【正文】 過程所對應(yīng)的具有良好工藝性 的鍛件結(jié)構(gòu)。 [9]這種在機(jī)械設(shè)計(jì)中綜合考慮制造、裝配工藝及維修等方面各種技術(shù)問題，稱為機(jī)械設(shè)計(jì)工藝性，機(jī)器及其零部件的工藝性體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，所以又稱為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性。主機(jī)鍛件與柴油機(jī)鍛件一樣。 [3]鍛件是機(jī)器中負(fù)重載荷的零件，特別適合結(jié)構(gòu)尺寸小而載荷大或受疲勞載荷的零件。我國的機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量雖有較大的提高，然而與世界發(fā)達(dá)的工業(yè)國家相比，在某些方面仍然存在產(chǎn)品性能差、壽命短、質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。本設(shè)計(jì)將通過對各種鍛件的具體案例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝性進(jìn)行分析，把握鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝性的制造規(guī)律，并通過其規(guī)律的把握 ，達(dá)到靈活運(yùn)用制造技術(shù)，合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)及其工藝的目的 。 [7] 而 鍛件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝性分析，是接下來我所要討論的課題。 柴油機(jī)鍛件：柴油機(jī)是動(dòng)力機(jī)械的一種，它常用來作發(fā)動(dòng)機(jī)。降低機(jī)械產(chǎn)品成本，則首先是設(shè)計(jì)。 鍛件組織特點(diǎn) 金屬經(jīng)過鍛造加工后能改善其組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。 余塊的添加雖然使鍛造工藝得以簡化，但金屬的消耗以及機(jī)械加工工時(shí)也相應(yīng)增加。鍛件圖分為冷鍛件圖和熱鍛件圖，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)與加工制造。 自由鍛件的鍛件圖時(shí)在零件圖的基礎(chǔ)上加上機(jī)械加工余量、鍛造公差和余塊等繪制成的。 e．胎膜鍛件的分類 胎膜鍛是自由鍛造設(shè)備上采用專用工具（胎膜）來生產(chǎn)鍛件的一種工藝方法。 當(dāng)尺寸精度和表面粗糙度要求高或形狀復(fù)雜時(shí)，必須多次加工，此時(shí)加工余量就應(yīng)適當(dāng)增加。 14 R 529.8R 5R 22 .1 9φ 4 43AA3 9 . 7 6R 2 分 模 位 置 （ 錯(cuò) 誤 ）1 7 0 . 5 9φ 4 4R 529.8R 5R 22 .1 93A3 9 . 7 6R 21 7 0 . 5 9A分 模 位 置 （ 正 確 ）（ 錯(cuò) 誤 ） （ 正 確 ） 圖 312傾斜鍛件的分模位置糾錯(cuò)分析 Fing tilt position of the submode error correction analysis 左右對稱 的鍛件，分模面不宜選在過度截面上 表 313 左右對稱鍛件的分模位置的糾錯(cuò)分析表 Table of Fing symmetrical position of the submode error correction analysis 左圖（不合理） 右圖（合理） 左右對稱或以軸線對稱的回轉(zhuǎn)零件，其分模位置選在了過渡截面上，這樣做使得模膛分模處的橫截面積相差很大，不利檢查上下模膛的相互錯(cuò)移，鍛 造成形也不容易保證，如圖例 313左圖。s minute mold position error correction analysis 模鍛件的模鍛斜度問題 為了使鍛件能順利出模，模膛側(cè)壁面與分模面不能垂直，應(yīng)附加一定得斜度，即模鍛斜度 。 由于鍛件終鍛成形后，溫度繼續(xù)下降，外模鍛斜度上的金屬由于冷縮而有助于鍛件出模，內(nèi)模鍛斜度上的金屬因冷縮反而將模膛的突起部分夾得更緊，阻礙鍛件出模，改進(jìn)后便于鍛件的出模，提高鍛件質(zhì)量和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，如圖例 322下圖。 等，這樣做便于加工，既省時(shí)省力又經(jīng)濟(jì)，提高鍛件質(zhì)量和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，如圖例 323右圖。7 7+ 3 22 3 5+ 3 2B B4 5 176。根據(jù)圖例 351 上視圖中右側(cè)平底連皮厚度的確定，進(jìn)行改進(jìn)，如圖例351 下圖。13.242.6R 5R 1 8. 35.1φ 8 1 . 2φ 1 0 1 . 55 176。 單拐曲線兩件合鍛 表 371 有關(guān)鍛件的分合設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表 Table of design of the fing division of the error correction analysis 上圖（不合理） 下圖（ 合理） 圖例 371上圖中，連桿與連桿蓋分鍛，這樣既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，很難保證配合精度。5 176。 此鍛件需增設(shè)一個(gè)特殊形狀的余塊，以保證每次打擊時(shí)鍛件不 易 變位，經(jīng)改進(jìn)，如圖例 341右圖。 對于有凸緣的鍛件 表 331 余塊設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析表 Table of odd block design error correction analysis 上圖（不合理） 下圖（合理） 對于短凸緣（法蘭）的鍛件 ， 過于復(fù)雜的部分不要鍛出，若強(qiáng)加鍛造則達(dá)不到鍛造目的，還可能 使凸緣在鍛造時(shí)變形 ，從而導(dǎo)致鍛件與零件有較大的差別，不得不考慮添加一層包覆零件外層的金屬，如圖例 331 上圖。如圖例 323 左圖。5 176。φ 2 1 2 . 4 8φ 1 4 0 . 6 1R 8 9 .78 3 176。因此，分模線是模鍛件最重要、最基 本的結(jié)構(gòu)要素。鍛件設(shè)計(jì)者應(yīng)從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上和管理上進(jìn)行協(xié)調(diào)，全面分析用戶的要求，充分考慮鍛件結(jié)構(gòu)的合理性來進(jìn)行鍛件的設(shè)計(jì)。 b．螺旋壓力機(jī)上模鍛件分類 由于螺旋壓力機(jī)可帶有頂件裝置，且可采用多向分模的組合凹模，鍛件可按外形特點(diǎn)、成型特點(diǎn)和所用模具形式分類 :頂鍛類、擠壓類、盤類；長軸類；用組合凹模鍛出的鍛件；精密鍛件。但當(dāng) H/D 較大時(shí)，錘上模鍛時(shí)，顯然不能再考慮徑向分模。 ⅲ 、對于水壓機(jī)鍛件，其孔徑 d150mm 時(shí)，可以不沖出。因 此，自由鍛件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、對稱，由直線和平面或圓柱面組成的平滑形狀。鍛造工藝是發(fā)展趨勢，因?yàn)槟ｅ懮a(chǎn)率高，鍛件尺寸精度高，材料利用率高，纖維組織沿鍛件輪廓分布，故力學(xué)性能好。 石油化工鍛件：鍛件在石油化工設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤、后軸頸（空心軸）、葉片、機(jī)翼的翼梁 , 機(jī)身的肋筋板、輪支架、起落架的內(nèi)外筒體等都是涉及飛機(jī)安全的重要鍛件。 “ 鍛壓 ” 是人類發(fā)明的最古老的生產(chǎn)技術(shù)之一，也是機(jī)械制造業(yè)中重要的技術(shù)之一。 I 摘 要 目前國內(nèi)外的鍛造方法主要的仍然是自由鍛和模鍛，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模鍛大大超過自由鍛。在功能相同的條件下，產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)有利于制造時(shí)降低成本的關(guān)鍵。 3 第 1 章 緒論 目前 鍛件 的應(yīng)用 飛機(jī)鍛件：按重量計(jì)算，飛機(jī)上有 85%左右的構(gòu)件是鍛件。除鋼鍛件以外，還用其它材料制造武器。 [10] 目前國內(nèi)外的鍛造方法主要的仍然是自由鍛和模鍛，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模鍛大大超過自由鍛。 自由鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 自由鍛件的結(jié)構(gòu)因受其加工使用設(shè)備和工具的限制，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到鍛造是否方便、經(jīng)濟(jì)和可能。 ⅱ 、對于套筒件，當(dāng)孔徑 d30mm 或壁厚 t12mm 時(shí)，也可以不鍛出。因徑向分模的鍛模型槽可車削加工，效率高，工時(shí)省，切邊模刃口形狀簡單，制造方便；徑向分模還可鍛出內(nèi)腔，節(jié)約金屬。 a．錘上模鍛件的分類 盤類：簡單形狀、較復(fù)雜形狀、復(fù)雜形狀 軸類：直軸類、彎曲類、拔牙類、叉類。（由第三節(jié)具體說明） 模鍛件的結(jié)構(gòu)要素 把零件圖變成鍛件圖是鍛造工藝設(shè)計(jì)過程中的重要環(huán)節(jié)。 模鍛件的分模位置問題 模 鍛件 的 分模位置合適與否，直接關(guān)系到鍛件成形、出模，材料利用率等一系列問題。7 176。 19 58.99.5R7.121.644.91 0 3 . 01 2 1 . 312.518.91 9 . 8φ 2 6 . 9φ 4 3 . 1φ 2 1 . 51 0 176。 加重 銑削加工的繁重程度， 不經(jīng)濟(jì) 。 如下針對上述幾種情況進(jìn)行了工藝性分析。32.753R 5R 3定 位 不 足 定 位 余 塊（ 錯(cuò) 誤 ） （ 正 確 ） 圖 334 有關(guān)定位塊設(shè)置的糾錯(cuò)分析 Fig. 334 Related localization block establishment error correction analysis 左圖（不合理） 右圖（合理） 圖例 341左視圖中所示的鍛件上模部分具有較高的筋，下模部分是圓形的平面，這類鍛件定位不良，在鍛造時(shí)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一錘打出的筋被第二錘打擊時(shí)破壞，因此不合理。26.5內(nèi) 孔 過 大（ 錯(cuò) 誤 ）67φ 9 6 . 8φ 1 1 7 . 518φ 1 5 9 . 4φ 2 0 1 . 47 176。 32 圖 36 有關(guān)工藝凸臺(tái)敷料設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析 Fig. 36 Related craft lug boss surgical dressing design error correction analysis 合理確定鍛件的分合 如下是針對鍛件什么情況下進(jìn)行分合的工藝性分析： 單拐曲線兩件合鍛 ； 軸套類零件兩件合鍛 ； 有驟變橫截面模鍛件的分鍛 等問題。42.6R6.1φ 3 8 . 61 2R5R18.3R 1 8. 3R8 .1R 9. 1φ106.6φ1 13 .7R 9 .1AAA A6.66.6工 藝 凸 臺(tái) 敷 料（ 正 確 ）（ 錯(cuò) 誤 ） 左圖（不合理） 右圖（合理） 圖例 361左圖中所示，鍛件法蘭較薄，在復(fù)合模中切邊、沖孔時(shí)定位困難，因此不合理。 28 6.59876543210s\mm3 0 5 0 7 0 9 01 0h =dh= 0.5 dRSHR10R 1 5R 15105223.326.53R10R 15105226.524.31.4R15R 81 . 未 注 明 模 鍛 斜 度 7 176。7 2+ 4 3Bφ35.4φ56.5（φ52）φ62+32（ 5 4 ）（ 2 1 5 ）(φ36)φ13φ17（ 錯(cuò) 誤 ）（ 正 確 ）余 面余量余 塊 圖 332 余塊設(shè)計(jì)的糾錯(cuò)分析 Fig. 332 odd block design error correction analysis 上圖（不合理） 下圖（合理） 零件上過于復(fù)雜的部分不要鍛出，若強(qiáng) 加鍛造達(dá)不到鍛造目的，還可能發(fā)生翹曲歪扭，從而導(dǎo)致鍛件與零件有較大的差別，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力；鍛件表面氧化與脫碳，合金元素蒸發(fā)與污染，表面裂紋時(shí)有發(fā)生，使得鍛件設(shè)計(jì)時(shí)，不得不考慮添加一層包覆零件外層的金屬，如圖例 332 上圖。 21 分模面 兩側(cè) 的模鍛斜度不能相互錯(cuò)開 表 324 模鍛斜度的糾錯(cuò)分析表 Table of Draft angle error correction analysis 2 1 07 5φ 4 11 0 21 0 2φ6 1φ 5 0φ62766265 04657222 1 07 5φ 4 11 0 2684 2 1 0 2φ6 1φ 5 0φ62766265 068465722模 鍛 斜 度 相 互 錯(cuò) 開 分 模 位 置（ 錯(cuò) 誤 ） （ 正 確 ） 圖 324 模鍛斜度的糾錯(cuò)分析 Draft angle error correction analysis 零件上 過于 復(fù)雜的部分不要鍛出，應(yīng)合理設(shè)計(jì)余塊 為簡化鍛件外形及鍛造過程，在自由鍛件的某些地方添加一些大于余量的金屬，這部分體積的金屬成為余塊。 20 同一鍛件上不宜出現(xiàn)多種模鍛斜度 表 323 模鍛斜度的糾錯(cuò)分析表 Table of Draft angle error correction analysis 102.6R 102 5 . 41 0 5 . 52 7 . 730.551.367.1R10R 5R 554.4R 57 176。 因此， 模鍛斜度也 是模鍛件最重要、最基本的結(jié)構(gòu)要素 之一 。 在過渡截面上分模，雖然使模膛加工簡單，便于模膛充滿，但不容易檢查上下模膛的相互錯(cuò)移。 （ 3）鍛件各類公差對加工余量有影響，尤其應(yīng)著重考慮錯(cuò)移、直線度、平面度、同軸度、頂桿壓痕等形位公差。胎膜大致可分為制坯、成型和修整三類。在鍛