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四速轮锻模和切边冲孔复合模设计【说明书+CAD】,四速轮,锻模,切边,冲孔,复合,设计,说明书,CAD

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黄河科技学院本科毕业设计（论文）任务书 工 学院 机械 系 机械设计制造与自动化 专业 2008 级 1 班学号 080105030 学生 牛志伟 指导教师 李齐德 毕业设计（论文）题目 四速轮 锻模和切边冲孔复合模设计 毕业设计（论文）工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（纸张不够可加页）一、设计目的及意义： 汽车、拖拉机以及矿山机械上关键零件都需要锻造制坯。以汽车为例，锻件占零件总量的85%以上。所以学习锻模设计具有很高的实用价值。锻件在生产过程中，一般需要成型和切边冲孔。切边冲孔复合膜较连续模具有效率高、质量好，减少设备台数等优点，所以被广泛使用，因此也是本次毕业设计的主要内容之一。二、设计任务及指标：随着科学技术的发展，锻压设备不断创新，品种繁多。但在锻锤上模锻仍占居主要地位。该锻件采用空气蒸汽两用2T模锻锤锻打成型，在250T切边压床上进行切边冲孔。需要设计锻件图一张，锤锻模图纸一份，切边冲孔复合模图纸一套，编写工艺卡片等。 三、主要参考文献：锻造工艺学，锻工手册及有关技术资料和参考图纸。 四、工作任务与工作量要求：1、设计出该产品的锻件图、锻模图，切边冲孔复合模的零件图、装配图。 2、与专业相关的英文翻译一篇，翻译后不少于2500汉字。3、设计说明书一份。五、时间安排：1周2周 收集设计资料并画出锻件图和工艺卡。3周4周 完成英文资料翻译。5周6周 进行锻模设计。7周10周 绘制切边冲孔复合模的零件图和装配图。11周 修改整理，准备答辩。毕业设计（论文）时间： 2012年 02 月 13 日至 2012 年 05 月 15 日计 划 答 辩 时 间： 2012 年 05 月 19 日专业（教研室）审批意见：审批人签名：黄河科技学院毕业设计（论文）开题报告表课题名称四速轮锻模和切边冲孔复合模设计课题来源教师拟订课题类型AX指导教师李齐德学生姓名牛志伟专 业机械设计制造及其自动化学 号080105030一、调研资料的准备根据任务书的要求，在做本课题前，查阅了与课题相关的资料有：机械设计、机械制图、锻造工艺学与模具设计、毕业设计指导等以及与锻造设计相关的手册。二、设计的目的与要求 毕业设计是大学教学中最后一个实践性教学环节，通过该设计过程，可以检验学生所学的知识，同时培养学生处理工程中实际问题的能力，因此意义特别重大。 汽车、拖拉机以及矿山机械上关键零件都需要锻造制坯。以汽车为例，锻件占零件总量的85%以上。所以学习锻模设计具有很高的实用价值。 三、设计的思路与预期成果 1、设计思路本设计零件制造方法模锻，就是借助模具在冲击或压力作用下加工零件毛坯。主要工艺路线是预热、切料、加热、模锻、热切边冲孔、正火等。完成设计模具：锻造模具和切边冲孔模2、预期的成果（1）完成文献综述一篇，与专业相关的英文翻译一篇，各不少于2500字。（2）完成内容与字数都不少于规定量的毕业设计说明书一份。（3）绘制产品的锻件图，锻模图，装配图，部分零件图。四、任务完成的阶段内容及时间安排 1周 6周 收集设计资料并完成开题报告 ;完成英文资料翻译并写出文献综述 ;进行总体设计和部分零部件的选择与设计 7周11周 绘制装配图和部分零件图、编写毕业设计说明书。修改整理，准备答辩五、完成设计（论文）所具备的条件因素 本人已修完机械设计、机械制图、液压与气压传动、金属工艺学、机械制造技术基础、冲压成型工艺与模具设计、冷冲模课程设计与毕业设计指导等课程，借助图书馆的相关文献资料，以及相关的网络等资源。指导教师签名： 日期： 课题来源：（1）教师拟订；（2）学生建议；（3）企业和社会征集；（4）科研单位提供课题类型：（1）A工程设计（艺术设计）；B技术开发；C软件工程；D理论研究；E调研报告 （2）X真实课题；Y模拟课题；Z虚拟课题要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。黄河科技学院毕业设计(文献综述) 第 6 页 锻造加工技术摘要：本文介绍了锻造加工技术的历史沿革与发展、锻造加工金属零件的优势、锻造方法的分类，锻造工艺的作用及锻件的应用范围，我国锻压技术面临的任务与挑战等内容。通过这些对锻造加工技术有一个大致的了解，为设计做准备。关键词：锻造，模具设计 前言锻造是金属材料加工技术之一，在现代制造业中占有重要地位。锻造一般属于体积成形，是通过金属体积的转移和分配，来获得金属零件或接近于零件尺寸的毛坯，锻造的产品称为锻件。模锻是适合于大批量生产锻件的锻造方法。模锻时，使用特制的，开设有与锻件形状一致或相近的型腔（模膛）的锻模，将锻模安装在锻造设备上，金属毛坯置于锻模的模膛中，锻造设备通过锻模对毛坯施加载荷，使毛坯产生塑性变形，同时变形流动又受到模膛空间的限制。1.锻造加工金属零件的优势锻造是一种借助工具或模具在冲击力或压力作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法。与其他加工方法相比，锻造加工生产率最高，锻件形状、尺寸稳定性好，并有最佳的综合力学性能。锻件的最大优势是韧性高、显微组织合理，件与件之间性能变化小。锻件的优势是由于金属材料通过塑性变形后，消除了内部缺陷，如锻合空洞，压实疏松，打碎碳化物、非金属夹杂并使之沿变形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均匀，细小的低倍和高倍组织。而铸造工艺得到的铸件，尽管能获得较准确的尺寸和比锻件更为复杂的形状，但难以消除疏松、空洞、成分偏析、非金属夹杂的缺陷；铸件抗压强度虽高，但韧性不足，难以在拉应力较大的条件下使用。机械加工方法获得的零件，尺寸精度最高、表面光洁，但金属内部流线往往被切断，容易造应力腐蚀，承载拉压交变应力的能力较差。2锻造加工方法分类与锻件的应用范围锻造可分为自由锻，模锻和特殊成型方法三大类：自由锻是在锻锤或压力机上使用简单或通用的模具使胚料变形获得所需形状和性能的锻件。它适用于单件或小批量生产。模锻是在锻锤压力机上使用专门的模具使胚料在模膛中成形获得所需形状和尺寸的锻件。它适用于成批或大量生产，按照变形情况的不同，又区分为开式模锻，闭式模锻，挤压和体积精压等，特殊成形的方法通常用专用设备，使用专门的工具或模具使胚料成型，获得所需的形状和尺寸的锻件，它适用于产品的专业化生产。目前，生产中采用的特殊成型方法有电镦，辊轧，旋转锻造，摆动碾压，多向模锻和超塑性锻造等。 锤上模锻是在压力作用下，毛坯在锻模型腔中被迫产生塑性变形，从而获得比自由锻更高质量的锻件。它是大批量锻件的生产方法，具有以下特点：1 金属在型腔中的变形是在锤头的多次打击逐步完成的，锤头的冲击力使金属变形，可以利用金属的流动惯性，有利于金属充满型腔；2 在锤上可以实现多种工步成形，锤头打击速度快，生产效率高。3 由于锤锻模的导向精度不高，锤头形成不固定，模锻件的尺寸精度不高；4 由于无顶处装置，锻件出模困难，模锻斜度可适当大些；5 生产操作方便，劳动强度比自由锻小。热模锻压机的机架和曲柄连杆刚性大，滑块导向精度高，有顶料装置，滑块的压力基本上属于静压性质，工作时震动和噪音较小，因此与锤上模锻相比锻压机上模锻件具有以下优点:第一，机械加工余量和短剑公差小。第二，模锻斜度小。第三，锻件各处的机械性能较为一致，流线分布较均匀。另外，热模锻压力机生产率比较高，易于实现锻造过程的机械化和自动化，对工人的操作技巧要求较低，能减轻劳动强度，但也有一些缺点，具体如下： 在锻造过程中金属沿水平方向上流动较为强烈，形成较大飞边。 .滑块行程不能调节，不宜进行拔长，滚挤等制胚操作。 采用闭式模锻工艺时，对下料重量准确程度要求较高，否则发生闷车，中断生产，甚至损坏设备。 坯料加热质量要求高。 热模锻压力机主机价格昂贵，并且要配上必要的监控设备和附高装置（如吨位指示器，氧化皮清除装置等）才能正常发挥效能。此外，对于不能在一次行程完成制胚的锻件（如连杆等长轴类锻件）的生产，还需配置制胚设备（如辊锻机等）。因此，采用热模锻压力机的工艺设备一次投资费用大。 模具结构比较复杂，精度高。模具的制造，使用和维修要求较锤上模锻高。综上所述，热模锻压力机在一定条件下可以用于锻造各种形状的高质量锻件，以满足成批大量或专业化生产的需要。锻件的应用范围很广。几乎所有运动的重大受力构件都由锻造成形，不过推动锻造（特别是模锻）技术发展的最大动力是来自交通工具制造业汽车制造业和后来的飞机制造业。锻件尺寸，质量越来越大，形状越来越复杂精细，锻造材料的日益广泛，锻造的难度更大。这是由于现代重型工业，交通运输业对产品追求的目标是长的使用寿命，高度的可靠性。如航空发动机，推重比越来越大。一些重要的受力构件，如涡轮盘，轴，压气机叶片，盘，轴等，使用温度范围变得更宽，工作环境更苛刻，受力状态更复杂而且受力急剧增大。这就要求承力零件有更高的抗拉强度，疲劳强度，蠕变强度和断裂韧性等等综合性能。3锻造业的历史沿革与发展锻造在机器制造业中有着不可替代的作用，正如前面所论述的，由锻造方法生产出来的锻件，其性能是其他加工方法难以与之匹敌的。锻造的生产效率是相当高的，一个国家的锻造水平，反映了这个国家机器制造业的水平。几千年前，锻造技术就被人们所掌握。早期的锻造产品是武器，首饰和日用品，其中最为著名的要数陕西秦始皇兵马俑坑出土的公元前200年以前锻制的三把合金钢宝剑，其中一把至今仍光艳夺目，锋利入昔。锻造真正获得较大发展是在工业化革命时期，1842年，内史密斯发明了双作用锤，这种锤具备现代直接在活塞杆上固定锤头的锻锤结构的所有特点。促使锻压真正成为一门学科是屈雷斯卡和密赛斯先后在1864年和1913年发现了金属进行塑性变形的条件，即屈服准则。锻压经过100多年的发展，今天已成为一门综合性学科。它以塑性成形原理，金属学，摩擦学为理论基础，同时涉及传热学，物理化学，机械运动学等相关学科，以各种工艺学，如锻造工艺学，冲压工艺学等为技术，与其他学科一起支承着机器制造业。锻压这门较老学科至今仍朝气蓬勃，在众多的金属材料和成形加工的国际，国内学术交流会上仍十分活跃。4锻压技术面临的任务与发展我国的经济体制发生了根本的变化，有过去的计划经济过渡到现在的市场经济。锻压生产虽生产效率高，锻件综合性能高，节约原材料和机械加工工时；但生产周期较长，成本较高，处于不利的竞争地位。铸造，焊接，机械加工都加入了竞争。锻造生产要跟上当代科学技术的发展，须要不断改进技术，采用新工艺，新技术，进一步提高锻件的性能指标；同时要缩短生产周期，降低成本，使之在竞争中处于优势地位。当代科学技术的发展对锻压技术的完善和发展有着重大影响，这主要表现在以下几个方面。首先，材料科学的发展对锻压技术本身的完善和发展有着重大的影响，这主要表现在以下几个方面。首先材料科学的发展对锻压技术有着直接的影响。材料的变化，新材料的出现必然对锻压技术提出新的要求，如高温合金，金属间化合物，陶瓷材料等难变形材料的成型问题。锻压技术也只有在不断解决材料带来的问题情况下才能得以发展。其次，新兴科学技术的出现，当前主要是计算机技术在锻压技术各个领域的应用。如锻模计算机辅助设计与制造技术，锻造过程的计算机有限元数值模拟技术，无疑会缩短锻件的生产周期，提高锻件设计和生产水平。第三，机械零件性能的更高要求。现代交通工具如汽车，飞机，机车的速度越来越高，负载越来越大。除更换强度更高的材料外，研究和开发新的锻造技术，挖掘原有材料的潜力也是一条出路，如近年来出现的等温模锻，粉末锻造，以及适应不同温度载荷的双性能锻件锻造工艺等。我国已能用整体毛坯生产钛合金双性能压力机盘。目前，锻造业面临的问题大概可以概括为以下几个方面。1装备水平低，其主要表现为设备老化，精确度低。因为锻造设备一次性能投资大，所以更新速度慢，设备配套跟不上，给新工艺，新技术的实施带来一定难度。2管理体制需要理顺，生产厂点过多，力量分散。3机器制造厂家封闭式经营生产，有的只顾眼前利益，宁可本厂机加工或焊接等工艺制造，也不愿拿出去让外厂锻造，其结果使产品缺乏竞争力。有的行业，本不具备生产锻件的能力，为了部门利益，也上锻造生产线，更谈不上技术进步。4科学研究投入少，接受新技术新工艺迟缓，其结果导致搞科研也搞生产，生产厂家的问题无人去解决。锻造业既面临着发展机遇也面临着挑战，要想有较大的发展，锻造工艺技术必须要先行发展，不断完善和提高，这也是摆在从事锻压技术的每一位工程技术人员，管理人员和科研人员面前的共同任务。5关于本次毕业设计随着科学技术的发展，锻压设备不断创新，品种繁多。但在锻锤上模锻仍占居主要地位。该四速轮锻件采用空气蒸汽两用2T模锻锤锻打成形，在250T切边压床上进行切边冲孔。需要设计锻件图一张，锤锻模图纸一份，切边冲孔复合模一套，编写工艺卡片等。锻造工艺过程的制定：根据零件图绘制锻件图；1 确定模锻工序和辅助工序（包括切除飞边，清除毛刺和校正等），决定工序间尺寸；2 确定加热方法和加热规范；3 确定胚料尺寸，质量以及允许公差。选料方法如下：4 选择设备；5 确定模具润滑，冷却方法；6 确定锻件冷却方法和规范；7 确定锻件的热处理方法；8 确定清除锻件表面的氧化皮的方法；9 提出锻件的技术要求和检验要求。锻模的设计步骤：1 确定模膛的形状和尺寸；2 确定胚料在模膛中的定位方法；3 确定从锻模中迅速取出锻件的方法；4 确定模膛的压力中心和模具加工中心；5 确定模具工作部分和工作零件的结构，材料，强度和核算强度；6 进行模具的整体和零件设计，选定零件的材料，进行必要的强度计算；7 确定模具零件的加工精度，表面粗糙度等级和技术条件。设计时间的分配：1周2周 收集设计资料并画出锻件图和工艺卡。3周4周 完成英文资料翻译5周6周 进行模锻设计7周10周 绘制切边冲孔复合模的零件图和装配图11周 修改整理，准备答辩。参考文献1 张志文.锻造工艺学M.北京：机械工业出版社,1983.2 王祖堂.锻压工艺学M.北京：机械工业出版社,1983.3 胡亚民，华林.锻造工艺过程及模具设计M.北京：北京大学出版社，2006.4 郝滨海.锻造模具简明设计手册M.北京：化学化工出版社,2005.5 姚泽坤.锻造工艺学与模具设计M.西安：西北工业大学出版社,1998.6 李尚健.锻造工艺及模具设计资料M.北京：机械工业出版社,1991.7 青岛青锻镦压机械有限公司制造世界最大规格双盘摩擦压力机N.青岛时报.2007年2月5日8 中国机械工程学会锻压学会M.锻压手册。北京：机械工业出版社，1993.9Hiroyuki Saiki，Yasuo Marumo，etcEffect of surface structure on the resistance to plastic Deformation Materials Processing Technology 200110Hu，Zhong，Elastic-plastic solutions for spring-back angle of pipe bending using local induction heating Journal of Materials Processing Technology 200011AHStreppel ereSuitability of Sheet Bending Modeling Techniques in CAPP Applications Journal of Materials ProcessingTechnology,1993，3612PPanian，IUrankar ctcImprovement of hot forging tools with duplex treatment Surface And Coatings Technology 2002 毕业设计文献综述 院（系）名称工学院机械系 专业名称机械设计制造及其自动化 学生姓名 牛志伟 指导教师 李齐德2012年 03 月 10 日目 录1任务书1 2开题报告2 3指导教师评阅表34主审教师评审表4 5毕业设计答辩评审与总成绩评定表5 6毕业设计说明书6 7文献综述288文献翻译35 9光盘 10设计图纸黄河科技学院毕业设计说明书 第 18 页四速轮 锻模和切边冲孔复合模设计摘要本文介绍了锻造加工技术加工金属零件，重点介绍了模锻。模锻是在锻锤压力机上使用专门的模具使坯料在模膛中成形获得所需形状和尺寸的锻件。它适用于成批或大量生产。锻造加工生产率最高，锻件形状、尺寸稳定性好，并有最佳的综合力学性能。锻件的最大优势是韧性高、显微组织合理，件与件之间性能变化小。本次毕业设计具体进行了以四速轮作为零件的锻模设计。包括四速轮的锻件图、锤锻模图和切边冲孔复合模图的详尽设计。并简要介绍了模锻的后续工艺，包括切边冲连皮，锻件的冷却，锻件的热处理，及锻件的表面清理等，其中重点介绍了切边冲连皮工艺，切边冲孔复合模较连续模具有效率高、质量好，减少设备台数等优点。关键词：锻造，模具设计，切边冲连皮，热处理，表面清理 Four Speed Gear Forging Die and Trimming and Piercing Compound Die DesignAuthor : Niu ZhiweiTutor : Li QideAbstract This paper introduces the forging processing metal parts processing technology, introduces die forging. Forging hammer is in press using specialized mold making the blank in the mold bore forming to obtain the required shape and size of the forgings. It is suitable for batch or mass production. Forging forging shape, high productivity, good size stability, and has the best comprehensive mechanical properties. Forging is the biggest advantage of high toughness, microstructure and properties of reasonable, between small changes. This graduation design is specific to four speed gear as part of forging die design. Including four speed wheel forging drawing, the hammer forging die drawing and trimming and piercing compound die for the detailed design drawings. And briefly introduces the forging of the follow-up process, including trimming punching, forging cooling, forgings and forging heat treatment, surface cleaning, which focuses on the cutting edge of punching process, trimming and punching compound die of a mold continuous high efficiency, good quality, decreasing equipments etc.Key words: Design of die forging, punching, cutting, heat treatment, surface cleaning目录1绪论12四速轮锤上锻模设计22.1制定锻件图22.2确定锻件的基本数据42.3确定设备吨位42.4确定飞边槽尺寸52.5终锻模膛设计52.6确定制坯工步62.7确定坯料尺寸62.8镦粗台设计72.9锻模结构设计73模锻后续工序123.1切边与冲连皮123.2锻件冷却与热处理133.2.1锻件的冷却133.2.2锻件的热处理133.3锻件的表面清理14结论15致谢16设计总结17参考文献181绪论锻造是金属材料加工技术之一，在现代制造业中占有重要地位。锻造一般属于体积成形，是通过金属体积的转移和分配，来获得金属零件或接近于零件尺寸的毛坯，锻造的产品称为锻件。模锻是适合于大批量生产锻件的锻造方法。模锻时，使用特制的，开设有与锻件形状一致或相近的型腔（模膛）的锻模，将锻模安装在锻造设备上，金属毛坯置于锻模的模膛中，锻造设备通过锻模对毛坯施加载荷，使毛坯产生塑性变形，同时变形流动又受到模膛空间的限制。 锻造是一种借助工具或模具在冲击力或压力作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法。与其他加工方法相比，锻造加工生产率最高；锻件形状、尺寸稳定性好，并有最佳的综合力学性能。锻件的最大优势是韧性高，显微组织合理。锻件的优势是由于金属材料通过塑性变形后，消除了内部缺陷，如锻合空洞，压实疏松，打碎碳化物，非金属夹杂并使之沿变形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均匀、细小的低倍和高倍组织。而铸造工艺得到的铸件，尽管能获得较准确的尺寸和比锻件更为复杂的形状，但难以消除疏松、空洞、成分偏析，非金属夹杂的缺陷，铸件抗压强度虽高，但韧性不足，难以在拉应力较大的条件下使用。机械加工方法获得的零件，尺寸精度最高，表面光洁，但金属内部流线往往被切断，承载拉压交变应力的能力较差。2四速轮锤上锻模设计2.1制定锻件图根据零件图制定锻件图确定分模位置锻件的分模形状分为：平直分模线，对称弯曲分模线，不对称弯曲分模线。良好的分模面应达到如下要求；保证锻件容易脱模，一般应以最大投影面积作为分模面；分模面应易于检查上下模膛的相对错移；分模线应尽可能选用直线，使锻模加工简单；但对头部尺寸较大且上下不对称的锻件，则宜取折线分模，以保证成形充满；圆饼类锻件的高度H直径D时，应取径向分模；应保证锻件有合理的金属流线分布。四速轮的高径比为H/D=81/133=0.611，是短轴线类锻件，因此取径向分模。根据零件形状，分模面取在最大直径处。2 公差和加工余量各工厂应根据所用锻造与加热设备的精度，模锻件形状和材料，零件设计对锻件尺寸的要求和锻件订货，验收所涉及的有关问题，确定锻件公差和机械加工余量。估算锻件质量约为6.225kg，外廓包容体质量为8.83kg；零件材料为22CrMnMo，材质系数为M1；形状复杂系数为S=m/m1=6.225/8.83=0.705式中 m锻件质量 m1锻件外廓包容体质量即复杂系数为S1；零件加工精度为一般加工精度；锻件在半连续式炉中加热由表5.27查得，水平及高度方向的单边加工余量为2.02.5mm，取2mm；由表5.26查得，内孔单边加工余量为3mm零件尺寸加上加工余量得到锻件尺寸，由锻件尺寸查表5.18可确定锻件各尺寸的公差。3 模锻斜度模壁斜度大模锻后锻件易于从模膛内取出。但模壁斜度越大，所需充模压力也越大。取外模锻斜度与零件图上一致，取=7，内模锻斜度取=104 圆角半径锻件外形和内腔轮廓拐角处的圆角半径对金属流动有很大影响，过小的圆角半径，使金属流动受到很大的阻力而不易充满模膛，消耗较多的能量并造成模具相应部位严重磨损，因此，在允许的情况下应将此类圆角半径适当加大。零件内孔有倒角245，故此处的外圆角半径为r=余量+零件的圆角值+2.0+6.0=8.0mm，其余圆角半径不变。5 连皮厚度锻件内孔直径大于25mm时要考虑冲孔，若内孔直径小于25mm时一般不用冲孔。冲孔连皮的形状，厚度和位置对模锻工艺和工艺力有很大影响。冲孔连皮的厚度越小要求的锻造设备吨位越大，凸模的受力也越大。t=0.45+0.6h，可按内孔圆角半径的一半作为h，即h=43mm，d=65mm代入后，确定连皮厚度为t=10mm，连皮圆角半径应大于内圆角半径，取为R=10mm6 技术条件 图上未注明模锻斜度7 图上未注明圆角半径R=5mm 由表5.18查得允许的错差量1mm 由表5.18查得允许的残留飞边量1.2mm 允许的表面缺陷深度1.0mm 锻件热处理正火 锻件表面清理抛丸以上各项参数确定后，便可绘制锻件图，如图21所示。2-1 锻件图2.2确定锻件的基本数据锻件的基本数据 锻件在平面图上的最大投影面积为14733mm ； 锻件周边长度为430mm； 锻件体积为792994mm ； 锻件质量为6.225kg2.3确定设备吨位确定设备吨位可按表12.36的经验公式计算。由表12.35查得=60MPa；D=13.7cm，代入经验公式圆饼类锻件m10.005D1.12D0.750.001D D10.00513.71.1213.70.750.00113.7 13.7601114kg故选用2吨模锻锤式中 m锻锤落下部分质量，kg D锻件外径，cm 终锻时材料的变形抗力，MPa，由表12.35查得2.4确定飞边槽尺寸飞边槽能够增加金属流出模膛的阻力，迫使金属充满模膛。容纳多余金属。锻造时飞边起缓冲作用，减弱上下模的打击，防止模具的压塌与开裂。按照锻锤吨位确定毛边槽尺寸，查表4-14得飞边槽尺寸为h=2.00mm，h1=4mm，b=10mm，b1=32mm，Ak=160mm 如图22所示。2-2 飞边槽示意图2.5终锻模膛设计 终锻模膛设计的主要内容是绘制热锻件图，供制造模膛用。热锻件图按冷锻件图加收缩率制定。常四速轮考虑收缩率1.5，模锻斜度和内、外圆角的尺寸与冷锻件图相同，绘制的热锻件图，如图23所示。 2-3 热锻件图2.6确定制坯工步齿轮类锻件一般采用镦粗制坯，镦粗直径D镦的确定需考虑锻件形状，对四速轮锻件应满足D1D22D镦D2即137932115D镦93。取D镦=110mm 式中D1锻件轮缘外径，mm D镦镦粗后毛坯直径，mm D2锻件轮缘外径，mm2.7确定坯料尺寸 锻件体积Vd=792994mm；飞边体积按飞边槽容积的50计算，即V飞=43960mm 取氧化烧损率为2.5，则坯料体积为V坯=1002.579299443960857878mm取坯料高径比n=1.5，则坯料直径为d坯=1.08 1.0893.2mm按标准规格选择坯料直径d=100mm。下料长度L坯=4V坯d坯4857878100115mm考虑到下料误差，取L坯=118，则坯料尺寸为100118mm2.8镦粗台设计镦粗台适用于圆饼类锻件，其作用是使毛坯高度尺寸减小，水平尺寸增大，以利于充满型槽，防止折叠产生，兼有除去氧化皮的作用。镦粗台通常设置在模块边角上，所占面积稍大于毛坯镦粗后所占水平面尺寸，为节省锻模材料，可占用部分毛边仓部，但应使平台与毛边槽平滑过渡连接。设计方法采用图解法。如图24所示。2-4 镦粗台设计图2.9锻模结构设计模膛布置镦粗台布置在锻模的左前角，坯料镦粗后距各边缘的距离不小于10mm。由于是轴对称锻件，故终锻模膛压力中心就是形心，应与模锻中心重合模块尺寸按照模膛尺寸，镦粗台尺寸，模膛厚度，承击面等初步算出模块平面尺寸；按模膛最大深度，2t锤的最小闭合高度，锻模翻新量等因素决定模块高度尺寸，由表7.31可确定模块宽度为350mm，高度为252mm，长度定为350mm，承击面积约为982.96cm，远大于2t锤允许的最小承击面积450500cm 钳口设计钳口位于终锻和预锻模膛前方，由夹钳口与钳口颈两部分组成，其作用是夹钳口在模锻时放置棒料及夹钳；钳口颈是用于加强夹钳料头与锻件之间的连接，便于锻件起模；齿轮类锻件在模锻时无夹钳料头，则钳口作为锻件起模之用；锻模制造时钳口作为浇铸模膛检验件的浇口之用。夹钳口尺寸主要依据夹钳尺寸和料头直径而定，应保证夹料钳子能自由地操作。圆饼类锻件，设计钳口只是为了锻件出模方便和用作浇口，可按图25设计。 2-5 钳口由此锻件，可取B=50mm 锤用锻模燕尾、键槽尺寸应根据模锻锤的锻模安装尺寸来设计锻模燕尾部分和键槽尺寸，见图26所示。 2-6 燕尾由选用的锻锤吨位2t可知，燕尾宽度b=260mm，燕尾高度h=50.5mm 锤楔尺寸紧固锻模用的上下锤楔尺寸见图27所示。2-7 锤楔由选用的锻锤吨位2t可选出各尺寸。高度h=50mm，上模用锤楔宽度b=40.8mm，长度l=830mm，下模用锤楔宽度b=40.7mm，长度l=1000mm按上述设计计算结果，绘制出锻模图如图28所示。 2-8 锻模图3模锻后续工序3.1切边与冲连皮开式模锻件均带有毛边，某些带孔锻件还有连皮，通常采用冲切法去除毛边和连皮，切边和冲连皮通常在切边压力机上进行。切边、冲连皮模分为简单模，连续模和复合模三种类型。简单模用来完成切边或冲连皮的单一工步操作。连续模是在压力机的一次行程内同时进行两个工步的简单操作，即第一个工步切边，第二个工步冲连皮。复合模是压力机在一次行程中，同时完成一个锻件的两个工步，即切边和冲连皮。选择模具结构类型主要依据生产批量和切边连皮方式等因素。锻件批量不大时，宜采用简单模；大批量生产时，提高劳动生产率具有特别重大的意义，应采用连续模或复合模。本锻件采用切边冲连皮复合模，其结构和工作过程如图31所示。 3-1 切边冲孔复合模压力机滑块处于最上位置时，拉杆5通过其头部将托架6拉走，使横梁15及顶出器12处于最高位置，此时将锻件放入凹模9并落于顶出器上；滑块下行时，拉杆与凸模7同时向下移动，托架、顶出器以及锻件靠自重同时向下移动；当锻件与凹模刃口接触时，与顶出器脱离；滑块继续下移，凸模与锻件接触并推压锻件，将毛边切除；随后锻件内孔连皮与冲头13接触，冲连皮完毕后锻件落在顶出器上。 滑块向上移动时，凸模与拉杆同时上移，在拉杆上移一段距离后，其头部又与托架接触，带动托架、横梁与顶出器一起上移，并将锻件顶出凹模。3.2锻件冷却与热处理3.2.1锻件的冷却锻件的是指锻件从终锻温度出模冷却到室温。如果冷却方法选择不当，锻件可能因产生裂纹或白点而报废，也可能延长生产周期而影响生产效率。因此，选择合适的冷却方法，制定冷却规范是非常必要的。按照冷却速度的不同，锻件的冷却方法有三种：在空气中冷却，冷却速度较快；在灰砂中冷却，冷却速度较慢；在炉内冷却，冷却速度最慢。由于该锻件合金化程度较低，断面尺寸较小，形状比较简单，允许的冷却速度快，锻后可以在空气中冷却。3.2.2锻件的热处理锻件在机械加工前后均需进行热处理，机械加工前的热处理称为锻件热处理。通常锻件热处理是在锻压车间进行的。 锻件热处理的目的是： 调整锻件的硬度，以利于锻件进行切削加工； 消除锻件内应力，以免在机械加工时变形；改善锻件内部组织，细化晶粒，为最终热处理做好组织准备； 对于不再进行最终热处理的锻件，应保证达到规定的力学性能。 锻件常用的热处理方法有：退火、正火、调质、淬火与低温回火、淬火与时效等。由于本锻件的材料，除了细化晶粒，消除内应力外，还要求增加强度和韧性，或为了消除网状碳化物，故应采用正火。3.3锻件的表面清理锻造过程中，为控制锻件质量，防止表面缺陷扩大到内层；同时也便于检查、发现缺陷和改善锻件的切削加工性能，需要对坯料、半成品和锻件进行清理，以去除氧化皮和其他表面缺陷（如裂纹、折叠等）。 根据本锻件的结构形状和质量选用喷丸清理的方法进行清理。结论汽车、拖拉机以及矿山机械上关键零件都需要锻造制坯。以汽车为例，锻件占零件总量的85%以上。所以学习锻模设计具有很高的实用价值。锻件在生产过程中，一般需要成型和切边冲孔。切边冲孔复合模具有效率高、质量好，减少设备台数等优点，所以被广泛应用。我国的经济体制发生了根本的变化，有过去的计划经济过渡到现在的市场经济。锻压生产虽生产效率高，锻件综合性能高，节约原材料和机械加工工时；但生产周期较长，成本较高，处于不利的竞争地位。铸造，焊接，机械加工都加入了竞争。锻造生产要跟上当代科学技术的发展，须要不断改进技术，采用新工艺，新技术，进一步提高锻件的性能指标；同时要缩短生产周期，降低成本，使之在竞争中处于优势地位。致谢毕业设计期间,指导老师李齐德给予了我很大的帮助.院领导让我们知道,毕业设计的重要性,及它对我们将来的莫大作用.给我们制定时间表,向我们讲授毕业设计思路,让我们清楚的知道第一步应该做什么,下一步应该做什么,甚至是什么时间应该完成任务的几分之几,都给我们制定了详细的时间表.对于我们来说,尤其对我个人来说,起了很大的帮助。首先，在我们设计的初期,花了大量的时间给我们讲明设计要求,帮助我们理清设计思路,帮