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1、锻造工艺设计说明书题目挂轮架轴自由锻工艺设计说明目录一、课程设计概述2二、零件图分析及总体方案设计2三、具体设计方法及步骤3.1确定零件余量、余块和公差33.2绘制锻件图43.3确定变形工艺、温度及冷却53.4计算坯料重量和尺寸93.5选定设备及规范12四、结论12五、参考文献13六、附录（锻造工艺卡）14设计计算与说明结果一、课程设计概述本课程设计主要对零件的加工方法进行流程设计，我们本次参与对零件的加工方法设计主耍有铸造和自由锻造两大类，我进行设计加工的零件为挂轮架轴，加工数量少，采用自由锻造的方法进行生产。自由锻造所用工具和设备简单，通用性好，成本低。同铸造毛坯相比，自由
2、锻消除了缩孔、缩松、气孔等缺陷，使毛坯具有更高的力学性能。锻件形状简单，操作灵活。因此，它在重型机器及重要零件的制造上有特别重要的意义。自由锻造的基本工序包括徹粗、拔长、冲孔、切害IJ、弯曲、扭转、错移及锻接等。确定零件余量、余块和公差我们本次设计的内容包括绘制锻件图、确定变形工艺、计算坯料重量和尺寸、选定设备及规范以及绘制工艺卡等。二、零件图分析及总体方案设计该零件名称为挂轮架轴、材料为45、产量为小批量、技术要求为3痕恥和方头处淬火HRC40〜45。由于所设计零件为轴，生产批量小，强度要求较高,故采用锻造的方法进行生产。由零件图可以看到该轴主要分为五个轴段，可以下料之后进行
3、分段拔长，在零件初加设计计算与说明结果工之后，再进行进一步的切削加工可获得最终零件。WI0.02IAI~-余0三、具体设计方法及步骤3.1确定零件余量、余块和公差(1)确定余块：在锻件某些地方添加一些大于余量的金属体积，以简化锻件外形及锻制过程,这些添加的金属体积，称为余块。为了简化锻件，将各处退刀槽进行简化，与轴段视为•体；并且将018与016轴段简化合并为018轴段进行锻造，简化阶梯轴数量；各处铳削加工面也先简化不进行加工。由此确定各处余块。(2)确定余量和公差：为保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度，在零件外表面需要加工部分，留一层作机械加工的金属，这部分称为设计计算与说明结
4、呆机械加工余量。锻件的实际尺寸，不可能正好达到锻件基本尺寸的要求，允许有一定限度的偏差，超过基本尺寸的称上偏差，小于基本尺寸的称下偏差。上、下偏差的代数差的绝对值称为锻件公差。零件图上轴段最大直径为050,零件总长为105mm,根据《工程材料及热加工工艺基础》表2・4可确定零件余量及极限偏差a为8±3呦。具体锻件共分为四段台阶轴，轴径从左至右为024±3,058±3,°33±3,026±3加加，分别为27±3,21±6,35±3mm,总长度为121±6mm。综上，锻件各部分直径=D}+a=016+(8±3)=D2=£>2+a=016+(8±3)=058±3mtn,D3=Dy+a
5、=016+(8±3)=©33士3mn%D4—D4+q=016+(8±3)=026±3mm锻件各部分长度锻件各部分直径D=024±3加m,£）2=^58±3mm,D3=Q3土3mn%D4=（/）26±3mm锻件各部分长度厶i=27±3加％L,=L2+2d=5+2*(8±3)=21土6mnt,厶3=35±3阳耳厶4=23±3m/?2)厶总=121±6mm3.2绘制锻件图根据零件图的基本图样，结合自由锻工艺特点，考虑锻造余块、余量和公差进行锻件图绘制，如下图所示：二27±3mL2=2±6min,厶=35±3mni,厶4=23±3加厶总=121±6mm设计计算与说明结呆第一次切肩位
6、置厶=5mm第二次切肩位置750n111UtnEE1
7、_・•T1—1K11一EE&处亠0s5s2衬27：?2強（27）1⑸'（35）'（23）121：6(105)3.3确定变形工艺、温度及冷却(1)变形工艺在切削加工工艺之前，要对坯料进行锻造工艺设计，由于坯料亡径较大，且加工零件为圆轴类零件，故主要选用切肩、拔长、滚圆和修整锻造工艺。3.3.1变形工艺尺寸计算①第一次切肩位置在计算切肩位置尺寸时，根据切肩前后锻件体积不变原则:-L=«5mm②第二次切肩位置为保证058+3轴段尺寸，切肩位置距离第一次切肩位置为厶2=21mm③第三次切肩位置为保证033±3轴段尺寸，切肩位置距离第
8、二次切肩位置为厶2=2mm第三次切肩位置厶=35mm设计计算与说明结果L3=35mmo④切头尺寸为保证整个锻件长度，在零件左端进行切头操作，保证厶=27土3mm在最后一步进行切头操作，保证总长为L总=12吐6mmo3.3.2变形工艺工步设计具体坯料锻造步骤主要有以下几步：①下料根据计算选用钢材坯料，具体尺寸为070x36m加。由于计算所得坯料直径大于锻件最大直径尺寸05劝"，故选用拔长工艺进行加工。切头保证总长乙总-2±6mm结果36O②整体拔长坯料至058m加，滚圆528LT ③切
