锻压杠杆课设说明书

1、trr录13. 绪论.绘制锻件图三. 计算坯料质量和规格四. 拟定锻造工序五. 确定定设备与工具六. 制订加热、冷却和热处理规范12总结绪论锻造是机械制造中常用的成型方法。锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力使 其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造与冲压同属塑性加工性质统称锻压。与其他加工方法相比锻造生产率高、锻 件的形状尺寸稳定， 并有较好的力学性能。 锻件强度和韧性较好， 纤维组织合理， 因此被广泛运用。 锻造按在加工时的温度可分为冷锻和热锻。 冷锻一般是在室温 下加工。热锻是在高于坯料金属再结晶温度上加工。有时还处于加热状态，但温 度不超过再结晶温度

2、时进行的锻造称为温锻。锻件在锻造时，由于热变形或冷变 形使其组织改变，冷变形是在再结晶温度以下变形，变形过程中无再结晶现象， 变形后金属只有加工硬化和残余应力，热变形是在再结晶温度以上的变形，变形 后金属具有再结晶组织而无加工硬化，同时消除铸态组织、破碎并改善碳化物的 分布。当锻件达到一定变形程度时，铸态的树枝状晶粒便被击碎，通过再结晶形 成新的等轴晶粒，从而提高金属塑性和强度等性能锻造成型方法可分为自由锻、 模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成型扎制、辊锻、辗扩等。锻造在机械制造业中 有着不可替代的作用，锻造出来的锻件是其他加工方法难以做到的。同时生产效 率也是相当高的，一个国家的锻造水平，反映了

3、这个国家的机械制造水平。随着我国跻身世界钢铁生产大国的行列，汽车制造业、飞机制造业以及发电设 备、轮船制造业的飞速发展， 对锻件需求量日益增大， 必然促使锻造技术的发展， 使锻造业与飞速发展的制造业相适应。本课程设计锻件主要是利用自由锻进行加工的。所以主要介绍自由锻，自由锻 是利用压力或冲击力是金属在上、下抵铁之间产生塑性变形，从而获得所需锻件 形状尺寸的方法。自由锻分为手工锻造和机械锻造两种。手工锻造只能生产小型 锻件，生产效率也低。机械锻造是自由段的主要方法。自由锻可锻造各种简单形 状锻件，并因锻造过程是局部变形变形抗力特别小，适用单件小批量水轮主轴、 多管曲轴、连杆等大型锻件生产。自由锻

4、的工序可分为基本工序、辅助工序及精整工序三大类。基本工序是使金 属产生一定程度的变形以达到所需形状和尺寸的工艺过程包括镦粗、 拔长、冲孔、 弯曲、切割、扭转及错移等工序。辅助工序是为基本工序操作方便而进行的预先 变性工序有压肩、压钳口、倒棱等。精整工序是用以减少锻件表面缺陷而进行的 工序校正、滚圆表面平整等。自由锻件的主要原则是在满足使用性能要求的条件下应使锻件形状简单易于锻 造。1、形状简单2、避免加凸台强肋工字截面3、避免曲面交接4、避免截面尺寸的急剧变化。1.力学性能要求b三580MPa 三15% (7 s>290MPa三35%2.热处理硬度：三150HB- 190HB材料：45钢

5、二. 绘制锻件图根据零件的最大直径和长度尺寸可知其属于锤上锻造范围。按照锻件材质与技术要求的力学 性能,在锻后经正火加高温回火，即可达到力学性能的要求。但需在锻件上留出机械加工试验 用试样。(I) 取得锻件形状，按GB/T15826.7-1995, ?锤上钢质自由锻件 机械加工余量与公差台阶轴类 ?标准 , 确定余块和简化锻件形状 。将零件分成几段 , 如图4-26所示,并分别査表确定零件的总长L= 212mm。I与II和IV与V两个台阶高度h1相同,均为21-15) /2=3mm。II与III和III与IV两个台阶高度h2相同,均为50-21 )/2= 1 4.5mm。长度 L1= 60mm

6、 L2=20mm L3=40mm L4=42mm査标准并根据有关锻件台阶锻出条件可知 , 对锻件总长为 212mm, 台阶高度h1为3mm与相邻台阶直径为21mm可查出该部分台阶锻不出。另外对鍛件总长为212mm台阶高度h1为14.5mm，与相邻台阶直径为 50mm可査出锻出的最小长度为60mm所以零件的有一个台阶应锻出, 一个台阶锻不出。(2) 确定机械加工余量与公差 , 按零件总长度和最大直径查GB/T15826.7-1995标准得到，精度为F级的零件的各部分直径的余量 和公差如下。D1=D5=15a1=a5=8±3D2=D4=21a2=a4=8±3D3=50a3=8&

7、#177;3根据各部分直径的余量和公差, 如图所示 , 计算出各部分长度的零件部分尺寸 (mm)余量和公差 (mm)余量和公差如下。Ll=60mm：L2=20mm； L3=50mm； L4=40mm； L5=42mm根据所查标准和计算得出余量及公差，绘制锻件图如图 2.1 所示。120±3 CEO*<iO'j11坯士 3260 ±3(cO)C52)图2.1 杠杆锻件图锻件三维图如图2.2所示图2.2 锻件三维图三. 计算坯料质量和规格(1)计算锻件质量。按规定，锻件的质量m应由基本尺寸加上1/2 上偏差来计算。锻件各部分质量计算为m1=6.l6kg/mm3 &

8、gt;0.305 2mrm<1.215mm=0.7kg m2=m4=6.l6kg/mm0.3052mrm0.835mm=0.48kg m3=6.16kg/mmx0.595 2mr2>0.58mm=1.26kg台阶余面质量计算。一般台阶很小可不计算余面质量，如锻件的I与II、IV与V勺余面。以下计算II与III、III与IV的台阶余面质 量。m 余面=0.18kg/mm3 >>；D-d) 2mr7>(D 十2d)mm =220.18kg/mm3>(0.58 -0.29)2mm2x(0.58+2 >0.29)mm= 0.018kg锻件总质量的计算如下。锻二

9、ml+m十 m叶 2n余面=2.4766kg(2)计算坯料质量。坯料质量n坯由下式计算。坯=0锻+m烧+n切般火耗 :一火为2% 3% ,二火为1 .5% 2% ,采用两次加热完成取5% 。锻件两端切头质量为m切=2 >1.8kg/mm3 >D3mm3=2>1.8kg/mm3 >0.293mm3 = 0.088kg将火耗和切头质量代人上式得m坯=(m锻+0切 )kg/(1-5%)=(2.476+0.088)kg/0.95=3.533kgm坯=3.6kg锻造传动轴全部采用拔长工序完成。因此,坯料截面积A坯应保证锻造 比在1.6以上。坯二l.6A锻采用方形坯料规格为L=北6

10、 d2 n4将锻件最大直径© =58mi代入上式,得L=J.6 582mm2 % =65mm按坯料规格选用70mr的方坯。然后按体积不变定律计算坯料长度。因为 m坯=电x7.85kg / dm3x0.72dm2所以L坯=66mm四. 拟定锻造工序传动轴锻造方案有以下两种。一火完成工序为：坯料7拔成圆棒7压肩7拔出一端7再调头拔 出另一端7修正。二火完成工序为：第一火将坯料拔成圆柱7压肩7拔出一端，第二 火加热后,拔出另一端7修正。根据实际生产情况选用二火完成，其具体工序为：第一火加热到 950 C -1000 C ,将坯料拔成尺寸为70的八方坯7压肩7将二头拔成50 的八方坯。第二火

11、加热到1050 C -1100 C ,拔出一端7调头拔出另一端7将中间部分锻造到要求尺寸7修正。五. 确定定设备与工具按照坯料及锻件尺寸、形状选用0.25t锻锤。而因锻件数量不多, 材质是塑性较好的45钢，因此工具用上下平砧及普通剁刀、 三角压铁 等。工序尺寸计算：(l) 拔成圆棒,考虑以后拔出两端轴颈会造成伸缩现象，因此拔圆棒时,要增加保险量。按生产经验一般取4mn左右,锻件最大直径要求© 58+© 4 = © 62 ,取© 65。(2)压肩长度,锤上锻造时，根据自由锻拔长工序的规定，当台阶高 度Hv20mr时,只压痕;当H>20mr时,先压痕后

12、压肩。压肩深度一般为台阶高度的1/2 - l/3。加热后，© 65m圆坯料长度L坯的质量应减去2.5%的一火烧损率,3.51现坯料质量只有3.6kg x0.975 =3.51kg。L 6.16kg/dm3 0.652dm3135mm压肩长度，两个台阶高度相同h1 = 14.5mm,小于规定值20mm只压 痕。中型鍛件一般直接锻出，不出压痕。两台阶轴的质量为0.48kg+0.7kg=1.18kg(1/2 切头质量)F.2kg。按体积不変定律计算得L1 = 1.2kg/(6.16kg/dm3 x0.65 2dm)=46mm根据拔长工序规定圆坯料端头拔长时最小长度大于1 D ,现长度为34

13、6mm已大于学65 21.7 mm故不需要再增加工艺废料。杠杆中间质量3加一火消耗2.5% ,再加上两端余面质量共计：(m m +2n余面)/(l-2.5%)=(1.26kg+0.018 2kg)/0.975 M.5 kg杠杆中间长度为2m= 1.5kg/(6.16kg/dm3 x0.65 dm2) = 58mm另一端长度为n= L- L1-L m =31mmL n长度31m的质量为0.8kg。六. 制订加热、冷却和热处理规范(1)加热,采用45钢80m的方坯,一般选用快速加热，将方坯直接装人温度高送1250C的炉内，加热时间可按0.6h/100mm0.7h/100mn来计 算，若采用0.7h

14、/100mm,坯料加热时间为65mm x0.7h/100mm =0.455h取 0.5h加热时间。采用加热曲线如图6.1(a)所示。若采用二火锻造，则在 第二火加热时仍采用快速加热。将尾鍛部分装人1000C炉内加热，加热 时间取 1.2h/100mm,约65mm x l.2h/100mm=0.78h,取 1h。在炉内保温 时间不要太长，以防锻件过热，加热曲线如图6.1(b)所示。12501 1000温度Zt 时间/h(a)时间/h(bl加热曲线第-曲练第二火加黒曲练(2)锻后冷却,根据锻件为45钢和最大截面为© 58 mm及坯科质量 可知可采用空冷一。(3) 热处理工艺，按照锻件力学

15、性能要求，根据材质45钢再结合 鍛造情况，一般，采用正火加高温回火热处理工艺，如图6.2所示。制订工时定额与锻件等级。参照企业有关工时定额标准，确定第一 火为0.6台时，第二火为0.8台时。锻件等级査阅JB4286-1986中相应鍛 件形状,鍛件定为W级。填写工艺1、片，传动轴白由锻工艺卡片如表6-1所列。杠杆自由锻造工艺卡片锻件名称杠杆类别钢号45钢坯料质量/kg3.6锻件质量/kg2.4766利用率/%70每批锻件数/件3坯料规格方钢70火次温度/ r操作说 明11200-1250坯料加 热拔长70压痕拔长21000拔长另 一端到 锻件尺 寸编制审核锻件图变形过程图设备工具菁*250kg锻锤三角压铁批准总结通过本次课程设计， 我了解了锻压的基本分类， 主要分为锻造和冲压等， 其中 锻造分为自由锻和模锻等。 本次课程设计中主要运用了自由锻， 知道自由锻的每 一步工序及作用， 从而使我对自由锻过程有了了解， 并对锻造工艺设计有了进一 步的认识， 锻造工艺基本过程分为绘制锻件图、 制定变形工艺、 计算坯料质量和 尺寸、确定锻造设备、 确定锻造温度及规范和填写锻造工艺卡， 懂得了每一步的 重要性。这次课程设计使我不仅再次复习了热处理的基本内容， 也使我掌握了刚学的热 加工工艺基