第一组变速叉.ppt

1、“塑性体积成形工艺及模具” 课程设计,小组成员：崔晨 090101020058 雷超 090101020061 赵淘 090110010055 刘亚南 090101020054,课题：变速叉A模锻工艺,内容要求： 1.零件图.冷锻件图.热锻件图及其三维造型 2.锻件参数及锻锤吨位的确定 3.毛边槽的形式 4.绘制计算毛坯图 5.工步选择及工艺设计 6.各工步型槽设计 7.锻锤模结构设计 8.锻锤模三维造型 9.Deform成型分析 10.成本分析,零件二维图,零件的三维模型,模锻件图设计,一.确定分模面 根据零件图的形状，因为变速叉上下不对称，分模位置宜选在具有最大水平投影尺寸的位置上，故采用

2、上下对称的直线分模 二.确定公差和加工余量 1.材料为45号钢，材质系数为M1。 2.估算锻件质量约为0.65kg，锻件的形状复杂系数： S=W锻/W外轮廓=650/（22.610.82.87.85 ）=0.12 为四级复杂系数S4。,公差及加工余量,技术条件,c.允许的错移量0.5mm,冷锻件图,冷锻件三维图,热锻件图,热锻件三维图,锻件的主要参数,（1）锻件在水平面上的投影面积为 7337.51mm2。 （2）锻件周边长度为 612.2mm。 （3）锻件体积为83101.4mm3。 （4）锻件质量为0.65 kg。,确定锻锤吨位,总变形面积为锻件在水平面上的投影面积与飞边水平投影面积之和。

3、按12 t锤飞边槽尺寸考虑，假定飞边平均宽度为 25 mm。总的变形面积： S= （7337.5+612.225）= 22642.5mm2 按确定双作用模锻锤吨位的经验公式 G=（3.56.3）kF确定锻锤吨位。 因为变速叉为大批量生产，需要高生产率，取较 大的系数6.3，取k=1.0，于是 G =6.31.0226.4=1426.3 选用 1.5 t锤。,确定毛边槽的形式和尺寸,选用如图所示I型飞边槽，其尺寸由锻压手册中查得。选定飞边槽的尺寸为:h桥= 1.6 mm，h1= 4mm，b= 8mm，b1= 25mm，r= 2mm，F飞= 126 mm2 飞边体积V飞=612.20.7126=5

4、4000mm3 毛边槽形式：,计算毛坯图,绘制计算毛坯图,绘制计算毛坯图,计算毛坯截面图：,绘制计算毛坯图,计算毛坯直径图：,制坯工步选择,计算毛坯为两头一杆,工艺设计,1.下料 2.拔长 3.闭式滚挤 4.弯曲 5.预锻 6.终锻,确定坯料尺寸,拔长加滚挤联合制坯时： F坯=（0.75-0.95）Fmax 因为最大截面区长度较短时，系数取小值 F坯=0.75Fmax=0.751000.22=750.2mm2 則 所以 D=215.5=31mm 由原材料规格，取D=35mm,坯料尺寸,采用室式天然气炉，烧损率取2%。 V坯=（V件+V毛）（1+）=139843mm3 所以 L坯=V坯 F坯=1

5、39843750=186.5mm 考虑钳口长度取20mm,所以坯料的总长度为： L坯=186.5+20=206.5mm 取L坯=210mm,拔长(开式)型槽设计,坎高a k2=0.9(查表得) 坎长c 因为 L坯D坯=5235=1.48 按表选取K3=1.1 所以 c=k3d坯=1.135=38.5mm 取c=40mm,拔长型槽设计,型槽宽度B 直排时 B=k4d坯+(1020) mm 查得系数k4=1.5 所以 B=1.535+12.5=65mm 其他尺寸 R=0.25c=0.2540=10mm R1=2.5c=2.540=100mm 无小头 e=2a=222=44mm L=L拔+5=111

6、+5=116mm,拔长型槽二维图,拔 长 型 槽,滚挤(闭式)型槽设计,毛刺槽尺寸查表4-25 a=6mm R3=6mm b=30mm R4=6mm c=25mm,钳口处,滚挤型槽二维图,滚 挤 型 槽,弯曲型槽设计,型槽各部分高度 h=(0.80.9)b锻 b锻锻件相应位置的高度 型槽宽度 B=Fph+10=78326.86+10=39.2mm 取40mm 在有弯曲凸模高出分模面并伸入凹模的部分，应将凹模宽度加大38mm，以避免上下模发生干涉。 弧形槽的深度 h1=（0.10.2）h=0.1526.86=4mm,弯曲型槽二维图,预锻型槽设计,当预锻后的坯料在终端型槽中是以镦粗方式成型时，预锻

7、型槽的高度尺寸应比终端型槽大25mm，宽度则比终锻型槽小12mm，横截面面积应比终锻型槽相应处截面积大12。按下式计算： F预=F终+(0.21)F毛 预锻型槽的模锻斜度一般与终锻模具型槽相同，取7度。 预锻型槽的圆角半径比终端型槽对应处稍大，按下式计算 R=R+C C修正量，查表得C=2mm,预锻型槽设计,因为锻件叉间距离不大，所以必须在预锻型槽中使用劈料台。劈料台的尺寸形式如下：,预锻型槽二维图,终锻型槽设计,钳口设计 钳口尺寸选取为： B=80mm，h=35mm，R0=15mm，b=6mm，a=1.5mm,l0.5s0,终锻型槽二维图,锤锻模结构设计,型槽布排 由生产经验得知，终锻时的变

8、形抗力约为预锻时的两倍，所以终锻型槽中心至燕尾中心线的距离，应当是预锻型槽中心线至燕尾中心线间距离的。 燕尾槽尺寸为：,锻锤模结构设计,型槽壁厚 终端型槽和预锻型槽受力大时，壁厚与型槽深度h,底部圆角半径R,模锻斜度有关。 根据实践经验，当R0.5h, 20时型槽与模块边缘间壁厚选取为：S0=38mm. 型槽间壁厚：S=(0.80.9)S2 取25mm 模块尺寸 综合考虑将拔长型槽布置在模块的最右边，滚挤型槽布置在锻模左边，弯曲，预锻及终端型槽从左至右依次排布。选取模块尺寸规格为500mm350mm250mm,型槽布置图,三维造型,三维造型,三维造型,终锻工步成型分析,应变分析,应力分析,拔长

9、分析,应变分析,应力分析,加载力对比分析,拔长时平均锻压力为： P=K1K2SF=34601400=1.01106N 其中：K1变形速度系数 K2变形方式与摩擦条件影响系数 S终锻温度下金属的静载荷屈服极限 F包括毛边在内的锻件在分模面上的投影面积 偏差为：=|1.15106-1.01106|1.01106=13 终锻时平均锻压力为： P=K1K2SF=3460226425=1.63107N 偏差为：=|1.6107-1.63107|1.63107=1.8,成本分析,锻模材料选用5CrNiMo，按其体积估算其原材料成本为： m=7.85gcm3500350500mm3=706.5kg 原材料成本