熱加工工藝課程設(shè)計(jì)憥齒輪鍛造工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-14 01:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 車工業(yè)的跨越式發(fā)展。但我們還應(yīng) 該清醒的看到我們的鍛造工藝水平與歐美發(fā)達(dá)國家還有一定差距，這更加促使我們努力發(fā)展新技術(shù)，趕超國際先進(jìn)水平。 齒輪是現(xiàn)代工業(yè)大量使用的零件，本文就是討論齒輪的自由鍛生產(chǎn)。自由鍛能進(jìn)行的工序很多，可分為基本工序、輔助工序、及精整工序三大類。它的基本工序是使金屬產(chǎn)生一定程度的塑性變形以達(dá)到所需的形狀和尺寸的工藝過程，如鐓粗，拔長、沖孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)及錯(cuò)移等工序。 黃河科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 鍛件的結(jié)構(gòu)和工藝 鍛件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 鍛造是機(jī)械制造中常用的成型方法，鍛造是利用鍛壓機(jī)械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變 形，以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的加工方法。鍛造與沖壓同屬塑性加工性質(zhì)，統(tǒng)稱鍛壓。與其他加工方法相比，鍛造生產(chǎn)率高，鍛件的形狀，尺寸穩(wěn)定性較好，并有較佳的力學(xué)性能。鍛件的最佳優(yōu)勢是強(qiáng)韌性好，纖維組織合理，因此被廣泛運(yùn)用。 鍛件的工藝分析 鍛件的優(yōu)勢是由于金屬材料通過塑形變形后，消除了內(nèi)部缺陷，如打碎碳化物，非金屬夾雜物，并使之沿變形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均勻、細(xì)小的低倍和高倍組織。 鍛造按在加工時(shí)的溫度可分為冷鍛和熱鍛。冷鍛一般是在室溫下加工，熱鍛是在高于坯料 金屬再結(jié)晶溫度上加工。有時(shí)還處于加熱狀態(tài)，但溫度不超過再結(jié)晶溫度時(shí)進(jìn)行的鍛造稱為溫鍛。鍛造成型方法可分為自由鍛、模鍛、冷鐓、徑向鍛造、擠壓、成型扎制、輥鍛、輾擴(kuò)等。 鍛造在機(jī)械制造業(yè)中有著不可替代的作用，鍛造出來的鍛件是其他加工方法難以匹敵的。其生產(chǎn)效率也是相當(dāng)高的，一個(gè)國家的鍛造水平，反映了這個(gè)國家的機(jī)械制造水平。 自由鍛工序特點(diǎn) 自由鍛的工序可分為基本工序、輔助工序及精整工序三大類?；竟ば蚴鞘菇饘佼a(chǎn)生一定程度的變形，以達(dá)到所需形狀和尺寸的工藝過程，包括鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)及錯(cuò)移等工 序。輔助工序是為基本工序操作方便而進(jìn)行的預(yù)先變性工序有壓肩、壓鉗口、倒棱等。精整工序是用以減少鍛件表面缺陷而進(jìn)行的工序校正、滾圓表面平整等。 黃河科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書 第 2 頁 自由鍛件的主要原則是：在滿足使用性能要求的條件下，應(yīng)使鍛件形狀簡單，易于鍛造， 1）形狀簡單 2）避免加凸臺強(qiáng)肋，工字截面 3）避免曲面交接 4）避免截面尺寸的急劇變化。 本文主要是利用自由鍛進(jìn)行加工的。所以主要介紹自由鍛，自由鍛是利用壓力或沖擊力是金屬在上、下抵鐵之間產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需鍛件形狀尺寸的方法。自由鍛分為手工鍛造和機(jī)械鍛造兩種。手工鍛造只能生產(chǎn)小型鍛件，生 產(chǎn)效率也低，而機(jī)械鍛造是自由段的主要方法。自由鍛可鍛造各種質(zhì)量的簡單形狀鍛件，并因鍛造過程是局部變形，變形抗力小，特別適用單件小批量水輪主軸、多管曲軸、連桿等大型鍛件生產(chǎn)。 黃河科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁 齒輪 的結(jié)構(gòu)與分析 齒輪分析 齒輪 是工程中常用的一種零件，其工作環(huán)境也比較復(fù)雜， 用于 連續(xù)嚙合傳遞運(yùn)動和動力的機(jī)械元件 ， 可以實(shí)現(xiàn)減速、增速、變向和換向 ，受力也較復(fù)雜 。這些因素使在做齒輪 時(shí)必須有更高的強(qiáng)度和剛度。而鍛造件在鍛造 的時(shí)候可以使其產(chǎn)生纖維組織強(qiáng)化鋼材，同時(shí)鍛造也可以打碎鑄態(tài)組織，獲得較高綜合力學(xué)性能。對于要求更高的 齒輪 可以通過鍛造再加上淬火、調(diào)質(zhì)處理，使鋼獲得更好的力學(xué)性能。同時(shí)用鍛件做零件毛坯可以減少用材，節(jié)約資金比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 齒輪工藝分析 根據(jù)齒輪的使用要求和條件進(jìn)行分析、研究，總結(jié)出自己的設(shè)計(jì)方案。 由于 齒輪 的結(jié)構(gòu)簡單在綜合考慮過其經(jīng)濟(jì)性、工藝性和使用性后，將其設(shè)計(jì)為 六個(gè)步驟：下料、鐓粗、鐓劑臺階、沖孔、滾圓、平整等 。由于鍛件比較簡單故不需要設(shè)置余塊。通過查表和計(jì)算確定其鍛造公差、鍛造比、和燒損率以及鍛造 設(shè)備選用 自由鍛錘。 黃河科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 總體設(shè)計(jì)方案 繪制鍛件圖 根據(jù)零件圖的基本圖樣，結(jié)合自由鍛工藝特點(diǎn)考慮余塊、鍛件余量和鍛造公差等因素繪制而成。 計(jì)算坯料質(zhì)量及尺寸 (1)坯料質(zhì)量的計(jì)算 根據(jù)鍛件的形狀和尺寸，可先計(jì)算鍛件的質(zhì)量，再考慮加熱時(shí)的氧化損失，沖孔時(shí)沖掉的芯料以及切頭的損失，可先計(jì)算鍛件所用的坯料的質(zhì)量，其計(jì)算公式為 m 坯 =m 鍛 +m 燒 +m 頭 +m 芯 (2)坯料尺寸確定 皮料尺寸與所用第一個(gè)基本工序有關(guān)，由于齒輪是餅塊類或空心類鍛件，用鐓粗工序鍛造時(shí)，為了避免鐓彎， 應(yīng)使坯料高度 h 不超過直徑 D 的 倍，即坯料高徑比 h/D不超過 。為了在截料時(shí)便于操作，毛坯高度 h 不僅應(yīng)小于 ，即高徑比還應(yīng)大于 即 DhD ?? 圓料直徑 ? ?dmVD 坯? 。 齒輪的鍛造，根據(jù)其橫向尺寸大于或近于高度的特點(diǎn)一般以鐓粗為主，當(dāng)鍛件有凸肩時(shí)，可按凸肩尺寸選墊環(huán)鐓粗促或局部鐓粗。若鍛件孔需沖出還需采取沖孔。 選定鍛造設(shè)備的依據(jù)是鍛件材料、尺寸和質(zhì)量，同時(shí)還要適 當(dāng)考慮車間現(xiàn)有設(shè)備條件。若設(shè)備噸位太
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