连杆零件的锻模设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 连杆 零件的锻模设计买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 目 录 一设计锻件图 . 3 二绘制锻件图 . 8 三设计终锻模膛 . 9 四确定锻造设备吨位 . 13 五设计预锻模膛 . 14 六绘制计算毛坯图 . 15 七确定坯料尺寸 . 25 八制坯模膛设计 . 26 九连杆锤锻模结构设计 . 31 总结 . 33 参考文献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 一 设计锻件图 1. 确定分模面 分模面选在最大直径 中部，如图 下图 所示。把复杂形状放在上模，利用锻锤打击惯性使上模成型饱满，又可以利用锻件自重从上模容易脱出。根据零件 图很容易确定上下模对称直线分模。 分模面 零件图 2. 确定加工余量和公差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 初估算锻件的质量为 查表 40 钢材质系数为 形状复杂系数 属 。 S= 140024 10 =查表 5 3 得水平方向和厚度方向的单边加工余量为 2查表 5 4 得高度公差为 度公差为 度公差为 差公差 为 留飞边公差为 度公差经查表 5 5，为 该连杆机械加工时以大小头断面为定位基准，为保证平面度锻件在热处理、清理后要增加一道压印工序（平面冷精压）。压印后机加工余量单边取 印所需余量单边为 压印后大小头高度为 （ 38+2 锻后大小头高度为（ 38+2 虑到保证压印有余量，模锻后厚度公差调整为 宽度买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 公差增加，压印后，水平方向压印略有增加，故加工余量可适当减少，表现在宽度公差取 度公差取 模锻件长（宽）度 63160 160250 250400 4001000 10002500 大于 至 加工余量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 25 25 40 40 63 63 100 表 2内、外表面的加工余量 面） （ 3. 确定模锻斜度 为了使锻件易于从模堂中取出，一般锻件与模堂壁接触部分 须带一定的斜度，这斜度称为模锻斜度。 查表 5 6，根据零件图取模锻斜度 7 . 模锻买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 4. 确定圆角半径 锻件上的凸圆角半径称为外圆角半径 r，它与模堂内凹处的圆角半径相呼应。 r 太小，会使锻件成型困难， 导致锻模因 应力集中开裂。一般情况下 r 取值按下式确定： r = 余量 + 式中 零件上的圆角半径或倒角。 因此需两端倒角 （叉端两面）圆角半径，按式 r = 余量 + ，高度单边加工余量为（ 角 =2 r=余量 + =（ ） 5. 冲孔连皮 模锻不能锻出通孔，只能锻出不通孔。对于直径小于 25斜度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 内孔，锻件一般不锻出，采用压凹是成型饱满。对于内孔 大于等于 25锻件模锻时不 能直接锻出通孔，在分模面上留有一层较薄的金属称为连皮，在随后的冲孔工序中再将其冲掉。连皮厚度应当适度，若连皮太薄，锻件容易发生段不足和要求较大的打击力，从而导致模堂凸出部分磨损加大或打塌。若连皮太厚，虽然有助于克服上述现象，但冲除连皮困难，致使锻件变形。且浪费材料。所以，由于连杆形状比较复杂，小孔不锻出。 二 绘制锻件图 根据锻件图计算锻件主要参数 （ 1） 锻件在垂直于锻压力的平面上投影面积为 8000 （ 2） 锻件的周边长为 680 （ 3） 锻件体积为 184000 （ 4） 锻件重量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 连杆锻件图 三 设计终锻模 膛 终锻模堂是模锻时最后成型用的模堂，和热锻件图上相应部分的形状、尺寸一致。终锻模堂是按照热锻件图来制造和检验的。为保证锻件冷却后符合冷锻件图的要求，热锻件图上的尺寸均在冷锻件图基买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 础上加放收缩率 L = l（ 1 + 1 %） 式中 L 热锻件图基本尺寸（ l 冷锻件图上相应基本尺寸（ ； 1 终锻温度下锻件收缩率，钢为（ %；不锈钢为（ %；铝合金为（ %；铜合金为（ %。 对无坐标中心的圆角半径，不放收缩率。对薄而宽细而长的锻件，由于在锻模中先冷却，收缩率应当取下线。 对于该连杆 1取 所有尺寸均按上式计算： 219 （ 1+20 （ 1+8 （ 1+5 （ 1+文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 74 （ 1+9 （ 1+8 （ 1+0 （ 1+9 （ 1+8 （ 1+据生产经验由于承击面下陷模堂深度减小及冷精压印不均匀水平尺寸增大 等因素修改下列尺寸：辐板处增厚 头增厚 0加放 大头上下做成斜面再各增厚 开式锻模在分模面沿终锻模堂周边设置有飞边槽。飞边槽和模堂相连的间隙面是飞边桥，围绕飞边桥外周的凹槽是飞边仓。飞边 槽形式和尺寸对铸件成形影响很大，所以设计终锻模堂的另一个重要任务买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 是确定飞边槽的形式和有关尺寸。 飞边槽的尺寸是飞边槽的高的 h 飞 、 宽的 b 和入口圆角 r。若 h 飞 太大 或 b 太小，形成的飞边后但阻力小，模堂不易充满，且飞边桥强的差易压陷变形；若 h 飞 太小或 力过大会产生模锻不足，锻模难打靠，影响锻件质量，同时锻模过早磨损或压陷。入口圆角 r 影响切边质量， r 过小 容易造成飞边桥口部压陷。设计飞边槽目前 有计算法和吨位法两种方法。 （ 1） 计算法 按经验公式计算飞边桥高度 h 飞 ，再查表确定其它尺寸见表 5h 飞 = 式中 h 飞 飞边桥高度（ A 锻件在分模面上的投影面积（ 。 对于该连杆锻模的飞边槽按上式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ h 飞 = =8000 =表定为 4 号飞边槽，考虑到杆部截面积太小，需要较大仓部，故选第三组 。尺寸为 h 飞 =r=b=110 飞 =155因大头分叉口宽，金属流入飞边槽少， 2边平均宽度可取 23边截面积 A 飞 边 = A 飞 =55 =108 ； 飞 边 体 积 V 飞 = A 飞 l= 155 68073440四 确定锻造设备吨位 各种锻造工序 在变形过程中所需的锻压力，主要取决两个因素：料屈服强度和锻件在与段压力垂直的平面上的投影面积。锻压温度下料真是屈服强度与变形温度、变形程度、变形速度有关。段压力还与变形方式、摩擦因数等因素有关。由于影响的因素太多 。生产中常采用经验公式计算。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 模锻锤吨位经验公式 W = (中 W 模锻 落下部分重力（ N） ； A 包括飞边桥部在内的锻件在与段压力垂直平面上投影面积（ ； 钢种系数，低碳钢 碳钢 金钢取 对于该连杆模锻锤吨位按上式，取 产率高，系数取 W = 0 A = 8000+680 23） N=14893N, 可选 2t 锤。 五 设计预锻模 膛 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 预锻模膛使制 后的料进一步变形，使其形状更 接近锻件图。采用预锻模膛有下列作用： （ 1） 改善金属在模膛中的流动性，避免在锻件上产生折叠。 （ 2） 使坯料易于充满终锻模膛，避免在锻件上产生冲不满的缺陷。 （ 3） 减少终锻模膛磨损，提高整套锻模的寿命。 对于该连杆的预锻模膛，为防止杆部在终锻过程中折叠，应使预锻模堂杆部截面积稍小于或等于终锻模膛相应处，如图所示 B 辐板和肋处转角及分模面圆角均增加，在热锻件图上注明 。 六 绘制计算毛坯图 计算 毛坯是假想的具有圆形或方形截面的中间坯料，它的长度等于锻件长度，它轴向各横截面积等于锻件在相应 位置上的截面积与飞买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 边面积之和 A 计 =A 锻 +A 飞边 =A 锻 +2 A 飞 式中 A 计 计算毛坯任一处截面积（ ； A 锻 锻件相应处截面积（ ； A 飞边 飞边相应截面积（ ； 飞边充满飞边槽系 数，形状简单取（ 状复杂取 A 飞 飞边槽单边截面积（ 。 计算毛坯图的形状说明了锻件沿轴线金属分布情况。 取 L 计 为锻件长度，沿 L 计取若干个具有代表性的标定点按式计算出各标定截面积 A 计 1、 A 计 2、 A 计 3等。 计算毛坯截面图是用高度尺寸 h 计 来代表计算毛坯各标定点处的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 截面积 A 计 h 计 =A 计 /M 式中 h 计 计算毛坯截面图的高度（ M 绘图缩尺比（ 一般取 20 50。 计算毛坯各标定点处直径 d 计 为 d 计 =据各标定点 h 计 和 d 计 的值，可绘出计算毛坯截面图和计算毛坯直径图。 计算毛坯截面图曲线下的面积，即为毛坯的体积， 也就是锻件加飞边的体积。 V 计 = =V 锻 =V 飞边 式中 V 计 计算毛坯的体积（ ） M 绘图缩比（ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ S 计 计算毛坯截面图曲线下的面积（ ）； V 锻 锻件体积（ ）； V 飞边 飞边体积（ ）。 根据计算毛坯的体积可确定计算毛坯的平均截面积 A 均 =V 计 /L 计 式中 L 计 计算毛坯长度（ 锻件长度。 计算毛坯平均的直径 V 飞边 d 均 =计算毛坯图上用虚线绘上 d 均 ，则 d 计 d 均 部分为计算 毛坯头部，长度为 L 头 ； d 计 用 拔长加开式滚压制坯。当 K宜用拔长加卡呀制坯（有时用开式滚压代替卡 压 ）。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 由以上理论可 知该连杆绘制计算毛坯图的设计如下： 计算毛坯图按热锻件图绘制在坐标方格纸上，尺寸比例 1: 9 个标定点，其中 2 为对称点， 8、 9 分别为两端，飞边槽充满系数 =1。取 M=40，按 A 计 =A 锻 +A 飞边 ， h 计 =A 计 /M，计算毛坯为方钢时 边长 计 =，以及计算毛坯 为圆钢时的直径 d 计 = ，计算后各项列于下表： 计算截面标定点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 锻件截面积 A 锻 /710 1600 2540 286 250 340 2500 246 0 飞边截面积 A 飞边 /16 216 216 216 216 216 216 310 310 计算毛坯截面积 A 计 /926 1816 2756 502 466 556 2716 556 310 计算毛坯截面积高度 h 计 /算毛坯方形边长 a 计 /算毛坯直径 d 计 /文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 按 V 计 =V 锻 +V 飞边 =(18400+73440)57440，得 A 均 =V 计 /L 计 =（ 257440/248） 038，则方钢边长 均 =，若圆钢直径 d 均 = =h 均 =M= 值缩比为 2，在方格纸上按表中的 h 计 和 计 值分别作点并光滑连接，将 h 均 和 均的值用虚线标上，再标上 如图所示是连杆 计算毛坯图。这是二头一杆复杂毛坯 ，按体积相等寻找 f 计算毛坯图划分为两个计算毛坯，如图所示 ，得L 计 =74L 计 2=174 先分析小头，该简单计算毛坯体积 V 计 1=L 计 1A 均 =74 1038=76812，质量 计 1 10= 均 =d 均= 1= m a x 均买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 1= 均计L 在“开”区域，适宜开式滚压制坯。 分析大头的计算 。毛坯体积 V 计 2=L 计 2A 均 =180612，这部分锻件质量 入公式得 2= a x 均 2 = 均计”区域，需计算 K。查图，根据 f f 线， L 杆 2=111部截面积图上约占 9 格，则 V 杆 2=9 40 10=64800，算拐点直径： d 拐 2=m i m i 杆杆 = 8 0 = i 杆拐 L 步为拔长 开式滚压。综合两个简单毛坯制坯工步，最买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 后确定连杆制坯为开式拔长 开式滚压。 七 确定坯料尺寸 原材料 截面形状 应尽量接近锻件，截面尺寸大小根据制坯工步确定，见下表。确定 A 坯 后按标准规格选择并计算实际原材料截面积 下料长度 L 坯 按下式计算： L 坯 =钳坯坯 根据以上概念，此连杆的坯料尺寸确定如下： 查表，确定坯料计算公式 ： L 头 =L 计 1 2=（ 2483 头 =V 计 1 2=（ 25744015828 拔 =33 183863115825L 头头 A 滚 = =10382461 坯 =A 拔 A 拔 ） =838813文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 式中 V 坯 坯料体积（ L 钳 夹钳料头长度（ 则 选方钢边长 1= 坯1A=，选 =45方钢。 查表，室式油炉加热取火耗率 =3%， V 坯 =（ V 锻 +V 飞 ）（ 1+ ） =（ 184000+73440）（ 1+=265163料长度单件为 = 3145265163V 22 坯。生产中式两件一起下料调头锻，考虑到钳夹方便，试锻后下料为方钢 45274 八 制 坯模膛设计 1. 拔长模膛设计 （ 1） 作用 拔长模膛主要是减少坯料某部分截面积增加长度，使中间坯料形状向计算毛坯靠近。通过控制锤击力和送进量来控制变形。做为坯料加热后第一个模锻 工步兼有除去氧化皮功能。 （ 2） 形式 按模膛横截面形状分为开式和闭式两种。 开式模膛坎缎买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 面为矩形，边缘开式结构制造方便，但拔长效率低；闭式模膛砍断面呈椭圆形，边缘封闭，拔长效率高，一般用于 L 拔 h 杆 15 的细长锻件。 按模膛在模块上的排列形式分为直排和斜排两种：直排式的模膛中心线与燕尾中心线平行，其优点是可控制拔长尺寸和避免坯料弯曲，应用较广；斜排式的模膛中心线与燕尾中心线呈一定的夹角，一般在模膛左前侧，常用于模膛数量较多时，其缺点是对拔长后的坯料长度 不宜控制。 （ 3） 设计计算 拔长模膛由拔长坎高度 h、拔长坎长度 C、 模膛宽度 B、模膛深度、圆角圆弧半径 R、 总长度 L 组成 。 2. 滚压模膛设计 （ 1） 作用 滚压模膛主要使坯料某部分 的截面积缩减另一部分截面积增加，长度方向变形不大。操作时坯料反复翻转 90 ，金属买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 从杆部多余处流入头部， 见压铸模与锻模 160 页 图 5滚压后中间坯料截面积变化符合计算毛坯的要求。它同时兼有滚光表面和除去氧化皮的功能。 （ 2） 形式 常见滚压模膛有四种形式： 图 5示，其模膛截面为矩形，侧面开通，机构简单制造方便。但聚积效率不明显，适用于各段截面变化较小的锻件。 滚压模膛。如图 5示，其模膛截面为椭圆形 ，边缘封闭。闭式模膛给坯料的侧压力大于开式模膛，如图所示。闭式模膛中金属流动剧烈，聚积效率好。使用截面积变化较大的锻件。但这种模膛加工困难，成本高。 图 5示，其头部做成开式，杆部做成闭式，适用于头部有深孔或叉形锻件。头部呈圆柱形买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 有利于下一步模膛内定位，杆部滚压效率好。 图 5示，兼有滚压和成型的特点，适用非对称长轴类锻件，常用于 。当2 时，仍开采用不对称滚压式模膛， 不过应将模膛上的不对应部分做成开式，否则达不到预期的目的。 （ 3） 设计计算 滚压模膛由钳口、工作部分和毛刺槽组成。工作部分的高度 是根据滚压前坯料各截面面积 计算毛坯截面积 A 计 来计算的。滚压前坯料可以是原材料，也可以是拔长后的中坯料。计算公式见表。由于滚压模膛长度 L 即为锻件长度 L 计 ，按计算毛坯标定点位置计算各个 h 值后用曲线光滑连接即为滚压模膛。尾部毛刺是容纳下料时形成的端部毛刺。滚压模膛钳口及尾部 毛刺尺寸见表 5 根据以上理论该连杆锻模制坯模膛设计如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 开式滚压式模膛 B 表选： +101 (用第二个简单毛坯资料 )， 00要求 91B60 70据生产经验和模膛布置取 B=80 滚压模膛各标定点高度按公式计算，然后根据金属塑性流动的特点和生产中的实际情况对理论计算进行修正。表 列出了滚压模膛各标定点理论高度 和生产实际使用值的区别。为了容纳锻打时掉下的氧化皮，将第 3 点加大。其余各点修改是为了模膛曲线圆滑过渡以利于金属塑性流动。 拔长模膛宽度 B= +（ 10 20） 45+（ 10 20）】 73 83） 根据模块标准宽度及模膛布置时综合考虑，确定为 75长坎长度 h，生产中采用的数值和计算值也有较大区别。拔长模膛标定点理论值和实际值，图 所示是拔长模膛对比图，图 b 是拔长后坯料，图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 以明显看出，修改后拔长坎高度减少而高度增加。这样修改是为了提高拔长效率。按理论值设计模膛拔长需锤击 5 次，而修改后只需锤击 3 次。虽然拔长后坯料表面有凸凹不平（见图 ），因此拔长后还需滚压，滚压后坯料是光滑的（见图 ），所以这样修改时合理的。 九 连杆锤锻模结构设计 锻模右侧第一模膛为 拔长，依次序为终锻、预锻和滚压。预锻模膛与终锻模膛尽量靠近，理论上位锻件宽度加上模壁厚度，现取 125锻模膛中心线离燕尾中心线距离取 45锻模膛取 80实际法求得终锻模膛中心离连杆大头端面为 115键槽中心线和终锻模膛中心重合，如图 所示。按表 钳口尺寸为 B=90h=405因连杆调头模锻，故钳口尺寸适当缩小，取 B=80h=30文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 5为 =么， b=6l=20块最小高度 17002t 锤的最小闭合高度为 400虑到返修取闭合高度为 500 么么，模块尺寸为 475350275 锻模采用纵向锁扣，为保证滚压和拔长上锁扣的强度，将两模膛中心分别下移 5 增加承击面， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 总结 随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的毕业设计终于快完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业 设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多