【正文】 一般對(duì)受力大、要求高的重要機(jī)械零件，大多采用鍛造生產(chǎn)方法制造。它可以提高鍛模壽命 25%。工作時(shí)，其單位面積上承受很大的壓力，錘鍛模還要承受高達(dá) 2020MPA 的沖擊力；由于毛坯金屬的劇烈流動(dòng)，模膛易受損；同時(shí)鍛模要在連續(xù)反復(fù)受熱冷卻的條件下工作，模具溫度高達(dá) 400— 500℃，由于冷熱交變的結(jié)果，模膛的表面容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋。 （ 2） 沖頭相對(duì)行程 s沖 =s1 +s2 +S S —— 連皮厚度（ mm） S =5mm s1 =R+(10— 15)mm s1 =20mm s2 在 5— 10mm 之間選取 故取 8mm 頂出器行程 s頂 頂出器行程 s頂 的大小應(yīng) 保證鍛件自由取出，可根據(jù)下式確定 s頂 =s沖 +s3 +（ 10— 20） mm s3 取 10mm 復(fù)合模高度設(shè)計(jì)要點(diǎn)及主要零件的高度計(jì)算 （ 3） 計(jì)算復(fù)合模應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ?滑塊在最上位置與最下位置時(shí) ，模具相關(guān)的活動(dòng)部分零件與有關(guān)的固定零件之間應(yīng)留出間隙，以便調(diào)整并防止相互碰撞。 （ 2） 各部分尺寸的確定 底座外形尺寸中下底板的尺寸根據(jù)壓床臺(tái)面墊板緊固底座方法和設(shè)備規(guī)格大小來(lái)確定。 確定原則： 偏移量 鍛模中心與模塊中心的偏移量 S，應(yīng)在 c/d 表 56 允許的最小承擊面 鍛錘噸位 1 2 3 4 5 6 承擊 面積 300 500 700 900 1600 2500 鍛模的最大寬度 鍛模的最大寬度要使上模的邊緣與鍛錘導(dǎo)軌之間的最小間距不小于 20mm （ 1） 最小高度 Hmin 采用無(wú)過(guò)度墊模，上下模最小閉合高度應(yīng)不小于錘安?？臻g最小高度 表 5— 7 設(shè)備噸位 1 2 3 5 10 H最小 320 400 410 465 565 600 H最大 500 550 600 650 750 850 鍛塊最大高度 Hmax(可根據(jù)表 5— 7得出 ) 由于是長(zhǎng)軸類(lèi)鍛件，當(dāng)鍛模損壞的主要方式是磨損時(shí)，流線(xiàn)方向應(yīng)當(dāng)與鍛件的軸線(xiàn)方向平行，當(dāng)鍛模的損壞方式主要是破裂時(shí)，流線(xiàn)方向最好與鍵槽中心線(xiàn)平行。 （ 1） 鍛件大頭靠近鉗口，這樣布排模膛，使鍛件重量大的，難出模的一端接近操作者，使操作方便，省力 （ 2） 大頭難充滿(mǎn)的部分放在鉗口對(duì)面，這樣對(duì)充滿(mǎn)模膛有力 （ 3） 當(dāng)減小或取消夾鉗頭桿部應(yīng)該靠近鉗口，這種布排可以利用鍛件桿部作為夾鉗料，從而省去夾鉗料頭 根據(jù)需要需用第一種排列法 （ 1） 制坯模膛盡可能按工藝順序排 列，操作者一般只允許改變一次方向，以縮短操太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 作時(shí)間 （ 2） 模膛的布排應(yīng)與加熱爐。因此設(shè)計(jì)時(shí)要首先布排好終鍛和預(yù)鍛兩模膛的位置，然后再根據(jù)他們的位置，鍛模工藝程序與模膛數(shù)量布排其余模膛。優(yōu)點(diǎn)是可控制拔長(zhǎng)尺寸和避免坯料彎曲。 （ 6） 鍛件的某些部位在切邊或沖孔時(shí)易產(chǎn)生變形而影響加工余量時(shí)，則應(yīng)在熱鍛件的相應(yīng)部位適當(dāng)考慮一定的彌補(bǔ)量，以提高鍛件合格率。 所制鍛件屬于長(zhǎng)軸類(lèi)鍛件，長(zhǎng)軸類(lèi)鍛件在模鍛模膛的變形是近似平面變形，所以確定原坯料時(shí)，應(yīng)以計(jì)算毛坯圖為依據(jù)，并考慮采用不同的制坯工步計(jì)算出所需坯料的橫截面積，然后再選取標(biāo)準(zhǔn)的直徑，并確定坯料長(zhǎng)度。 圓角半徑 鍛件上的圓角可以使金屬容易充滿(mǎn)模膛，起模方便和延長(zhǎng)模具使用壽命。因此需要我們更加努力的提高模具的設(shè)計(jì)和制造水平。選擇鍛件工步是關(guān)鍵，在確定工步后，再根據(jù)熱鍛件圖來(lái)設(shè)計(jì)模膛，鍛模和切邊模，在設(shè)計(jì)過(guò)程中確定下料尺寸。 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1．設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo) （ 1） 任務(wù)： 1)模具裝配圖及零件圖 2)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一本 3)電子資料一份 （ 2） 目標(biāo)： 以所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，以實(shí)用為目的，通過(guò)對(duì) 搖臂鍛造工藝的分析及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，進(jìn)一步進(jìn)行鍛模的型腔設(shè)計(jì)， 總結(jié)出并熟練掌握鍛模設(shè)計(jì)的規(guī)律和方法。通過(guò)設(shè)計(jì)搖臂可以讓我更好的對(duì)鍛模的設(shè)計(jì)有更深入的了解，為將來(lái)更好的設(shè)計(jì)模具打好基礎(chǔ)。 由于我水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)鍛模的過(guò)程中難免會(huì)有缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，希望大家諒解。模具圓角半徑太小會(huì)使鍛模在熱處理或者使用中產(chǎn)生裂紋壓塌變形，在鍛件上也容易產(chǎn)生折紋。 （ 1） 坯料截面計(jì)算 根據(jù)所采用的變形工步，按表 3— 7 計(jì)算出坯料截面 F 坯再確定毛坯 直徑： 表 3— 7 坯料截面計(jì)算表 選用工步 坯料截面計(jì)算 拔長(zhǎng) F坯 =( — )F均頭 * 滾壓 F坯 =(F均 F頭 )/2 拔長(zhǎng)滾壓 聚料作用明顯 F坯 =( — )F最大 聚料作用不明顯 F坯 =( — )F均頭 * 彎曲或壓扁 F坯 =( — )F均 無(wú)制坯工步 F坯 =( — )F均 根據(jù)工序拔長(zhǎng)和閉式滾擠知用 F坯 =( — )F最大 =（ ） d坯 = F坯 =—— 取用 55mm 直徑的圓坯料 坯料長(zhǎng)度計(jì)算 l坯 =V坯 /F坯 V坯 =（ V鍛 +V飛 ）（ 1+a%） a 為燒損率查表 28 得出具體數(shù)值 表 38 不同加熱方法鋼的燒損率 加熱方法 燒損率（ a%） 加熱方法 燒損率（ a%） 室內(nèi)煤爐或油爐 — 4 半連續(xù)煤氣爐 — 室內(nèi)煤氣爐 — 3 電阻爐 1— 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 半連續(xù)煤爐或油爐 — 3 接觸加熱和感應(yīng)加熱 — 1 取 a=3 采用室內(nèi)煤氣爐 V飛 =L周長(zhǎng) XF飛 = xF飛邊槽 == V 坯 =（ 215992+） *（ 1+3%） =250887mm l坯 =V坯 /F坯 =250887/（ )= 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 4 模膛設(shè)計(jì) 終鍛模膛是鍛件最后成形的模膛，通過(guò)它獲得帶飛邊的鍛件。 （ 7） 鍛件形狀復(fù)雜且較高的部分應(yīng)盡量放在上模。 拔長(zhǎng)模膛的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）拔長(zhǎng)坎高度 a 拔長(zhǎng)后采用滾壓時(shí) a=K1 *a桿 =K1 X lV桿桿 L 桿 小于 200 200— 500 大于 500 K1 — K2 查表知 K1= lV桿桿=*= （ 2）拔長(zhǎng)坎長(zhǎng)度 c C 值決定于坯料直徑 d 坯和被拔長(zhǎng)部分的原始長(zhǎng)度 L 始 C=k3 *d坯 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 表 3— 2 系數(shù) k3 L始 （ — ） d坯 （ — 3） d坯 （ 3— 4） d坯 4 d坯 k3 — 1 2 C== (3)半徑 R 與 R1 R=== R1== (4)拔長(zhǎng)模膛深度 h1 和 h2 H1=2a 桿 == H2=d 坯 +10=65mm (5)模膛長(zhǎng)度 L=L 桿 +（ 5— 10） =200mm (6)模膛寬度 B 根據(jù)坯料直徑確定 B=K4 Xd坯 ==88mm 表 4— 3 系數(shù) K4 d坯 40 40— 80 80 K4 — — — （ 7） 模膛斜度采用 20176。 （ 1） 鍛模中心 鍛模中心是鍛模燕尾中心線(xiàn)與鍵槽中心線(xiàn)的交點(diǎn)，它位于錘桿軸心線(xiàn)上，是鍛錘打擊力的作用中心。切邊壓床的位置相適應(yīng) （ 3） 氧化皮較多的模膛是鍛模中頭道制坯模膛，應(yīng)位于吹風(fēng)管的對(duì)面，以防止氧化皮被吹落到終鍛和預(yù)斷模膛內(nèi) （ 4） 彎曲模膛的位置應(yīng)使鍛件能以最簡(jiǎn)單的方式移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)送入終鍛和預(yù)鍛模膛內(nèi) （ 5） 拔長(zhǎng)模膛位置如在鍛模右邊，應(yīng)采用直式如在左邊應(yīng)采用斜式為宜，以方便工人操作。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 （ 1） 作用：檢驗(yàn)角在鍛模設(shè)計(jì)與制造時(shí)，是各模膛與燕尾尺寸的基準(zhǔn)面，在上產(chǎn)中是模具調(diào)整的依據(jù)。 沖頭設(shè)計(jì) 由于孔徑較小可以采用圓柱整體式?jīng)_頭 。 ?滑塊在最高位置時(shí)，應(yīng)保證鍛件能夠自由取放。因此，熱鍛模應(yīng)具有以下性能： （ 1） 在高溫下具有較高的機(jī)械性能 包括較高的強(qiáng)度，硬度和沖擊韌性 （ 2） 較好的耐熱疲 勞性能 使鍛模在冷熱交變的工作條件下仍然能有較高的使用壽命。 2滲硼 滲硼的模具具有一層堅(jiān)硬的硼化層 。 本文通過(guò)模鍛的方式來(lái)生產(chǎn)所需的零件，通過(guò)模鍛可以提高生產(chǎn)效率，也可以減輕工人的工作強(qiáng)度，本文通過(guò)設(shè)計(jì)搖臂鍛件的模鍛設(shè)計(jì)方法分析了一般模鍛的具體方法與步驟，搖臂在生活中的應(yīng)用比較廣泛，它的設(shè)計(jì)比較典型，通過(guò)設(shè)計(jì)搖臂了解了鍛件的變形特點(diǎn)和變形過(guò)程。通過(guò)鍛造，不僅可以得到機(jī)械零件的形狀，而且能改善金屬內(nèi)部組織，提高金屬的機(jī)械性能和物理性能。表面處理工藝如下： 1氮化 模具經(jīng)氮化處理后，可在模膛表面上形成一層硬度高，耐磨損，同時(shí)又不易和變形金屬粘結(jié)的氮化層。頂 — 頂出器至墊板的距離（ mm） H4 — 下模座高度（ mm） H模 — 模板高度（ mm） H3 — 下模座及凹模座高度（ mm） 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 8 鍛模材料的選擇 熱鍛模是用來(lái)使熱態(tài)金屬毛坯在其模膛內(nèi)進(jìn)行塑性變形而得到鍛件的工具。 （ 1） 間隙△ 設(shè)計(jì)復(fù)合模間隙時(shí)考慮的因素與簡(jiǎn)單切邊，沖孔模具相同，其間隙在 — 間選擇，一般情況取 1mm，沖頭與頂出器的間隙在 2— 3mm 間選取。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 表 6— 3 切邊間隙 h 10 10— 20 20 △ 1— 確定切邊沖頭高度尺寸 h=Hh1h2+S1（選用 K117A 型） S1=12 H=200 h1= h2=50 h= 切邊凹模底座設(shè)計(jì) （ 1） 選用螺釘固定凹模的底座，這種底座根據(jù)鍛件形狀和切邊凹模形式來(lái)設(shè)計(jì)大多為專(zhuān)用底座，適用于大批量生產(chǎn)。 鎖扣間隙 鎖扣非導(dǎo)向側(cè)面間隙 4mm 鎖扣沿分模面非打擊面上間隙 2mm 鎖扣內(nèi)圓角 R= = 鎖扣外圓角 R= 模塊尺寸的確定原則是根據(jù)鍛模的數(shù)量和尺寸進(jìn)行布排，考慮最小壁厚等因素，得出太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 所必須的模塊最小輪廓尺寸，然后選取標(biāo)準(zhǔn)模塊中相近的較大值。 (7)為了減小終鍛模膛與預(yù)鍛模膛中心距 L，及取用最小值，在保證模膛間模壁厚度有足夠強(qiáng)度的情況下，選用下列排列方法 選用平行排列法，終鍛模膛與預(yù)鍛模膛中心位于鍵槽中心線(xiàn)上， L 值減少的同時(shí)前后方向的錯(cuò)差量也較少，鍛件質(zhì)量較好。在模膛布排中，最重要的是終端模膛和預(yù)鍛模膛的布排。 由之前的計(jì)算可知模膛選用閉式 采用直排式模膛中心與燕尾中心線(xiàn)平行。 （ 5） 當(dāng)鍛件的形狀不能保證坯料在下模膛內(nèi)或切邊凹模內(nèi)準(zhǔn)確定位時(shí)，則應(yīng)在熱鍛件圖上增加必要的定位余塊，然后在切邊或切削加工時(shí)去除。 （ 1） 計(jì)算毛坯 根據(jù)平面變形假設(shè)進(jìn)行計(jì)算并且經(jīng)修正所得的具有圓形截面的中間坯叫計(jì)算毛坯即： F計(jì) =F鍛 +F飛 =F鍛 + F計(jì) —— 任意一處計(jì)算毛培的很截面積 F鍛 — 相應(yīng)處鍛件的橫截面積 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 F飛 —— 相應(yīng)處飛邊的面積 F飛邊槽 —— 相應(yīng)處飛邊槽的面積 斷面號(hào) S鍛 S計(jì) =S鍛 + d計(jì) = s計(jì) 1 0 252 252 2 176 3 1135 176 1311 41 4 176 5 176 6 176 7 176 728 8 176 9 176 10 176 11 176 12 176 13 176 14 176 15 176 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 d均 = α=d最大