锻造毛坯工艺设计说明书.doc

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1、.......锻造毛坯工艺设计说明书课程名称：机械制造工艺设计设计题目：轴自由锻毛坯制造工艺设计设计单位：机自1103设计人学号：41140207设计人：晓虎指导教师：锁梅贾志新2014年6月S..............目录1锻件加工余量、余块、公差的确定11.1锻造方式及毛坯类型的选择11.2锻件加工余量、余块、公差的确定12毛坯质量和尺寸的计算32.1毛坯质量的计算32.2毛坯尺寸的计算43自由毛坯变形步骤、温度和冷却53.1毛坯变形步骤53.2锻造温度53.3冷却方式64设备的选择65参考文献7S.............

2、.1锻件加工余量、余块、公差的确定锻造方式及毛坯类型的选择锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定的机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。根据坯料的移动方式，锻造方式分为自由锻，模锻，闭式模锻，闭式镦锻等，本课程采用自由锻的方式。零件为阶梯轴类零件，材料选择45钢。阶梯轴零件工作时，些部位如轴颈（主要是与滑动轴承配合的轴颈）

3、往往要承受摩擦、磨损，严重时可能发生咬死（又称抱轴）现象，使轴类零件运转精度下降，有时还需要承受多种载荷的作用。为增强阶梯轴的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。1.2锻件加工余量、余块、公差的确定锻件图是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。它是在零件图的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块和操作用夹头等因素绘制而成的，如下图1。图1轴的锻件图S..............余量：为了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，这部分称为机械加工余量，如图1所示。余

4、块：有时为了简化锻件外形及锻制过程，在锻件某些地方添加一些大于余量的金属体积，这部分添加的金属体积成为余块，如图1所示。锻件公差：锻造公差锻件的实际尺寸，不可能正好达到锻件基本尺寸的要求，允许有一定的偏差，分为上偏差和下偏差，上偏差与下偏差的差值为锻件公差。零件总长275mm，最大直径为Φ82mm。根据GB/T15826.7-1995《台阶和凹档的锻出条件》技术要求规定，该轴锻出台阶和凹档的最小长度为100mm，所以左右两边均为一层台阶。根据JB4249.2-86《台阶轴类锻件机械加工余量与锻造公差》（如表1）技术要求规定，该轴的

5、加工余量为a=8mm，极限偏差为3mm。表1台阶轴类锻件机械加工余量与锻造公差余量和公差的选择应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素。如下表表2锻件各轴段尺寸及偏差尺寸轴段位置长度/mm直径/mm基本尺寸上下偏差尺寸基本尺寸上下偏差尺寸锻件总长291左端轴段154S..............中间轴段29右端轴段1081毛坯质量和尺寸的计算2.1毛坯质量的计算轴的锻造用坯料为钢材，用于中、小型锻件。坯料的重量按下式计算：——坯料的重量；——锻件的重量；——加热时坯料表面氧化而烧损的质量；——冲孔芯料的质量；——锻造时

6、从锻件端部切去的金属质量。锻件质量：＝γ*V式中—--锻件质量；γ--锻件材料的密度（kg/dm3）V--锻件的体积（dm3）；取根据45钢的塑性、强度、导热及膨胀系数、组织特点、加热变化等特点，采用室式煤炉加热三次。根据坯料在加热过程和锻造过程中损耗量的计算可以得出：室式煤炉，S..............适用于一次加热，如果需多次加热，每增加一个火次，系数增加，取，则加热三次对于圆形截面：其中：D1（dm）为切头部分的直径，取系数为1.6由于不存在冲孔，故由此可得坯料的质量为坯料体积为2.2毛坯尺寸的计算轴类零件一般采用拔长的

7、方式锻造，拔长后的最大截面部分应达到规定的锻造比要求，即式中—坯料截面积；—经过拔长后的最大截面积；y—规定的锻造比。以钢材或钢坯等轧材为坯料的锻件，锻造比即可，取锻造比。因此，采用圆截面坯料时：式中—经过拔长后的最大直径。S..............查找表3热轧圆钢直径（GB702-72），可知：坯料应选用直径为Φ105的圆钢。即毛坯实际直径应为。表3热轧圆钢直径坯料长度综上所述，坯料尺寸为。1自由毛坯变形步骤、温度和冷却3.1毛坯变形步骤毛坯采用自由锻进行锻造，主要经过拔长、压肩、修整等工序。通常采用比较法编制工序，对锻件图

8、与所选坯料进行比较，分析其差异，初步定出基本工序；分析其不足及是否进性和经济性，结合工艺习惯增设工序。参照资料轴类锻件锻造工艺确定工艺方案如下：下料—拔长—压肩—拔长（压肩、拔长至完成），具体步骤如下。（1）下料S..............（1）