机械制造工艺课程设计-轴自由锻工艺设计（全套图纸）.docx

轴自由锻工艺设计 全套图纸加153893706学院 机械工程学院 专业 机械工程及自动化 目录1锻件加工余量、余块、公差的确定.3（1）锻件加工余块 （2）锻件加工余量 （3）锻件加工尺寸公差2毛坯质量和尺寸的计算4（1）坯料重量计算（2）坯料尺寸的计算3确定变形步骤、温度和冷却74参考文献91、锻件加工余量、余块、公差的确定（1）锻件加工余块对于小孔、盲孔、台阶、齿槽、键槽等难以用自由锻方法锻出来的结构，必须暂时添加一部分金属以简化锻件的形状。而所增加的这一部分金属，即为所要加工的余块。（2）锻件加工余量为保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度，在零件的加工表面上增加供切削加工用的余量，称之为锻件加工余量。锻件加工余量的大小与零件的材料、形状、尺寸、批量大小、生产实际条件等因素有关。工件锻件图如下： 锻件图是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。它是在零件的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块检验式样及操作用夹头等因素绘制而成的。（3）锻件加工尺寸公差锻件的实际尺寸不可能正好达到锻件基本尺寸的要求，允许有一定限度的偏差，超过基本尺寸的称上偏差，小于基本尺寸的称下偏差。上下偏差的代数差的绝对值称为锻件公差。锻件尺寸公差是锻件名义上尺寸的允许变动量，其值的大小与锻件形状、尺寸有关，并受到生产具体情况的影响。由台阶轴类锻件机械加工余量与锻造公差（JB4249.2-86）得到：零件直径50mm以内、零件总长105mm 的余量a=7mm，极限偏差2mm。由此可确定：锻件总长： L=105+72=1194 ；左端锻件的长度：L1=422 ；左端锻件的直径：D1=16+7=232 ；中间锻件的长度：L2=5+72=194 ；中间锻件的直径：D2=30+7=372 mm；右端锻件的长度：L3=582 mm；右端锻件的直径：D3=20+7=272 mm；2、毛坯重量和尺寸的计算（1）坯料重量计算：m 坯=m 锻+ m 烧+ m 芯+ m 头m 坯：坯料的重量；m 锻：锻件的重量；m 烧：加热时坯料表面氧化而烧损的质量；m 芯：冲孔时冲掉的金属质量；m 头：在锻造过程中修切端部产生的料头金属的质量。a. 计算锻件的重量：由资料查得：45 钢=7.85g/cm3m 锻=V=0.558kg 烧损率，根据经验，在单件小批量锻造时粗取K1=4%m 烧=K1m 锻=4%0.558=0.02232kg 由于没有冲孔，无冲孔芯料损耗。m 芯=0 对于圆形截面：取系数为1.8m 头=1.8=1.80.027=0.035kgm 坯= m 锻+ m 烧+ m 芯+ m 头=0.558+0.02232+0+0.0350.616kg（2）坯料尺寸的计算轴类零件一般采用拔长的方式锻造，拔长后的最大截面部分应达到规定的锻造比要求，即：F yFmax F 坯料截面积；Fmax 经过拔长后的最大截面积；Y 规定的锻造比。其中：y 钢型材1.31.5 取y=1.4所以，采用圆截面坯料时：D yDmax 计其中： Dmax 经过拔长后的最大直径。D 1.18337=43.8 根据热轧圆钢直径（GB702-72）查找，可知：坯料应选用直径为45 的圆钢。毛坯实际直径应为D 坯=45mm坯料长度：V坯=m 坯/=616/7.85=78.5cmL= V坯/A=78.54/（D坯）=78.54/（3.144.5）=49.4mm综上所述：坯料尺寸为45x50。3、确定变形步骤、温度和冷却在切削加工之前，毛坯主要是自由锻制造，其中要经过拔长、压肩、修整等工序。通常采用比较法编制工序。对锻件图与所选坯料进行比较，分析其差异，初步定出基本工序；分析其不足及是否进性和经济性，结合工艺习惯增设工序。根据锻件尺寸形状，设备使用0.25t自由锻锤。锻造变形步骤为:1. 下料：45x50mm圆钢坯料2. 整体拔长：整体拔长至373. 左侧压肩：压肩距左端面距离：L=V1F左=19mm4. 右边压肩:压肩距右端面距离：L=V2F右=36mm5. 左侧拔长：至直径23mm6.右侧拔长：至直径27mm6. 修整及切除余量锻造温度范围是指锻件由始锻温度到终锻温度的间隔。确定锻造温度的基本原则，是保证金属材料在锻造温度范围内具有良好的塑性和较低的变形抗力，能锻出优质的锻件。该轴所用的材料为45 号钢，查表得：始锻温度为：12001250终锻温度为：800锻造温度范围为：400500锻件在锻后冷却时，按冷却速度分为空冷、坑冷和炉冷。由于此锻件属于中小型锻件，而且所用材料塑性较好，所以采用空冷即可。4.参考文献1杨慧智主编工程材料及成形工艺基础 机械工业出版社，2006.82邓文英、宋力