十字軸模鍛工藝設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬畢業(yè)論文-展示頁(yè)
2025-07-07 12:50本頁(yè)面
【正文】 要的條件很高，如需要的設(shè)備噸位大，模具很容易磨損，生產(chǎn)過(guò)程中，從模具設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑到工藝工序的安排都很復(fù)雜，而從我國(guó)基本國(guó)情的角度出發(fā)，在我國(guó)目前的科學(xué)技術(shù)水平下，還是有相當(dāng)?shù)睦щy，國(guó)內(nèi)使用的還不普遍，而在我國(guó)普遍采用熱鍛方式加工十字軸，我們有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，所以，本課題將以熱鍛十字軸零件為研究對(duì)象，對(duì)十字軸熱鍛成形工藝進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。十字軸起傳遞動(dòng)力的作用，承受很大的載荷，采用強(qiáng)度和韌性都好的的材料20GrMnTi。以其中一個(gè)端面為基準(zhǔn)鍛造機(jī)械加工為成形，該零件采用熱模鍛曲柄壓力機(jī)。利用傳統(tǒng)的模鍛工藝：墩粗一模鍛一切邊。零件圖21 技術(shù)要求： = 確定鍛件的主要參數(shù) 分摸面的確定分摸面的基本要求是保證鍛件的形狀盡可能的與零件形狀形同，以及鍛件容易從模堂中順利取出。確定分摸面時(shí)應(yīng)考慮以墩粗成形為主，此外還要考慮提高材料利用率，一般情況下熱模鍛壓力機(jī)的分摸面選擇原則與錘上模鍛相同，圖22 公差與機(jī)械加工余量的確定確定加工余量的方法有計(jì)算法、查表法和經(jīng)驗(yàn)法三種。這種方法方便、迅速，在生產(chǎn)上應(yīng)用較廣泛。加工余量與公差的確定與鍛件形狀的復(fù)雜程度，成品零件的精度要求，鍛件的材質(zhì)，模鍛設(shè)備，工藝條件，熱處理的變形量，校正的難易程度，機(jī)械加工的工序等許多因素有關(guān)。 圓角半徑的確定鍛件上凸起和下凸起的部位均應(yīng)剛帶有適當(dāng)?shù)膱A角，不允許出現(xiàn)銳角。凹圓角的作用是使金屬容易流動(dòng)，防止模鍛件產(chǎn)生折疊，防止模堂過(guò)早磨損和被壓塌。, 。圓角半徑的大小與模鍛件各部分高度H以及高度H與寬度B的比值H/B有關(guān)，可按照下列公式計(jì)算：當(dāng)H/B=2時(shí) r=+ , R=+當(dāng)4H/B2時(shí) r=+ , R=+當(dāng)H/B4時(shí) r=+ , R=+由公式得該零件H/B=十字軸四個(gè)端面的圓角半徑r=*+= 因此取r=2mm 十字軸四個(gè)內(nèi)端面的圓角半徑r=*+= 因此取r= 繪制冷鍛件圖鍛件圖是鍛造最后的鍛件，是機(jī)械加工時(shí)指定加工工藝過(guò)程，設(shè)計(jì)加工夾具的依據(jù)。生產(chǎn)中習(xí)慣把不加熱毛坯進(jìn)行的鍛造件稱為冷鍛件。 （） 該鍛件無(wú)需沖孔，沒(méi)有沖孔連皮。查表57得=%。該鍛件主要以墩粗?jǐn)D壓方式成形，坯料的長(zhǎng)度與直徑的比值應(yīng)該在之間。選定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的圓鋼規(guī)格后計(jì)算出坯料的長(zhǎng)度： =4 設(shè)備噸位的確定 模鍛錘、螺旋壓力機(jī)、熱模鍛壓力機(jī)是鍛造行業(yè)的三大主力模鍛設(shè)備，模鍛錘是在中批量或大批量生產(chǎn)條件下進(jìn)行各種模鍛件生產(chǎn)的鍛造設(shè)備，可進(jìn)行多型模鍛，由于它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、造價(jià)低廉和適應(yīng)模鍛工藝要求等特點(diǎn)螺旋壓力機(jī)適用于模鍛、鐓鍛、精壓、校正、切邊、彎曲等工序。因此，螺旋壓力機(jī)不適合一次加熱完成幾道工序機(jī)架和曲柄連桿機(jī)構(gòu)的剛性大，工作中彈性變形小，熱模鍛壓力機(jī)屬于曲柄連桿傳動(dòng)的鍛壓設(shè)備，其噸位是指滑塊距下死點(diǎn)前一定距離內(nèi)，壓力機(jī)所允許的最大作用力。壓力機(jī)的工作行程固定，一次行程完成一個(gè)工步。設(shè)備噸位的確定一般有經(jīng)驗(yàn)公式和理論公式兩種方法。： （） , A=。本次設(shè)計(jì)采用其設(shè)計(jì)的工步為墩粗預(yù)鍛終鍛的成形方式，進(jìn)而鍛造出優(yōu)質(zhì)的鍛件。 模鍛工步圖的繪制 取墩粗后的坯料直徑為64mm，依據(jù)體積不變?cè)瓌t可得坯料的高位72mm。預(yù)鍛的目的就是實(shí)現(xiàn)坯料的預(yù)成形，為終鍛提供合理的坯料分配。終鍛變形更困難預(yù)鍛模堂的高度尺寸比終鍛模堂相應(yīng)的大25mm，而寬度尺寸小12mm，圓角半徑應(yīng)大于終鍛模堂的圓角半徑25mm。 模鍛工步的如下圖51所示。是將鍛件圖的所有尺寸加上收縮率繪制的。熱鍛件圖通過(guò)機(jī)械制圖反映在鍛模圖中，是鍛模設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)的一項(xiàng)重要技術(shù)文件之一該零件為20GrMnTi，屬于剛鍛件，收縮率一般為1%%.%。設(shè)計(jì)錘上模鍛飛邊槽的尺寸有兩種方式。：。但預(yù)鍛結(jié)束后會(huì)產(chǎn)生飛邊，這些飛邊會(huì)導(dǎo)致終鍛工藝力增加，所以設(shè)計(jì)預(yù)鍛膛深度比終鍛模膛深。以傳統(tǒng)工藝下即將出現(xiàn)飛邊時(shí)，坯料的形狀為預(yù)鍛型腔的造型，再按照改進(jìn)原則進(jìn)行模具的優(yōu)化。該預(yù)鍛無(wú)需設(shè)計(jì)飛邊槽。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)圓角半徑，單位mm。該鍛件為完全對(duì)稱鍛件，在模鍛時(shí)常采用墩粗變形工步，其作用為去除氧化皮，更重要的是墩粗后的坯料能在變形過(guò)程中充滿模膛和不發(fā)生彎曲，為在預(yù)鍛做好準(zhǔn)備。 7 鍛模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模塊的設(shè)計(jì)模塊尺寸除與模膛數(shù)、模膛尺寸、排列方式和模膛間最小壁厚有關(guān)外，還須考慮 承擊面，模塊寬度，模塊寬度，模塊長(zhǎng)度。圓形模塊加工方便，適用于模鍛回轉(zhuǎn)體鍛件，矩形模塊可適用于模鍛任何的鍛件。本次設(shè)計(jì)采用整體式模塊，鍵式矩形模架，：模塊規(guī)格 鍛?？傮w結(jié)構(gòu)及高度尺寸的設(shè)計(jì)摸座高度在可能下選取最大值，以容納有足夠行程的頂料裝置，鍛模各零件高度尺寸可按照設(shè)備噸位來(lái)確定。上下模塊間的間隙和和飛邊槽的橋部厚度相同，即可得 綜上可知鍛模的閉合高度 H： （） 式中： 可知 H=680mm。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(lái)確定，原則上應(yīng)使模膛中心（模膛承受反作用力的合力點(diǎn)）與理論上的打擊中心（燕尾中心線與鍵槽中心線的交點(diǎn)）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(zhǎng)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(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量減少模塊尺寸，這樣，模塊壽命長(zhǎng)，鍛件精度高。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(tái)
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