传动轴的锻造

第第-#-页共15页华北科技学院课程设计任务书题目：传动车由的锻造 系别： 机电工程系 专业：材料成型与控制工程 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 审核日期： 目录TOC\o"1-5"\h\z前言 1第一部分对零件进行工艺分 2零件图 3选择加工方法 4确定成形方法 5零件的质量要求 6第二部分锻件的结构工艺分析 7第三部分锻件图的绘制 8第四部分确定毛坯的重量和尺寸 11计算坯料质量 11坯料尺寸的确定 11第五部分确定变形工序 12第六部分确定锻造设备 12第七部分确定锻造温度范围 12第八部分确定锻后工序： 128.1提出锻件的技术条件和检验要求 12工艺卡片 12设计总结 13、八■ 、-前言锻造是金属加工的主要方法和手段之一，在国民经济中占有举足轻重的地位，是装备制造业，特别是机械、汽车行业，以及军工、航空航天工业中不可或缺的主要加工工艺。随着经济结构调整的不断深化，特别是作为支柱产业的汽车制造业的大发展， 为我国锻造业营造了良好的机会。本次设计是根据《中级锻造工技术》、《金属塑性成形及模具设计》等相关教材，并查询相关国标表格，引用相关数据。本次设计主要采用了模锻。由于本人水平有限，在设计过程中难免出现错误和不合理之处，望老师在评阅时加以指正。第一部分对零件进行工艺分析1.1零件图图1零件图图1零件图1.2选择加工方法自由锻：所用工具简单，并具有很强的通用性，生产准备周期短,但锻件精度低，无法精确控制变形的方法，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，适合锻造形状复杂的锻件，尺寸精度高，表面质量好，加工余量小，比省金属材料，操作简单，劳动强度低，适合大批量生产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，以及此零件外形结构单一无复杂加工面，且为批量生产，精度要求较高，所以选择其加工方法为模锻。1.3确定成形方法因为此零件所选用的材料为45#钢，塑性好，有一定的强度，经热处理后有良好的综合机械性能，所以确定此锻件的成形方法为：下料加热、拔长、预锻、终锻。1.4零件的质量要求零件部分表面的粗糙度要求为1.6mm0.4mm3.2mm其余表面均为6.3mm锻件余量的大小与零件的材料、形状、尺寸、批量大小、生产实际条件等因素有关。该零件为小型锻件，则加工余量一般为 1~5mm模锻件是在锻模模膛内形成的，因此其尺寸较精确，加工余量，公差和敷料均比自由锻小得多。一般单边余量为1~5毫米，公差为0.4~3.5毫米。第二部分锻件的结构工艺分析此零件外形比较简单、结构单一，但有一复杂加工面，最大尺寸为176mm尺寸小，质量轻，且生产效率高，比省金属材料，操作简单，劳动强度低，适合大批量生产，所以适合选用模锻。确定分模位置确定分模面位置最基本的原则是保证锻件形状尽可能与零件形状相同。使锻件容易从锻模型槽中取出，因此锻件的侧表面不得有内凹的形状，并且使模膛的宽度大而深度小。锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上。应使飞边能切除干净，不至产生飞刺。对金属流线有要求的锻件，应保证锻件有最好的纤维分布。根据连接头零件形状，采用上下对称的直线分型模第三部分锻件图的绘制图2锻件图第四部分确定毛坯的重量和尺寸4.1计算坯料质量V锻二二/4(352*10+502*10+452*110+402*40+302*40)=0.311dm3查表的45号钢密度为7.8kg/dm3G 锻=0.311*7.8=2.4239kg工件需加热三次故火耗系数为2k1采用室式煤炉加热k1=0.04G 损=2k1*G锻=0.1944） 切头损耗G 切=1.5Di3=0.38755） 坯料总质量G 坯=6锻+0损+G切G坯=2.942kg取坯料总质量为3kg4.2坯料尺寸的确定坯料尺寸要根据锻件形状和采用的基本变形工序计算，如盘类锻件采用镦粗制坯，坯料截面积应符合镦粗规则，其高径比一般取1.8至2.2;轴类锻件可用锻件的拼合平均截面积乘以1.05至1.2得出坯料截面积。有了截面尺寸，再根据体积不变原则得出坯料长度。体积V坯=GW=O.38dm5D计三JyDnax=83.66又D计三0.833V坯=21.57883.667>21.578查表坯料的直径D=90mm坯料的长度L=110mm可取棒料90*110第五部分确定变形工序拔长滚挤预锻终锻主要包括拔长、滚挤、预锻和终锻。拔长，其作用是减小坯料的某部分的横截面积，以增加其长度。滚挤，用来减小坯料某部分的截面积，以增大另一部分的横截面积，从而使金属坯料能够按照模锻件的形状来分布。预锻，近一步分配金属，使之更接近终锻形状和尺寸，以便终锻时充满终锻模膛。终锻，得到所需的形状和尺寸的锻件。切边，得到所需的形状和尺寸的锻件。第六部分确定锻造设备由于所锻件质量'尺寸较小，精度较高。所以选用3000kN螺旋压力机切边采用1600kN切边压力机第七部分确定锻造温度范围查《材料成形技术基础》表2-4知，锻造温度范围应尽量选宽一些，以减少锻造火次，提高生产率，又该件材料为45#钢，故选则始锻温度为1200°C,终锻温度为800°Co确定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。在半连续炉中加热，加热时间可按下式计算：=「D=0.134.8=0.624h=37.44min式中 D-坯料直径或厚度（cm）:——钢化学成分影响系数，取0.13 （h/cm）;第八部分确定锻后工序坯料在锻模内制成模锻后，还需经过一系列修整工序，以保证和提高锻件质量。锻后修整工序包括以下内容：切边与冲孔；校正；清理；精压8.1提出锻件的技术条件和检验要求技术条件：1） 材质为45；2） 锻后等温处理；3） 粗加工后调质，硬度为196-269HBS检验要求：1） 生产过程中的质量检验；2） 锻件成品检验

工艺卡片锻件名称传动轴类型模锻材料45号钢设备3000kN螺旋压力机加热次数3次锻造温度范围坯料尺寸/mm$90x110坯料质量3kg序号工序名称工序简图使用模具/、操作工艺1拔长2滚挤)113预锻4终锻5精锻6切边设计总结在课程设计即将结束之即，我感觉收获很大，同时应证了老师所说的那种成就感。通过这次的锻造课程设计，不仅仅顺利设计完成了一个传动轴，而同时在设计过程中，熟练并综合的应用了本学期及以前所学到的相关知识，并逐步提高自己的知识范畴、理论水平、理解能力、构思能力，加强自身发现问题、分析问题并解决问题的能力以及提高自己的独立操作能力。本次设计的重点就在于分析锻件成形过程及其质量影响基础上，介绍确定坯料的质量和尺寸、制定变形工艺过程及选用工具、确定设备吨位、选择锻造温度范围、提出锻件的技术条件和检验要求、填写工艺规程卡片，并对其中的一些注意事项加了详细介绍。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教，我十分乐意接受你们的批评与指正。参考文献【1】 中级锻造工技术/机械工业职业技能鉴定指导中心编.北京：机械工业出版社，1999.8【2】 成大先主编.机械设计