连接节臂锤锻工艺及模具设计

连接节臂锤锻工艺及模具设计

摘要:本项目主要研究连接节臂的锤锻工艺及模具设计，具体容包括零件图二维、三维建模，冷热锻件二维、三维建模，设备吨位选择，飞边槽的形式和尺寸确定，绘制计算毛坯图，制坯工步的选择，制坯型槽设计，预锻型槽设计，终锻型槽设计，锻模结构设计，模锻工艺流程。

1、零件图二维、三维建模

1.1零件图

1.2三维建模

查得为二级复杂程度S 2。 由相关手册重新查得：

锻件表面加工余量1.7~2.2mm ，取2.0mm ； 锻件孔直径单边机械加工余量2.0mm ；

模锻件的长、宽、高的公差及极限偏差为： 错差公差：0.8mm ； 残留飞边公差0.8mm 。

通过比较发现：校核前后只是锻件各个尺寸的相关公差发生了变化，其它相关参数并未发生改变，对形状复杂系数等无影响。故不需再进行进一步校正，最后锻件图各尺寸按校正后确定。

2.3冷锻件图二、三维建模

二维图

三维建模

4.16.00.2+-4.16.00.2+-9.09

.08.1+-

2.4热锻件图设计

热锻件图以冷锻件图为依据，但又有所区别，考虑到金属冷缩现象，热锻件图上的所有尺寸应计入收缩率，即按下式计算热锻件图尺寸：

L=l（1+δ）

45钢的δ取0.8%~1.5%，δ=1%

热锻件图的二维图

三维图

3、设备吨位选择

3.1、锻件的主要技术参数：

锻件在平面上的投影面积：A=17024mm2

锻件的周边长度：S=721mm

锻件的体积：V=305877mm3

锻件质量：m=2.4kg

3.2、确定锻锤吨位：

按双作用模锻锤吨位经验公式：

G=（3.5~6.3）K×F

取K=1.0，系数为6.0，

G=1107.98kg

选用1.5t锤。

4、飞边槽的形式和尺寸确定

毛边槽是开式模锻终锻型槽必不可少的一部分，它的作用有以下几点：

1.造成足够大的水平方向阻力，使金属充满型槽，保证锻件尺寸准确。

2.缓冲锤击。

3.容纳多余金属。

我们选用图4-63毛边槽形式I，桥部设在上模块上，温升少可以减轻桥部磨损避免压塌。

形式及具体尺寸如下：

h/mm h1/mm b/mm b1/mm R1/mm F/mm2V/mm3 1.6 4 8 25 1 130 36338 5、绘制计算毛坯图

5.1绘出计算毛坯直径图和计算毛坯截面图

如下图所示，在冷锻件图上选取五十多个具有代表性的截面，并计算各截面的面积，绘出计算毛坯直径图和计算毛坯截面图。由于测出的计算毛坯图有些地方过渡太急，有尖角，所以需要对计算毛坯图进行修正，根据体积不变原理，把过渡处的尖角根据面积相等改成大圆角过渡，有利于金属的流动和锻件的成形。截面图及修正前后的图形如下：

截面图

简化前后计算毛坯直径的比较

简化前后毛坯截面图的比较

5.2坯料规格的确定：

坯料尺寸:d=40mm L=330mm

6、制坯工步的选择：

由计算毛坯图知此件为两头两杆，故划分分界线将此件分为两个简单件，分别计算相应繁重系数如下：

左半部分：

又G 均>1kg ，

查表得制坯工步为：拔长---闭式滚挤。 右半部分：

()

()()()mm 3.327403.2875.3913.1mm 8.12226.163075.09.0~75.0mm 6.361036%311.3505213.83052max 3

32=+=+====⨯===+⨯=++==⨯∏=钳坯坯坯坯坯连计坯连L F V L mm

F d F F V V V mm h R V δ()

()0935.000186.2221.32d -38.621.3253.205d 32.121.3253.42min max =-========杆拐均计均L d K L d d βα()()128

0.5599.28-03.36d -d 79

.303.3667.136d 27.103.3663.45min max =========杆拐均计均L K L d d βα

又G 均>1kg ，

查表得制坯工步为：闭式滚挤。

经比较，左半部分繁重系数较大， 故按左半部分确定制坯工步方案。 确定最终模锻工艺方案：

下料---拔长---混合式滚挤---预锻---终锻。

7、制坯型槽设计

7.1、拔长型槽的设计

拔长型槽的作用是使坯料局部截面积减小，长度增加，并兼有消除氧化皮的作用，主要由坎部、仓部和钳口组成。由于坯料不许全部拔长，不需要拔的很长，拔长型槽的选择及尺寸如下： 1、结构形式：开式、直排式 2、尺寸设计：

拔长型槽尺寸 型槽 尺寸 a/ mm C/ mm B/ mm R/ mm R1/ mm e/ mm L/ mm 计算值 24.7 52 70 13 130 50 125 实际值 20

60

70

15

150

50

125

拔长型槽二维图

()

1251011510~5mm 50252a 2e mm

130525.2c 5.2mm

135225.0c 25.0mm

7010405.1)

20~10(mm 52403.1d k c mm 7.246.7539.0a 1432mm L L R R d k B L V K =+=+==⨯===⨯===⨯===+⨯=+⨯==⨯=⨯====拔坯坯杆杆拔长型槽长度型槽宽度坎长坎高