锻造工艺及模具设计-后制动臂的制作-项目报告(DOC)VIP

1、文档来源为: 从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持锻造工艺及模具（CAD/CAE设计姓名：课题组的分工或贡献：总体设计，冷锻件图的设计，绘制计算毛坯图，二维图的绘制弯曲模膛、终锻模膛的设计，ppt 的制作。设备吨位选择，拔长、滚挤型槽的设计、锁扣的设计三维图绘制，动画制作吨位计算，飞边槽、钳口的设计，项目报告的部分整理课 程 名 称：锻压专业课程设计指 导 教 师：高士友2011 年 11 月 -2011 年 12 月后制动臂的制作（燕山大学机械工程学院）摘要： 该零件为后制动臂，属于弯曲长轴类零件，采用40 钢，根据零件形状、尺寸等，制坯工步为拔长、滚挤、弯曲，然后经过终锻，再

2、后续经过机加工，制造出该零件。模锻过程分为10 个大步骤：画零件图、三维图、冷锻件图设计、设备选择、飞边槽的型式和尺寸确定、绘制计算毛坯图、工艺设计、制坯工布型槽设计、终锻型槽设计、锤锻模结构设计等。前言： 此次课程目的是通过课程研究项目的实施，使同学们在掌握课本知识的基础上，结合 CAD/CAM了解并掌握金属塑性流动的基本原理，锻造工艺的模具CAD计的分析，使同学们具备设计体积成形模具的能力，提高查阅资料等应用已有知识解决问题的能力，掌握锻造工艺的方案制定，掌握锻件CA皱计和完成项目综合报告。通过对这些任务的完成，更好地培养锻压专业学生的专业技术能力和综合素质。后制动臂在很多方面都有着很重要

3、的作用，比如摩托车、汽车等方面都有着重要作用。后制动臂在工作中承受的力比较大、形状尺寸要求比较严格，所以根据不同的机器，所需的后制动臂的一些性能也稍有差别。对后制动臂做研究过程中，希望从中发现其更好的制作方案，以满足现代社会的需求。目录1、零件二维图及设计要求 32、零件图三维建模 33、冷锻件图设计 44、设备吨位选择 65、飞边槽的形式和尺寸确定 66、绘制计算毛坯图 77、工艺设计 98、制坯工步型槽设计 99、终锻型槽设计 1310、锤锻模结构设计 141、零件图二维图及设计要求2、零件图三维建模3、冷锻件图设计3.1 确定分模面：分析零件形状，根据分模面原则，分模面为弯曲分模，见点画

4、线：3.2 预算锻件的形状复杂系数S '零件体积 Vd=145466.49mm3零件外廓包容体的体积Vb = 379300mm3设材料利用率为 65% ,则锻件体积V' d=Vd / 0.65=223794.6mm3 ,形状复杂系数S' = V'd/Vb=0.59查表，该锻件为一般复杂程度，但由于该锻件形状较复杂，提高一级，为出级，复杂系数 S33.3 确定其他参数1) 锻件为 40 钢，即材质系数为M?2) 零件加工表面粗糙度有Ra12.5、Ra2.5,故为 Ra> 1.6科m3)模锻斜度：通过计算并查表选取模锻外斜度为a =5。内孔斜度 3=7

5、6; 。1.2 锻件圆角半径：外圆角半径r= 单面余量(2mm) +零件圆角半径或倒角。内圆角半径R=( 23) r mm3.4 锻件加工余量查 GB/T 12362 一 2003，可得各处的单边加工余量如下表：在长度方向上，单边加工余量查得余量为1.72.2mm,取2mm3.5 锻件尺寸公差：由质量、形状复杂系数 S?,材质MP,选普通精度，查公差值如下：GB/T12362 2003因分模面为不对称的弯曲分模，根据锻件质量，取错移公差为0.8mm,残留飞边0.8ms3.6 核算锻件的形状复杂系数S：根据上述余量、起模斜度和圆角半径等值，重新核算锻件体积Vd 和形状复杂系数S。计算得：Vd =

6、215426.33mm3 , S= Vd / Vb =0.57,修正复杂系数仍为出级。3.7 绘制锻件图：4、设备吨位选择4.1 由锻件图确定的主要参数：1) 锻件在水平面上的投影面积为F1=10578mm； 22) 锻件周边长度为L=588mm；3) 锻件体积为Vd =215426.33mm3 ；4) 锻件质量为1.69kg ；4.2 吨位选择3 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.文档来源为: 从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持若用经验公式 G=(3.56.3)k F ，取k=1 ,假定毛边宽为 25 mm,则F=10578 + 588 X 25=25278

7、mm2G?=3.5 X 1 X 25278=0.88 t ;G?=6.3 X 1 X 25278=1.59 t ;于是有 0.88t & G <1.59 t ;由计算结果，选用2t 模锻锤。5、飞边槽及钳口的设计5.1 飞边槽的形式选择与尺寸确定分析锻模所需，采用第I种形式即可。根据计算得到的h 值查表确定飞边槽尺寸：h=2.0 mm；h ?=4 mm；b=10 mm ； b ?=25 mm；Fmz =153 mm；2 R1=1.5mm；V 毛=588 X 0.7Fmz =62974.8mm35.2 钳口的形式选择与尺寸计算，如图5.2.2 、 钳口的尺寸计算，根据锻件质量及坯料

8、直径选取钳口尺寸：B=80mm， h=35mm， R0=15mm, b=6mm, a=1.5mm, l=50.5mm6、绘制计算毛坯图6.1 根据锻件图建模取截面6.2 计算截面面积:6.3 毛坯及修正后截面图修正后毛坯截面图及直径图7、工艺设计7.1 计算繁重系数1） 由毛坯截面图得拐点处直径d 拐 =37.8mm,5 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持2） 毛坯最小直径 dmin=23.6mm 最大直径dmax=45.5mm3)=dmax/d 均=1.233 =L 计/d 均=6.374)K=(d 拐-dmin)/

9、L 杆=0.0897文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.7.2 确定设计工艺根据繁重系数值，由图得，可采用拔长一闭式滚挤制坯，又分析锻件形状，得设计工艺为:拔长一闭式滚挤一弯曲一终锻8、制坯工布型槽设计8.1 毛坯的确定8.2 拔长模膛的设计1）坎高a因杆部截面积变化较大，拔长后需滚挤制坯，有公式查表 4-20 , k2=0.9 ;查毛坯图：得 a=26.4mm（取 a=26mm）2）坎长c有公式：、查表 4-21 ,由 L 坯/d 坯=152.36/41=3.716 ,故取 k3=1.53）型槽宽度B斜排式公式：取 a =15° 查表 4-22 , k4=1.5 ,得

10、B=70mm4）其他尺寸R=0.25c=15.5mm （取 R=15mm , R1=2.5c=10R=150mme （仓部深）=1.2d小头查毛坯图：d小头=34mm故e=40.8mm （取e=41mm8.3 滚挤模膛设计8.4 .2滚挤型槽尺寸设计滚挤型槽高度杆部：头部：. ' ' - - I拐点处型槽高度：,，,滚挤型槽宽度滚挤已经过拔长的坯料：闭式滚挤时杆部宽度：.1，1即头部宽度： ； L 1 1 ' 1'故：滚挤型槽长度L此锻件为弯曲轴件，故弯曲处按锻件内侧1/3宽度的连线，作为展开长来计算，得L=240.017mn 取 L=245mm8.3.2.4钳

11、口与毛刺槽尺寸钳口处：n=14mm, m=20mm, R=10mm毛刺槽：a=6 mm, c=25mm, R3=5mm8.4弯曲模膛设计8.4.1 模膛形式设计8.4.2 弯曲模膛尺寸计算：钳口尺寸卜钳=(0.20.3 ) 坯，取 h=10mmR=0.2d 坯+5,取 R=13mmn=14mm, m=20mm8.4.2.2 高度 hh=(0.80.9)b (mm) b为热锻件图上相应位置的宽度宽度B8.4.2.4 间隙 A文档来源为: 从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持根据设备吨位，取 A =5mm9、终锻型槽设计9.1 热锻件图的绘制9.2 型槽设计10 、锤锻模结构设计10

12、.1 型槽步排该模面上设有三个制坯模膛和终锻模膛，按与加热炉、吹风管、切边压力机的位置对应排列：10.2 模块尺寸及要求， h=50.5mm ，其他尺寸均为一般值。10.3 型槽壁厚15mm;制坯模膛间距为1015mm， 终锻模膛壁厚大些，再根据模块尺寸，取滚挤模膛与弯曲模膛间距为滚挤模膛与终锻模膛间距 23.3mm;拔长模膛靠最左边排布。10.4 错移力的平衡和锁扣的设计,错移量为0.8mm,选一般锁扣，如下图，尺寸：10.4.2 锁扣形式：10.5 检验角的设计计算检验角设在前边和左边，宽度为5mm高度为100mm10.6 锤锻模的紧固方式采用定位键来紧固锤锻模：结论：通过零件的要求的分析

13、，根据我们所学的理论知识，做出设计方案，以达到生产出符合要求的合格零件。我们工作主要包括：三维图的绘制、冷锻件图设计、设备选择、飞边槽的型式和尺寸确定、毛坯图的绘制计算、工艺设计、制坯工布型槽设计、终锻型槽设计、锤锻模结构设计等，即把最终的锤锻模设计出来，经过对坯料的锤锻，再经过机加工，即可制造出所要求的零件。这次做项 目，我们收获都颇多。做此锤锻模，需要做的工作很多，必须要大家一块，才能很好的把任务完成。 我们分工合作。组长首先做总体规划，把大概工作总结，再交代给大家，锻炼了大家的团结协作的 能力。做这个项目，也更好的锻炼了我们运用理论知识的能力，锻炼了我们找出问题、分析问题、 解决问题的能力