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dz01 钢板 弹簧 锻造 铸造 工艺 设计

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DZ01-001@后钢板弹簧吊耳锻造工艺设计,dz01,钢板,弹簧,锻造,铸造,工艺,设计

内容简介：

课 程 设 计 任 务 书 机电工程 学 院 机械工程及自动化 专业 06 年 级 学生姓名： 课 程 设 计 题 目 ： 设计“后钢板弹簧吊耳 3 （编码：1-111-80-1-0-1-3-64）”零件的锻造工艺规程（年产量为 10000件） 课程设计主要内容： 1锻件草图 1 张 2锻件图 1 张 3锻造工艺卡 1 份 4热处理工艺卡片 1 份 5工艺设计说明书 1 份 设 计 指 导 教 师 （签字）： 教学基层组织负责人（签字）： 年 月 日 nts nts工艺设计说明书 一、分析研究产品的零件图 零件名称 ：后钢板弹簧吊耳 材料 :35 钢 质量 ： 2.6kg 产量 :10000 件 技术要求 ： 1、 铸造拔模斜度不大于 2、 硬度 149-187 3、 涂漆 二、锻造工艺性分析 1. 加工目的、环境及锻后现象分析 （ 1 ）分析零件锻造的目的是侧重于成形、减少加工余量，还是侧重于提高锻件的力学性能。 （ 2 ）分析工厂的现有设备、技术力量和加工能力。 （ 3 ）分析锻后零件性能可能变化的趋势。 2. 零件结构形状对锻造适应性的分析 该零件的结构 较为复杂 ， 使用自由锻造方法是很难实现的，且由于该零件的材料为炭钢，塑性很好，采用模锻加工后即 可以满足零件的锻造要求 。 三、 绘制锻件图 锻件图是根据零件图绘制的。 模 锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等参数后绘制而成的。 nts四、参数选择 参数选择主要依据该零件的 机加工表面粗糙度要求，以及加工表面的几何尺寸大小 ，利用专门的查询工具查找相应的参数，综合对锻造工艺和方式的分析。 对于粗糙度要求为 12.5 的表面选取加工余量为 2mm。 五 、确定坯料质量和锻件尺寸 1 、确定坯料质量 坯料质量包括锻件本身的质量、加热时氧化烧损、切头时的损失及冲孔时的芯料损失等。 (1) 计算锻件质量 根据锻件的形状和基本尺寸，可计算出锻件的质量： m 锻 pV 3.35kg 式中 m 锻 锻件质量； p 锻件材料的密度（ kg/dm3 ）； V 锻件的体积（ dm3 ）； (2)确定飞边槽的形式和尺寸 选定飞边槽的尺寸为（选型飞边槽）： h 飞 1mm , h1 4mm , b 8mm , b1 25mm , R 2mm , S 飞 120 mm2 。 飞边体积 V 飞 710 0.7 120 59640 mm3 M 切 0.059640*7.85=0.47kg (3) 计算坯料质量 坯料的质量包括锻件本身的质量、加热时氧化烧损、切头时的损失及冲孔时的芯料损失等。 m 坯 m 锻 m 烧 m 切 m 芯 3.35+0.0777+0.47+0 3.9kg 式中 m 坯 坯料质量（ kg ）； m 锻 锻件质量（ kg ）； 氧化烧损的质量（ kg ）； 表示对拔长工件的切头损失（ kg ）； 冲孔时冲掉的芯料损失（ kg ）； 一般按下面经验公式估算： 圆形截面 1.81 矩形截面 2.36 B2H 式中 切头质量（ kg ）； D 切头部分直径（ dm ）； B 切头部分宽度（ dm ）； H 切头部分高度（ dm ）。 2 、确定坯料尺寸 (1)采用拔长法锻制锻件时 钢坯拔长时所用截面 A 坯的大小应保证能够得到所要求的锻造比，即 A 坯 YA 锻 2.2*59 130cm2 式中 Y 锻造比；取 2.2 1） 按坯料最小横截面积（ A坯），求出直径 D 坯，即 A 坯 D2 坯 nts D 坯 11.40cm 2) 按锻造比 Y 及锻件最大横截面积求出 D 坯，即 Y A 坯 /A 锻 D2 坯 / D2 锻 D2 坯 /D2 锻 D2 坯 Y D2 锻 D 坯 Y1/2 D 锻 D 锻 7.69cm 根据坯料总质量（前已求出），可得出坯料体积（ V 坯）由此即可确定坯料长度（ L 坯），即 V 坯 m 坯 / 3.4627/7.85 441cm3 L 坯 V 坯 / A 坯 = V坯 / D2 坯 441.1/129.7 3.5 cm （ 2）采用镦粗法锻制锻件时 对于钢坯，为避免镦粗时坯料产生弯曲，坯料高度 H 与其直径 D 之比应满足镦粗规则，即 1.25 H/D 2.5 坯料直径（ D 坯）或边长（ L）的计算方法是： 1） 按经验公式 对圆坯料 D 坯（ 0.8 1） 对方坯料 L（ 0.75 0.9） 2) 对实心圆盘类锻件，可按锻件横截面积（ A 锻）及所选定的锻造比 Y 来计算 Y A 锻 /A 坯 A 坯 A 锻 /Y 26.8cm2 而 A 坯 D2 坯 A锻 D2 锻 59cm 即 D2 坯 D2 锻 /Y 59/2.2 26.8cm 所以 D 坯 10.85cm 由此，可求出坯料高度 H 坯， H 坯 V 坯 /A 坯 V 坯 / D2 坯 (V 坯 m 坯 / ) 441.1/26.81 16.45cm 查表得： D 坯 11cm 六、确 定工序 制坯 下料 预热 预锻终锻 除飞边 、毛刺 热处理 七、锻造设备的选择 选定锻造设备的依据是锻件的材料、尺寸和质量，同时，还要适当考虑车间现有的设备条件。设备吨位太小，锻件内部锻不透，质量不好，生产率也低；设备吨位太大，不仅造成设备和动力的浪费，而且操作不便，不安全。 总变形面积为锻件在水平面上的投影面积与飞边水平投影面积之和，参考模锻设计手册，按 1 2 t 锤飞边槽尺寸考虑，假定飞边平均宽度为 23mm 。总的变形面积 S 240.312。按双作用模锻锤吨位确定的经nts验公式 M 6.3KS 6.31 240.312 1513.97 该零件为小型锻件故选用锻锤型号为 C41-150 ,1.5 吨模锻锤。 八、加热温度及加热时间的确定 （ 1 ） 查 手册 可得： 30 钢正火 加热温度： 850 1000 冷却方式热处理规范：空冷 硬度： HB 179 （ 2 ）以经验公式确定加热时间 KD 0.10*10.86 1.1h 式中 加热时间，单位为 h ； D 断面直径或边长，单位为 cm ； K 系数，低碳钢 K 取 0.10 0.15 ，高碳钢 K 取 0.20 0.30 ，一般合金钢 K 取 0.15 0.20 。 以上方法是生产中常采用的经验数据法，其理论根据是铁碳合金状态图的碳的质量分数。应注意适当控制温度范围，以防止晶粒粗大和塑性降低。 九、锻 后热处理 一般情况， 30 钢为 低碳钢采用正火 、空冷。 加热温度为 850 900 ，加热时间为 66min。 十、 变形或缺陷分析 锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量，有的则严重影响锻件的性能，降低所制成品的使用寿命，甚至危及安全。因此，为了提高锻件质量，避免锻件缺陷的产生，应采取相应的工艺对策，同时还应加强生产过程的质量控制。以下是对锻造工艺在 锻造 中的各种缺陷进行分析 针对以上的缺陷，我们在设计的时候应该尽量做到：坯料要选择好，务必除去坯料上的细小裂纹，以免锻后裂 纹扩大而造成表面裂纹；备料上一定要将棒料断面的凸芯除掉，以免在冲孔和平整端面的时候引起凸芯开裂；加热温度不要太高也不要太低，把握好加热温度和加热时间，尽量不要在氧化性气氛里加热，不要加热过快或者加热过慢；由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度不够的原因是： 淬火温度太低； 淬火加热时间太短； 回火温度太高； 多次加热引起锻件表面严重脱碳； 钢的化学成分不合格等。 由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度过高的原因是： 正火后冷却太快； 正火或回火加热时间太短； 钢的化学成分不合格等。造成硬度不均的主要原因是热 处理工艺规定不当，例如一次装炉量过多或保温时间太短；或加热引起锻件局部脱碳等，在实际的生产中应该尽量避免这些问题，同时要避免多次加热，正火后冷却不要太快，正火时间要保持。因为该零件