万向节滑动叉工艺设计说明书

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1、工艺设计说明书一、分析零件图(如图)1、零件名称:万向节滑动叉;2、材料:45钢;3、质量:3.096125kg;4、产量:100件/年(单件小批量);5、技术要求:1)锻造拔模斜度不大于7°;2)硬度为207~241HBS;3)未注圆角半径为R3;4)表面喷沙处理。二、锻造工艺性分析1、加工目的、环境及锻后现象分析:万向节滑动叉主要作用一是传递扭矩;二是可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个Φ39mm的孔,用以安装该针轴承并与十字轴相连,起万向联轴节的作用。零件Φ65mm外圆内为Φ50mm花键孔与传动轴端部的花键轴相配合,用于传递动力之用。考虑到该

2、零件经常承受交变载荷及冲击性载荷,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。由于零件年产量为100件,零件的轮廓尺寸不大,故可采用自由锻成型。2、零件结构形状对锻造适应性的分析:该零件可通过手工自由锻造来完成初步成型。因锻造而产生的缺陷可以通过锻造后的热处理和切削加工来改善。三、绘制锻件图锻件图是根据零件图绘制的。自由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。根据以下步骤绘制锻件图(如下页图):1、确定锻件形状。2、用红线绘出锻件图。3、计算尺寸,查公差并注于图上。一、参数选择1、工艺参数:首先选择工艺余块以简化

3、锻件外形,然后确定加工余量和公差。2、选择依据:选择参数应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素。3、确定方法:查有关标准进行分析,并与同类件比较,选择的公差余量可依下列条件确定:1)锻件数量。数量多,其值取小些,否则取大些。2)锻件材料。一般材料其值取小些,特殊钢取大些。3)表面质量。原材料的表面质量好,其值取小些,否则取大些。4)锻件形状尺寸。锻件形状简单,长度短,其值取小些,否则取大些。5)锻工技术水平。锻工技术水平高,其值取小些,否则取大些。6)工具和设备情况、企业工艺习惯等其它因素。4、数据处理:对于大型锻件尾数圆整为5或0;中小型锻件按四舍五入

4、原则处理成整数。最后确定的工艺参数如锻件图所示。二、确定坯料质量和坯料的锻件尺寸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式中m锻-锻件质量;p-锻件材料的密度(kg/dm3)取7.85kg/dm3;V-锻件的体积(dm3);由此计算得:m锻=pV=7.85kg/dm3×1.8188679dm3=14.27811304kg。2)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。其计算公式为:m坯=m锻

5、+m烧+m切+m芯式中m坯-坯料质量(kg);m锻-锻件质量(kg);m烧-氧化烧损的质量(kg),m切-表示对拔长工件的切头损失(kg);m芯-冲孔时冲掉的芯料损失(kg);m烧一般按火次进行估算,如第一火取锻件质量的2.0%~3.0%,以后各火一般取锻件质量的1.5%~2.0%;m切一般按下面经验公式估算:对于该零件圆形截面m切=1.81,其中D为切头部分直径(dm);零件没有冲孔,故,m芯=0kg。所以,m坯=m锻+m烧+m切+m芯=14.27811304×(1+2.0%)+1.81×0.833=15.5986(kg)1、确定坯料尺寸坯料尺寸的确定与所采用的第一

6、道基本工序(镦粗或拔长)有关,所采用的工序不同,确定的方法也不一样。此零件应采用拔长法锻制锻件,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锻式中Y-锻造比;A锻-锻件的最大横截面积(cm2);A坯-坯料的横截面积(cm2)。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锻所以D2坯=YD2锻查软件得Y=2.5D锻=65mmD坯=200mm根据坯料总质量,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/ρ坯所以L坯=V坯/A坯=4V坯/πD2坯=4×15.5986/7.85/π/22

7、=0.63dm=63mm(取63mm)所以,L坯=63mm。一、确定工序通常采用比较法编制工序。对锻件图与所选坯料进行比较,分析其差异,初步定出基本工序;分析其不足及是否有强化要求,比较使用性、先进性和经济性,结合工艺习惯增设工序。由此,编制工序如下图所示:二、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。对于此类中小型锻件,一般采用锻锤,经查询选用型号为C41-40的空气锤。三、加热温度

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