【正文】 感謝大學四年所有的老師在學業(yè)上給予我的幫助。 本文通過模鍛的方式來生產(chǎn)所需的零件，通過模鍛可以提高生產(chǎn)效率，也可以減輕工人的工作強度，本文通過設計搖臂鍛件的模鍛設計方法分析了一般模鍛的具體方法與步驟，搖臂在生活中的應用比較廣泛，它的設計比較典型，通過設計搖臂了解了鍛件的變形特點和變形過程。通過鍛造，不僅可以得到機械零件的形狀，而且能改善金屬內(nèi)部組織，提高金屬的機械性能和物理性能。 4在模膛表面覆蓋硬質(zhì)合金保護層 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)，當鋼中的碳和金屬元素含量較高時，宜取下限。 2滲硼 滲硼的模具具有一層堅硬的硼化層 。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 使整個模塊具有必要的和均勻的機械性能。因此，熱鍛模應具有以下性能： （ 1） 在高溫下具有較高的機械性能 包括較高的強度，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)學院畢業(yè)設計 35 8 鍛模材料的選擇 熱鍛模是用來使熱態(tài)金屬毛坯在其模膛內(nèi)進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： ?在設計或選取下模座時，應核算滑塊在最低位置時凹模座至模板的距離 HS頂 +10mm ?凹模根據(jù)鍛件設計，一般高度 H凹 取 50mm，外徑較切邊輪廓大 80— 90mm. 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 34 ?凹模座根據(jù)凹模及下模座設計或選取。 ?滑塊在最高位置時，應保證鍛件能夠自由取放。 （ 1） 間隙△ 設計復合模間隙時考慮的因素與簡單切邊，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)和模具設計封閉高度以及所選用標準件尺寸來求得 h=Hh1h2+S H— 模具設計封閉高度 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 ?型腔的設計 沖孔凹 模一般只起支撐作用，型腔起定位作用，型腔按鍛件圖設計，周邊應留有合適的間隙。 沖頭設計 由于孔徑較小可以采用圓柱整體式?jīng)_頭 。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 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= 切邊凹模底座設計 （ 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設計大多為專用底座，適用于大批量生產(chǎn)。 0176。 （ 2） 檢驗角的尺寸 A寬度 b:b=5mm B高度 h:h可按表 5— 8選取 表 5— 8 按設備噸位選取檢驗角高度 設備噸位 2 2— 5 5 h 50 75 100 模塊標準根據(jù)查表可得選取 H=425 B=500 燕尾的尺寸為下圖 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 28 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 29 6切邊沖孔模的設計 模鍛件的周圍有飛邊：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)學院畢業(yè)設計 27 （ 1） 作用：檢驗角在鍛模設計與制造時，是各模膛與燕尾尺寸的基準面，在上產(chǎn)中是模具調(diào)整的依據(jù)。 鎖扣間隙 鎖扣非導向側(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)量和尺寸進行布排，考慮最小壁厚等因素，得出太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 26 所必須的模塊最小輪廓尺寸，然后選取標準模塊中相近的較大值。；當 h=30— 60時為 3176。 根據(jù)書上的模膛布排圖來設計模膛的布排 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） 吹風管位于鍛模的右側(cè)即吹風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 （ 3） 氧化皮較多的模膛是鍛模中頭道制坯模膛，應位于吹風管的對面，以防止氧化皮被吹落到終鍛和預斷模膛內(nèi) （ 4） 彎曲模膛的位置應使鍛件能以最簡單的方式移動或翻轉(zhuǎn)送入終鍛和預鍛模膛內(nèi) （ 5） 拔長模膛位置如在鍛模右邊，應采用直式如在左邊應采用斜式為宜，以方便工人操作。 (7)為了減小終鍛模膛與預鍛模膛中心距 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，終鍛模膛與預鍛模膛中心位于鍵槽中心線上， L 值減少的同時前后方向的錯差量也較少，鍛件質(zhì)量較好。 設計要點 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 23 設計要點 如下： （ 1） 兩模膛中心，在鍛模前后方向上，一般情況均應在鍵槽中心線上 （ 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 應不超過 表 4— 2所示數(shù)據(jù) 表 5— 2 允許的偏移量 設備噸位 1 2 3 5 10 a(mm) 25 30 40 50 60 70 (3)預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)終鍛與預鍛模膛中心至鍛模燕尾中心線距離之比，應等于或略小于 1/2 (5)當鍛件因鍛模模膛偏移使錯差量過大時，則允許采用 1/5La1/3L 在這種條件下設計預鍛模膛時，應當預先考慮錯差量一般在 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 力較大的一邊移動距離 s， s 值大小應根據(jù)模膛各部分變形阻力相差程度大小，憑生產(chǎn)經(jīng)驗來確定一般不宜超過表 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 利用樣板實測法來確定其重心 (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，會產(chǎn)生偏心力矩，使上下模產(chǎn)生錯移，造成鍛件在分模面上的錯差，增加設備磨損，而模膛中心對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)生的上下模錯移量與鍛件錯差也越大，因此終鍛與預鍛模膛 布排設計的中心任務是最大限度的減小模膛中心對鍛模中心的偏移量，以減少鍛件錯差，提高鍛模壽命，減少設備磨損。 （ 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，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鍛模膛的布排。 根據(jù)表 3— 6得出 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 20 表 4— 6 滾 壓模膛寬度 B 毛坯形式 閉式模膛 開式模膛 原毛坯 B= 坯 /h 最小但 B 應該 B B=F/h+10 d最大 B 經(jīng)過拔長的 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== 鉗口的設計 鉗口 的選用 預鍛和終鍛模膛都必須設有鉗口 用途： （ 1）夾 鉗口在模鍛時時作為放置棒料及夾鉗口用的 （ 2）鉗口頸是用于加強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，鉗口作為澆鑄模膛檢驗件的澆口之用 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 模膛設計計算 （ 1） 模膛高度 h h=k F計 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 18 表 4— 4 系數(shù) K d坯 F計 F坯 F計 F坯 閉式 開式 小于 30 30— 60 大于 60 （ 2） 夾鉗口與尾部小 槽的設計 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 直軸件的模膛長度 L=l鍛 +（ 1— 3） mm 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 19 序號 取 用界面處 F鍛 F飛 F計 =F鍛 +F飛 F計 K H/2=k/2x F計 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，但是寬度太小了，在滾壓過程中要形成折疊，因此在確定模膛寬度時，主要從避免折疊出發(fā)。 拔長模膛的設計計算 （ 1）拔長坎高度 a 拔長后采用滾壓時 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）拔長坎長度 c C 值決定于坯料直徑 d 坯和被拔長部分的原始長度 L 始 C=k3 *d坯 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 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)拔長模膛深度 h1 和 h2 H1=2a 桿 == H2=d 坯 +10=65mm (5)模膛長度 L=L 桿 +（ 5— 10） =200mm (6)模膛寬度 B 根據(jù)坯料直徑確定