传动轴自由锻工艺设计

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1、传动轴自由锻工艺设计目录一、加工方法选择与分析…………………………………………31.1铸造与锻造的选择1.2具体锻造方法的选择二、锻件图的绘制…………………………………………………32.1锻件加工余量、余块、公差的含义2.2锻件加工余量、余块、公差的计算三、确定毛坯的重量和尺寸………………………………………53.1计算坯料质量3.2坯料尺寸的确定四、确定变形步骤、温度和冷却方式……………………………84.1变形工艺步骤4.2锻造温度4.3冷却方式13五、确定锻造设备………………………………………………

2、10六、确定锻造加热时间…………………………………………11七、参考文献……………………………………………………1213一．加工方法选择与分析1.1铸造与锻造的选择该传动轴零件为阶梯轴类零件，材料为45号钢，由于阶梯轴类零件在工作时，某些部位譬如与滑动轴承配合的轴颈往往要承受摩擦、磨损，严重时可能发生咬死现象，同时使轴类零件运转精度下降。为使阶梯轴承受多种载荷的作用，必须增强其强度和冲击韧度，所以毛坯选用锻件以获得纤维组织，满足使用要求。1.2具体锻造方法的选择自由锻：所用工具简单，并具有很强的通用性

3、，生产准备周期短，锻件力学性能好；但自由锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率低，适合单件、小批量生产。模锻：生产效率高，尺寸精度高，加工余量小，操作简单，劳动强度低，适合锻造形状复杂的锻件及大批量生产150kg以下的小型锻件。综合分析零件特点与自由锻和模锻的优缺点，此零件外形结构单一无复杂加工面，且为小批量生产，要求力学性能好，所以选择其加工方法采用自由锻。一、锻件图的绘制2.1锻件加工余量、余块、公差的含义：锻件图是工艺拟定的基础和工艺规程的核心内容，它是以零件图样为基础，结合自由锻工艺特点考

4、虑余块与锻件形状、锻件加工余量和锻造公差等因素绘制而成。（1）锻造余块:在零件上难以锻出的部位添加一些大于余量的金属，以简化锻件外形、便于直接锻造成形，这些多余的金属称为锻造余块。（2）锻件加工余量:为保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度，在零件13外表面需要加工部分增加供切削加工的金属，称为锻件余量。（3）锻造公差:零件基本尺寸加上加工余量为锻件基本尺寸。锻件实际尺寸与基本尺寸间所允许的偏差，上下偏差代数差的绝对值为锻件公差。2.2锻件加工余量、余块、公差的计算：零件的总长为273mm，最大直径为φ68

5、mm。根据GB/T15826.7-1995《台阶和凹档的锻出条件》规定，该轴锻出台阶的最小长度为100mm，故两侧均一层台阶锻出。又根据JB4249.2-86《台阶轴类锻件机械加工余量与锻造公差》13规定，由零件总长273mm（0-315mm），每阶台阶直径均在50-80mm范围内，故查表可得该阶梯轴的加工余量为a=8mm，极限偏差为±3mm。考虑锻件形状、尺寸、精度要求和生产批量等因素，锻件各部分尺寸及公差如下：锻件总长：L=273+8×2=289±6mm；左端台阶段的长度：L1=152±3mm；左

6、端台阶段的直径：D1=60+8=68±3mm；锻件中间段的长度：L2=13+8×2=29±6mm；锻件中间段的直径：D2=70+8=78±3mm；右端台阶段的长度：L3=108±3mm；右端台阶段的直径：D3=60+8=68±3mm；一、确定毛坯的重量和尺寸3.1坯料质量的计算坯料质量为锻件质量加上加热时的氧化损失、冲孔时冲掉的料芯以及切头损失，计算公式为：式中——坯料质量，单位为kg;——锻件质量，单位为kg;——加热时坯料表面氧化而烧损的质量，单位为kg;——锻造时从锻件端部切去的金属质量，单位为

7、kg13——冲孔时冲掉的金属质量，单位为kg;：的计算可用形体分析法:式中：ρ——材料密度（kg/dm3）V总——各部分体积总和（dm3）。查表可得45钢ρ=7.85kg/dm3,则=(0.682*1.52＋0.78²*0.29＋0.68²*1.08)*7.85=8.557kg：根据45钢的塑性、强度、导热及膨胀系数、加热变化等特点，可以采用室式煤炉三次加热。查表7-4可得室式煤炉K1=2.5%-4%，三次加热可取K1=3.5%=K1*=3.5%×8.557=0.299kg：圆形截面：=（1.5~1.

8、8）×D3其中：D为切头部分的直径可取系数为1.6=1.6×=1.6×0.68³=0.503kg因为没有冲孔，所以=0所以，=8.557+0.299+0.503=9.359㎏3.2坯料尺寸的确定坯料尺寸与所用第一个基本工序有关，对于轴杆类锻件采用拔长锻造13时，应按锻件最大截面积S锻max并考虑锻造比Y、修正量等选取坯料尺寸，即圆料直径钢型材锻造比Y=1.3-1.5，取Y=1.4，则≥×76=89.924mm查《热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量级允许偏差》