十字軸模鍛工藝設(shè)計與數(shù)值模擬畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-25 12:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 mm。 模膛的布排 模鍛一種鍛件，往往要采用多個工步完成。因此鍛模分模面上的模膛布置要根據(jù)模膛數(shù)、各模膛的作用以及操作是否方便來確定，原則上應(yīng)使模膛中心（模膛承受反作用力的合力點）與理論上的打擊中心（燕尾中心線與鍵槽中心線的交點）重合，以使錘擊力與鍛件的反作用力處于同一垂直線上，從而減小錘桿承受的偏心力矩，有利于延長錘桿使用壽命，減小導(dǎo)軌的磨損和模塊燕尾的偏心載荷，在保證應(yīng)有的打擊能量和鍛模有足夠強度的前提下，應(yīng)盡量減少模塊尺寸，這樣，模塊壽命長，鍛件精度高。 當(dāng)模面上既設(shè)有終鍛模膛，又有預(yù)鍛模膛和制坯模膛時，可選擇平行布排。將各工步模膛平行布排在模面上，本次采用平行布排，預(yù)鍛模膛與墩粗臺間距離為90mm，導(dǎo)向裝置分別分布在鍛模的四角。 頂料裝置的設(shè)計模架內(nèi)設(shè)有頂料裝置，用于傳遞熱模鍛壓力機頂料力。該零件為完全對圖形，使用單頂桿時，為保證鍛件能平穩(wěn)頂出，必須使用頂桿處于鍛件的中心或中心附近，本次設(shè)計采用直接式頂料機構(gòu)。該零件無需設(shè)計排氣孔，設(shè)計頂料裝置與鍛模裝置之間的空隙即可排氣訂料裝置設(shè)計在鍛件的中心。頂料裝置設(shè)計如下圖71所示。圖71墩粗臺圖628 導(dǎo)向裝置的設(shè)計 熱模鍛壓力機鍛模采用導(dǎo)向裝置主要是為了減少模具錯移，提高鍛件精度，便于模具調(diào)整。導(dǎo)柱要有足夠的強度和剛度以承受模鍛過程中產(chǎn)生的錯移力，導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間應(yīng)留有足夠的間隙以補償制造中的偏差、設(shè)備滑塊和工作臺的不平行度、鍛造過程中的自身受熱膨脹等因素的影響。 導(dǎo)柱的設(shè)計：導(dǎo)柱的材料：20鋼，得如下圖81: 導(dǎo)套的設(shè)計 ：導(dǎo)套的材料：20鋼， 得如下圖82::導(dǎo)柱圖81導(dǎo)套圖82 刮圈的設(shè)計 ：刮圈的材料：黃銅，得如下圖83刮圈圖8310 裝配圖的繪制 可以繪制裝配圖如下圖101所示裝配圖10111 鍛件的加熱規(guī)范與后續(xù)處理 鍛件的加熱規(guī)范原材料在鍛造之前必須要按照鍛件的大小和工藝要求切割成一定的坯料。本次的下料方法采用應(yīng)用最普遍的鋸切的方法。鍛造的加熱方法有燃料加熱、電加熱等。電加熱有電阻爐加熱，接觸電加熱，鹽浴爐加熱，感應(yīng)加熱。電阻爐加熱操作方便，加熱溫度易控制。本次加熱方法用電阻爐加熱。：20GrMnTi的鍛造溫度范圍900℃1200℃。坯料的直徑或邊長小于300mm時,20GrMnTi的最高允許裝爐溫度為900度。根據(jù)實際情況取800℃為裝爐溫度，單列順排裝料最小保溫時間為2h?？傻贸霰敬渭訜岬募訜嵋?guī)范如下圖111加熱規(guī)范圖111 鍛件的冷卻 鍛件的冷卻規(guī)范制定的關(guān)鍵是冷卻速度，鍛件的冷卻方法有：在空氣中冷卻、在坑（箱）內(nèi)冷卻、在爐內(nèi)冷卻。鍛件的冷卻方法應(yīng)根據(jù)材料的性質(zhì)、鍛件的形狀、尺寸和鍛造變形情況，等因素來確定合適的冷卻速度。一般，合金化程度低、斷面尺寸較小、形狀比較簡單的鍛件可以冷卻速度較快，比如可以鍛后空冷；反之，則需緩冷或分階段冷卻。該零件為20GrMnTi，為合金滲碳鋼；鍛件尺寸較小，考慮到企業(yè)的經(jīng)濟性，本次采用在空氣中冷卻。 鍛件切邊的選擇 模鍛件的沖切方式應(yīng)根據(jù)鍛件的材料性質(zhì)，形狀尺寸以及工序間的配合等因素綜合考慮。對于冷切而言，所需設(shè)備噸位大，鍛件容易產(chǎn)生裂紋。所以本次采用熱切方法。 鍛件的熱處理鍛件的熱處理是調(diào)整鍛件的硬度，利于切削加工，消除鍛件的內(nèi)應(yīng)力。避免機械加工時變形，改善組織，消除白點等。該零件為20GrMnTi，為合金滲碳鋼，可用調(diào)質(zhì)的方法對鍛件來進(jìn)行熱處理。熱處理規(guī)范：淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷。回火200℃,水冷、空冷即可。鍛件的熱處理如下圖112。為了使鍛件具有更好的硬度與耐磨性最后對鍛件滲碳淬火，使用熱處理設(shè)備為：滲碳爐。熱處理圖11212 deform軟件的數(shù)值模擬 上下模膛Pro/E的繪圖首先，創(chuàng)建一個新文件，進(jìn)入建模功能。點擊【新建】，選擇制造、模具型腔，使用缺省模板，點擊【確定】，選擇毫米單位。點擊【確定】，再點擊工具條選項中的【裝配】，點擊【創(chuàng)建】【手動】【自動】【確定】。點擊工具條選項中的【拉伸】，選擇xoy 平面作為草圖平面，第一步畫出一個長寬分別為240*240的一個矩形模塊然后也是運用【拉伸】將圓面拉伸成一個矩形。在拉伸高位130的矩形點擊還是點擊【拉伸】在xoy 平面草繪一個長寬為240*240的一個平面圖，點擊【聚中】得到一個分型面。在點擊分型面，在點擊【特征】【抽取】。確定的到上模膛如圖121，下模膛如圖122，上模膛圖121下模膛圖122 坯料的Pro/E繪圖首先，創(chuàng)建一個新文件，進(jìn)入建模功能。點擊【新建】，選擇制造、模具型腔，使用缺省模板，點擊【確定】，選擇毫米單位。點擊【確定】，再點擊工具條選項中的【裝配】，點擊【創(chuàng)建】【手動】【自動】【確定】。點擊工具條選項中的【旋轉(zhuǎn)】，選擇xoy 平面作為草圖平面，第一步畫出一個墩粗后坯料的半個截面圖，點擊如下圖132。第二步將畫出的截面圖旋轉(zhuǎn)成一圓臺。在拉伸高為72mm的圓臺型點擊得到如下圖123所示的毛坯料。坯料圖123 deform的數(shù)據(jù)處理 打開軟件DEFROM 中，點擊圖標(biāo)，單位改換成毫米。在點擊【Geometry】按鈕，彈出一對話框，在電腦中找到所用毛坯的stl 文件，再單擊點擊物體信息欄中【Mesh】按鈕，在【Number of Elements】欄中，滑動控制塊到30000 網(wǎng)格處，點擊【Preview】按鈕，預(yù)覽毛坯網(wǎng)格劃得是否理想，生成毛坯網(wǎng)格劃分三維圖，如下圖124所示。激活毛坯，在【General】欄中找到【Material】項，點擊【Load material from library】按鈕，選擇Steel 材料中的20CrMnTi，十字軸的鍛造溫度為900℃1200℃ 攝氏度，本次取為1100℃，在毛坯【General】中的【Temperature】中輸入,1100℃。點擊【Load】，完成材料數(shù)據(jù)輸入然后就是添加模具，單擊物體樹下的【Insert object】按鈕，添加上模和下模由于本模擬不考慮，模
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