传动轴自由锻工艺设计

1、传动轴自由锻工艺设计目录一、 加工方法选择与分析 31.1 铸造与锻造的选择1.2 具体锻造方法的选择二、锻件图的绘制 32.1 锻件加工余量、余块、公差的含义2.2 锻件加工余量、余块、公差的计算三、 确定毛坯的重量和尺寸 53.1 计算坯料质量3.2 坯料尺寸的确定四、确定变形步骤、温度和冷却方式 84.1 变形工艺步骤4.2 锻造温度4.3 冷却方式五、确定锻造设备10六、确定锻造加热时间 11七、参考文献 123一.加工方法选择与分析1.1 铸造与锻造的选择该传动轴零件为阶梯轴类零件，材料为 45号钢，由于阶梯轴类 零件在工作时，某些部位譬如与滑动轴承配合的轴颈往往要承受摩擦、 磨损，

2、严重时可能发生咬死现象，同时使轴类零件运转精度下降。为 使阶梯轴承受多种载荷的作用，必须增强其强度和冲击韧度，所以毛 坯选用锻件以获得纤维组织，满足使用要求。1.2 具体锻造方法的选择自由锻：所用工具简单，并具有很强的通用性，生产准备周期短， 锻件力学性能好；但自由锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生 产率低，适合单件、小批量生产。模锻：生产效率高，尺寸精度高，加工余量小，操作简单，劳动 强度低，适合锻造形状复杂的锻件及大批量生产 150kg以下的小型锻 件。综合分析零件特点与自由锻和模锻的优缺点， 此零件外形结构单 一无复杂加工面，且为小批量生产，要求力学性能好，所以选择其加 工方法采用自

3、由锻。二、锻件图的绘制2.1 锻件加工余量、余块、公差的含义：锻件图是工艺拟定的基础和工艺规程的核心内容， 它是以零件图 样为基础，结合自由锻工艺特点考虑余块与锻件形状、 锻件加工余量 和锻造公差等因素绘制而成。(1)锻造余块：在零件上难以锻出的部位添加一些大于余量的金属， 以简化锻件外形、便于直接锻造成形，这些多余的金属称为锻造余块。(2)锻件加工余量：为保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度， 在零件外表面需要加工部分增加供切削加工的金属，称为锻件余量。(3)锻造公差：零件基本尺寸加上加工余量为锻件基本尺寸。锻件实 际尺寸与基本尺寸间所允许的偏差，上下偏差代数差的绝对值为锻件 公差。2.2 锻件

4、加工余量、余块、公差的计算：会虽门时余次till)|中福 OTM零件的总长为273mm最大直径为0 68mm根据GB/T15826.7-1995台阶和凹档的锻出条件规定，该轴锻出台阶的最小长度为100mm故两侧均一层台阶锻出。又根据JB4249.2-86台阶轴类锻件机械加工余量与锻造公差规定，由零件总长273mme0-315mn),每阶台阶直径均在50-80mm£围内，故查表可得该阶梯轴的加工余量为a=8mm极限偏差为土 3mm考虑锻件形状、尺寸、精度要求和生产批量等因素，锻件各部分尺寸及公差如下：锻件总长：L=273+8X 2=289± 6mm左端台阶段的长度：L1=15

5、2土 3mm左端台阶段的直径：D1=60+8=68t 3mm锻件中间段的长度：L2=13+8X 2=29土 6mm锻件中间段的直径：D2=70+8=78t 3mm右端台阶段的长度：L3=108土 3mm右端台阶段的直径：D3=60+8=68t 3mm三、确定毛坯的重量和尺寸3.1坯料质量的计算坯料质量为锻件质量加上加热时的氧化损失、冲孔时冲掉的料芯 以及切头损失，计算公式为：n=mfc+mQ +n式中 心坯料质量，单位为kg;叫一一锻件质量，单位为kg;m烧加热时坯料表面氧化而烧损的质量，单位为 kg；m, 一一锻造时从锻件端部切去的金属质量，单位为 kgmfe冲孔时冲掉的金属质量，单位为kg

6、；m® : m®的计算可用形体分析法：唳=P V、式中：p 材料密度(kg/dm3)V总各部分体积总和(dm3)。查表可得45钢p =7.85kg/dm3,n贝 u叫=4(0.682*1.52 +0.78 2*0.29 +0.68 2*1.08)*7.85=8.557kg根据45钢的塑性、强度、导热及膨胀系数、加热变化等特点， 可以采用室式煤炉三次加热。查表7-4可得室式煤炉K=2.5%-4% 三次加热可取K=3.5%m烧=K* mfe =3.5%x 8.557=0.299 kgm.:圆形截面：叫=(1.51.8 ) X D3其中：D为切头部分的直径可取系数为1.6m =1

7、.6 x d3 =1.6 x 0.68 3=0.503kg因为没有冲孔，所以n=0所以，m =叫 +叫 +叫 +叫=8.557+ 0.299+0.503=9.359 kg3.2坯料尺寸的确定坯料尺寸与所用第一个基本工序有关，对于轴杆类锻件采用拔长锻造7时，应按锻件最大截面积 S锻max并考虑锻造比丫、修正量等选取坯料尺寸，即S坯之Y S锻ma*圆料直径D = 1.13心;钢型材锻造比丫=1.3-1.5 ,取丫=1.4,则D计 - Y*DmaxD计 >71.4 X76=89.924mm查热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量级允许偏差(GB/T702-2004) 可得： 坯料应选用直径为 90的圆

8、钢» 1 特料is丽和H事的尺寸及0电，3注轴工*4 才黑总由Hr,tiLltai-府理IHIHG/总箱金Jf !«灯痔的发°<kff* r»>寓甫 JILSJHIML 二中.ft 3ML15ii?. jiB工5gU 2S2a eh44U.Z府0.皿n加州K. 4l«. <_iiji lilt0.犯占in) g0 NAdXHl_ _，i*. r>"I0外*取Q, 9届L "i«j -町口修1马n5 7*15叫一®T 一Bl.IE飙7 MAa. n*1gM-LXa BBSL 3-3J

9、 J, £LJ1. 0 4二 S3限L41. J LL. M心“J此J-LSJ J1UL TTinXi t皿。lbJ .九M7511, T4* *13I. 7N，dS典3北斗zLP>t ©，2LM3544. 33 - 一IQS. 23尢抻|可九g番才£F!L+7J.111ne才u 坯料长度的计算:V坯口P3=9.359/7.85=1.19dmL= A =1.197t 0.904-=1.87dm= 187mm2综上所述：坯料尺寸为 90x187mm四、确定变形步骤、温度和冷却方式4.1 变形工艺步骤根据锻件的形状特征、尺寸、技术要求、生产批量和生产条件等， 结

10、合基本工序、辅助工序和精整工序的变形特点，以及完成各工序所 使用的工具，参考有关典型工艺具体确定如下工艺步骤：(1)下料(2)整体拔长(3)左侧压肩(4)左侧局部拔长(4)右侧压肩(5)右侧局部拔长(6)切料头，修整4.2 锻造温度为确保钢在锻造温度范围内具有良好的塑性和较低的变形抗力，能锻出优质锻件，且较宽的锻造温度范围和较少的加热次数，以及较高的锻造生产率。查表7-8,可得45号钢的始锻温度：1200c 终锻温度：800c 锻造温度范围：400c除费直线端格皮/T锻造温度范国rcW他武素桐12S07005$ 口优砥闺素例1200300400蠹素工具惘110077033 口件上结构的1150

11、12008C 0-850iSQ片会1具胭1050-1150800-850250-300高速钢110cMi50骊0200250时M网11001156350250-300弹簧第11007150aOO-fiSD300轴承钢30303002004.3 冷却方式根据要求选择空冷、坑冷和炉冷。该锻件属于中小型碳素钢，故 采用冷却速度较快的 空冷方法。在空气中冷却锻件锻后单个或成堆直 接放在车间地面上冷却，但不能放在潮湿地面或金属板上，也不要放 在有过堂风的地方，以免锻件冷却不均引起裂纹。五、确定锻造设备详细D=W=G图珞三二1爸爸五四Q六3231885406|fMi9M另19岁 一 7月13国公历）巨警鹿

12、 属虎金厘巴（9 6。（3分10婵 军子为与穿心莲妁空间仝宏裕科混抬M小超.选定锻造设备时，依据锻件的材料、尺寸和质量进行选择，同时 还要适当考虑车间现有设备条件。若设备吨位太小，锻件内部锻不透， 质量不好，生产率也低；设备吨位过大，不仅造成设备和动力的浪费， 而且操作不便、不安全。 详细DWG图纸请JIA:三二1爸爸五四0六0 3231885406）亚编辑资料男19岁生7月13日（公巨蟹座属虎id.也& & X U 口二 包鱼。小专吗/： 椰子树与穿心朝空间全套资料低价拾元起通常用经验类比法或查表选定法进行选择。樵件类型锻蝇的城格AF沏加007徊时5。20000300OT50

13、OT0回研D/ulu<2<35<50<3面<100惠如。<!3()<200300<300到环|/U<150<350铝75<401<100石50。<150<200§1000<2501200<300同轴反，Ulv驶<100<125<300G3 口仙<175<500<22&41000wma方快(Era)广muG/ffC<25<50C|?n<70这侬£3504300艺风0GM 1加。1S53002nD3001004册60010

14、0175器5275S50400550根据坯料尺寸为90x187mm坯料质量为9.359kg,查表可选择规格为5000N (0.5t )的锻锤。六、确定锻造加热时间加热时间是坯料装炉后从开始加热到出炉所需的时间， 包括加热 个阶段的升温时间和保温时间。直径小于150-200mm勺碳素结构钢和 直径小于100mm勺合金结构钢材，采用一段加热规范。从技术角度出发，锻件加热时间确定是有效控制和保证锻件坯料 加热温度均匀、加热缺陷(如氧化、脱碳、过热、过烧和裂纹等)少、加热时间短以及获得锻件成形的形状、尺寸和力学性能的前提条件« I 30 旧以下曦条结肉用和保合金需右宴式耒豫气理气炉中的加慧时

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