【文章內(nèi)容簡介】 解磨：金屬陰極 ～ ～導電磨輪 ～ 電解切削：盤形陰極（直徑在100mm以下） ～ ～線電極（厚度在30mm以下） ～ ～　　 不同電解加工方式的加工間隙范圍 加工方式 間隙范圍/mm活性電解液 ～直流電流惰性電解液非線性加工，混氣加工 ～連續(xù)進給 ～脈沖電流振動進給 0～周期—循環(huán)多次對刀 0～　　電解加工中，電解液的流場狀況是很重要的，它不但影響到電解加工的復制精度和表面質量，而且還可能由于流場分布不好而引起短路，損壞工具和工件。采用薄片狀電極的電解加工中，電解液的流動屬于鈍物體繞流，有尾跡現(xiàn)象。尾跡現(xiàn)象在鈍物體后產(chǎn)生渦流區(qū)，此渦流區(qū)內(nèi)的電解液流速慢，類似于死水，得不到迅速的更新，很容易形成離子堆積，濃差極化嚴重，電解產(chǎn)物也不容易及時排除，造成這一局部區(qū)域電解速度降低，影響加工成型精度，嚴重時甚至引起短路。在窄縫電解加工過程中，加工間隙比常規(guī)電解更小，尾跡渦流長度很容易影響到實際加工過程。在電解液狀態(tài)不變的情況下，通過減小薄片電極的厚度，可以使尾跡渦流區(qū)長度相應地隨之減小，尾跡對加工的影響也隨之減小，加工精度和加工過程穩(wěn)定性都可以得到提高。3 航空鍛件變速叉的熱鍛模設計 根據(jù)設計要求選取變速叉作為研究對象。 變速叉鍛件二維圖 變速叉鍛件三維圖 容易脫模必須保證鍛件沿打擊方向從鍛模中能順利取出，是確定分模面的最根本原則。通常把分模面選在最大水平投影面位置。 成形良好坯料在鍛模模膛受壓后，充填水平方向比較容易，充填模膛深度方向比較困，即壓成形不易獲得成形良好的鍛件。使上下模模膛深度大致相等，鍛件頭部尖角處才能成形飽滿。 平衡側壓力為防止鍛模在側壓力作用下錯移，應避免落差不對稱分模應盡量采用同一平面，或兩件對接以平衡側壓力。 保證承力面強度鍛件主要承受剪切應力的面，不宜作分模面。分模面周圍設計有飛邊槽，坯料流線呈水平分布，加上切除飛邊時造成的微裂紋都會降低鍛件強度。 簡化鍛模制造對于倒度小于直徑的圓盤類鍛件，一般采用徑向分模，徑向分模使鍛模模膛及切邊模均為圓形，便于加工。鍛件分模位置合適與否關系到鍛件成形，鍛件出模，材料利用等一系列問題。該設計對象屬于長軸對稱件。 分模面位置如圖中線　　鍛模的分模面是指上下模的分接面。分模輪廓線是指終鍛模膛分模面與鍛件輪廓的交線。分模輪廓線在視圖平面上的投影稱為分模線，鍛件圖上分模面是用分模線來表示的，變速叉的形狀是上下對稱，選擇正投影面積最大的面作為分模位置。 (1) 鍛件在分模面上的投影面積 S= =++ = cm (2) 鍛件的周邊長度 (3) 鍛件的體積 （4）鍛件的質量 (5) 鍛件的復雜系數(shù) 簡單件C1級 C=1 一般件C2級 C= 較復雜件C3級 C= 復雜件C4級 0C= 所以變速叉的復雜系數(shù)是C3級。工件較為復雜，采用機械加工加工困難，生產(chǎn)效率較為低下，而且不易加工不規(guī)則的棱角，采用常規(guī)加工方法費時費力，而且工序繁多，加工精度不高，所以不采用傳統(tǒng)加工方法。選擇采用電解加工，加工中不存在機械切削力，所以加工后零件表面無殘余應力，不會產(chǎn)生由于切削力所引起的殘余應力和變形，沒有飛邊和毛刺，表面粗糙度可達模鍛型腔為177?！?77。 毫米的加工精度。一次成型，工序簡單，無接觸加工，從根本上解決工件因加工產(chǎn)生的變形。 在模鍛過程中由于毛坯料體積及終鍛溫度的波動、模膛磨損及上下模運動誤差都會導致鍛件尺寸出現(xiàn)偏差。模鍛件公差主要由鍛件質量m、鍛件形狀復雜系數(shù)s、材質系數(shù)M和分模面形狀確定，同時要考慮鍛造工藝、鍛造設備和加熱方法等。鍛件長度、寬度和高度公差是指在分模面一側同一模塊上的公差。錯差是鍛件在分模線上下兩部分對應點偏移距離。殘留飛邊公差是指鍛件在四邊后其橫向殘留邊或切人鍛件深度。、寬度、高度及錯差殘留飛邊公差。 鍛件的長度、寬度、高度及錯差殘留飛邊公差 變速叉模鍛件的長度公差為，寬度公差為，高度公差為。加工余量的確定與鍛件形狀的復雜程度、零件的精度要求、鍛件的材質、模鍛設備、工藝條件、熱處理的變形量、校正的難易程度、機械加工的工序設計等許多因索有關。機械加工余量也并不是越小越好，為了將鍛件的脫碳層(約0. 5mm)和表面的細小裂紋去掉，留有一定的加工余量是必要的。、零件機加工精度和鍛件復雜程度確定。 鍛件質量、零件機加工精度和鍛件復雜程度 變速叉鍛件表面粗糙度為Ra=，加工精度為F1，，均取2mm?！　″懠系膱A角可以使金屬容易充滿模膛、起模方便和延長模具使用壽命。圓角半徑太小會使鍛模在熱處理或使用中產(chǎn)生裂紋或壓塌變形，在鍛件上也容易產(chǎn)生折紋。所以在制件公差允許條件下圓角半徑應盡可能大。 鍛件上的凸角圓角半徑稱為外圓角半徑r，它與模膛內(nèi)凹處的圓角半徑相呼應。r太小，會使鍛件成形困難，導致鍛模因應力集中開裂。一般情況下r取值按r=余量+a確定，其中a是零件上的圓角半徑或倒角。r=+=，為便于模具制造，采用標準刀具，圓角半徑按下列數(shù)值選用(單位mm)：，2. 5．，，，，，，40. 0，．。取r=2mm。 鍛件上的凹角圓角半徑稱內(nèi)圓角半徑R，它與模膛內(nèi)凸處的圓角半徑相呼應。R太小，會使脫模困難，還會造成模鍛時金屬流動形成的纖維被割斷甚至產(chǎn)生折疊。一般情況下R值按 R=（～）r 確定，R=++，取R=5mm。 為了使鍛件易于從模膛中取出，一般鍛件與模膛側壁接觸部分需帶一定的斜度，這斜度稱為模鍛斜度。鍛件在冷縮時趨向離開模壁的部分為外模鍛斜度，用“表示：反之為內(nèi)模赧斜度，用β表示，模鍛錘、鍛壓機和螺旋壓力機上鍛件的外模鍛斜度a，按鍛件各部分的高度H與寬度B以及長度L與寬度B的比值H/B、L/B確定，內(nèi)模鍛斜度β按外模鍛斜度ａ值加大2～3度 (15度除外)。當模鍛設備具有頂料機構時，外模斜度可縮小2～3度，我們研究的變速叉模鍛斜度為7度。開式模鍛的終鍛型槽周邊必須設有飛邊槽，根據(jù)不同鍛件對各項工藝參數(shù)的不同要求，選取適當?shù)娘w邊槽，其尺寸參考10MN熱鍛模壓力機的數(shù)值，選定：橋部高度h=；寬度b=8mm；=25mm；入口半徑=1mm；=2mm；=2mm；=2mm；飛邊A=144。鉗口位于預鍛模模膛和終鍛模樘的前方。由夾鉗口和鉗口頸兩部分組成，夾鉗口在模鍛時放置棒料及夾鉗。鉗口頸是用于加強夾鉗料與鍛件之間的連接。 鉗口為了算出總變形面積A=A+L，參考實用鍛模設計與制造，取飛邊橋部的平均寬度為b=10mm。這樣可以算出總變形面積A=3200+43010=7500mm。冷態(tài)時材料強度為600700MPa。按公式P=KA，確定噸位為10MN。因此選用現(xiàn)有的10MN熱鍛模壓力機。 由熱鍛件圖可知，該鍛件具有較大的彎曲，對于彎曲軸線類鍛件應先將軸線展開成直線。 毛坯的長度L=125mm 毛坯的體積 毛坯的平均截面積 毛坯的平均截面直徑 計算毛坯圖 某些截面面積參數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 1068 580 1204 540 420 630 685 120 216 216 216 216 216 216 216 216 1284 796 1420 756 636 846 701 336 根據(jù)鍛件的形狀特點選取8個截面，繪出變速叉的截面圖，計算毛坯 圖用熱鍛件尺寸計算，這樣有利于型槽的設計。 預鍛模膛僅用來減少終鍛模膛的磨損這種情況下，預鍛模膛設計和終鍛模樘基本一樣，只有外圓角半徑比終鍛模膛相應處大12mm，分模面處的圓角也應大些。預鍛模膛主要用來改善終鍛模膛的成形條件，這種情況下預鍛模膛設計與終鍛模膛的區(qū)別，從三方面考慮其設計：模膛的寬和高；為保證鍛件成形飽滿，毛料在預鍛模膛高度要比終鍛模膛高25mm；一般情況下，預鍛模膛傾斜與終鍛模膛相同，對于難充滿部分增大23度，外圓角半徑增大23度。終鍛模膛是模鍛時最后成形用的模膛，其尺寸和形狀應與熱鍛件圖上相應的部分形狀尺寸一致。終鍛模膛的設計主要是根據(jù)熱鍛件圖增加冷縮值并考慮生產(chǎn)的實際因素而繪制。%。 1 上模 2鉗口 3下模 4飛邊 變速叉終鍛模4 航空鍛件變速叉的熱鍛模電解加工陰極的設計 電解加工以其加工效率高，表面質量好，無工具磨損，無殘余應力等優(yōu)點廣泛地應用于航空航天汽車醫(yī)療及電子工業(yè)等領域。然而由于電解加工過程的復雜性及眾多因素的影響使得電解加工在現(xiàn)代高精密制造業(yè)發(fā)展中裹足不前其中一個極為重要的問題就是陰極工具的設計，設計陰極工具的形狀精度和尺寸精度直接影響到工件的表面加工精度。電解加工陰極工具設計是成形規(guī)律理論的直接應用。在電解加工的過程中,由于成形規(guī)律受陰陽兩極之間的電場，流場電極反應動力過程等因素的影響,因而其加工并非處處相等，而是依某種規(guī)律呈不均勻分布。因此生產(chǎn)實踐中常通過多次試驗和反復地手工修正來制造工具陰極。而且隨著計算機技術的應用,對電解加工的陰極設計進行數(shù)值仿真,采用模擬加工的方式