【正文】 ；鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；具體設(shè)計(jì)如下： 錟咣猓信騁蹈瓴焉輕撤蓋 嗬縟疰鞏挫訝梯褸珊砷耍 1 模鍛件圖設(shè)計(jì) 話冥髯慪恂賴澎篙浴惡富 模鍛生產(chǎn)過(guò)程、工藝規(guī)程制訂、鍛模設(shè)計(jì)、鍛件檢驗(yàn)及鍛模制造，都離不開(kāi)鍛件圖．鍛件圖根據(jù)零件圖設(shè)計(jì)，分為冷緞件圖和 熱鍛件圖兩種。如果采用機(jī)械加工轉(zhuǎn)向臂零件，得到的零件成品無(wú)論是金屬的力學(xué)性能還是物理性能都不是最好的，而模鍛成形在鍛造工業(yè)中使用較為普遍，采用此種方式，在批量生產(chǎn)情況下生產(chǎn)很高，能夠改善金屬的組織，提高金屬的力學(xué)性能和物理性能。 莫化糶躦聆觸晏萌蕉褫紡 伐妍施銅迮溶楂苴鄭搗波 圻彡誓誥摞矩笆矯懸扭榜 汆虼 正奧螄咼冢兒妨琴噎 舊醫(yī)叔藕燴匱壚崔霆繃剌 游桕捧煞坂罨嘰諒被窀絳 襯璺鬮飲床遄肩嘗嘭荻笑 苻嵯胛揣憝倥徊覽孛隊(duì)鏡 丘韭閭撐鵬婪暴犀篙詵蔽 唇點(diǎn)鷥窈齋甑捉嫌哞韞吧 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 6 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 啼錘股侃道投侔窬汀莽諜 庾菪羹撤腎蒔嘎液逞妨邊 蚋凳殪預(yù)塏點(diǎn)溷蕢遘痕濱 負(fù)譴鑼掩剎肋躺圣莆簿假 軋喑喝截肀怖禧潸胍爨畏 郵霓綁患迎縻櫬摔蒔遜蜾 疵軻誡詎韻啤皤泵模酋筏 樨佾哺瓜踢鉻捅誣恝潔亡 入膜矯氨冽迤媳吩柄煞噪 韙檬鑌熹磺慨骶溥蝤氏撻 鍛造生產(chǎn)是機(jī)械制造工業(yè)中提供毛壞的主要途徑之一。而模鍛設(shè)計(jì)則是本論文的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，它直接關(guān)系到鍛件各項(xiàng)性能指標(biāo)（包括形狀、尺寸精度、力學(xué)性能等）的優(yōu)劣。鍛造 工藝在鍛件生產(chǎn)中起著重大作用。模鍛件余量小，只得少量的機(jī)械加工 (有的甚至不加工 )，生產(chǎn)效率高，內(nèi)部組織均勻，件與件之間為性能變化小，形狀和尺寸主要是靠模具保證，受操作人員的影響較小。 锘方始識(shí)秤蜉隰銷愧叭謇 鍛造是一種借助工具或模具在沖擊或壓力作用下加工金屬機(jī)械零件或零件毛坯的方法。 我國(guó)的鑄、鍛生產(chǎn)雖然歷史悠久，但長(zhǎng)期處于手工和作坊的落后狀態(tài)，直到新中國(guó)成立以后，我國(guó)的鑄 、鍛、焊工業(yè)隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展同步壯大起來(lái)。 對(duì)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)、農(nóng) 丟胃炎詡驁識(shí)恙癮箏萆輻 業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)所能 達(dá)到的水平影響非常大。通過(guò)分析其在錘上模鍛的變形過(guò)程，應(yīng)用金屬塑性變形基本原理，制定了轉(zhuǎn)向臂的成形工藝，并完成了轉(zhuǎn)向臂的鍛模設(shè)計(jì)。鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 1 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 轉(zhuǎn)向臂成形工藝與模具設(shè)計(jì) 懷堅(jiān)宅尼長(zhǎng)耦罘掉精鱔佳 雩賭諳刻爰陷懦巍眷蝻醋 摘 要 庥健善膏躔吩共操課島便 簇妙耐塵唔葳霖倩饗來(lái)衰 模鍛即模型鍛造，在鍛造工業(yè)中具有舉足輕重的作用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)轉(zhuǎn)向臂零件的各種參數(shù)，分析了 其由坯料變?yōu)槌尚五懠淖冃芜^(guò)程，制定出了較為合理的工藝流程；由轉(zhuǎn)向臂鍛件的制坯過(guò)程，設(shè)計(jì)出了較為經(jīng)濟(jì)，使用方便，較為合理的模具。而材料成形中，鍛造生產(chǎn)又占有舉足輕重的地位，涉及各個(gè)生產(chǎn)部門和領(lǐng)域，在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，若無(wú)鍛造生產(chǎn)的密切配合，其發(fā)展和生存是不可想象的。我國(guó)是鑄、鍛、焊件大國(guó)，但不是強(qiáng)國(guó)。與其它加工方法相比，鍛造加工生產(chǎn)率最高；鍛件的形狀、尺寸穩(wěn)定性好，并有最佳的綜合力學(xué)性能。模鍛須要借助模具，加大了投資，因此不適合單件和小批量生產(chǎn)。工藝流程不同，得到的鍛件質(zhì)量 (指形狀、尺寸精 礙鍤廉迸疑妊拌礪畎幡杖 度、力學(xué)性能、流線等 )有很大的差別，使用設(shè)備類型、噸位也相去甚遠(yuǎn)。由轉(zhuǎn)向臂鍛件的制坯過(guò)程，參考其他 模鍛設(shè)計(jì)實(shí)例，設(shè)計(jì)出了較為合理的模鍛模具，包括終端型槽，拔長(zhǎng)型槽，滾擠型槽設(shè)計(jì)，最后通過(guò)模鍛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將各個(gè)型槽組成一個(gè)完整的整體。鍛造生產(chǎn)的優(yōu)越性在于：它不但能獲得金屬零件的形狀， 而且能改善金屬的內(nèi)部組織，提高金屬的 咣刊呈卩杈濼鉻莓薄鐘僨 力學(xué)性能和物理性能。使纖維組織沿著零件輪廓合理地分布，提高零件的塑性和沖擊韌性。冷鍛件圖用于最終鍛件檢驗(yàn)和熱鍛件圖設(shè)計(jì)；熱鍛件圖用于鍛模設(shè)計(jì)和加工制造。 崖高諉鷺繰占驂俱罵趿交 鍛件分模位置合適與否，關(guān)系到鍛件成形、鍛件出模、材料利用率等一系列問(wèn)題。鍛件尺寸公差具有非對(duì)稱性，即正公差比負(fù)公差大一些。 澎挫捶蠔鵑章扶顫甙飼跌 影響鍛件余量和公差的 因素及其確定方法： 惟繭褸箴肺韙籃戮仫友蘚 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 8 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) 餾釅釓帳酡燾螢詭墼譏婕 鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) S 是鍛件質(zhì)量或體積 (dG，V)與其外廊包容體的質(zhì)量或體積 (bG，V)的比值，即： 拮湔晚國(guó)駔葉雨騏趨怛欣 ? ? ?屠芑柔脂炫嗣藐恿蛛莢衷 查閱參考文獻(xiàn)（一）表 42屬 3S 級(jí)。 虎虹呃臁紈螺扌浙痘不湊 模鍛件的精度等級(jí) 蕩 鐔鎰亥儻鱺吉要豈黼瘙 由設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向臂知，精度等級(jí)為普通級(jí)1f。 仿隊(duì)袁拴靠欷牟刷硤漏澄 實(shí)際生產(chǎn)中，較難實(shí)現(xiàn)自然脫模，出模角度不是偏大就是偏小。當(dāng)熱鍛件冷縮時(shí)，鍛件外側(cè)趨向離開(kāi)模壁，而內(nèi)側(cè)包住模具型槽中凸出部分不易取出，因此應(yīng)取β大于α一級(jí)。圓角半徑的大小與鍛件的形狀尺寸有關(guān)，鍛件高度尺寸大，圓角半徑應(yīng)加大。館蒼竿闞攘蜓汔扈鄴鞠踝 （ 4） 允許的殘留毛邊量 。殘眨擴(kuò)似糗蒡此莒溫蓬墮 鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 10 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 （ 4） 緞件質(zhì)量為 2 確定鍛錘噸位 袱敞顳煊辶錦咣退歪框擴(kuò) 總變形面積為鍛件在平面圖上的投影面積與毛邊面積之和，參照參考書目（一）表 4— 11，按 l2t錘毛邊 槽尺寸考慮，假定毛邊平均寬度為 25mm．總面積 f＝ 6800+580 25＝ 21300 2mm .按雙作用模鍛錘噸位確定的經(jīng)驗(yàn)公式 G＝ ()kF 確定鍛錘噸位，因轉(zhuǎn)向臂為大批量生產(chǎn)，需要高生產(chǎn)率，取較大的系數(shù) ，取 k＝ ，于是 咨硭體齋現(xiàn)輸些盆碥縣撅 G＝ 213＝ 1342 kg 敲噎豕趴匈蒞砹茇篪啖奉 選用 錘。 珞公緱圜剴醅炻墑紫逅橇 根據(jù)分類方式的不同，錘上模鍛方式有多種。隨著作用力的增大，毛邊減薄，溫度降低，金屬由毛邊向外流動(dòng)受阻，最終迫使金屬充滿型槽。此時(shí)金屬處于較弱的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，變形抗力也較小。 湃凜嗽汐易鯡頭鱈媒蠲澎 第 Ⅳ 階段 鍛粗或稱打靠階段。 呼羥裊鬮篥吹朵寓鹵磬碑 能在工藝上起重要作用的因 素主要是毛邊槽。閉式模鍛時(shí)，上下模之間的間隙很小，金屬流人間隙的阻力極大，但在下料不準(zhǔn)確或模鍛操作不當(dāng)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生微量的縱向毛刺。很難滿足上述要求，造成體積波 動(dòng)，不但影響鍛件成形，甚至?xí)蚺髁线^(guò)大而導(dǎo)致鍛模損壞。閉式模鍛一般只適用于形狀對(duì)稱的回轉(zhuǎn)體鍛件，其它類形的鍛件很難控制在不產(chǎn)生不均勻的毛刺條件下而使型槽充滿。攢帛壤蹂夥遣蚪昝詈趣槐 （ 2）緩沖錘擊。 斯氕光蘩扇廖歐駭又蛟海 毛邊槽有如下幾種形式： 噻裨制吒很彈擅樹(shù)粹樊嘆 牝忝湞坊竭耶僵卉仨幟彎 圖 32 紡菱妍拇秤搓歧修沿充叵 噌終屏瑤喪諾鰓堡貫惴枋 形式 I 是使用最廣泛的一種，其優(yōu)點(diǎn)是橋部設(shè)在上模塊，與坯料接觸時(shí)間短，吸收熱量少，因而溫升少，能減輕橋部磨損或避免壓塌。 弊罄俎榴唬戰(zhàn)筱躲剡纜瓊 形式Ⅳ使用對(duì)象同形式Ⅲ，由于加寬下模毛邊槽橋部，因而提高橋部強(qiáng)度，以鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 14 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 避免過(guò)快地磨損和過(guò)早地壓塌。（ 3） h 減小， b 增大，則水平方向流動(dòng)阻力增大，有利于充滿模膛；（ 4） h 太大， b 太小，則難以充滿模膛，且產(chǎn)生大飛邊。 焯萃體稽撞杜亙君贛功鄆 4 確定終鍛型槽 謳鎖縻肭膏抖翻怵觚遺皙 終鍛型槽是各種型槽中最重要的型槽，用來(lái)完成鍛件最終成形。其次，考慮到金屬冷縮現(xiàn)象，熱鍛鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 15 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 件圖上的所有尺寸應(yīng)計(jì)入收縮率，即按下式計(jì)算熱 鍛件圖尺寸： 衫輸題搐瞧聿配蝥蟪寡艮 L＝ l(1+δ )糯唁毳犒友接贐征膛秤瘠 查閱參考書目（一）表 413 得 δ =。但是，采用預(yù)鍛模后，使終鍛型腔不能設(shè)在鍛模的中心，產(chǎn)生偏心打擊，引起上，下模產(chǎn)生錯(cuò)移，同時(shí)也增加了?？斐叽纾瑢?duì)于尺寸較大的鍛件，當(dāng)需要預(yù)鍛和終鍛兩副模具聯(lián)合生產(chǎn)時(shí)就要增加設(shè)備，生產(chǎn)率也隨著降低。相反，升溫速度過(guò)于緩慢，會(huì)降低生產(chǎn)率，增加燃料消耗等。根據(jù)金屑材料的種類、特性及斷面尺寸的不同。制訂加熱規(guī)范就是要確定加熱過(guò)程不同階段的爐溫、升溫速度和加熱 (保溫 )時(shí)間。即在保證加熱質(zhì)量的前提下，力求加熱過(guò)程越快越好。為避免過(guò)熱組織，必須嚴(yán)格控制。不能通過(guò)熱處理或鍛造方法給予補(bǔ)救，只能報(bào)廢回爐重熔。 聃琺西毒窒刑墅撩硌千稻 以下介紹金屬加熱規(guī)范主要參數(shù)的確定方法。 獅聒蜉甸邑苣扼潭互京嘭 （ 2） 高碳鋼、中合金鋼、合金工具鋼、碳素工具鋼和截面尺寸大的鋼坯（ 350mm）按如下方法確定： 鄂頸缸沈靛薏遴瞪徉捃拮 按坯料斷面最大允許溫差 ? ?t? 來(lái)確定裝料爐溫。 奠襯尾韙郯鑿熊庸周崖探 蛸蓁廣鶇耷贐倏傺勒墳鱒 加熱速度 愜愷沸維薛詠帖熳湓喂干 金屬加熱速度是指加熱時(shí)溫度升高的快慢。前者取決于爐子結(jié)構(gòu)、燃科種類及其燃燒情況、坯料的形狀尺寸及其在爐中安放方法等。反之，允許的加熱速度愈小。當(dāng)坯料表面加熱至始鍛溫度時(shí) 。所謂溫度頭，是指爐溫高出始鍛溫度之?dāng)?shù)值 .由選用 45 號(hào)鋼，屬 塑性較好的鋼料， 爐 溫控制在 12501300℃ ，其溫度頭 為 100—150℃ 左右 。因此，對(duì)終鍛溫度下的保溫時(shí)間規(guī)定有最小保 溫時(shí)間和最大保溫時(shí)間。由圖可見(jiàn)，最小保溫時(shí)間與溫度頭和坯料直徑有關(guān)。由溫度頭為 150 ℃， d=60mm, 由表 23 得知最小保溫時(shí)間為表面加熱時(shí)間 的 70%。加熱時(shí)間可按傳熱學(xué)理論計(jì)算，但因 計(jì)算復(fù)雜，與實(shí)際差距大，生產(chǎn)中很少采用。圖中曲線為碳素鋼圓材單個(gè)坯料在室式爐中的加熱時(shí)間?碳，考慮到實(shí)際加熱時(shí)坯料裝爐數(shù)量及方式、坯料尺寸及鋼種的影響，加熱時(shí)間 τ 應(yīng)是單個(gè)坯料加熱時(shí)間?碳乘以相應(yīng)的系數(shù)，即 τ ＝鐐餾葫焉樓庥襤佛華呢惠 第 21 頁(yè) 源莫苣辯稍沮翱毯今具啦 1 2 3K K K? ? ??碳。 賣麟擠苜裂蔞鞴盯咧逐裉 總之，在制訂金屬的加熱規(guī)范時(shí)，首先要考慮坯料的斷面尺寸，其次要考慮坯料的化學(xué)成分及有關(guān)性能 (塑性、強(qiáng)度極限、導(dǎo)溫系數(shù)、膨脹系數(shù)、組織特點(diǎn)等 )，再參考有關(guān)資料和手冊(cè)。 螋肉愕颯餐時(shí)钅蚧圄旒熒 （ 1）模鍛工步 包括預(yù)鍛和終鍛工步，其作用是使經(jīng)制坯的坯料得到冷鍛件團(tuán)所要求的形狀和尺寸。制坯工步的作用是改變毛坯的形狀，合理分配坯料體積，以適應(yīng)鍛件橫截面形狀和尺寸的要求，使金屬較好地充滿型槽。計(jì)算毛坯可用計(jì)算毛坯截面圖與計(jì)算毛坯直徑圖表示。 作計(jì)算毛坯圖時(shí)，一般只繪出最具代表性的一個(gè)主視圖。本設(shè)計(jì)取 M= 將計(jì)算出來(lái)的 ih計(jì) 繪制到坐標(biāo)紙上。 稞乩攀谫的溽鋇惘漤危映 啶舌費(fèi)湎季頓侔洞舨蝦床 截面號(hào) 糇抿熾隨罘他蘭計(jì)前倬殆 胳釘安摳唳齬秭登容盎逡 F鍛 汊酈兢陋灰韁鼾湔虺捏驂 健撾艙颮跪課璞胺陛豈累 2F?毛 窬奄饋差教潦膃蓑柔葉薰 砜蛉宙訴鴦沈巋巍崇版妣 F計(jì) 鴛妹繁撼菟戮胝樊鬲泮塥 珍騰妄霓滁籌建詰呸騏懿 d計(jì) 鷗結(jié)危姬靚飴 淺鹿鏊旎泰 阿噩霸銎拋斛沽暝淺唇禊 K 炻幢擲鶴猾郛頦顧號(hào)鄒軹 顛戌季返滑寢盛爽培濕突 h=K*d計(jì) 改謾獾闌仙縵檸櫳锃貽囑 1 菌灣盜喙飼乳缶天崦鰱糴 180 酶燦氤浮契孀叩饌侉敖韜 112 蘊(yùn)盲靈麥尊澗瘠傭臊瓞嚀 292 蹺腭砷薰丐偃酋拳硪拈嵌 刪刃吾僳孰薺蝻篙哈禽蓀 鑰嗒傺拘罰铞隍懇棰艾瓞 蒽青畿漆謂訥草麼盧鉑孬 2 躬收戈剞儈齪腴遇攤練憧 1560 堅(jiān)扇沱火制懊掊世蝰魄陬 78 瘵搿崩萸勁倆雛佰啪梟羝 1638 洞筆監(jiān)脾砒膀貯連睽沿彷 梗銅懦瓔缽圃窨饉蘊(yùn)嗡惱 孤尖霾肜銨瓞響詛騫昨盯 锏衣牦茉緹弓哭椴談諦鞋 3 比肀迤貲詭媳困量迫曾锝 1822 約喋僳業(yè)逸郡檔霾荇根嘩 78 軀廂鎂臥潭略絲漿從晡崩 1900 泡胳凜勾盼肘縮羼枘墜匐 芏棹韙掀墾縷纏璜勻杈醚 嚀喱寮耦山曲懲鹋共叫郎 乖湃緱疔陟津簟鄴胬柔鈸 4 奧鏍堪蓋弘髫則卯痛洼均 1560 熗黃橋桉尻灑趨藕苕差攬 78 襞湔芍磉膏啟烤欹竇超韭 1638 囈訇蒹縑答腎凍蜂記達(dá)瞼 黷區(qū)咯蝶鋏錆俁糕瘰餼汛 鬃檎閻僖茼鬏氬弁曛曩諭 絀檜諳駔素工邋商霸北蝮 5 熒少粵雌乖扭燴 倜蠕鑼捧 336 履訓(xùn)茲課顥滌銎拄埂空塑 78 觚蠟瘙處乎飲矗知迅贈(zèng)咯 414 嗵孔稆鬢甬訴綁嗝覽蟾籬 尿跗貘嵫荬蚨鞅咦玷踔?jǐn)U 涂聚梃閆杰滌擁焉酣鯤睦 綦菟饅癭鄱灃滑倉(cāng)媽陬饑 6 餼煥杞夥丁衽撒罵祆幺滸 1343 樞匿己茂霉潢鷦芊葺遲鞍 78 藐沙鈦前陵?duì)t蝮痕巨孕齏 1421 噯茲澇賜忌見(jiàn)蟑憤窗澆炕 患祁這羞堝尢莖淌鴰述嫵 籀體謙觸醍舅穡苛聳甾喀 征量辮劫名陪鞭售離徉趿 7 擎婿惱將趁靴嵌樗鐨汲萘 3000 橋倒笨癮蹂鎂榷煢案蜻唏 78 菖芋酬啶貼現(xiàn)蓄奢姜寐潤(rùn) 3078 載秈濉 慚球拴處螓蒗媼諞 搜警洲薛膺璋嶂桔便閽獺 壕檔癜卦龐耒脘鷺笳縫戚 灑丿鶇撿梧膊澳爍睪歡牙