齿轮锻造工艺说明书
齿轮坯自由锻造工艺流程

具体设计方法与步骤
3. 计算坯料质量和尺寸 (1).坯料质量计算 坯料质量等于锻件质量加上芯料质量和烧损质量,锻件质量按公式计 算为 m锻=V锻ρ=π/4(32×0.27+2.112×0.34+1.322×0.61) ×7.8=17.8kg 冲孔芯料的质量(取d=60mm,H=65mm)为 m芯 2×H=0.3kg =(1.18~1.57)d 坯料的煤气炉加热的烧损率δ=2%,考虑到该锻件需要经过2~3次扩孔, 而至少需要加热2次,因此应取单火烧损率的上限再加上适当的烧损 值,即为δ=0.035,所以坯料的烧损质量为 m烧=17.8×0.035kg=0.6kg 所以坯料的质量为 m坯=m锻+m烧+m头+m芯=18.7kg
具体设计方法与步骤
(2) 冲孔 冲孔应使冲孔芯料损失小,同时扩 孔次数不能太多,冲孔直径d冲应小 于或等于D/3即 d冲≤D/3=213/3=71mm,实际选用d=60mm (3) 扩孔 总扩孔量为锻件孔径减去冲孔直径, 即(131-60)=71mm,一般每次扩孔量为 25~30mm,分配各次扩孔量为21mm、25mm、25mm。 (4) 修整锻件 按锻件图进行修整
工艺规程的制定
1.绘制锻件图
根据零件图的基本图样,结合自由锻工艺特点考虑余块、锻件 余量和锻造公差等因素绘制锻件图。
2.坯料质量和尺寸的确定
(1)坯料质量的计算 坯料质量m坯=m锻+m烧+m头+m芯 (2)坯料尺寸确定 坯料尺寸与锻件成型工序有关,由于齿轮是饼块类或空心类锻 件,用镦粗工序锻造时,为了避免镦弯,应使坯料高度H不超 过直径D的2.5倍,即坯料高径比H/D不超过2.5。为了在截料 时便于操作,毛坯高度h不仅应小于2.5D,即高径比还应大于 1.25即1.25D<H<2.5D。
齿轮零件加工工艺设计说明书

齿轮零件加工工艺设计课程作业机械加工工艺课程设计第一次作业班级组别机设1311 第一组指导老师蔡海涛组长王亚铭组员王亚铭尹益强林祖汉于思编制尹益强王亚铭2015年3月16日目录1 计算生产钢领,确定生产类型 (4)2 审查零件图样的工艺性 (5)3 选择毛胚 (6)4 工艺过程设计 (7)4.1 定位基准的选择 (7)4.2零件表面加工方法的选择 (7)4.3 制定工艺路线 (9)5 确定机械加工余量及毛培尺寸,设计毛培图 (10)5.1 确定机械加工余量 (10)5.2确定毛培尺寸 (10)5.3 设计毛培图 (11)6 工序设计 (15)6.1 选择加工设备与工艺装备 (15)6.2确定工序尺寸 (18)7 确定切削用量及基本事件(机动时间) (24)7.1 工序30切削用量及基本时间的确定 (24)7.2工序40切削用量及基本时间的确定 (29)7.3工序60切削用量及基本时间的确定 (29)7.4 工序70切削用量及基本时间的确定 (32)7.5 工序80切削用量及基本时间的确定 (33)7.6 工序90切削用量及基本时间的确定 (34)7.7 工序100切削用量及基本时间的确定 (36)7.8 工序110切削用量及基本时间的确定 (38)8 三维造型图 (39)附件一丶零件图二丶机械加工工艺过程卡三丶机械加工工序卡四丶零件检验卡1 计算生产纲领,确定生产类型图7.1—1所示为某产品上的一个齿轮零件。
该产品年产量为2000台,设其备品串为10%,机械加工废品串为1%,现制订该齿轮零件的机械加工工艺规程。
N=Q n(1+α%十β%)=8000 X1(1十5%十1%) 件/年=8480件/年齿轮零件的年产旦为2220件,现已知该产品届于轻型机械,根据表1.1-2于生产纲领的关系,可确定其生产类型为中批生产。
2 审查零件图样的工艺性齿轮零件图样的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。
但基推孔Φ68K7m m要求Ra o.8μm有些偏高。
齿轮坯锻造实例

制订自由锻工艺过程举例
计算坯料尺寸
坯料体积V0:
V0 V锻 V芯 1
锻件体积V锻: V锻=2368283mm3 冲孔芯料体积:冲孔芯料厚度与毛坯高度 有关。 因为冲孔毛坯高度H孔坯=1.05H锻=1.05 ×62=65mm, H芯=(0.15~0.2) H孔坯 此例系数取0.2,取H芯= 0.2×65=13mm。 因此V0 =2489216mm3 由于第一道工步是镦粗, 取D0=120mm, 选择设备吨位。
制订自由锻工艺过程举例
以齿轮为例 ,下图为齿轮零件图,材料为45钢,生产数量20件。锻件水平方向的双 边余量和公差为a=(12±5)mm,锻件高度方向双边余量和公差b =(10±4)mm,内孔 双边余量和公差为(14±6)mm ,于是便可绘出齿轮的锻件图。
齿轮零件图
齿轮锻件图
第二章 自由锻工艺
制订自由锻工艺过程举例
H0
V芯
4
2 d冲 H芯
4
602 13 36757mm3
D0 (0.8 1) 3 V0 108 135.8
4
V0 D
2 0
220mm
确定锻造温度范围:始锻温度1200℃,终锻温度800 ℃。
第二章 自由锻工艺
V垫=1.12 V肩=843643mm3 考虑到冲孔时会产生拉缩, H垫应比H肩大 15%~35%(厚壁取小值,薄壁取大值), 本例取20%,经计算H垫=1.2 H肩=40.8mm, 取40mm。 根据体积不变求得,d垫=164mm。 垫环内壁应有斜度(7°),上端孔径定为 Φ163mm,下端孔径定为Φ154mm。
(1)下料 (2)镦粗 (3)垫环局部镦粗 (4)冲孔 (5) 冲子扩孔 (6)修整
齿轮的锻造工艺与模具设计

齿轮的锻造工艺与模具设计1. 引言齿轮是一种常用的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
齿轮的制造过程中,锻造工艺和模具设计起着至关重要的作用。
本文将介绍齿轮的锻造工艺和模具设计,以提供相关行业从业人员的参考。
2. 齿轮的锻造工艺2.1 锻造工艺概述齿轮的锻造是通过对金属材料进行加热、变形和冷却等工艺过程,使金属材料在模具中得到所需形状的一种制造方法。
常用的齿轮锻造工艺包括拉锻、横轴滚锻和模锻等。
2.2 拉锻工艺拉锻是将金属材料通过拉伸力和模具的作用,使材料在模具中得到所需形状的一种锻造工艺。
拉锻过程中,材料会产生变形和流动,从而使齿轮的形状得以实现。
在拉锻工艺中,需要考虑锻件的形状、温度、拉伸速度等因素。
2.3 横轴滚锻工艺横轴滚锻是通过滚轮对金属材料进行滚动压制,使材料在模具中得到所需形状的一种锻造工艺。
横轴滚锻具有加工效率高、成形精度高的特点。
在横轴滚锻工艺中,需要考虑滚动压力、滚动速度、模具形状等因素。
2.4 模锻工艺模锻是通过将金属材料放入模具中,在高温高压下使材料在模具中得到所需形状的一种锻造工艺。
模锻具有成形精度高、材料利用率高的特点。
在模锻工艺中,需要考虑材料的温度、压力、模具的形状等因素。
3. 齿轮模具的设计3.1 模具设计概述齿轮模具是用于制造齿轮的工具,其设计要素包括模具结构、模具材料、模具加工精度等。
合理的模具设计能够提高齿轮的制造效率和质量。
3.2 模具结构设计齿轮模具的结构设计需要考虑齿轮的尺寸、齿数、齿轮毛坯形状等因素。
常用的齿轮模具结构包括开放式模具、闭合式模具、半开式模具等。
3.3 模具材料选择齿轮模具的材料选择需要考虑模具的工作条件、耐磨性、热传导性等因素。
常用的齿轮模具材料包括工具钢、硬质合金等。
3.4 模具加工精度齿轮模具的加工精度对于齿轮的制造精度有着重要影响。
模具的加工精度包括尺寸精度、形位精度等。
4. 结论本文介绍了齿轮的锻造工艺与模具设计。
齿轮的锻造工艺包括拉锻、横轴滚锻和模锻等,这些工艺能够满足不同形状的齿轮需求。
齿轮加工工艺说明书

第一章 零件的分析1.1零件的工作状态及工作条件汽车行驶时,齿轮始终在重载荷、高转速中工作。
在换挡时,还承受冲击载荷,所以要求齿轮具有较高的耐磨性和抗冲击性。
在齿轮加工中,为保证齿轮能满足以上要求,应对齿轮在滚齿之后采取磨齿,对齿轮的热处理应采用渗碳淬火,在最终加工中还应采取磷化处理以提高齿轮的防腐性能。
第五速齿轮从结构上来分析属于多联齿轮,由结合齿和传动齿组成。
为使润滑用能充分的起到润滑作用,在齿轮钻出3个油孔。
换挡时为减少齿轮的冲击,在齿轮大端加工出四个止口。
1.2零件的技术条件分析齿轮加工分为齿坯和齿轮轮齿加工。
齿轮的加工部位有轮缘、轮辐、轮毂和内孔。
齿坯的加工精度对齿轮的加工、检验和装配精度影响很大,所以其加工精度应满足GB10095-88的要求。
齿轮轮齿的加工部位有齿形和倒角,同时还要进行热处理,以提高承载能力和使用寿命。
热处理后还要进行内孔、内孔端面的磨削加工和齿形的精整加工。
综上所述,零件的技术条件主要分以下两种: 1.零件的表面粗糙度和加工精度如零件图所示:齿面的粗糙度Ra 0.8,加工精度IT5~IT6; 齿轮内孔尺寸ø025.0030+,由于齿轮与第二轴上的轴承有配合要求,故其不仅加工经济公差等级比较高而且其表面粗糙度为Ra 0.4。
一般载货汽车变速器和拖拉机变速箱齿轮的精度一般是6到7级精度,表面粗糙度不大于Ra 3.2. 2.各表面间的位置精度如零件图所示,零件的D 、E 、F 面三处具有形位公差要求;D 面对于定位基面φ029.001.070++的定位基准垂直度为0.015,平面度为0.01;E 面对于内孔的定位基准的垂直度为0.05,端面的平面度为0.01;F 面对于内孔的定位基准的垂直度为0.03;1.3零件的其它技术要求1.未注明倒角1X45○2.应除去加工时产生的毛刺,夹角平滑。
3.强力喷丸处理(磨齿后)。
4.热处理:渗碳淬火表面硬度650~800HV;以大端齿根部为准,渗碳层厚度为0.4~1.0mm;心部硬度513HV。
伞齿轮锻造工艺流程

伞齿轮锻造工艺流程伞齿轮是一种常见的齿轮传动装置,具有传动稳定、噪音低、寿命长等特点,广泛应用于机械工程领域。
伞齿轮的制造工艺流程包括锻造、加工和热处理等多个环节。
本文将重点介绍伞齿轮的锻造工艺流程。
伞齿轮的锻造工艺流程一般包括原材料准备、预加热、锻造、后处理和质检等环节。
下面将逐一介绍每个环节的具体内容。
1. 原材料准备伞齿轮的原材料一般为合金钢或碳素钢。
在进行锻造之前,需要对原材料进行检验和筛选,确保其质量符合要求。
同时,根据产品的具体要求,选择合适的原材料规格和形状。
2. 预加热在进行锻造之前,需要对原材料进行预加热处理。
预加热的目的是提高材料的塑性,使其更容易变形。
一般采用高温加热的方法,将原材料加热到一定温度,然后进行下一步的锻造工艺。
3. 锻造伞齿轮的锻造过程是将加热后的原材料放入锻造设备中,通过锤击或压力使其变形成为所需形状。
锻造过程中需要控制温度、时间和力度等参数,确保产品的尺寸和性能满足要求。
同时,还需要注意保持锻造过程中的均匀性,避免出现裂纹或变形等缺陷。
4. 后处理锻造后的伞齿轮需要进行后处理,以提高其性能和表面质量。
后处理包括清洗、除锈、修整等环节。
清洗可以去除锻造过程中的杂质和氧化物,除锈可以去除表面的锈蚀和氧化层,修整可以使产品的尺寸更加精确和平整。
5. 热处理伞齿轮的热处理是为了改变其组织和性能。
常用的热处理方法包括淬火、回火和正火等。
淬火可以提高材料的硬度和强度,但会使其脆性增加;回火可以降低材料的脆性,提高其韧性和可加工性;正火可以使材料的硬度和强度适中,同时保持一定的韧性。
6. 质检锻造完成后,需要对伞齿轮进行质量检测,以确保其符合设计要求和标准。
常用的质检方法包括尺寸检测、硬度检测、金相组织分析和力学性能测试等。
通过质检,可以及时发现并解决产品的质量问题,提高产品的合格率和可靠性。
总结起来,伞齿轮的锻造工艺流程包括原材料准备、预加热、锻造、后处理和质检等环节。
变速齿轮锻造工艺流程

变速齿轮锻造工艺流程齿轮生产非常复杂,因为它需要精度。
今天,齿轮制造本身就是一个依赖于传统和现代多种流程的行业,以确保成本、质量和运营之间的适当平衡。
下面列出了常见的齿轮切削和制造工艺及其明显的优缺点。
1 –铸造铸造是一种更简单的工艺,主要用于为齿轮准备毛坯或圆柱体,而通过机械加工准备齿。
然而,由于其大规模生产能力和相对容易,对于许多应用来说,它是一种可行的齿轮制造工艺。
然而,在一个领域,铸造是行业中最优选的制造方法。
那就是生产非常大的齿轮。
在大直径的情况下,加工方法和其他齿轮成型方法并不可行。
通常,较大的齿轮几乎总是直齿轮类型。
因此,它们的相对简单性使得铸造成为一个非常好的选择。
在最常见的铸造方法类型中,壳型铸造、压铸、砂型铸造和永久型铸造是齿轮生产最常见的类型。
其他方法在某些应用中的使用有限。
但是,上述是行业中最常见的。
2 –锻造这是另一种成型工艺,可以根据您的要求为您提供毛坯和准备好的齿轮。
在您拥有相对简单的齿轮的情况下,锻造是非常可行的。
从理论上讲,锻造是用于重型应用的出色齿轮制造工艺,原因很简单。
锻造需要热处理,这意味着最终的齿轮将具有更好的疲劳性能。
然而,锻造过程所需的巨大力量限制了该过程的尺寸和薄度。
一般来说,锻造适用于直径为6 至10 英尺的齿轮。
根据锻件的类型,例如精密锻件,您最终可能需要也可能不需要加工齿轮。
3 –挤压和冷拔这是另一种既通用又简单的齿轮成型工艺。
事实上,挤压的工具支出较低,但这并不意味着它是最经济的工艺。
顾名思义,挤压是将加热的金属型材通过较小的预定形状的过程。
结果,您将获得所需形状的棒材,其外表面硬化且光滑。
冷拔过程与挤压非常相似。
有两个区别。
挤压推动坯料通过模具拉动它。
另一个区别是温度。
冷拔不加热钢坯。
从而以牺牲成本为代价提高机械性能。
4 –粉末冶金粉末冶金是一种先进的工艺,近年来取得了重大进展。
今天,它被用于多种制造工艺,包括齿轮生产。
那么,粉末冶金是如何工作的呢?从外观上看,这很简单。
锻造齿轮

锻造齿轮一、圆柱齿轮锻造1、圆柱齿轮的滚扎成型1.1齿轮滚扎成型原理齿轮轧制成形目前主要分为热轧和冷轧。
热轧齿轮一般将安装在轧机上的齿坯感应快速加热到l00O℃,此时金属流动性好,容易成形,而且轧制速度快,热量还来不及向齿坯内部传导,齿坯内部则保持较低温度和较高的硬度和刚度,使齿坯处于外柔内刚的理想状态,然后利用与所需齿轮的配对齿轮对齿坯进行,齿轮滚轧成形工艺就是一种高效率生产高强度,高精度齿轮的方法。
齿轮滚轧成形是以齿轮展成法为基础,使坯料产生塑性变形而生产齿轮的方法。
热轧齿轮的力小,而且金属纤维沿轮廓变化,有利于提高齿轮强度。
冷轧与热轧齿轮原理相同,只是冷轧是在室温下进行,因此,冷轧成形力较大,但冷轧成形齿轮精度高。
它多用于模数的传动齿轮和细齿零件。
轧制成形的齿轮根据生产条件的不同,精度也会有所变化。
工艺与切屑工艺相比,最明显的优势就是生产效率高,材料利用率高,齿轮强度高。
于荣贵,D.Schmoeckl 等人指出热轧成形齿轮的精度可以达到IT6~IT8。
洛阳东方红拖拉机厂指出热轧成形的齿轮精度与冷轧相比较大,用热轧成形齿轮余留O.1--49.25mm加工余量,进行冷挤精加工提高齿轮精度。
并用实验证明冷挤精加工工艺将热锻齿轮精度提高l-2个精度等级‘26H381。
1.2齿轮滚扎过程中参数计算直齿圆锥齿轮摆辗成形的辗压力随摆头倾角、下模进给速度、摩擦系数以及摆辗阶段等因素的变化而变化。
通过有限元模拟分析,对最大辗压力与下模进给速度和摩擦系数的关系进行了研究,得出了有关规律:在摆角γ取2°时,进给速度从1.5增加到3.5 mm.s-1时,辗压力增加106%~176%;摩擦系数从0.12增加到0.50时,辗压力增加23%~64%。
研究结果对优化工艺参数、摆辗设备的结构设计和模具强度设计具有指导意义。
摆辗成形过程中, 坯料和模具受力的大小和受力区域都在随摆头的转动而变化。
影响摆辗力的因素主要有摆头倾角、下模进给速度和摩擦系数等。
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齿轮锻造工艺说明书 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】编号课程设计说明书题目齿轮零件锻造工艺及模具设计二级学院材料科学与工程学院专业材料成形及控制工程班级学生姓名廖本洪指导教师夏华时间 19-20周目录绪论244458899设备吨位的确定0选择飞边槽012222236 16778888 确定模具材料及热处理的要求 (18)110 1绪论锻造是一种借助工具或模具在冲击或压力作用下加工机械零件或零件毛坯的方法。
与其它加工方法相比,锻造加工生产率高;锻件的形状,尺寸稳定性好,并具有最佳的综合力学性能。
锻件的最大优势是韧性高,纤维组织合理,件与件之间性能变化小;锻件的内部质量与加工历史有关,不会被任何一种金属加工工艺超过。
锻造生产根据使用工具和生产工艺的不同而分为自由锻、模锻和特种锻造。
自由锻造:一般是指借助简单工具,如锤,砧,型砧,摔子,冲子,垫铁等对铸锭或棒材进行镦粗,拔长,弯曲,冲孔,扩孔等方式生产零件毛坯。
加工余量大,生产效率低;锻件力学性能和表面质量受生产操作工人的影响大,不易保证。
这种锻造方法只适合单件及极小批量或大锻件的生产;不过,模锻的制坯工步有时也采用自由锻。
特种锻造:有些零件采用专用设备可以大幅度提高生产率,锻件的各种要求也可以得到很好的保证,特种锻造有一定的局限性,特种锻造机械只能生产某一类型的产品,因此适合于生产批量大的零部件。
模锻:模锻是指将坯料放入上下模块儿的模膛间,借助锻锤锤头,压力机滑块或液压机活动横梁向下的冲击或压力成形为锻件。
锻模的上下模块分别紧固在锤头和底座上。
模锻件余量小,只需少量的机械加工(有的甚至不加工)。
模锻生产效率高,内部组织均匀,件与件之间的性能变化小,形状和尺寸主要靠模具保证,受操作人员的影响小。
锻造应用范围广,几乎所有的运动的受力部件都由锻造成形,大到飞机轮船小到我们生活中的日常用品,锻造是现代工业的重要组成部分,同时也推动现代工业的不断向前发展。
在现代工业生产中,模具是生产各类产品的重要工艺装备,它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。
采用模具生产零部件,具有生产效率高、质量好、成本低、节省能源和原材料等一系列优点,在锻造、冲压、塑料模制品等行业中得到了广泛应用,成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。
模具工业对国民经济和社会的发展,起着越来越重要的作用。
模具工业的快速发展,不断对模具制造提出更高的要求。
世界上一些发达国家,模具制造技术发展非常迅速,模具制造的水平制约这模具设计的的发展,同时也制约这整个模具行业的发展。
模具制造水平的高低,已经成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。
时至现在,计算机水平的飞速发展,CAD、CAE已广泛应用在设计制造中,这就使线切割,电火花等现代加工手段成为现实,基本上使模具设计脱离了模具制造水平的制约,同时也模具设计提供了一个广阔的平台。
1零件分析及工艺方案确定零件分析锻件工艺分析包括技术和经济两个方面的内容。
在技术方面,根据锻件图纸,主要分析该模锻件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合锻造工艺的要求;在经济方面根据锻件的生产批量,分析产品成本,做到在不影响零件使用的前提下,用最简单最经济的方法生产出来。
一、对锻件的形状精度分析本次设计工件是圆柱齿轮。
外形复杂度一般,是由杆类件和弯曲件特征组成,杆类特征部分和弯曲类特征部分成一定的角度,相对复杂的锻件外形就决定了比较复杂的型腔,这对模具制造和模具寿命还是造成了一定的不利影响。
本锻件精度等级不是特别的高,属半精密级(用于普通锻件和半精锻工艺锻压),但由于锻件的外表面大部分区域锻造成形不需要进一步加工,相对来说要求也比较高。
二、对锻件的经济性分析所谓经济性,就是以最小的耗费取得最大的经济效果。
在锻造生产中,保证产品质量,完成产品数量、品种计划的前提下,产品的成本越低,说明你设计的模具经济效果越大。
降低制造成本的措施:1、降低模具费用,是降低成本的有效措施;2、工艺合理化可以降低模具费、节约加工工时、降低材料费用;3、多个工件同时加工成形,可使模具费、材料费和加工费降低;4、锻造过程的自动化及高速化,可以降低加工费用和提高材料利用率;5、提高材料利用率,降低材料费。
工艺方案的确定常用的模锻方式有:曲柄压力机上模锻、螺旋压力机上模锻、锤上模锻。
故在此有三中方案供选择:一、曲柄压力机上模锻曲柄压力机行程和压力不可以随意调节,不易进行拔长、滚挤等制坯操作;对于一些主要靠压入方式成形的锻件不得不采用多模膛模锻,增加了模具和工序;造价比较昂贵,一次性投资大。
优点如下:1、锻件精度较锤上模锻精度高;2、曲柄上模锻件内部变形深透而均匀,流线分布也均匀合理,保证了力学性能均匀一致;3、曲柄压力机上模锻容易产生大毛边,金属充填上下模差异不大;4、曲柄压力机模锻具有静压力的特性,金属在模膛内流动较缓慢;二、螺旋压力机上模锻螺旋压力机上模锻不能进行多型腔锻造,需要时,需要进行单独制坯。
效率比较低,造价比较高。
三、锤上模锻1、工艺灵活,适应行好,可以生产各类形状复杂的锻件,如盘形件、轴类件等;可单模膛模锻,也可以多模膛模锻;可单件模锻,还可以多件模锻或一料多件连续模锻。
2、锤头的行程,打击速度或打击能量均可调节,能实现轻重缓急不同的打击,因而可以实现镦粗,拔长,滚挤,弯曲,卡压,成形,预锻和终锻等各类工步。
3、锤上模锻是靠锤头多次冲击坯料使之成形,因锤头运动速度快,金属流动有惯性,所以充填模膛能力强。
4、模锻件的纤维组织是按锻件轮廓分布的,机械加工后仍基本保持完整,从而提高锻制零件的使用寿命。
此齿轮零件采用第三种方案模锻即锤上模锻。
2 热模锻压力机模锻件设计确定分模位置确定分模面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。
使锻件容易从锻模模膛中取出,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,不至产生飞刺。
对金属流线有要求的锻件,应保证锻件有最好的纤维分布。
圆柱齿轮为饼类件锻件,其高径比H/D=50/235=<1,因此取径向分模。
根据零件形状,分模面取为最大直径处的1/2高度位置,分模面如下图。
根据圆柱齿轮零件图的形状,采用从轮缘中部直线分模面确定公差和加工余量1、估算锻件质量。
由表查出碳钢类密度为3/g cm 。
计算锻件体积:d V =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛222222100π2160π3407260π202100π052023π=3mm 计算锻件质量:d G =pVd ≈12716.7g=12.72kg 。
外轮廓包容体积:702230V 2b ⨯=)(π=3mm 。
外轮廓包容的质量:kg 83.2239.22830G b =≈g 。
由于零件材料为20Cr ,即材质系数为1M 。
2、锻件复杂系数 形状复杂系数b d G G S /= S==。
根据计算的复杂系数S 查下表,为Ⅱ级复杂系数2S ,零件加工精度为一般加工精度,锻件在煤气加热炉中加热。
表4-4 锻件形状复杂程度等级该零件的表面粗糙度为Ra=m μ,即加工精度为1F 级。
根据材质系数1M ,形状复杂系数S ,由《锻造模具简明设计手册》表表查得公差。
查的锤上模锻锻件长度公差为7.23.1-0.4+mm ,宽度公差为7.23.1-0.4+mm ,高度公差为7.23.1-0.4+mm,错差公差为,残留飞边公差为,厚度公差为,孔壁厚度公差为。
模锻斜度零件图上的技术条件已注明外模斜度ɑ=5°,内模斜度β=7°。
2.4 圆角半径锻件上的圆角可使金属容易充满模膛,起模方便和延长模具使用寿命。
圆角半径太小会使锻模在热处理或使用中产生裂纹或压塌变形,在锻件上也容易产生折纹。
同时为了加工方便同一锻件圆角的选取要与铣刀相配。
为了使金属易于流动和充满模膛,提高锻件质量并延长锻模寿命,模锻件上的所有转接处都用圆弧连接。
由已知条件给出R=2 锻件连皮模锻不能直接锻出透孔,因此,在设计热锻件图时必须在孔内保留一层连皮,然后在切边压力机上冲除掉。
一般情况下,当锻件内孔直径大于30mm 时要考虑冲孔连皮。
在这里采用平底连皮形式,其厚度s 按下式确定:式中d —锻件内孔直径(mm ) h —锻件内孔深度(mm )m m 611.6670.057025.06045.0s =+-⨯-= 故取连皮s=7mm 因模锻成形过程中金属流动激烈,连皮上的圆角半径1R 应比内圆角半径R 大,可按照下式确定:2h 1.0R R 1++= 所以 m m .112701.02R 1=+⨯+=技术条件(1)图上未标注的模锻斜度7o ; (2)图上未标注的圆角半径R2;(3)允许的错移量1.4mm ; (4)允许的残留毛边量1.4mm ; (5)允许的表面缺陷深度0.5mm ; (6)锻件热处理:调质HB230—260;(7)锻件表面清理:为便于检查淬火裂纹,采用酸洗。
根据余量和公差,绘制冷锻件图。
冷锻件图计算锻件的主要参数 求出锻件的基本数据如下:(1) 锻件在平面上的投影面积为56.415472/2302=)(πmm 2; (2) 锻件周边长度为=⨯230π722.57mm ; (3) 锻件体积为1836260.395 mm 3; (4) 锻件质量为12.72kg 。
3锤用锻模设计设备公称压力的确定根据确定锻锤吨位的经练公式G=()(()σD D D D 22005.075.021.1005.0-1+⎪⎭⎫ ⎝⎛+,查表极限强度为60Mp ,有锻件图得D=23cm 。
得出G=2200.709Kg= 故选用3吨模锻锤。
σ选择飞边槽为防止压力机“闷车”,在热模锻压力机上模锻时,上下锻模不能直接接触,没有承击面,预锻模槽和终锻模槽的上下间隙即飞边桥部的厚度。
飞边槽增加金属流出模膛的阻力,迫使金属充满模膛,飞边还可容纳多余金属。
锻造时飞边起缓冲的作用,减弱上模对下模的打击,是模具不易压塌和开裂,飞边槽的尺寸按照锻件在水平面上的投影面积A=41547.56 mm3。
h=A=3.075mm,Af=233 mm3查上表7-10,确定飞边槽尺寸:故画出飞边槽结构图如下:终锻模膛设计终锻模膛设计的主要内容是绘制热锻件图,还有飞边槽类型及尺寸,终锻模膛是各种模膛中最重要的模膛,用来完成锻件最终成型,终锻件图按热锻件图加工和检验,所以设计终端形槽须先设计热锻件图。
热锻简图是按照冷锻简图加收缩率绘制。
材料为20Cr,圆柱齿轮考虑收缩率为%,模锻斜度和内外圆角的尺寸按冷锻件图不变。