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購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計說明書 軸頭鍛壓模設計 系 、 部： 學生姓名： 指導教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級： 完成時間： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計（論文）課題任務書 院 (系 )： 專業(yè)： 指導教師 學生姓名 課題名稱 軸頭鍛壓模設計 內容及任務 一、設計（論文）依據及主要技術指標 1）設計一套鍛造軸頭的錘上鍛模。 2）完成鍛件、熱鍛件、模膛、鍛模的設計。 3）完成鍛件切邊模設計。 二、設計內容 1）裝配圖（傳動器總成）： 2 張 2）零件圖（上模、下模組件、下模一、下模二、切邊凹模、切邊凸模、拔長模、鍛件、熱鍛件）： 9 張 3）設計計算說明書： 1 份 三、設計中應注意的問題 １、各種能力的培養(yǎng) 設計中應結合課題，獨立思考，努力鉆研，不 得照搬照抄，盲目設計，應注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，靈活綜合運用所學知識。 ２、良好的工作作風的形成 設計工作是一項細致、復雜、涉及面很廣的工作，既需要廣博的知識，更需要嚴肅、認真、一絲不茍的設計作風。 3、學會查閱各種資料 包括上 查找相關的設計資料，獲得的最新信息與權威資料 購買設計文檔后加 費領取圖紙 進度安排 起止日期 工作內容 備注 2011 年 2 月 ~ 5 月 1 周（ 2、 21— 2、 28） 4 周（ 2、 28— 3、 25） 2 周（ 3、 28— 4、 10） 2 周（ 4、 11— 4、 24） 1 周（ 4、 25— 5、 1） 5 周（ 5、 2— 6、 3） 1 周（ 6、 6— 6、 10） 完成畢業(yè)設計的選題和開題報告； 進行畢業(yè)實習及調研； 進行工藝及結構設計； 繪制裝配圖和零件圖； 對整個設計進行合理性檢查； 撰寫設計說明書及畢業(yè)答辯的準備； 畢業(yè)設計答辯 主要參考資料 [1]中國機械工程學會鍛壓學會 M]. 北京 :機械工業(yè)出版社出版 ,2]《鍛模模設計手冊》編寫組 M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 , 3]模具設計 與制造技術教育叢書編委會 /編 .《模具結構設計》 4]章躍 ,張國生 M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 , 5]甘永立 M]上?？茖W技術出版社 , 6]唐增寶·機械設計課程設計，第二版·武漢：華中理工大學出版社， 7]周良德 ,朱泗芳·現代機構圖學·長沙：湖南科學技術出版社 ,8]鐘志華 ,周彥偉·現代設計方法·武漢：武漢理工大學出版社 , 教研室 意見 年 月 日 系主管領導意見 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計 (論文 )開題報告 題 目 軸頭鍛壓模設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 1. 結合課題任務情況，根據所查閱的文獻資料，撰寫 1500～ 2000 字左右的文獻綜述。 在國民經濟的絕大多數部門中，都要利用機器來完成其甏產 ? 程，因而從事各類生產、建調的工程技術人員，都閥要掌握一定的機械技術知識，才能完成其工作任務。 我國當前正處在改革開放，大力發(fā)展國民經濟的重要歷史時期 ，急待充實與更新各籫生產技術改造，以便迅速提高生產率，因而對機器的品種和功能，不斷提高出更多更高的需求。為此第個機械高計工作都應積極鉆研機械設計理論，切實掌握機械設計技能，結合我國國情，設計出產品齊全、原理先進、性能優(yōu)越的機器；各行各業(yè)的有關技術人員，都應充分了解、正確使用與科學管理機器，使之充分發(fā)揮其潛創(chuàng)，取得更大的效益，從而推動國民經濟的加速發(fā)展，促進我國社會主義現代化建設。產品質量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度，加工操作，安全生產和健全傳動組織的重要依據，也是企業(yè)上產品， 上質量，上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。 在這里我所設計的是一種汽車上的軸頭，它是由鍛造后得到毛坯，再機加工得到軸頭。對發(fā)展經濟建設有重要作用。下面就談下本設計的中所解決的問題。 本設計中首先要通過對軸頭零件的分析，制定出鍛件圖以及熱鍛件圖，通過熱鍛件圖來設計模膛、鍛模、切邊模。 我國機械工業(yè)經過 40 多年的發(fā)展，特別是近 10 多年來的改革開放，各種機械產品，如機床，汽車，重型機械，儀器儀表，各種民用機械等生產都具有相當的規(guī)模，已經形成了品種繁多，門類相當齊全，布局基本合理的機械制造工業(yè) 體系，制出了一批重大成套技術裝備和多種精尖產品。 要研究內容、研究思路及主案。 本設計主要是關于汽車軸頭鍛壓模的設計， 對軸頭的要求，除一般便于制造、使用、維修以及質量輕、尺寸緊湊外，主要還要使汽車具有良好的動力性和經濟性指標，較高的傳動效率，操縱輕便，工作可靠，噪聲小且具有空檔和倒檔。此軸頭又主要是對模膛的設計，并對切邊模進行設計，在設計過程中，參考國內同類型汽車軸頭，選擇最佳設計方案。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 調研、收集資料，熟悉課題，完成開題報告 根據收集的資料，擬訂和確定設計方案 完成設計圖紙及設計說明書 整理資料 指導教師批閱意見 指導教師 (簽名 )： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計 (論文 )工作中期檢查表 題目 軸頭鍛壓模設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 指 導 教 師 填 寫 學生開題情況 已開題 學生調 研及查閱文獻情況 已進行 畢業(yè)設計（論文）原計劃有無調整 無 學生是否按計劃執(zhí)行工作進度 是 學生是否能獨立完成工作任務 能 學生的英文翻譯情況 較好 學生每周接受指導的次數及時間 3 次， 6 小時 畢業(yè)設計（論文）過程檢查記錄情況 較好 學生的工作態(tài)度在相應選項劃“ √” □認真 □一般 □較差 尚存的問題及采取的措施： 尚存在的問題及采取的措施：折射模部件的小型化尺度問題引起的相關設計及其相關參數的改變，結果產生了相關尺度的效應的問題。 指導教師簽字： 年 月 日 系部意見： 負責人簽字： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計（論文）指導教師 審 閱表 系： 專業(yè)： 學生姓名 學 號 班 級 專 業(yè) 指導教師姓名 課題名稱 軸頭鍛壓模設計 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導教師評定成績 分值： 指導教師簽字： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計（論文）評閱 教師評閱 表 題 目 軸頭鍛壓模設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 評閱 教師姓名 職稱 工作單位 評分內容 具 體 要 求 總分 評分 開題情況 調研論證 能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調研，能較好地理解課 題任務并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準確，文字流暢，符合規(guī)定內容及字數要求。 10 設計質量 論證、分析、設計、計算、結構、建模、實驗正確合理。 35 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值。 10 撰寫質量 結構嚴謹，文字通順，用語符合技術規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī) 范，符合規(guī)定字數要求。 15 綜合能力 能綜合運用所學知識和技能發(fā)現與解決實際問題。 20 總評分 評閱教師 評閱意見 評閱成績 總評分ⅹ 20% 評閱教師簽名 日期 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計（論文）答辯資格審查表 題 目 軸頭鍛壓模設計 學生姓名 學 號 專 業(yè) 指導教師 內容綜述 ： 本次畢業(yè)設計是畢業(yè)前的一次綜合性設計，是對大學四年所學知識運用的一次檢驗。設計以發(fā)夾注塑模設計為主線，整合了塑件造型，成型工藝分析，模具機構設計，最后到模具零件的加工方法，模具總裝配，虛擬加工等一系列模具生產的所有過程。在設計該模具的同時總結了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公 式、數據、模具結構及零部件 的加工工藝 。把以前學過的基礎課程融匯到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。 通過本次畢業(yè)設計，對我在大學階段所學習的模具設計方面的知識做了一個很好的總結和鞏固，在這一次畢業(yè)設計中，我設計的發(fā)夾塑料注射模，雖然結構相對于比較簡單，但在整個設計過程中還是遇到了各種各樣的的難題， 讓我更深刻了解到注射模在生產中的重要性，以及模具設計需要具備嚴謹與細心的作風。目前我們對塑料模具的認識還很膚淺 ,但通過這次的設計有了一定的提高 逐步掌握了一些塑料模具設計的步驟和方法，同時也認識 到自身的缺點與不足。 在 設計中用到了大量專業(yè)知識，例如機械設計、工程制圖、聚合物材料、塑料成型機械、塑料成型模具、材料力學、公差與配合等學科。 本設計首先說明了塑料工業(yè)的重要地位和當今注塑模具的現狀，隨著經濟的發(fā)展，塑料工業(yè)將繼續(xù)呈現蓬勃發(fā)展之勢。其次介紹了注塑件的一般設計原則，對塑件 尺寸精度、脫模斜度 等做了說明，從實際來看，幾乎所有的注塑件都遵循這些原則。在做好注塑成型的準備工作之后，接著介紹了模具設計的內容， 單分型面注射模 在設計的過程中 主要包括了注射機的選擇、澆注系統(tǒng)的設計、成型零件的設計、模架的選擇、抽 芯機構的設計、合模導向機構設計、脫模機構的設計、最后是溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計。在這些過程中，主要抓住各個步驟的設計要點來進行設計，設計中用到了大量的 經驗公式， 以及參照了別人的一些設計經驗。 除使用傳統(tǒng) 設計 方法外， 還 引用了 以及 現代 軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的 。其中，在整個設計過程中的難點是澆注系統(tǒng)的設計和側抽芯機構的設計，因為澆注系統(tǒng)決定了塑件注塑的質量，所以該系統(tǒng)的參數要盡可能合理化，必要是可以通過軟件來進行模擬。而對于側抽芯機構的設計主要是缺乏實際的應用經驗，從 而只能通過理論知識來設計。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 總之， 通過畢業(yè)設計的又一次鍛煉 ，讓我再一次認識 充分利用 技術進行設計 的優(yōu)勢。 在設計完該模具后， 從 中 可以知道，注塑件的設計與模具設計關系密切，好的塑件結構可以簡化模具結構，降低生產成本。 同時，模具機構的好和壞又決定了注塑后的塑件質量。在設計中要抓好二者的關系，掌握塑件材料的工藝，熟悉模具零件的加工制造，這樣模具的設計才能更合理的、更經濟的被使用。 現申請答辯，請批準。 申請人簽名： 日期： 購買設計文檔后加 費領取圖紙 資 格 審 查 項 目 是 否 01 工作量是否達到所規(guī)定要求 02 文檔資料是否齊全（任務書、開題報告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關附件資料等） 03 是否完成任務書規(guī)定的任務 04 完成的成果是否達到驗收要求 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設計（論文） 指導教師簽名： 畢業(yè)設計（論文）答辯資格審查小組意見： 符合答辯資格， 同意答辯 □ 不符合答辯資格，不同意答辯□ 審查小組成員簽名： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評定表 系： 專業(yè)： 說明：最終評定成績＝ a+b+c，三個成績的百分比由各系自己確定，但應控制在給定標準的 10％左右。 學生姓名 學號 班級 答辯 日期 課題名稱 軸頭鍛壓模設計 指導 教師 成 績 評 定 分值 評 定 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結論嚴謹 ，設計（論文）有應用價值。 30 答辯 表現 思維敏捷 ,回答問題有理論根據，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入 , 知 識 面寬。 必 答 題 40 自 由 提 問 30 合 計 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績 a： × 40％＝ 指導教師評分 分值： 指導教師評定成績 b： × 40％＝ 評閱教師評分 分值： 評閱教師評定成績 c： × 20％＝ 最終評定成績： 分數： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 I 摘 要 鍛壓是一種既古老而又正處在蓬勃發(fā)展之中的一種金屬加工技術。目前，人類生產的金屬材料的大部分，最終都是經過鍛壓方法加工成成品零件的。鍛造是塑性加工的重要分支，它是利用材料的可塑性，借助外力的作用產生塑性 變形，獲得所需形狀、尺寸和一定組織性能的鍛件。任何一個鍛造過程的根本目的都是為了獲得符合圖紙要求的外形、尺寸及內部組織性能合格的鍛件。 一個完善的鍛模設計過程，首先要根據零件的形狀和尺寸設計出鍛件。選擇鍛件工步是關鍵。確定工步后，再根據熱鍛件來設計模膛、鍛模和切邊模。在設計過程中，需要通過計算來確定錘的噸位以及原料的量（既為下料）。 關鍵詞： 鍛模；模膛；切邊 an is in of of a At of is an is of of of of a is to be of of of A to of of is in of In to to of 目 錄 摘要 論 述 ………………………………………………………………………… 1 壓的發(fā)展歷史及國內現狀………………………………………… 1 壓的分類……………………………………………………………… 2 用鍛模及其特點……………………………………………………… 2 鍛工藝和模具設計的特點…………………………………………… 2 上模鍛的缺點………………………………………………………… 3 造溫度范圍…………………………………………………………… 3 坯加熱……………………………… ………………………………… 3 2 鍛件圖的制定 ……………………………………………………………… 7 料特性………………………………………………………………… 7 件圖的制定 …………………………………………………………… 8 析成品的形狀 …………………………………………………… 8 模面的確定：…………………………………………………… 9 械加工余量的確定……………………………………………… 9 鍛件公差………………………………………………………… 9 模斜度 ………………………………………………………… 11 周半徑…………………………………………………………… 12 件的熱處理和清理……………………………………………… 13 3 熱鍛件圖的制定和繪制…………………………………………………… 14 定和繪制熱鍛件圖應該注意………………………………………… 14 4 鍛錘噸位的確定和機械工作壓力機的工作原理………………………… 16 錘噸位的確定………………………………………………………… 16 形鍛件……… …………………………………………………… 16 圓形鍛件………………………………………………………… 16 械工作壓力機的工作原理 ………………………………………… 17 件工步的選擇………………………………………………………… 19 5 模膛的設計………………………………………………………………… 20 長模膛的設計……………………………………………………… 20 鍛模膛的設計……………………………………………………… 20 邊槽的作用………………………… ………………………… 20 坯下料方法…………………………………………………… 21 料……………………………………………………………… 22 6 鍛模結構設計……………………………………………………………… 23 膛中心與鍛模中心位置關系……………………………………… 23 口設計……………………………………………………………… 24 膛壁厚的確定……………………………………………………… 25 7 切邊模設計………………………………………………… ……………… 26 邊模設計 ……… …………………………………………………… 26 邊力的計算 ……… ……………………………………………… 26 ……… ………………………………………… 26 8 軸頭生產過程（示意圖） …… ……………………………………………… 28 致謝……… …………………………………………… ……… ………………… 32 參考文獻……… ……………………………………… ……… ………………… 33 1 1 論述 鍛壓的發(fā)展歷史及國內現狀 “鍛壓 ”是人類發(fā)明的最古老的生產技術之一。人類發(fā)現和使用金屬幾千年的歷史，都伴隨鍛壓技術的發(fā)展。從最初鍛造農具和制造盔甲，到現在生活中隨處可見的千千萬萬的鍛壓產品，都證明了這一技術對人類的寶貴價值。目前，人類生產的金屬材料的大部分，最終都是經過鍛壓方法加工成成品零件的。 鍛壓是一種既古老而又正處在蓬勃發(fā)展之中的一種金屬加工技術。從規(guī)模上看，它從昔日的紅爐手工鍛造已發(fā)展到在萬噸級的液壓機上鍛造幾百噸的鋼錠；從工藝上看，它沖破了舊有單一的概念，又開發(fā)出了冷鍛、溫鍛、近熔點鍛、 等溫度和超塑性鍛造等；從設備上看，它已由單方向的直線動作擴展到了多向、回轉或其它更復雜的動作；從鍛件原材料看，它由一般鋼擴展到了許多特種用途鋼、難變形鋼和高溫有色合金等，也由錠料和棒料擴展到了液料和粉料。 越來越多的生產實踐表明，鍛壓法已遍及國民經濟的各個生產領域。這不僅因為它能合理地利用金屬的塑性，省時節(jié)能地獲得產品的形狀，而且還能改變金屬的性能，通過改善金屬的內部組織，提高原始金屬本身的承載能力，進而收到節(jié)材的效果。近些年來的發(fā)展也表明，鍛壓已不再只是一種加工零件毛坯的手段，用它直接成形零件的生產實例已 越來越多。這一切證明鍛壓是一種充滿活力和前途寬廣的加工技術，它的水平正不斷提高，它的作用也不斷延伸。所以，現在的飛機、汽車、船舶、大型發(fā)電設備和化工容器以及軍工領域的許多大型的重要零件和儀器，鐘表中的一些小零件，都幾乎是用這種方法制造出來的。 過去在我國工業(yè)中，模具長期未受到重視。改革開放以來，塑料成型、家用電器、儀表、摩托車、汽車等行業(yè)進入大批量生產，模具工業(yè)有一定的發(fā)展，但仍然落后于需要，每年進口模具數量很大。除模具本身外，使用模具的設備如高效多工位模壓設備，現代化的鍛壓設備，大型塑料成型設備以及供應高 效沖壓用的卷料設備等仍落后于需要。由于歷史原因遺留下來的工廠大而全，專業(yè)化程度落后，對這類企業(yè)內部結構不合理的現象仍需要作很大調整。 建國以來，我國的鍛壓技術有了飛躍的發(fā)展。從教學、科研和生產方面基本形成了一個完整的專業(yè)體系。特別是專業(yè)人材培養(yǎng)和鍛壓技術科研方面，與先進國家并沒有太大的差距。但是就全行業(yè)普通的生產水平而言，不僅與世界先進國家的差距很大，就是與國內外其它機械制造工藝相比，也是最落后的行業(yè)之一。 2 隨著我國四化建設，特別是汽車工業(yè)的發(fā)展，客觀上對鍛壓技術也提出了更新更高的要求。作為鍛壓技術工作者應 當共同攜手，為充分發(fā)揮成形技術的潛力，盡快掌握更多的先進技術，及時總結技術經驗，豐富專業(yè)基礎文件，大面積提高專業(yè)技術水平而努力。 鍛壓工藝在機械、機器制造、交通運輸、冶金、航空、航天、兵器等工業(yè)部門得到廣泛的應用，在鍛壓件的生產中，鍛模設計是整個鍛壓工藝中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。我國鍛壓行業(yè)的廣大科技人員和工人，在長期的生產和科研實踐中，在鍛模設計方面積累了豐富的經驗 . 壓的分類 鍛壓的分類：根據不同的情況，鍛模的分類目前有多種方法。 按鍛模設備不同，鍛?？煞譃殄N用鍛模、螺旋壓力機用鍛模、熱模鍛壓力機用鍛模、平鍛機用鍛模、水壓機用鍛模、高速錘用鍛模等。 按工藝用途不同，鍛?？煞譃殄懺炷＞?、擠壓模具，冷鐓模具、校正模具、壓印模具、精整模具、精鍛模具、切邊、沖孔模具等。 其它分類方法還有，如按鍛模的結構不同可分為整體鍛模和組合鑲塊鍛模；按終鍛模膛結構不同可分為開式鍛模和閉式鍛模；按分模面的數量不同可分為單個分模面鍛模和多向模鍛鍛模等。 用鍛模及其特點 本設計采用錘用鍛模 錘上模鍛主要用于鍛件的大批量生產，是鍛造生產中最基本的鍛造方法。由于模鍛錘具有通用性較強，生產效率高等優(yōu)點，因此錘上模鍛也是鍛造 生產中應用最廣的鍛造方法之一。 錘上模鍛的特點： 模鍛錘與鍛壓機等相比主要有下列工作特點： （ 1） 靠沖擊力使金屬變形，錘頭在行程的最后速度約為 7～ 9m/s; （ 2） 受力系統(tǒng)不是封閉的，沖擊力通過下砧傳給基礎； （ 3） 單位時間內的打擊次數多（ 1～ 10t 模鍛錘為 100～ 40 次 /; （ 4） 錘頭的行程不固定； （ 5） 承受偏載的能力和導向精度均較差； （ 6） 無頂出裝置。 鍛工藝和模具設計的特點 根據鍛錘的工作特點，其模鍛工藝和模具設計具有下列特點； （ 1）金屬在各模膛中的變形是在錘頭的多次打擊下逐步完成的，錘頭的打 3 擊速度雖然較快，但在 打擊中每一次的變形量較小； （ 2）由于靠沖擊力使金屬變形，可以利用金屬的流動慣性，有利于金屬填充模膛。鍛件上難充滿的部分應盡量放在上模； （ 3）在錘上可實現多種模鍛工步，特別是對長軸類鍛件進行滾壓，拔長等制坯工步非常方便； （ 4）由于模鍛錘的導向精度不太高，工作時的沖擊性質和錘頭行程不固定等，因此，模鍛件的尺寸精度不太高； （ 5）由于靠沖擊力使金屬變形，模具一般采用整體結構； （ 6）由于靠沖擊力使金屬變形和錘頭行程速度快，通常采用鎖扣裝置導向，較小采用導柱導套。 上模鍛的缺點 模鍛錘工作時震動、噪 聲大，勞動條件差，對車間設備和廠房帶來有害的影響；另外，模鍛錘需要較重的下座，（一般為落下部分重量的 25 倍），尤其對大噸位的模鍛錘，制造，運輸和安裝都很困難。因此，進幾十年來， 16T 以上的模鍛錘逐漸地被其他鍛壓設備所取代。 造溫度范圍 金屬的鍛造溫度范圍是指其始鍛溫度和終鍛溫度間的一段溫度區(qū)間。在鍛造溫度范圍內，金屬應具有良好的可鍛性（足夠的塑性、低的變形抗力等）和合適的金相組織，鍛造溫度范圍是通過各種實驗和分析金相狀態(tài)圖確定的。 鍛模設計時，根據材料的鍛造溫度范圍可確定變形抗力和計算設備噸位。 由資料查得，材料 20鍛造溫度范圍為： 1200 始鍛）～ 800 終鍛） 坯加熱 金屬加熱到一定溫度后塑性提高，變性抗力減小。根據曲線可知，金屬隨著溫度提高而強度降低。 加熱溫度 鍛坯一般加熱到金屬的允許始鍛溫度。為保證里外溫度均勻，鍛坯表面加熱到所需溫度后還應保溫一定時間。 4 圖 1 鋼的高溫強度變化 熱態(tài)鍛造前的重要工序。金屬加熱到一定溫度后塑性提高，變性抗力減小為含碳 碳素鋼和含鎳﹑ 鉻﹑鎢的合金鋼的高溫強度變化曲線。根據圖 1曲線可知，金屬隨著溫度提高而強度降低。 加熱溫度 鍛坯一般加熱到金屬的允許始鍛溫度。為保證里外溫度均勻，鍛坯表面加熱到所需溫度后還應保溫一定時間。保溫時間與金屬的導熱系數﹑鍛坯的截面尺寸和在爐內的放置狀態(tài)有關。冷坯料加熱的升溫速度不宜太高，以防止表層與心部之間出現過大的溫差和在心部出現大的熱應力。心部熱應力容易引起裂紋。常用的測溫儀表有測爐溫的熱電偶﹐測金屬表面溫度的光學高溫計。 加熱方法 古代鍛造用明火直接加熱鍛坯?，F代鍛坯加熱使用各種燃煤﹑燃油﹑燃氣 和電熱式的工業(yè)爐，包括間歇式的室式爐﹑臺車式爐﹑電阻爐﹑感應爐和連續(xù)式爐。感應爐具有加熱速度快﹑溫度均勻﹑占地小﹑便于自動控制等優(yōu)點，已廣泛應用于中﹑小模鍛件生產線中。鍛坯加熱消耗大量能源﹐因此必須提高工業(yè)爐的熱效率，改進加熱的管理和操作。 在高溫下，鋼中的鐵與爐氣中的氧化合，形成 氧化物，稱為氧化皮。氧化皮的產生會增加金屬的耗損。一般間歇式火焰加熱爐的氧化燒損率為 2～ 3％，感應加熱小于 此外，氧化皮還會加劇模具的磨損，降低鍛件精度和導致表面粗糙，從而加大 機械加工的加工余量，增加了材料消耗。氧化皮還阻礙熱的傳導，延 加熱時間，影響爐底壽命和工業(yè)爐的機械化作業(yè)。 5 氧化除產生氧化皮外，還會減少鋼的 表層碳含量，形成脫碳層，降低鍛件表層的硬度和強度。氧化皮的產生更不利于精密鍛造。為避免或減少氧化引起的各種問題和損失， 20 世紀以來 們對鍛坯少無氧化加熱作了許多研究，研究成果已用于工業(yè)生產。 使鍛坯表層沒有或只有少量氧化皮的鍛坯加熱工藝。這種加熱法特別 適宜于同少無切削加工和精密鍛造配套使用。影響氧化的主要因素是爐氣成分﹑加熱溫度和加熱時間。爐氣成分：爐氣中的 屬于氧化氣氛，易使金屬氧化； m﹑ 分別是還原氣氛和惰性氣體，可防止氧化。 使鍛坯表層沒有或只有少量氧化皮的鍛坯加熱工藝。這種加熱法特別適宜于同少無切削加工和精密鍛造配套使用。影響氧化的主要因素是爐氣成分﹑加熱溫度和加熱時間。爐氣成分：爐氣中的 屬于氧化氣氛，易使金屬氧化； m﹑ 分別是還原氣氛和惰性氣體，可 防止氧化。加熱溫度：溫度越高，氧化也越激烈。鋼在 500℃ 下氧化甚緩， 600～ 700℃氧化加快， 900℃ 以上急劇氧化。以 900℃ 的氧化指數為 1，則 1000℃ 時增加為 2，1100℃ 時為 1300℃ 時為 7。加熱時間：在同樣溫度和氣氛條件下，氧化隨時間成正比增加。在合理的加熱溫度條件下，減少氧化的途徑是：縮短坯料在爐內停留時間，勤裝料﹑勤出料；盡量減少多余的空氣，嚴格控制通風量，減少漏風，保持爐內還原性氣氛。 少氧化和無氧化加熱有多種方法。 保護氣氛下電阻爐加熱 這是最方便的無氧化加熱方法，但需要 大的電源，熱效率低，加熱緩慢。 保護氣氛下馬弗爐加熱 在馬弗式電阻爐中通入保護氣氛加熱。在沒有充分的電源時，仍用火焰爐加熱，但需將鍛坯放在馬弗罩中使之與氧化性的爐氣隔離。爐氣將馬弗罩加熱至高溫，再由馬弗輻射加熱鍛坯。馬弗罩用碳化硅﹑剛玉等耐高溫材料製成，壽命較短，限制了這個方法的應用。 鹽浴加熱和玻璃浴加熱 用熔融的金屬鹽 (一般用氯化鋇和氯化鈉混合物 )或玻璃將鍛坯與空氣隔離，用電阻加熱鹽浴。鍛坯上的鹽膜或玻璃還能保護金屬出爐后不受二次氧化，但鹽或玻璃可能留存在模膛內造成鍛件缺陷和損壞模具。另外 ，這種方法的熱效率也較低。鹽浴需要好的通風裝置以排除有害健康的鹽蒸氣 (見鹽浴爐 )。 浮動粒子爐加熱 用石墨﹑石英砂﹑剛玉粒代替熔鹽作加熱介質。工作時粒子形成懸浮狀態(tài)的流床，鍛坯在其中加熱。采用這種方法可避免鹽浴加熱的缺點，但需要有鼓風裝置和保護氣體。 涂保護覆蓋層后加熱 在鍛坯加熱前用水玻璃﹑鋁粉﹑鎂砂﹑硼酸鹽等涂料 6 浸漬或涂刷，形成保護性覆蓋層，然后在火焰爐加熱。這種方法簡單，但保護不完全可靠。 快速電感應加熱和電接觸加熱 這類高速加熱設備主要用在鍛造生產線中，從坯料開始加熱到鍛成成品僅需 幾分鐘；雖不用保護氣體，氧化也較輕微。對于大批量生產的中﹑小型精密鍛件，這是有更大發(fā)展前途的加熱方法。它的主要缺點是不適用于多品種﹑小批量生產。 7 2 鍛件圖的制定 料特性 鍛件材料為 20具材料為 350典型低淬透性合金滲碳鋼，這類鋼的淬透性低，心部強度較低，只適用于制造沖擊載荷較小的耐磨件，如小軸，活塞銷，小齒輪等。 20主要化學成分 (w/%): 含 c 量： ： ： 037 熱處理（ / ： 滲碳： 930 預備處理： 850～ 870 淬火： 880（介質：油） 回火： 220 機械性能（不小于）： 抗拉強度 b? /85 屈服點 s? /90 伸長率 ? /%： 10 斷面收縮率 ? /%： 40 沖擊吸收力 :54 35一種典型的中淬透性合金調質鋼，這類鋼的油淬臨界直徑為4060有較多的合金元素，用于制造截面較大的零件，例如曲軸、連桿等。加入 35僅可提高淬透性，而且可防止第二類回火脆性。 35主要化學成分 (w/%): 含 c 量： ： ： ： ： 處理（ / ： 淬火： 850（介質：油） 8 回火： 550（介質：油） 機械性能（不小于）： 抗拉強度 b? /80 屈服點 s? /30 伸長率 ? /%： 12 斷面收縮率 ? /%： 45 沖擊吸收力 :63 退火狀態(tài) /229 件圖的制定 鍛件圖是根據產品圖 制定的，它全面地反映鍛件的情況。在鍛件圖中要規(guī)定：鍛件的幾何形狀、尺寸；鍛件公差和機械加工余量；鍛件的材質及熱處理要求；鍛件的清理方式以及其它技術條件等內容。 鍛件圖是編制鍛造工藝卡片，設計模具和量具以及最后檢驗鍛件的根據，也是機械加工部門驗收鍛件，制定加工工藝、設計加工夾具（用毛坯面定位時）的依據，所以鍛件圖是最重要的基本工藝文件之一。 制定鍛件圖時必須綜合考慮鍛件的生產批量，設備工藝條件等各種因素。鍛件圖的制定還必須與機械加工工藝人員協(xié)商并由他們會簽認可。 析成品的形狀 成品圖 2 所示：根據成品圖，確定分模面、加工余量、模鍛件的公差、鍛模斜度以及圓角半徑等。零件一頭處內凹部分制造精度為 因為零件圖一頭處有一內陷，不易采用機加工的方法加工此內陷，可以直接通過鍛造得到此內陷，因此鍛造此處的模膛其精度一定得與零件相一致，為 112111(737161+1 0 . 5- 1 . 5A - A　7) 鍛件圖 9 模面的確定 選擇分模面的基本要求是保證鍛件能從模膛中取得出來，因此鍛件的側表面上不得有內凹的形狀 由鍛 件圖 2 可知： 因為軸頭處有一內腔，如果把分模面設計為通過軸線，那么鍛件一頭處有內凹形狀，鍛件不能從模膛中取出。所以分模面不能通過軸線，只能把它設計為垂直于軸線。此鍛件的分模面在鍛件圖中標出。 械加工余量的確定 加工余量的確定與鍛件形狀的復雜程度，成品零件的精度要求，鍛件的材質。模鍛設備，工藝條件，熱處理的變形量，校正的難易程度，機械加工的工序設計等許多因素有關，不能籠統(tǒng)地說多大的余量最合適。機械加工余量也不是越小越好，為了將鍛件的脫碳層（約 表面的細小裂紋去掉，留有一定的加工余量 是必要的。 85 規(guī)定的機械加工余量，根據估算鍛件重量、加工精度、鍛件復雜系數可由表查出機械加工余量。 初步估算出零件的重量在 2050，復雜系數為 工精度為一般加工精度。 根據此數據在《鍛模設計手冊 ——— 模具手冊之五》（《鍛模設計手冊》編寫組編著），第 79 頁表 4得：鍛件的單邊余量在厚度（直徑）方向為 件的單邊余量在水平方向 鍛件公差 模鍛件公差代表模鍛件要 求達到的精度。就尺寸公差而言，是鍛件公稱尺寸允許的偏差值。對公稱尺寸所允許的增大值叫做正公差；對公稱尺寸所允許的減小值叫做負公差。 公差分為兩級，普通級和精密級。一般均采用普通級。 在查公差表之前，先要確定以下幾個因素： （ 1）鍛件重量 鍛件重量按鍛件圖的公稱尺寸計算得出。 鍛件的公稱尺寸 =零件尺寸 +機械加工余量 將鍛件分成若干段，各段體積為： 3/8333833( 22 ?????? ? =? ? 3/2 ?????? ? 10=? ? 3/2 ?????? ? =? ? 3/2 ?????? ? =3/22 ?????? ? =( 22 ????? ?? =3/140)22 ?????? ? =3/22 ?????? ? =2+4+6+查表得 20密度為 g/ 3 2 0 ???? ?鍛鍛 (2) 鍛件復雜系數 S S= 外廓包容鍛件外廓包容鍛件 V （參考文獻 2，第 80 頁） ?外V ??? 3717.3 S= 外廓包容鍛件 所以查表得復雜系數為 。 （ 3）分模線形狀 分模線形狀分為兩類 這里應采用第一種平直及對稱分模線 （ 4）材質系數 M 材質系數分為兩類： ：最高含碳量小于 合金鋼。 ：最高含碳量大于或等于 碳鋼或合金元素最高總含量大于或等于 合金鋼。 有表查得 20含碳量為 以該鋼材材質系數為 。 11A、長度、寬度和高度尺寸的公差 ,長度、寬度和高度尺寸是指在分模線一側同一塊模具上的尺寸。 當鍛件的復雜系數為 ，且長寬比值小于 ，其公差均可按鍛件最大外形尺寸表確定。 由鍛件的公稱尺寸可知：長寬比值 =以，其公差均可按鍛件最大外形尺寸表確定。 查《鍛模設計手冊 ——— 模具手冊之五》（《鍛模設計手冊》編寫組編著），第 82 頁表 4得鍛件輪廓尺寸（ 、寬、高尺寸公差為： 長： 寬： 高： B、殘留飛邊公差 對于中小型鍛件大體允許 應用與其它公差無關。 C、表面缺陷 表面缺陷是指鍛件表面的氧化、皮坑、磕碰、凹坑或輕度折疊等 其深度一般允許不超過加工余量的 1/2;對于非加工表面 ,其最大深度一般為厚度公差的 1/3. 模斜度 為了使鍛件容易從模膛中取出 ,一般鍛件均有模鍛斜度 ,它包括外斜度和內斜度 , 外斜度用 ? 表示 ,一 般為 50 ,70 ,100 等；常取 70 。 內斜度用 ? 表示，一般為 ,12,10,7 000 等；常取 100 。 對于深而窄的鍛模型腔 ,為了便于起模 ,而且不至于過多的增加余塊 ,可采用圖 3 所示的雙級斜度 圖 3 鍛模雙級斜度 一個鍛件上應盡量減少不同的斜度，使模具制造方便。為了使制造模具的刀 12具標準化，模鍛斜度優(yōu)先選用 30' ， 10 30， 30 ， 50 ， 70 ， 100 ， 120 ， 150 等數值。 因為軸頭屬于長軸類鍛件，而且它的分模面設計在垂直于軸線，這樣就造成了鍛模型腔深而窄，因此，為了便于起模根據鍛件的形狀特點，鍛模要采用多級斜度。軸頭零件本身就有斜度，只需在分模面處設計其脫模斜度，在這里可以取它的斜度為 30 ，其余各處斜度與零件一致。 周半徑 鍛件上的圓角可以使金屬容易充滿模膛 ,起模方便和延長模具使用壽命 ,圓角半徑太小會使鍛模在熱處理或使用中產生裂紋 壓塌變形 ,在鍛件上也容易產生折紋 . 外圓角半徑用 r 表示，內圓角半徑用 R 表示。 外圓角半徑 r=單面余量 +零件圓角半徑或倒角。 內圓角半徑 R=（ 2～ 3） r 圓角半徑優(yōu)先選用 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30數值 . 由軸頭的零件圖可知道零件外圓角半徑用 r 有： 所以鍛件的外圓角半徑為： .5= .5=于模鍛非加工部分的圓角半徑可按表 1 確定 圓周半徑 表 1 圓周半徑表 1. H/B 2. r 3. R 4. 4 11. 2. ?r=5 取 R=15 件的熱處理和清理 產品圖要求調質且硬度為 以鍛件按產品圖規(guī)定的硬度調質 . 清理的目的是除去鍛件表面的氧化皮 ,常用的清理方法有 :拋丸、噴砂 ,酸洗、滾筒清理等 . 由以 上各步的計算和查表和得到鍛件 處理后的 鍛件鍛件圖如圖 5： A ? 0?5 3 . 15 . 3 1 5 8 . 2 2 1 0 5 . 8 1 6 4 . 2 9 5 4 . 4 7 4 7 . 2 8 ( 4 0 . 5 )2 . 4- 1 . 21 1 6 . 4 - A 　旋轉(5 處理后的 鍛件 143 熱鍛件圖的制定和繪制 定和繪制熱鍛件圖該注意事項 應考慮鍛件的熱脹冷縮，鋼鍛件冷卻時的收縮率一般為 但細長件或停鍛溫度較低的鍛件可取到 圖如圖 6： 所以，在這里可以取軸頭鍛件的收縮率為 冷鍛件各尺寸乘以 66? 76? 77 (78? 79 (116? 117? 69? 106? 76? 77 (105.8