锻件的结构设计及其工艺性分析【3张图/20200字】【优秀机械毕业设计论文】

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关键词：: 锻件结构设计及其工艺分析优秀优良机械毕业设计论文

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文档包括:
说明书一份,43页,20200字左右.

图纸共3张,如下所示
A0-装配图.dwg
A3-电控原理图.dwg
A3-柱塞零件图.dwg

1 绪言 1
1.1 降低柴油机排放的途径和方法 1
1.2 国外电控分配泵的发展现状 2
1.3 国内电控分配泵的现状及研究的意义 3
2 分配泵机械设计 5
2.1 柱塞的设计 5
2.1.1 柱塞直径及行程的确定 6
2.1.2 柱塞其他尺寸及材料 7
2.2 凸轮盘的设计 7
2.2.1缓冲段设计 8
2.2.2 基本段设计 9
2.2.3 凸轮盘的校核 11
2.3 柱塞复位弹簧的设计 12
2.3.1　弹簧的材料及许用应力 12
2.3.2　弹簧钢丝直径 12
2.3.3 弹簧的变形计算 13
2.3.4 承受变载荷弹簧的强度验算 13
2.3.5 弹簧的震动计算 14
2.4 传动轴直径的确定 14
2.5 泵体壁厚 16
2.6 高压燃油泵泄漏与密封 17
3 分配泵零件的力学仿真分析 18
3.1 分配泵的虚拟设计 18
3.2 运动零件的有限元分析 18
3.3 零件的虚拟装配 22
4 分配泵电子控制部分设计 24
4.1 电控VE分配泵的工作原理 24
4.1.1 机构与特点 24
4.1.2 工作原理 25
4.1.3 控制原理 25
4.1.4 喷油量控制 26
4.2 步进电机的选取 27
4.2.1 步进电机的选取原则 28
4.2.2 步进电机的参数计算 28
4.3 正时电磁铁的设计 31
4.3.1 电控分配泵正时原理 31
4.3.2 电磁铁的结构形式和工作原理 32
4.3.3 电磁铁参数的计算 33
4.4 调速电磁铁的选择 35
4.4.1 电子调速的过程 35
4.4.2 调速电磁铁的选择 36
4.5 ECU的选择 36
5 技术与经济性分析 37
5.1 技术背景 37
5.2 技术创新 37
5.3 实用新型内容 37
5.4 经济性分析 38
6 结论 39
参考文献 40
致谢 41

摘要
柴油机的高效、节能使得汽车的柴油机化日趋明显。电控燃油喷射系统是目前柴油机的主要发展特征，也是满足更严格排放法规的一项有力手段。本设计以传统的机械式VE分配泵为基础，针对其控制不精确，燃油利用率低等缺点，对机械式分配泵进行改进，使其供油、正时、调速实现电控化，从而可以提高供油特性及其控制精度，而且使喷射时期控制特性多样化。另外，还对分配泵机械零件设计后利用CATIA进行建模，并应用ANSYS和CATIA做有限元分析，得到零件的仿真模型及有限元分析结果。最后得到了一种新型的电控分配泵结构。
关键字：柴油机；VE分配泵；电控化；有限元分析；

Abstract
Diesel's high efficiency makes the diesel engine of the car become more evident. Electronically controlled diesel fuel injection system is the main development features to meet more stringent emissions regulations are a powerful tool. The mechanical design of the traditional basis of VE distributor pumps for the control of inaccurate, low fuel utilization shortcomings of the mechanical pump to improve distribution, to oil, timing, speed to achieve electronic control, thus can increase the fuel supply characteristics and the control precision, but also the diversification of control characteristics during injection. In addition, design of mechanical parts of the distribution pump to model after the use of CATIA, and apply ANSYS and CATIA finite element analysis to do to get parts of the simulation model and finite element analysis results. Finally got a new Electronic Controlled structure.
Key words：Diesel engine；VE distributor pumps；Electronic control；Finite element analysis

柴油机新型燃油分配泵结构设计

内容简介：: I 摘要目前国内外的锻造方法主要的仍然是自由锻和模锻，工业发达国家的模锻大大超过自由锻。因为模锻生产率高，锻件尺寸精度高，材料利用率高，纤维组织沿锻件轮廓分布，故力学性能好，故强度高，耐冲击抗疲劳。如果能结合胎膜锻、型砧锻，其经济效益会显著提高， “ 锻压 ” 是人类发明的最古老的生产技术之一，也是机械制造业中重要的技术之一。它包含了锻造和冲压技术，以及与之相关的塑性变形技术。锻造作为金属加工的主要方法和手段，因此锻造工艺是发展趋势，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命，锻件是机器中负重载荷的零件，特别适合结构尺寸小而载荷大或受疲劳载荷的零件。不懂锻件设计就有可能违反锻造原理和锻造结构工艺性 ,轻则延长零件的生产周期锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件的外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命，增加制造困难，增加成本；重则可能无法把您设计的零件锻造出来。本设计将通过对各种锻件的具体案例的结构设计及其工艺性进行分析，把握锻件的结构设计及其工艺性的制造规律，并通过其规律的把握，达到灵活运用制造技术，合理设计零件结构及其工艺的目的。关键词：自由锻；模锻；锻造工艺；胎膜锻；结构 1 at is of of of of of so it of is of in It as of ps of of is in to of or to If we he is of we if we to we of of by of a of of by 2 目录摘要 . I . 1 前言 . 错误 !未定义书签。第 1 章绪论 . 错误 !未定义书签。前锻件的应用 . 错误 !未定义书签。前国内外发展概况和发展趋势 . 错误 !未定义书签。第 2 章锻件的结构设计及工艺性分析 . 错误 !未定义书签。锻造零件结构工艺性的要求 . 错误 !未定义书签。件组织特点 . 错误 !未定义书签。件的结构工艺性 . 错误 !未定义书签。由锻件的结构工艺性 . 错误 !未定义书签。锻件的结构工艺性 . 错误 !未定义书签。第 3 章锻件的结构设计错误示例及其改进 . 错误 !未定义书签。锻件的分模位置问题 . 错误 !未定义书签。下对称锻件的分模位置不应选在上平面或下平面错误 !未定义书签。斜锻件不宜采用折线分模 . 错误 !未定义书签。右对称的锻件，分模面不宜选在过度截面上 . 错误 !未定义书签。度小于或者等于台阶直径的圆饼类锻件，不宜轴向分模错误 !未定义书签。部较大的轴类锻件不宜直线分模 . 错误 !未定义书签。锻件的模锻斜度问题 . 错误 !未定义书签。膛内侧不能与分模面垂直 . 错误 !未定义书签。一锻件的内模斜度不应比外模斜度小 . 错误 !未定义书签。一锻件上不宜出现多种模锻斜度 . 错误 !未定义书签。模面两侧的模锻斜度不能相互错开 . 错误 !未定义书签。件上过于复杂的部分不要锻出，应合理设计余块 . 错误 !未定义书签。于有凸缘的锻件 . 错误 !未定义书签。于有难成形的复杂形状的锻件 . 错误 !未定义书签。于零件相邻台阶直径相差不大的锻件 . 错误 !未定义书签。增设定位块的锤上模锻件 . 错误 !未定义书签。 3 锻件连皮的问题 . 错误 !未定义书签。孔连皮不能太薄，也不宜太厚 . 错误 !未定义书签。件内孔较大时，不宜用平底连皮 . 错误 !未定义书签。件上的小孔不宜锻出连皮 , 只进行压凹 . 错误 !未定义书签。于法兰较薄的锻件，在锻件两侧各增加一块工艺凸台敷料错误 !未定义书签。理确定锻件的分合 . 错误 !未定义书签。拐曲线两件合锻 . 错误 !未定义书签。套类零件两件合锻 . 错误 !未定义书签。杂模锻件的分锻 . 错误 !未定义书签。骤变横截面模锻件的分锻 . 错误 !未定义书签。理确定锻件的凸肩 . 错误 !未定义书签。肩与锻件直径相差不大时不宜锻出凸肩 . 错误 !未定义书签。度过小的凸肩不要锻出 . 错误 !未定义书签。由锻件结构应力求简单 . 错误 !未定义书签。由锻件应尽量避免有锥形和斜度平面 . 错误 !未定义书签。由锻件应避免两曲面或曲面与棱柱面交接 . 错误 !未定义书签。由锻件应避免加强筋 . 错误 !未定义书签。由锻件不允许在基体上或在叉件内侧有凸台 . 错误 !未定义书签。型锻件台阶余面的重量不能忽视 ,锻造设备不能选择过大，也不能选择太小 . 错误 !未定义书签。径小于 30孔，不宜锻出 . 错误 !未定义书签。锻件应尽可能直接模锻成形 . 错误 !未定义书签。大连接板的厚度 . 错误 !未定义书签。杂锻件应成对称形状，可使模具和夹具通用 . 错误 !未定义书签。理选择锻件上的倒圆半径 . 错误 !未定义书签。能忽视预锻成型 . 错误 !未定义书签。锻机上终锻成形时的冲孔芯料不能太薄 . 错误 !未定义书签。理安排毛刺、飞边的位置 . 错误 !未定义书签。第 4 章结论 . 错误 !未定义书签。参考文献 . 错误 !未定义书签。致谢 . 错误 !未定义书签。 4 I 摘要目前国内外的锻造方法主要的仍然是自由锻和模锻，工业发达国家的模锻大大超过自由锻。因为模锻生产率高，锻件尺寸精度高，材料利用率高，纤维组织沿锻件轮廓分布，故力学性能好，故强度高，耐冲击抗疲劳。如果能结合胎膜锻、型砧锻，其经济效益会显著提高， “ 锻压 ” 是人类发明的最古老的生产技术之一，也是机械制造业中重要的技术之一。它包含了锻造和冲压技术，以及与之相关的塑性变形技术。锻造作为金属加工的主要方法和手段，因此锻造工艺是发展趋势，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命，锻件是机器中负重载荷的零件，特别适合结构尺寸小而载荷大或受疲劳载荷的零件。不懂锻件设计就有可能违反锻造原理和锻造结构工艺性 ,轻则延长零件的生产周期锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件的外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命，增加制造困难，增加成本；重则可能无法把您设计的零件锻造出来。本设计将通过对各种锻件的具体案例的结构设计及其工艺性进行分析，把握锻件的结构设计及其工艺性的制造规律，并通过其规律的把握，达到灵活运用制造技术，合理设计零件结构及其工艺的目的。关键词：自由锻；模锻；锻造工艺；胎膜锻；结构 at is of of of of of so it of is of in It as of ps of of is in to of or to If we he is of we if we to we of of by of a of of by 录摘要 . I . 言 . 1 第 1章绪论 . 3 前锻件的应用 . 3 前国内外发展概况和发展趋势 . 4 第 2章锻件的结构设计及工艺性分析 . 5 锻造零件结构工艺性的要求 . 5 件组织特点 . 5 件的结构工艺性 . 5 . 5 锻件的结构工艺性 . 9 第 3章锻件的结构设计错误示例及其改进 . 12 锻件的分模位置问题 . 12 下对称锻件的分模位置不应选在上平面或下平面 . 12 斜锻件不宜采用折线分模 . 13 右对称的锻件，分模面不宜选在过度截面上 . 14 度小于或者等于台阶直径的圆饼类锻件，不宜轴向分模 . 15 部较大的轴类锻件不宜直线分模 . 16 锻件的模锻斜度问题 . 17 膛内侧不能与分模面垂直 . 17 一锻件的内模斜度不应比外模斜度小 . 18 一锻件上不宜出现多种模锻斜度 . 20 模面两侧的模锻斜度不能相互错开 . 21 件上过于复杂的部分不要锻出，应合理设计余块 . 21 于有凸缘的锻件 . 22 . 23 于零件相邻台阶直径相差不大的锻件 . 25 增设定位块的锤上模锻件 . 26 锻件连皮的问题 . 27 孔连皮不能太薄，也不宜太厚 . 27 件内孔较大时，不宜用平底连皮 . 28 件上的小孔不宜锻出连皮 , 只进行压凹 . 29 于法兰较薄的锻件，在锻件两侧各增加一块工艺凸台敷料 . 31 理确定锻件的分合 . 32 拐曲线两件合锻 . 32 套类零件两件合锻 . 33 杂模锻件的分锻 . 34 骤变横截面模锻件的分锻 . 35 理确定锻件的凸肩 . 36 肩与锻件直径相差不大时不宜锻出凸肩 . 36 度过小的凸肩不要锻出 . 37 由锻件结构应力求简单 . 38 由锻件应尽量避免有锥形和斜度平面 . 38 由锻件应避免两曲面或曲面与棱柱面交接 . 40 由锻件应避免加强筋 . 41 由锻件不允许在基体上或在叉件内侧有凸台 . 42 型锻件台阶余面的重量不能忽视 ,锻造设备不能选择过大，也不能选择太小 . 43 径小于 30宜锻出 . 45 锻件应尽可能直接模锻成形 . 46 大连接板的厚度 . 47 杂锻件应成对称形状，可使模具和夹具通用 . 48 理选择锻件上的倒圆半径 . 49 能忽视预锻成型 . 50 锻机上终锻成形时的冲孔芯料不能太薄 . 51 理安排毛刺、飞边的位置 . 52 第 4章结论 . 54 参考文献 . 55 致谢 . 错误 !未定义书签。 1 前言现代科学技术的迅猛发展，迫使作为现代工业基础的机械制造业也必须紧跟时代的脉搏，并应超前于其他工业部门的发展，为他们提供大量优质的装备。我国的机械制造产品质量虽有较大的提高，然而与世界发达的工业国家相比，在某些方面仍然存在产品性能差、寿命短、质量不稳定等问题。 1其原因当然是多方面的，首要的是设计，所以设计要相应改变。机械零件制造结构设计是把零件设计得最大限度地满足制造条件，即根据零件的功能进行理论设计及计算，并按照制造条件确定零件的结构。这样做，方便去除多余功能或过剩功能的结构，以便优化结构，减少毛坯废品，省工省料，降低成本，提高产品的价值。 2产品的竞争力来源于严格的管理和降低成本。降低机械产品成本，则首先是设计。在功能相同的条件下，产品零件结构有利于制造时降低成本的关键。 “ 锻压 ” 是人类发明的最古老的生产技术之一，也是机械制造业中重要的技术之一。它包含了锻造和冲压技术，以及与之相关的塑性变形技术。锻造作为金属加工的主要方法和手段之一， 5使其在国民经济中占有举足轻重的地位，在装备制造业中涉及到：机械、汽车、船舶、航空、航天、大型发电设备、化工容器、军工、轻工等领域。特别是机械、汽车制造业中是不可或缺的主要加工工艺。在机械设计中，不仅要保证所设计的机械设备具有良好的工作性能，而且还要考虑能否制造和便于制造。这种在机械设计中综合考虑制造、装配工艺及维修等方面各种技术问题，称为机械设计工艺性，机器及其零部件的工艺性体现在结构设计当中，所以又称为结构设计工艺性。 7 而锻件的结构设计及其工艺性分析，是接下来我所要讨论的课题。锻件是由坯料（型钢或钢锭）经加热后锻造而成的坯件。锻件的力学性能好，因为锻件是锻钢组织，结晶致密，晶粒细小，纤维组织分配合理，故强度高，耐冲击抗疲劳。 3锻件是机器中负重载荷的零件，特别适合结构尺寸小而载荷大或受疲劳载荷的零件。一般机器中的金属机械零件的传统生产过程是：制造毛坯，热处理后切削加工，或再经热处理后精加工而成零件。通常毛坯制造是：铸造生产铸件；锻造生产锻件；焊接生产焊件；挤压生产挤压件；冲压生产冲压件。各种方法有 2 各自的应用价值，哪一种方法都没有老化。本设计将通过对各种锻件的具体案例的结构设计及其工艺性进行分析，把握锻件的结构设计及其工艺性的制造规律，并通过其规律的把握，达到灵活运用制造技术，合理设计零件结构及其工艺的目的。本设计将通过对 30 40个锻件的工艺性分析，并画出合理与不合理之处，说明其原因。 3 第 1 章绪论前锻件的应用飞机锻件：按重量计算，飞机上有 85%左右的构件是锻件。飞机发动机的涡轮盘、后轴颈（空心轴）、叶片、机翼的翼梁 , 机身的肋筋板、轮支架、起落架的内外筒体等都是涉及飞机安全的重要锻件。飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等贵重材料制造。 4为了节约材料和节约能源，飞机用锻件大都采用模锻或多向模锻压力机来生产。汽车锻件：汽车锻按重量计算，汽车上有 1719%的锻件。一般的汽车由车身、车箱、发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、转向系统等 15个部件构成汽车锻件的特点是外形复杂、重量轻、工况条件差、安全度要求高。如汽车发动机所使用的曲轴、连杆、凸轮轴、前桥所需的前梁、转向节、后桥使用的半轴、半轴套管、桥箱内的传动齿轮等等，无一不是有关汽车安全运行的保安关键锻件。柴油机锻件：柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。以大型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴颈、曲轴端法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞头、十字头销轴、曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿轮和染油泵体等十余种。船用锻件：船用锻件分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵系锻件。主机锻件与柴油机锻件一样。轴系锻件有推力轴、中间轴艉轴等。舵系锻件有舵杆、舵柱、舵销等。兵器锻件：锻件在兵器工业中占有极其重要的地位。按重量计算，在坦克中有 60%是锻件。火炮中的炮管、炮口制退器和炮尾，步兵武器中的具有膛线的枪管及三棱刺刀、火箭和潜艇深水炸弹发射装置和固定座、核潜艇高压冷却器用不锈钢阀体、炮弹、枪弹等，都是锻压产品。除钢锻件以外，还用其它材料制造武器。石油化工锻件：锻件在石油化工设备中有着广泛的应用。如球形储罐的人孔、法兰，换热器所需的各种管板、对焊法兰催化裂化反应器的整锻筒体（压力容器），加氢反应器所用的筒节，化肥设备所需的顶盖、底盖、封头等均是锻件。 4 矿山锻件：按设备重量计算，矿山设备中锻件的比重为 12矿山设备有：采掘设备、卷扬设备、破碎设备、研磨设备、洗选设备、烧结设备、核电锻件前国内外发展概况和发展趋势机械零件制造结构设计是把零件设计得最大限度地满足制造条件，即根据零件的功能进行理论设计及计算，并按照制造条件确定零件的结构。 6这样做，方便去除多余功能或过剩功能的结构，以便优化结构，减少毛坯废品，省工省料，降低成本，提高产品的价值。产品的竞争力来源于严格的管理和降低成本。降低机械产品成本，则首先是设计。在功能相同的条件下，产品零件结构有利于制造时降低成本的关键。在机械设计中，不仅要保证所设计的机械设备具有良好的工作性能，而且还要考虑能否制造和便于制造。 9这种在机械设计中综合考虑制造、装配工艺及维修等方面各种技术问题，称为机械设计工艺性，机器及其零部件的工艺性体现在结构设计当中，所以又称为结构设计工艺性。结构设计工艺性问题设计的面较广，它存在于零部件生产的各个阶段：材料选择、毛坯生产、机械加工、热处理、机器装配、机器操作、维修等。 11在结构设计中，产生矛盾事，应统筹安排，综合考虑，找出主要问题，予以妥善解决。一般机器中的金属机械零件的传统生产过程是：制造毛坯，热处理后切削加工，或再经热处理后精加工而成零件。通常毛坯制造是：铸造生产铸件；锻造生产锻件；焊接生产焊件；挤压生产挤压件；冲压生产冲压件。各种方法有各自的应用价值，哪一种方法都没有老化。 10 目前国内外的锻造方法主要的仍然是自由锻和模锻，工业发达国家的模锻大大超过自由锻。锻造工艺是发展趋势，因为模锻生产率高，锻件尺寸精度高，材料利用率高，纤维组织沿锻件轮廓分布，故力学性能好。只要生产锻件批量够大，就会降低锻件成本而提高经济效益。由于品种多而批量不大的产品生产需要，自由锻仍然是适用的，如果能结合胎膜锻、型砧锻，其经济效益会显著提高。 5 第 2 章锻件的结构设计及工艺性分析锻造零件结构工艺性的要求 1、结构力求简单、对称，横截面尺寸不应有突然变化。 2、锻模件应有合理的锻造斜度和圆角半径。 3、材料应具有良好的可锻性。件组织特点金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。 15锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命件的结构工艺性锻件的结构工艺性是指锻件的结构设计在满足使用性能和保证质量的前提下，在一定的生产条件和生产规模下，能以最少的劳动量，最低的成本、最高的生产率的方法锻造成型的性质。在进行锻件的结构设计时，应充分考虑到： 1）锻件材料； 2)锻造设备与工装； 3）生产批量； 4）零件的使用要求； 5）零件的形状和尺寸特征等因素，从中寻求最合理的工艺过程所对应的具有良好工艺性的锻件结构。 14因此，要求设计人员不但要熟练地掌握锻件的设计知识，而且还要很好的了解工艺知识。由锻件的结构工艺性 1、自由锻件的分类自由锻造是一种通用性很强的工艺方法，锻件结构品种繁多，复杂程度不等。自由锻件的成型过程均由一系列变形工序组合而成。因此，自由锻件可按 6 锻造工艺特点，根据锻件的形状特征和变形性质加以分类。具体有：饼块类、空心类、轴杆类、曲轴类、弯曲类、复杂形状。 2、自由锻件结构设计要点自由锻件的结构因受其加工使用设备和工具的限制，在设计时应考虑到锻造是否方便、经济和可能。因此，自由锻件的结构应力求简单、对称，由直线和平面或圆柱面组成的平滑形状。（具体要点有第三大节举例说明） 3、自由锻件的结构要素 a余块的设计为简化锻件外形及锻造过程，在自由锻件的某些地方添加一些大于余量的金属，这部分体积的金属成为余块。在设计余块时，应该注意：、对于短凸缘（法兰）的锻件，为了防止凸缘在锻造时的变形，应在轴向添加余块，使凸缘增长。、当零件相邻台阶直径相差不大时，可以在直径较小的地方添加径向余块。、当零件上较小的孔，窄的凹档以及难以用自由锻造成型的复杂形状，均可通过加设余块以使锻件外形得以简化。、对于需要试样检验以及需留有热处理或机械加工夹头的锻件，应在锻件的相应部位添加余块。余块的添加虽然使锻造工艺得以简化，但金属的消耗以及机械加工工时也相应增加。这一问题应视锻件的生产批量和工具制造等情况综合考虑。为使自由锻件上的台阶和凹档在锻造时能够顺利进行，应对其最大高度和最小长度的几何参数加以限制。自由锻件的法兰可分为端部法兰和中间法兰两种形式。在进行锻件设计时，应对在指定的截面尺寸条件下可锻出法兰的最小厚度或长度这一几何参数加以限制。当锻件的法兰厚度或长度不满足条件时，应适当加大法兰厚度或长度方向的余量。对于端部法兰，亦可采用将两锻件连锻后切割的方法。带孔的自由锻件可按其基本尺寸特征，分为盘类、环类、短筒类和长筒类四类。在进行自由锻件孔的设计时，应考虑以下因素：、对于锤锻件，当孔径 H3D 、 d孔，一般 7 均允许不锻出。、对于套筒件，当孔径 d60不宜用平底连皮。这是因为这种形式的连皮，平底连皮较薄，阻碍金属外流，锻模不易将内孔处的多余金属向四周排除，易使锻件内孔产生折叠，模膛内的冲头部分会过早地磨损或压塌，如图例 3 采用斜底连皮，连皮斜度增加了连皮和内孔接触处的连皮厚度，促进金属向外流动，避免产生折叠，冲头不易损坏模膛内的冲头部分会过早地磨损或压塌。因此，应采用斜度连皮，这时，1=(;图例 3 29 667 9 6 . 8 1 1 7 . 518 1 5 9 . 4 2 0 1 . 47 5 过大（错误）67 9 6 . 8 1 1 7 . 518 1 5 9 . 4 2 0 1 . 47 5 . 斜底连皮( d 2 . 5 h 或 d 6 0 m m )（正确）图 3关连皮设计的纠错分析 3 锻件上的小孔不宜锻出连皮 , 只进行压凹表 3关连皮设计的纠错分析表 of 30 1 . 8 4 8 . 78 6 . 7R 12R 243 2 8 4 021R 39 33R 4 . 2（错误）8 1 . 2采用平底连皮不合理内孔较小21R 4 . 1 . 8 4 8 . 78 1 . 28 6 . 7R 12R 243 4 0（正确）压凹图 3关连皮设计的纠错分析 3图（不合理）下图（合理）锻件上直径较小的内孔，如连杆小头的内孔，或小于 30小孔，不宜锻出连皮，否则模锻在热处理时和模锻过程中会因应力集中而导致开裂，并在模锻时金属难以充分充填模膛，如图例 3 图例 3杆小头内孔径仅为 28小于 30小孔，只进行压凹，其目的不是为了节省金属，而是通过压凹变形，有助于小孔周围充满变形，然后机械加工出内孔，又比较经济。如图例 3 31 于法兰较薄的锻件，在锻件两侧各增加一块工艺凸台敷料表 3关工艺凸台敷料设计的纠错分析表 of . 拔模斜度 7 2 . 未注圆角 R 33 . 尺寸按交点注4 . 收缩率 1 . 5 %技术要 8 . 61 1 . 2 1 0 1 . 55 R 18 8 1 . 2 1 0 1 . 55 8 . 61 8 . 1 凸台敷料（正确）（错误）左图（不合理）右图（合理）图例 3件法兰较薄，在复合模中切边、冲孔时定位困难，因此不合理。为此在锻件两侧各增加一块工艺凸台敷料。切边时这两个工艺凸台进入切边凹模上的对应凹槽，使定位准确。切边时，敷料随之被切去。锻件是方形的，锻模以检验面为基准合模浇盐检查错移。为此开出了浇口。此浇口还可以用来撬出卡模的锻件。经上述原则，改进后，如图例 3 32 图 3关工艺凸台敷料设计的纠错分析 3理确定锻件的分合如下是针对锻件什么情况下进行分合的工艺性分析：单拐曲线两件合锻；轴套类零件两件合锻；有骤变横截面模锻件的分锻等问题。拐曲线两件合锻表 3关锻件的分合设计的纠错分析表 of of of 图（不合理）下图（合理）图例 3杆与连杆盖分锻，这样既费时又费力，很难保证配合精度。单拐曲线两件合锻，连杆与连杆盖合锻，有利于成形，锻后切开，便于两件配合，简化了模锻。例如图例 3 33 1 . 8 4 8 . 7 4 08 1 . 28 6 . 7R 1 . 8 4 8 . 78 1 . 28 6 . 7R 12 043452 7 . 9 4 . 2 533R 5R 39 9. 6 4 . 2 2R 39. 5连杆与连杆盖合锻（错误）（正确）图 3关锻件的分合设计的纠错分析 3of of 轴套类零件两件合锻表 3关锻件的分合设计的纠错分析表 of of of 图（不合理）下图（合理）图例 3件用两套锻模分锻，这样做既费时又费力。对于轴套类零件，两件应该用一套锻模合锻，有利于成形，也有利于分割后的配合。例如图例 3 34 38R 5R 5 4 4258213 2 616 3103565R 5 4 2 1 43525（错误）（正确）分锻合锻3关锻件的分合设计的纠错分析 3of of 复杂模锻件的分锻表 3关锻件的分合设计的纠错分析表 of of of 图（不合理）下图（合理）图例 3体模锻时比较复杂，这种圆形长柄叉类件不利整体锻造，因此不合理。为此改用图例 3模锻时只需锻出半边，较简单方便，还可使轴向孔锻造成型，金属损耗降低。 35 2 6 . . 9 8 7 1 4 . 81 8 2 . 53 1921 7 81 0 R 181 模锻复杂轴向孔可以直接锻造成型焊接处（错误）（正确）图 3关锻件的分合设计的纠错分析 3of of 有骤变横截面模锻件的分锻表 3关锻件的分合设计的纠错分析表 of of of 图（不合理）下图（合理）图例 3于有骤变横截面尺寸的模锻件，整体模锻时比较复杂，因此不利整体锻造，不合理。为此改用图例 3几个较简单的形状组合或焊接而成，这样较简单方便，金属损耗降低。 36 （ 7 9 ）9 5+ 3- 21 1 2 . 6（ 9 4 ）(101)117+3 5+ 3- 2R 8 4+ 3- 2( )（ 9 9 ）（ 6 0 ）7 6 . 5（32）2 7 6 ）有骤变的截面复杂的形状和长柄2 9 2 . 8（错误）7 9 ）2 9 2 . 89 5 . 7R 84+ 3- 2( )1 . 未注圆角 R 52 . 尺寸按交点注3 . 收缩率 1 . 5 %技术要求（ 9 9 ）1 1 5+ 3- 21 1 2 . 6（ 9 4 ）（ 6 0 ）7 6 . 5（32）2 7 6 ）采用几个简单形状的组合锻制（正确）图 3关锻件的分合设计的纠错分析 3of of 理确定锻件的凸肩肩与锻件直径相差不大时不宜锻出凸肩表 3关锻件的凸肩设计的纠错分析表 of of 37 8 8 . 2+ 3- 2 9 9 . 2+ 3- 9） 0 9 . 8+ 3- 2（97）不应锻出凸肩（ 7 9 . 2 ）（ 1 0 0 ）D / D 1 = 1 . 1 2 3d 或H3D,d孔，一般允许不锻出，零件上的孔过小，或相对高度过大，冲孔时会有严重拉缩，且省料不多，如图例 3 对于套筒件，当 d30 t12可不锻出；对于水压机锻件，d150，可以不冲出。因此直径小于 30孔，不要锻出，使金属易于充满模膛，减少变形工序和提高模具寿命，如图例 3 46 锻件应尽可能直接模锻成形表 3锻成形的纠错分析表 of 12211891 6 376R 12 8731 . 拔模斜度 7 2 . 未注圆角 R 33 . 尺寸按交点注技术要求（错误）（正确）模锻后弯折线弯曲后弯曲后模锻后弯折线图 3锻成形的纠错分析 3 图（不合理）右图（合理）图例 3图为 U 形环系先展开状态模锻，然后弯曲而成，这样锻制，避免不了使用弯曲的型槽，锻件形状复杂。图例 3图也是如此锻制。但不需要弯曲的型槽，锻件形状简单，而且将模锻件直接模锻成型，不需要另外弯曲，可以减少工序和工时，合理。 47 大连接板的厚度表 3关连接板的厚度的纠错分析表 of s 4 45904971284 54404 4 049肋板过薄加大肋板厚度横截面积相差过大（错误）（正确）图 3关连接板的厚度的纠错分析上图（不合理）下图（合理）如图例 3图中所示，各段横截面相差过大，连接板厚度过小，模锻时容易产生形变，造成不必要的麻烦，因此不合理。如果不加大连接板的厚度，就会使模锻困难，甚至出现折叠，使废品增加，经改进，例如图例 3图，增大了连接板厚度，提升了模锻件的刚度，不易产生变形，使用寿命增加。 48 3s 杂锻件应成对称形状，可使模具和夹具通用表 3件形状设计的纠错分析表 of 7 6 . 5 32 . 53110R 941889182 0 943R 1311932R 5（错误）（正确）非对称结构对称结构图 3件形状设计的纠错分析 3图（不合理）右图（合理）图例 3图为非对称结构，不利于锻件成形，并且不便于发现上下模在模锻过程中的错移，这样的模锻件在锻造很费时，很不经济。图例 3图，使金属易于充满模膛，减少变形工序和提高模具寿命，模锻件外形简单、平直和对称成对称形状，可使模具和夹具通用，省时省力，提高经济效益，因此合理。 49 理选择锻件上的倒圆半径表 3圆半径设计的纠错分析表 of - 72 78 79 7 15 1 72 78 79 7 半径小R 大于等于于 B（错误）（正确）图 3圆半径设计的纠错分析 3图（不合理）右图（合理）图例 3图中所示的锻件其倒圆半径应加大，半径过小处，模具易出现裂纹降低寿命，锻件也易出现折叠，因此不合理。由于锻模时金属的流动性差，所以锻件上的锐角、棱边的倒圆半径要加大，防止由于应力集中产生微裂纹，但半径过大会增加机加工量，经改进，如图例 3 50 能忽视预锻成型表 3关预锻的纠错分析表 of in 2 0 1 0 1 3 . 7 . 98 1 . 24 8 . 26 0 . 94 4 9 . 6C - 0 范围内为等截面在 1 0 范围内由 2 5 . 4 均匀过渡到 B - B 剖面8 2 . 2 2 1 A - 21 0 . 29 . 65 切边模 4 4 8 . 3 ）（切模边 2 1 7 . 5 ） . 7 错误） . 4 . 7A 1 3 . 7 . 98 1 . 24 8 . 26 0 . 94

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