掛輪架軸鍛造及加工工藝設計參考素材

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，有疑問咨詢 鍛造工藝設計說明書 題目 掛輪架軸自由鍛工藝設計說明 目錄一、 課程設計概述2二、 零件圖分析及總體方案設計2三、 具體設計方法及步驟 3.1確定零件余量、余塊和公差.3 3.2繪制鍛件圖.4 3.3確定變形工藝、溫度及冷卻.5 3.4計算坯料重量和尺寸9 3.5選定設備及規(guī)范.12四、結論.12五、參考文獻.13六附錄（鍛造工藝卡）.14設計計算與說明結果一、 課程設計概述本課程設計主要對零件的加工方法進行流程設計，我們本次參與對零件的加工方法設計主要有鑄造和自由鍛造兩大類，我進行設計加工的零件為掛輪架軸，加工數(shù)量少，采用自由鍛造的方法進行生產。自由鍛造所用工具和設備簡單，通用性好，成本低。 同鑄造毛坯相比，自由鍛消除了縮孔、 縮松、氣孔等缺陷，使毛坯具有更高的力學性能。鍛件形狀簡單，操作靈活。因此，它在重型機器及重要零件的制造上有特別重要的意義。自由鍛造的基本工序包括鐓粗、拔長、沖孔、切割、彎曲、扭轉、錯移及鍛接等。確定零件余量、余塊和公差 我們本次設計的內容包括繪制鍛件圖、確定變形工藝、計算坯料重量和尺寸、選定設備及規(guī)范以及繪制工藝卡等。二、 零件圖分析及總體方案設計該零件名稱為掛輪架軸、材料為45、產量為小批量、技術要求為和方頭處淬火HRC4045。由于所設計零件為軸，生產批量小，強度要求較高，故采用鍛造的方法進行生產。由零件圖可以看到該軸主要分為五個軸段，可以下料之后進行分段拔長，在零件初加設計計算與說明結果工之后，再進行進一步的切削加工可獲得最終零件。三、 具體設計方法及步驟3.1確定零件余量、余塊和公差(1)確定余塊：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。為了簡化鍛件，將各處退刀槽進行簡化，與軸段視為一體；并且將與軸段簡化合并為軸段進行鍛造，簡化階梯軸數(shù)量；各處銑削加工面也先簡化不進行加工。由此確定各處余塊。(2)確定余量和公差：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，這部分稱為設計計算與說明結果機械加工余量。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。零件圖上軸段最大直徑為，零件總長為105, 根據(jù)工程材料及熱加工工藝基礎表2-4可確定零件余量及極限偏差a為。具體鍛件共分為四段臺階軸，軸徑從左至右為，分別為，總長度為。綜上，鍛件各部分直徑鍛件各部分長度3.2繪制鍛件圖根據(jù)零件圖的基本圖樣，結合自由鍛工藝特點，考慮鍛造余塊、余量和公差進行鍛件圖繪制，如下圖所示：鍛件各部分直徑鍛件各部分長度設計計算與說明結果3.3確定變形工藝、溫度及冷卻（1）變形工藝在切削加工工藝之前，要對坯料進行鍛造工藝設計，由于坯料直徑較大，且加工零件為圓軸類零件，故主要選用切肩、拔長、滾圓和修整鍛造工藝。3.3.1變形工藝尺寸計算第一次切肩位置在計算切肩位置尺寸時，根據(jù)切肩前后鍛件體積不變原則第二次切肩位置為保證軸段尺寸，切肩位置距離第一次切肩位置為第三次切肩位置為保證軸段尺寸，切肩位置距離第二次切肩位置為第一次切肩位置第二次切肩位置第三次切肩位置設計計算與說明結果。切頭尺寸為保證整個鍛件長度，在零件左端進行切頭操作，保證在最后一步進行切頭操作，保證總長為。3.3.2變形工藝工步設計具體坯料鍛造步驟主要有以下幾步： 下料根據(jù)計算選用鋼材坯料，具體尺寸為。由于計算所得坯料直徑大于鍛件最大直徑尺寸，故選用拔長工藝進行加工。整體拔長坯料至，滾圓切肩，拔長軸段，滾圓，切頭切頭保證總長設計計算與說明結果切肩，拔長軸段，滾圓切肩，拔長軸段，滾圓修整，切頭設計計算與說明結果（2）鍛造溫度斷定鑄造溫度規(guī)模的基本原則是：在鑄造溫度規(guī)模內，應包管金屬具有杰出的塑性和較低的變形抗力以利于鑄造變形；能改進金屬內部安排功能，取得優(yōu)質鍛件；規(guī)模寬度盡可能大些，以削減加熱火次，進步出產功率。 始鍛溫度的斷定，主要是不發(fā)生過燒表象。因而碳鋼的始鍛溫度應低于鐵碳平衡圖的固相線150250。終鍛溫度的斷定，既要保證金屬在終鍛前具有滿足的塑性，又設計計算與說明結果要使鍛件可以取得好的晶體排布，因而，通常來說終鍛溫度應稍高于其再結晶溫度，既保證毛坯在終鍛前仍有滿足的塑性，又能使鍛后再結晶徹底。 就碳鋼而言，終鍛溫度若是過高，會使鍛件晶粒粗大。終鍛溫度不能低于鐵碳平衡圖的A1線。不然塑性明顯下降，變形抗力增大，加工硬化表象嚴峻，簡單發(fā)生鑄造裂紋。該零件適用為45鋼，亞共析鋼，終鍛溫度應在A3線以上1550，坐落單相奧氏體區(qū)，塑性好。綜上，始鍛溫度為12001250度，終鍛溫度為800度，鍛造溫度范圍為400450度。（3）鍛后冷卻若采用水冷或者油冷的方式，可能由于冷卻速度較快，形成馬氏體，不利于后續(xù)切削加工，故冷卻方式采用空冷，為進一步加工做準備。3.4計算坯料重量和尺寸（1）坯料重量的確定鍛造用坯料有兩類，一類是鋼材和鋼坯，用于中小型鍛件；另一類是鋼錠，用于大中型鍛件。由于該零件體積較小，屬于小型鍛件，故選用型材進行鍛造。坯料的重量可按下式進行計算：始鍛溫度為12001250度，終鍛溫度為800度，鍛造溫度范圍為400450度鍛后采用空冷方式設計計算與說明結果式中按照鍛件圖零件體積進行計算，鍛鋼密度取，則一般按火次進行估算公式中的系數(shù)適用于一次加熱，如需多次加熱，每增加一個火次，系數(shù)增加0.5。在鍛造過程中加熱四次，并取鍛造使用爐子為煤氣爐，故可得：沖孔芯料損失；一般按以下公式進行計算切頭直徑為，代入數(shù)據(jù)可得設計計算與說明結果綜上可得，（2）坯料尺寸的確定軸類鍛件一般采用拔長方式進行鍛造，拔長后的最大截面部分應達到規(guī)定的鍛造比要求，即式中因此，采用圓截面坯料時：式中，。取鍛造比,可得根據(jù)工程材料及熱加工工藝基礎表2-9可取坯料直徑為70mm,則可計算坯料長度為故取坯料最終長度為.綜上所述，坯料尺寸為。坯料尺寸為設計計算與說明結果3.5選定設備選定鍛造設備的依據(jù)是鍛件的材料、尺寸和重量，同時，還要適當考慮車間現(xiàn)有的設備條件。設備噸位太小，鍛件內部鍛不透，質量不好，生產率也低，噸位太大，不僅造成設備和動力的浪費，而且操縱不便，也不安全。對于低碳鋼、中碳鋼和普通低合金鋼錘上自由端，按工程材料及熱加工工藝基礎表2-10 自由鍛錘的鍛造能力范圍可查得，鍛件類型為圓軸，鍛件，故選取落下部分重量為0.25t的自由鍛錘。對于此類小型鍛件，采用鍛錘，經(jīng)查詢課程設計資料，選用型號為C41-100的空氣錘和手錘進行鍛造。四、結論通過對零件結構的分析，確定了鍛造方案，為了簡化鍛造工藝，同時減小車削加工加工量，選定為四段階梯軸進行鍛造；并通過對余量、余塊和公差的確定進一步細化了鍛造方案，由對坯料質量和尺寸的計算確定了相應的鋼坯規(guī)格?？傊?，該鍛造方案較好的完成了設計任務，可以加工出所要求的掛輪架軸工件。選用型號為C41-100的空氣錘和手錘設計計算與說明結果五、參考文獻【1】楊慧智，工程材料及成型工藝基礎，機械工業(yè)出版社【2】張萬昌，工程材料及熱加工工藝基礎六、附錄掛輪架軸鍛造工藝卡鍛件名稱掛輪架軸鍛件材料45掛輪架軸坯料重量1048.8g坯料尺寸70X36鍛件質量954g工藝類型自由鍛順序鍛造溫度操作工步變形過程圖設備工具1始鍛1200終鍛溫度800下料，加熱鋸床圓口鉗2整體拔長坯料至58mm，滾圓C41-100空氣錘尖口鉗，圓口鉗，摔圓摔子3加熱，切肩圓口鉗，壓肩摔子4拔長24mm軸段，滾圓，切頭C41-100空氣錘尖口鉗，圓口鉗，摔圓摔子，剁刀5加熱，切肩圓口鉗，壓肩摔子6拔長33mm軸段，滾圓C41-100空氣錘尖口鉗，圓口鉗，摔圓摔子7加熱，切肩圓口鉗，壓肩摔子8拔長26mm軸段，滾圓修整，切頭C41-100空氣錘尖口鉗，圓口鉗，摔圓摔子，剁刀15