【正文】 感謝大學(xué)四年所有的老師在學(xué)業(yè)上給予我的幫助。 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。 4在模膛表面覆蓋硬質(zhì)合金保護(hù)層 在模膛表面熔焊一層硬質(zhì)合金，以提高其耐磨性和熱穩(wěn)定性。硼化層的厚度通常在 — 的范圍內(nèi)，當(dāng)鋼中的碳和金屬元素含量較高時(shí)，宜取下限。 2滲硼 滲硼的模具具有一層堅(jiān)硬的硼化層 。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。 （ 6） 良好的加工工藝性能 包括切削加工性能和熱加工性能。 （ 4） 淬透性能好 使整個(gè)模塊具有必要的和均勻的機(jī)械性能。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。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。頂 （ H模 +H4 ） (mm) H39。 （ 4） 模具各部分尺寸具體確定如下： ?在設(shè)計(jì)或選取下模座時(shí)，應(yīng)核算滑塊在最低位置時(shí)凹模座至模板的距離 HS頂 +10mm ?凹模根據(jù)鍛件設(shè)計(jì)，一般高度 H凹 取 50mm，外徑較切邊輪廓大 80— 90mm. 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 ?凹模座根據(jù)凹模及下模座設(shè)計(jì)或選取。 ?滑塊在最高位置時(shí)，應(yīng)保證鍛件能夠自由取放。 （ 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。 對(duì)于上下都有壓凹的情況 △ 1=（ — 3） mm 為了保證沖孔質(zhì)量，沖孔要求沖頭與凹模有合適間隙，按表 11— 24選用合適的值 表 6— 4 間隙△ 1 沖孔連皮厚度 沖頭，凹模間單邊間隙△ 1 熱沖孔 冷沖孔 20鋼以下 25— 35鋼 45鋼以下 — — — — — 5 — — — — 6— 10 — — — — 10 通過(guò)圖表可知△ 1= （ 3） 凹模外形尺寸 ?高度。 （ 2） 沖頭高度 h 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)封閉高度以及所選用標(biāo)準(zhǔn)件尺寸來(lái)求得 h=Hh1h2+S H— 模具設(shè)計(jì)封閉高度 h1— 底座下支撐面到?jīng)_孔凹模上平面高度 H2— 沖頭夾持器高度 S— 沖頭進(jìn)入凹模深度，根據(jù)沖孔連皮位置確定 （ 1） 選用 圓形 凹模 用于非回轉(zhuǎn)體鍛件熱沖孔或冷沖孔 （ 2） 沖孔凹模尺寸的確定 ?型腔的設(shè)計(jì) 沖孔凹 模一般只起支撐作用，型腔起定位作用，型腔按鍛件圖設(shè)計(jì)，周邊應(yīng)留有合適的間隙。 沖頭設(shè)計(jì) 由于孔徑較小可以采用圓柱整體式?jīng)_頭 。 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)。 0176。 （ 2） 檢驗(yàn)角的尺寸 A寬度 b:b=5mm B高度 h:h可按表 5— 8選取 表 5— 8 按設(shè)備噸位選取檢驗(yàn)角高度 設(shè)備噸位 2 2— 5 5 h 50 75 100 模塊標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)查表可得選取 H=425 B=500 燕尾的尺寸為下圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 6切邊沖孔模的設(shè)計(jì) 模鍛件的周?chē)酗w邊：具有透孔的鍛件模鍛后，一般孔內(nèi)有沖孔連皮，因此需要將飛邊和連皮從鍛件上去除。 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)。 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。；當(dāng) h=30— 60時(shí)為 3176。 根據(jù)書(shū)上的模膛布排圖來(lái)設(shè)計(jì)模膛的布排 適用條件為 （ 1） 加熱爐位于鍛錘左邊 （ 2） 切 邊壓床位于鍛錘右邊 （ 3） 吹風(fēng)管位于鍛模的右側(cè)即吹風(fēng)管由鍛模的右前方吹響左前方清除氧化皮。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。 (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。 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 如下： （ 1） 兩模膛中心，在鍛模前后方向上，一般情況均應(yīng)在鍵槽中心線上 （ 2） 在鍛模的左右方向上，終鍛模膛與鍛模燕尾中心線的偏移量 a 應(yīng)不超過(guò) 表 4— 2所示數(shù)據(jù) 表 5— 2 允許的偏移量 設(shè)備噸位 1 2 3 5 10 a(mm) 25 30 40 50 60 70 (3)預(yù)鍛模膛中心線必須在燕尾寬度內(nèi)，模 膛超出燕尾部分的寬度不得大于模膛總寬度的 1/3 (4)終鍛與預(yù)鍛模膛中心至鍛模燕尾中心線距離之比，應(yīng)等于或略小于 1/2 (5)當(dāng)鍛件因鍛模模膛偏移使錯(cuò)差量過(guò)大時(shí)，則允許采用 1/5La1/3L 在這種條件下設(shè)計(jì)預(yù)鍛模膛時(shí)，應(yīng)當(dāng)預(yù)先考慮錯(cuò)差量一般在 1— 4mm 范圍內(nèi)。 （ 3） 由于鍛件變形阻力分布不均勻 ，模膛中心則由面積重心向變形阻 力較大的一邊移動(dòng)距離 s， s 值大小應(yīng)根據(jù)模膛各部分變形阻力相差程度大小，憑生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定一般不宜超過(guò)表 4— 33所示數(shù)據(jù) 表 5— 1 錘噸位 1— 2 3 5 S值 15 25 35 (4)模膛面積重心的確定 利用樣板實(shí)測(cè)法來(lái)確定其重心 (5)模膛中心與鍛模中心之間位置關(guān)系 由于鍛模中心與模膛中心不相重合而便宜一段距離，會(huì)產(chǎn)生偏心力矩，使上下模產(chǎn)生錯(cuò)移，造成鍛件在分模面上的錯(cuò)差，增加設(shè)備磨損，而模膛中心對(duì)鍛件中心的偏移量越大則產(chǎn)生的偏距力也越大，因此產(chǎn)生的上下模錯(cuò)移量與鍛件錯(cuò)差也越大，因此終鍛與預(yù)鍛模膛 布排設(shè)計(jì)的中心任務(wù)是最大限度的減小模膛中心對(duì)鍛模中心的偏移量，以減少鍛件錯(cuò)差，提高鍛模壽命，減少設(shè)備磨損。 （ 1） 鍛模中心 鍛模中心是鍛模燕尾中心線與鍵槽中心線的交點(diǎn)，它位于錘桿軸心線上，是鍛錘打擊力的作用中心。在模膛布排中，最重要的是終端模膛和預(yù)鍛模膛的布排。 根據(jù)表 3— 6得出 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 表 4— 6 滾 壓模膛寬度 B 毛坯形式 閉式模膛 開(kāi)式模膛 原毛坯 B= 坯 /h 最小但 B 應(yīng)該 B B=F/h+10 d最大 B 經(jīng)過(guò)拔長(zhǎng)的 B=(— )d坯 B B= /h最小 B=(— )d坯 Bd 最大 +10 F 坯 /h 最小+10 變寬度模膛 桿部 B桿 = /h最小 頭部 B頭 = 選取 B== 鉗口的設(shè)計(jì) 鉗口 的選用 預(yù)鍛和終鍛模膛都必須設(shè)有鉗口 用途： （ 1）夾 鉗口在模鍛時(shí)時(shí)作為放置棒料及夾鉗口用的 （ 2）鉗口頸是用于加強(qiáng)夾鉗料頭與鍛件之間的連接，便于鍛件起模 （ 3）在鍛模制造時(shí)，鉗口作為澆鑄模膛檢驗(yàn)件的澆口之用 夾鉗口尺寸主要依據(jù)夾鉗料頭的直徑而定，應(yīng)保證夾料鉗子能被自由地操作。 滾壓模膛采取的形式用閉式 模膛設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 模膛高度 h h=k F計(jì) 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 表 4— 4 系數(shù) K d坯 F計(jì) F坯 F計(jì) F坯 閉式 開(kāi)式 小于 30 30— 60 大于 60 （ 2） 夾鉗口與尾部小 槽的設(shè)計(jì) 夾鉗口尺寸按下式確定 h= +6=+6=17mm R= +5 = mm m=(1—2)h=17— 34 選擇 30mm 尾部小槽的尺寸按表 3— 5 表 4— 5 尾部小槽尺寸 模具結(jié)構(gòu) d坯 a c R3 無(wú)切刀者 ＜ 30 4 20 5 30— 60 6 25 5 60— 100 8 30 10 ＞ 100 10 35 10 有切刀者 ＜ 30 6 25 5 ＞ 30 8 30 5 故可知 a=6mm c=25mm R3=5mm 直軸件的模膛長(zhǎng)度 L=l鍛 +（ 1— 3） mm 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 序號(hào) 取 用界面處 F鍛 F飛 F計(jì) =F鍛 +F飛 F計(jì) K H/2=k/2x F計(jì) H/2 1 小頭中心 1120 126 1246 15 15 2 小 頭左側(cè)（ 10mm） 980 126 1106 14.2 3 小 頭右側(cè)（ 10mm） 1061 126 1187 14.7 4 大頭中心 1736 126 1862 18.36 5 大頭桿部 648 126 774 11.85 6 小頭桿部 516 126 642 10.8 滾壓模膛寬度 B 滾壓模膛小一些有利于金屬的軸線流動(dòng)，但是寬度太小了，在滾壓過(guò)程中要形成折疊，因此在確定模膛寬度時(shí)，主要從避免折疊出發(fā)。 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