花键轴叉锻造工艺课程设计

花键轴叉锻造工艺 设计

姓名：XXX

指导老师：郑传林 学号：100118024 班级：10材料 日期：2013.6.18

目 录

任务书???????????????????????????? 1 一、摘要??????????????????????????????3 二、零件分析及工艺方案设定?????????????????????3 1、零件分析???????????????????????????3 2、确定工艺方案?????????????????????????3 三、绘制锻件图???????????????????????????4 1、分模面选择??????????????????????????4 2、确定模锻件机械加工余量及公差?????????????????4 3、确定锻件模锻斜度???????????????????????5 4、确定锻件圆角半径???????????????????????5 5、绘制锻件图及计算锻件基本参数?????????????????5 四、确定变形工艺及锻比???????????????????????5 1、确定合适的锻造比???????????????????????5 2、确定锻造工序?????????????????????????5 五、确定坯料质量及尺寸???????????????????????6 1、坯料尺寸???????????????????????????6 2、坯料质量???????????????????????????6 六、选择锻造设备及吨位???????????????????????6 七、确定锻造温度范围、加热冷却及热处理规范?????????????7 1、确定锻造温度范围???????????????????????7 2、确定加热规范及火次??????????????????????7 3、确定热处理规范????????????????????????7 4、确定冷却方法及冷却规范????????????????????7 八、总结??????????????????????????????７ 参考文献?????????????????????????????８

一、 摘要

锻造包括自由锻和模锻。自由锻是利用冲击功或压力使金属在上、下砧之间产生变形，以获得锻件的方法。模锻是把热塑性金属坯料放在具有一定形状和尺寸的锻模模膛内承受冲击功或静压力产生塑性变形而获得锻件的加工方法。

本次课程设计介绍了花键轴叉的锻造工艺流程，这是我们在学习了材料成型工艺等专业课后的一个实践教学环节，让我们对所学的理论知识有了一个更加清晰地认识。在老师的指导下，初步掌握了一个锻件从坯料到成型零件所要经过的各项工序。同时也提高了自己查阅有关机械手册、图表的能力，以及增强了自己对一些绘图软件的掌握，为我们今后的毕业设计以及工作都奠定了一定的基础。另外，此次课程设计中由于自己能力有限，经验不足，设计中出现错误还请老师给予指导。

二、 零件分析及工艺方案设定

1、 零件分析

零件为轴叉类零件，因此锻造的目的不是侧重于成形、减少加工余量，而是侧重于提高锻件的力学性能。同时对零件整体分析，结合零件表面粗糙度，该零件材料选用45钢，材料性能稳定。

2、确定工艺方案

该零件是带有叉形的长轴类锻件，而且属于中小型锻件，结合生产批量要求，生产设备，制模能力等进行全面分析，决定采用锤上模锻进行锻造。

三、 绘制锻件图

1、 分模面选择

分模面是锻件上、下两部分的分界面。分模面的位置和形状选择正确与否，会影响到锻件成形、锻件出模、锻件质量、材料利用率和锻模、切边模制造的复杂程度等。且锻件分模面的选择原则有如下：1）选择最大水平投影面；2）具有良好的冲填成形效果，金属流动阻力小；3）可使锻件容易从模膛中取出；4）上、下模膛内坯料力求对称分布；5）深度大致相同，且模膛最浅。锤锻模一般只设一个分模面。根据此零件的结构分析，该零件的分模面选择如下图：

2、确定模锻件机械加工余量及公差

1）、初步确定锻件重量及尺寸：

由零件估算此锻件质量为20KG。该锻件选用45号钢。

计算锻件外包容体质量Gb=121×424×190×7.8≈76.03㎏；所以根据公式S=Gd/Gb=20/76.03≈0.26。查教材表7-1得锻件形状复杂在0.16～0.32之间，形状复杂程度为比较复杂，级别为Ⅲ级. 2）、选择锻件材质系数M

查教材材质系数分为2级，M1为最高含碳量小于0.65％的碳钢或合金元素总含量小于3.0％的合金纲，此锻件的材料为45号钢，所以材质系数为M1级。锻件的机械加工余量的确定与锻件形状的复杂程度、成品零件的精度要求、锻件的材质、模锻的设备、工艺条件、热处理的变形量、校正的难易程度、机械加工的工序设计等许多因素有关，不能笼统的说多大的余量最适合。机械加工余量也并不是越小越好，为了将锻件的脱碳层和表面的细小裂纹去掉，留有一定的加工余量是有必要的。 3）、公差

模锻件公差代表模锻件要求达到的精度。就尺寸而言，是锻件工程尺寸允许的偏差值。对公称尺寸所允许的增大值叫做正公差，对公称尺寸允许的减小值叫做负偏差。

钢质模锻件公差在GB/T12362—2003中已有规定。主要的公差项目有：长度、宽度、高度公差、错差、残留飞边公差、厚度公差、直线度、平面度公差等。

由上考虑锻件要求查表GB/T12362-2003确定锻件锻件机械加工余量与公差，在水平方向单边余量为3mm，高度方向锻件的单边余量为3mm，锻件的内径单边余量为3mm. 水平方向锻件公差为5.0+3.3-1.7在高度方向锻件的公差为3.6+2.4-1.2+1.5 -0.7；锻件的内径公差为-2.2+1.5 -0.7。