定毛边槽形式和尺寸开式模锻的终锻型槽周边必须有毛边槽，其形式及尺寸大小是否合适对锻件成形影响很大。
此处选用最广泛使用的一种毛边槽（图3-1），其优点是桥部设在上模块，因而受热小，不易磨损或压塌。
图3-1 毛边槽型式按照锻锤吨位，查表选定毛边槽尺寸为h=1.6mm，h1=4mm, b=8mm，b1= 25mm，R1=1mm，F mz=110mm2，飞边槽充满率取η=0.7，则锻件毛边平均截面积F毛=ηF mz=0.7×110=77mm2，故锻件毛边体积V毛=428×0.7F mz=428×0.7×110≈33000mm3。
3.4绘制计算毛坯图计算毛坯的依据是根据平面变形假设进行计算并经修正所得的具有圆形截面的中间坯料。
其长度与锻件相等，而横截面积应等于锻件上相应截面积与飞边截面积之和。
计算毛坯图是制坯工步选择的依据，按金属流动的效率，制坯工步的优先次序是：拔长、滚挤、卡压工步。