热加工工艺设计

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1、绍兴文理学院元培学院热加工工艺设计轴套自由锻工艺设计设计者指导老师完成日期目录1.简化锻造形状2.确定加工余量3.绘制锻件图4.确定锻造工序5.确定坯料的质量6.计算坯料的尺寸7.选择锻造设备8.确定加热和冷却规范9.编写锻造工艺卡轴套零件自由锻工艺设计编制如图所示轴套的锻造工艺规程。轴套材料为45钢，10件生产。1.简化锻件形状根据零件图为简化锻件与锻造工序，，4个c2的倒角均无法锻出，应加余块简化；中间的轴孔达46，必须锻出。简化后零件成为带凸肩的有空锻件。2.确定加工余量此锻件可以根据原零件法兰部分的外径D（132）、孔径d（46）和高度H（1

2、00）的尺寸比例，采用圆环类自由锻件的加工余量和公差（查表2-7）查表2-7得：锻件水平方向的双边余量和公差为a=（83）mm，锻件高度方向双边余量和公差b=（72）mm，内孔双边余量和公差为c=（114）mm。3.绘制锻件图根据以上数据，即可绘出此传动轴的自由锻造件图为了以下说明和计算方便，设锻件上：D1=142mm=1.42dm；D2=100mm=1dm；H=114mm=1.14dm；H1=50mm=0.5dm；H2=H-H1=64mm=0.64dm；d=37mm=0.37dm4.确定锻造工序根据锻件尺寸、形状，参照表2-12自由锻件分类及工步选

3、用，齿轮锻件属饼块-空心类锻件，可选镦粗-冲孔的变形工步（见图2-10）。各工步坯料尺寸确定如下。（1）镦粗由于锻件带有单面凸肩，因而采取垫环局部镦粗。1）垫环尺寸确定1垫环的高度H垫考虑到冲孔是会产生拉缩，冲孔前坯料凸肩的高度（即垫环的高度）H垫应比锻件凸肩高度H2大（1.1~1.3）倍（厚壁取小值，薄壁取大值），本例取1.2，则H垫=1.2H2=1.2*64=76.8mm，取77mm。2垫环内径d垫根据体积不变定律求的，即垫环空腔体积等于锻件凸肩的体积V垫=V凸（注：实际考虑到冲孔时会产生拉缩，V垫应比V凸略大，在此忽略）。V垫=（d热）2H垫，

4、V凸=（D22-d2）H2其中H垫=77mm；H2=64mm；D2=100mm；d=37mm代入V垫=V凸得d垫85mm2）垫环镦粗时上端尺寸的确定，同样考虑到拉缩现象，冲孔前坯料的高度H垫应比锻件高度H1大1.2倍，则H=1.2H1=1.2*50=60mm（2）冲孔冲孔时应满足：D/d>=2.5~3此时，D=d，则冲孔直径d85/(2.5~3)=34~28mm,取30mm（3）扩孔总扩孔量为锻件孔径减去冲孔直径，即37-30=7mm。查表2-11,每次扩孔量为，扩孔分一次进行，各次扩孔量为7mm（4）修整按锻件图要求最后修整。5确定坯料的质量刚的密

5、度为根据公式：m坯=m锻+m烧+m切+m芯，此时m=0，求出坯料质量。设锻件上：D1=1.42dm，D2=1dm，H=1.14dm，H1=0.5dm，H2=0.64dm，d=0.37dm（1）m锻=V锻=（D12*H1+D22*H2-d2*H）=7.85kg/dm3将各数值带入得m=1.17kg（2）m烧此锻件初步分析，需要经过镦粗、冲孔、扩孔等工序，需要用加热两次煅成。其中耗火损失取3.5%m烧=3.5%*1.17=0.04kg（3）m芯由m芯=（1.18~1.57）d2H，取系数=1.3，d=0.3dm，H=0.6dm则m芯=1.3*0.32*0

6、.6=0.07kg（4）m坯=m锻+m烧+m芯=1.17=0.04+0.07=1.28kg6．计算坯料尺寸（1）确定坯料直径根据D坯（0.8~1），=m坯/得：D坯=40~54，查表2-10.取D坯=50mm（2）确定坯料高度H因为H坯=，而=，A坯=D坯2所以H坯===0.14dm，取H坯=14mm7.选择锻造设备根据锻件尺寸及质量，查表2-13可选定400的空气锤C41-100，该锻锤最大行程H=14mm，满足H坯〈0.75H行程8.确定锻造温度范围和冷却规范因45钢，由表2-14,2-15可知，45钢始锻温度为1200.，终锻温度80.锻后空冷

7、。9填写工艺卡片零件名称轴套材料牌号45钢锻件质量1.17kg坯料质量1.28kg锻件占总量%91%材料规格冷却方式空冷顺序温度操作说明变形过程图设备1始锻1200终锻800下料C41-400空气锤2镦粗3垫环局部镦粗4冲孔5始锻1200终锻800三次扩孔6修整