后钢板弹簧吊耳锻造工艺设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
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后钢板弹簧吊耳锻造工艺设计【含CAD图纸、说明书】,含CAD图纸、说明书,钢板,弹簧,锻造,工艺,设计,CAD,图纸,说明书
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工艺设计说明书一、分析研究产品的零件图 零件名称：后钢板弹簧吊耳材料:35钢质量：2.6kg产量:10000件技术要求：1、铸造拔模斜度不大于2、硬度149-1873、涂漆二、锻造工艺性分析 1. 加工目的、环境及锻后现象分析 （ 1 ）分析零件锻造的目的是侧重于成形、减少加工余量，还是侧重于提高锻件的力学性能。 （ 2 ）分析工厂的现有设备、技术力量和加工能力。 （ 3 ）分析锻后零件性能可能变化的趋势。 2. 零件结构形状对锻造适应性的分析 该零件的结构较为复杂，使用自由锻造方法是很难实现的，且由于该零件的材料为炭钢，塑性很好，采用模锻加工后即可以满足零件的锻造要求。三、 绘制锻件图 锻件图是根据零件图绘制的。模锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等参数后绘制而成的。 四、参数选择 参数选择主要依据该零件的机加工表面粗糙度要求，以及加工表面的几何尺寸大小，利用专门的查询工具查找相应的参数，综合对锻造工艺和方式的分析。对于粗糙度要求为12.5的表面选取加工余量为2mm。五、确定坯料质量和锻件尺寸 1 、确定坯料质量 坯料质量包括锻件本身的质量、加热时氧化烧损、切头时的损失及冲孔时的芯料损失等。 (1) 计算锻件质量 根据锻件的形状和基本尺寸，可计算出锻件的质量： m 锻 pV 3.35kg 式中 m 锻锻件质量；p 锻件材料的密度（ kg/dm3 ）； V 锻件的体积（ dm3 ）； (2)确定飞边槽的形式和尺寸选定飞边槽的尺寸为（选型飞边槽）： h飞1mm , h14mm , b8mm , b125mm , R2mm , S飞120 mm2 。飞边体积 V飞7100.712059640 mm3M切0.059640*7.85=0.47kg (3) 计算坯料质量 坯料的质量包括锻件本身的质量、加热时氧化烧损、切头时的损失及冲孔时的芯料损失等。m坯 m锻 m烧 m切 m芯 3.35+0.0777+0.47+0 3.9kg式中 m坯 坯料质量（ kg ）； m锻 锻件质量（ kg ）； 氧化烧损的质量（ kg ）； 表示对拔长工件的切头损失（ kg ）； 冲孔时冲掉的芯料损失（ kg ）； 一般按下面经验公式估算： 圆形截面 1.81 矩形截面 2.36 B2H 式中 切头质量（ kg ）； D 切头部分直径（ dm ）； B 切头部分宽度（ dm ）； H 切头部分高度（ dm ）。 2 、确定坯料尺寸 (1)采用拔长法锻制锻件时 钢坯拔长时所用截面A坯的大小应保证能够得到所要求的锻造比，即A坯YA锻 2.2*59130cm2 式中 Y锻造比；取2.2 1）按坯料最小横截面积（A坯），求出直径D坯，即A坯 D2坯 D坯11.40cm2) 按锻造比Y及锻件最大横截面积求出D坯，即Y A坯/A锻 D2坯/ D2锻D2坯/D2锻 D2坯 Y D2锻D坯Y1/2 D锻D锻7.69cm根据坯料总质量（前已求出），可得出坯料体积（V坯）由此即可确定坯料长度（L坯），即V坯m坯/ 3.4627/7.85 441cm3 L坯V坯/ A坯= V坯/ D2坯 441.1/129.7 3.5 cm（2）采用镦粗法锻制锻件时 对于钢坯，为避免镦粗时坯料产生弯曲，坯料高度H与其直径D之比应满足镦粗规则，即1.25H/D2.5坯料直径（D坯）或边长（L）的计算方法是：1） 按经验公式对圆坯料 D坯（0.81） 对方坯料 L（0.750.9） 2) 对实心圆盘类锻件，可按锻件横截面积（A锻）及所选定的锻造比Y来计算YA锻/A坯 A坯A锻/Y 26.8cm2而 A坯 D2坯 A锻 D2锻59cm即 D2坯 D2锻/Y 59/2.2 26.8cm 所以 D坯10.85cm由此，可求出坯料高度H坯，H坯V坯/A坯V坯/ D2坯(V坯m坯/ ) 441.1/26.81 16.45cm 查表得：D 坯11cm六、确定工序 制坯下料预热预锻终锻除飞边、毛刺热处理零件的工艺分析后钢板弹簧吊耳共有三组加工表面，现分述如下：1）以37mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个37mm的孔，尺寸为76mm的与37mm孔相垂直的平面，其中主要加工表面为37mm的孔；2）以30mm孔为中的加工表面这一组加工表面包括：两个30mm的孔，以及尺寸为77与两个30mm 孔相垂直的内平面，以及两个孔的外表面；3）以10.5mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个10.5mm的孔一 工艺规程设计（一） 确定毛坯的制造形式 零件材料为35钢，考虑到该零件在汽车中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，因此，毛坯可采用模锻成型（二） 基面的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。以30mm孔一侧端面为粗基准，以消除，三个自由度，然后加一个辅助支承。（2）精基准的选择。根据基准重合和互为基准原则，选用设计基准作为精基准,当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。（三） 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。 1.工艺路线方案一工序 粗铣37mm孔端面。 工序 粗镗37mm孔，倒角1.545。工序 粗铣30mm孔外端面。工序 粗铣30mm孔内端面。工序 扩，粗铰 30mm孔并加工倒角145。工序 粗镗37mm孔。工序 半精铣37mm孔端面。工序 半精铣37mm孔端面。工序 钻2-10.5mm孔。工序 铣宽为4mm的槽工序 去毛刺。工序 检查。2.工艺路线方案二工序 粗铣37mm孔端面。 工序 粗镗37mm孔，倒角1.545。工序 粗铣30mm孔外端面。工序 粗铣30mm孔内端面。工序 扩，粗铰 30mm孔并加工倒角145。工序 粗镗37mm孔。工序 半精铣37mm孔端面。工序 半精铣37mm孔端面。工序 钻2-10.5mm孔。工序 铣宽为4mm的槽工序 去毛刺。工序 检查。 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工37mm孔端面，再以该加工平面为基准加工其余平面，最后加工各个孔；方案二是先以30mm孔外端面为基准加工37mm孔端面，再以37mm孔端面为基准加工其它端面和孔。两相比较可以看出，方案二遵循互为基准原则能够较好的保证加工精度，对设备要求较低，而方案一工序比较集中，考虑实际设备条件，可将两个方案进行综合考虑。具体工艺过程如下：工序 锻造毛坯工序 时效处理去应力工序 铣37mm孔端面。 工序 扩，粗铰，精铰37mm孔并加工倒角1.545。工序 铣尺寸为77mm的孔端面。工序 粗铣30mm孔端面。工序 钻2- 10.5mm孔。工序 扩，粗铰 30mm孔并加工倒角145工序 铣宽为4mm的槽工序 去毛刺工序 检查。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “后钢板弹簧吊耳”零件材料为35钢，毛坯重量约为2.6Kg，生产类型为中批生产，采用锻造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的饿机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.37mm孔毛坯为空心，参照机械加工工艺手册，确定工序尺寸为 Z=2.6mm。由锻件复杂系数为S1,锻件材质系数取M1, 毛坯尺寸为34.4。根据机械加工工艺手册加工余量分别为：粗镗：36mm 2Z=1.6mm 精镗：36mm 2Z=1.0mm2.30mm孔毛坯为空心，参照机械加工工艺手册，确定工序尺寸为 Z=2.0mm。由锻件复杂系数为S1,锻件材质系数取M1, 毛坯尺寸为26根据机械加工工艺手册加工余量分别为： 扩孔：29.8mm 2Z=1.8mm 铰孔：30mm 2Z=0.2mm43. 37mm孔、30mm孔端面的加工余量参照机械加工工艺手册，取加工精度F2 ,由锻件复杂系数为S3, 两孔外侧单边加工余量为Z=2mm。锻件材质系数取M1, 复杂系数为S3, 确定锻件偏差为 mm和mm。根据机械加工工艺手册加工余量分别为：37mm孔端面： 粗铣 2Z=3.0mm精铣 2Z=1.0mm30mm孔端面：粗铣 2Z=4.0mm 4. 10.5mm孔 毛坯为实心，不出孔 ，为自由工差。根据机械加工工艺手册加工余量分别为： 钻孔：10.5mm 2Z=10.5mm 由于本设计规定的零件为中批生产，可采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，可按调整法加工方式予以确定。 毛坯名义尺寸：122+22=126mm 毛坯最大尺寸：126+21.3=128.6mm 毛坯最小尺寸：126-20.7=124.6mm 铣后最大尺寸：122+0=122mm 铣后最小尺寸：122-0.17=121.83mm 将以上计算的工序间尺寸及公差整理成下表： （mm）工序工尺加寸 锻造毛坯铣削加工30mm孔处加工前最大 128.6mm 最小 124.6mm 加工后最大128.6mm 112mm 最小 124.6mm 121.83 mm 加工余量（单边） 2mm最大3.65mm 最小1.435mm 加工公差mm -0.17/2mm（五） 确定切削用量及基本工时工序：粗铣37mm孔端面。本设计采用查表法确定切削用量。1. 加工条件工件材料：35钢，锻造。加工要求：铣37mm端面，Ra6.3m。机床：X51立式铣床。刀具：YT15硬质合金面铣刀，齿数Z=5，=100mm。2. 计算切削用量根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=375 r/min。故实际切削速度 （m/min） 当n=375 r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min） 查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min） 为加工一侧端面的时间，总工时 （min）工序 扩，粗铰，精铰37mm孔并加工倒角1.545。根据机械加工工艺手册查得加工37mm孔的进给量=0.31.0mm，按机床规格取=0.6mm，切削速度，根据相关手册及机床说明书，取v=30mm/s，加工孔径=36mm。则 （r/min） 根据机床选取n=300 r/min。 实际切削速度 （m/min）切削工时 （min）工序 铣尺寸为77mm的孔端面。 根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min 刀具与工序所使用刀具相同 mm （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=300 r/min。故实际切削速度 （m/min） 当n=300 r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min）查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min） 为加工一侧端面的时间，总工时 （min）工序 粗铣30mm孔两端面。 根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min 刀具与工序所使用刀具相同 mm （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=300 r/min。故实际切削速度 （m/min） 当n=300 r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min）查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min）为加工一侧端面的时间，总工时 （min）工序 铣尺寸为77mm的孔端面。工序:精铰孔至37mm根据机械加工工艺手册查得f=0.5mm/rn=1000r/min=16.6r/s切削速度 v=40m/min=0.67m/s切削工时 （min）工序 铣30mm孔两端面。根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=375 r/min。故实际切削速度 （m/min） 当n=375 r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min） 查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min） 为加工一侧端面的时间，总工时 （min）半精铣30mm孔端面。 根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min 刀具与工序所使用刀具相同 mm （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=300 r/min。故实际切削速度 （m/min） 当n=300 r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min）查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min） 为加工一侧端面的时间，总工时 （min）工序 钻2- 10.5mm孔。确定进给量：根据机械加工工艺手册 锻件硬度149-187HBS 取=0.234 mm/r。切削速度：根据相关手册，查得切削速度 m/min ，所以 （r/min）根据机床说明书选取n=394 r/min，故实际切削速度 （m/min） 切削工时 （min）工序 扩，粗铰 30mm孔并加工倒角145确定进给量：根据机械加工工艺手册 =0.81 mm/r。切削速度：根据相关手册，查得切削速度m/min ，所以 （r/min）根据机床说明书选取n=140 r/min，故实际切削速度 （m/min） 切削工时 （min）确定进给量：根据机械加工工艺手册 =1.17 mm/r。切削速度：根据相关手册，查得切削速度m/min ，所以 （r/min）根据机床说明书选取n=63 r/min，故实际切削速度 （m/min） 切削工时 （min）工序工序 铣宽为4mm的槽根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min 刀具采用YT15硬质合金面铣刀， mm （r/min） 根据机床说明书，取n=600 r/min。故实际切削速度 （m/min）当n=600r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min） 查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min） 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据一并填入机械加工工序过程综合卡片。七、锻造设备的选择 选定锻造设备的依据是锻件的材料、尺寸和质量，同时，还要适当考虑车间现有的设备条件。设备吨位太小，锻件内部锻不透，质量不好，生产率也低；设备吨位太大，不仅造成设备和动力的浪费，而且操作不便，不安全。 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，参考模锻设计手册，按12 t 锤飞边槽尺寸考虑，假定飞边平均宽度为23mm 。总的变形面积S240.312。按双作用模锻锤吨位确定的经验公式M 6.3KS 6.31240.312 1513.97 该零件为小型锻件故选用锻锤型号为C41-150 ,1.5吨模锻锤。八、加热温度及加热时间的确定 （ 1 ）查手册可得：30钢正火 加热温度：8501000 冷却方式热处理规范：空冷 硬度：HB179（ 2 ）以经验公式确定加热时间 KD 0.10*10.86 1.1h式中 加热时间，单位为 h ； D 断面直径或边长，单位为 cm ； K 系数，低碳钢 K 取 0.10 0.15 ，高碳钢 K 取 0.20 0.30 ，一般合金钢 K 取 0.15 0.20 。 以上方法是生产中常采用的经验数据法，其理论根据是铁碳合金状态图的碳的质量分数。应注意适当控制温度范围，以防止晶粒粗大和塑性降低。 九、锻后热处理 一般情况，30钢为低碳钢采用
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