轻卡转向节外半轴锤上模锻造工艺设计及模具设计说明书

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1、沈阳理工大学课程设计专用纸目录1设计的前期准备11.1零件分析11.1.1零件的结构分析11.1.2零件材料的特性分析11.1.3锻件的加工要求11.2工艺方案确定12锤上模锻件设计22.1选择分模面22.2确定模锻件加工余量及公差22.2.1锻件的形状复杂系数22.2.2锻件的质量32.2.3锻件的材质系数32.2.4模锻件的精度等级32.2.5确定锻件公差和余量32.2.6模锻斜度32.2.7锻件技术要求42.3计算锻件基本数据43确定锻锤的吨位54确定飞边槽及尺寸65确定终锻型槽76设计预锻型槽77绘制计算毛坯图78制坯

2、工步的选择89确定坯料尺寸810制坯型槽设计910.1滚挤型槽设计910.2拔长型槽设计1011锤用锻模设计1011.1钳口尺寸确定1111.2模块尺寸1112锻前加热锻后冷却及热处理要求的确定1112.1确定加热方式，及锻造温度范围1112.2确定加热时间12-19-沈阳理工大学课程设计专用纸12.3确定冷却方式及规范1212.4确定锻后热处理方式及要求12参考文献13-19-沈阳理工大学课程设计专用纸1设计的前期准备1.1零件分析1.1.1零件的结构分析转向节是汽车底盘上的关键零件，根据车型可分为重型汽车转向节、中型汽车转

3、向节、轻型汽车转向节、微型汽车转向节、客车转向节和轿车转向节六大类；按其形状特征可分为长杆类、中心孔类和套管类三种。长杆类转向节主要由杆部、法兰和枝权构成。中心孔类转向节主要由基座，法兰和枝权构成，基座中心带孔。套管类转向节主要由长杆、套管和法兰构成。转向节是汽车转向桥上的主要零件，形状比较复杂，其形状兼具有轴类、盘类和叉架类等零件的特点。转向节既支撑车体重量，又传递转向力矩和承受前轮刹车制动力矩，因此对其机械性能和外形结构要求严格，是汽车上的重要安全零件之一1.1.2零件材料的特性分析该锻件材料为18CrMnTi，是合金结构

4、钢，是工业上应用最广泛的不锈钢，密度为7.85g/cm3。18CrMnTi的预锻温度为1200℃，终锻温度为800℃。1.1.3锻件的加工要求模锻斜度7°，精度为普通级。1.2工艺方案确定根据零件的形状以及要求大批量生产，因此选用锤上模锻。-19-沈阳理工大学课程设计专用纸2锤上模锻件设计2.1选择分模面分模面是指模锻件在可分的模腔中成型时，组成模具型腔的各模块的分合面。锻件分模位置合适与否，关系到锻件成形、锻件出模、材料利用率等一系列问题。为了提高锻件质量合生产过程的稳定性，并使锻模结构尽量简单，防止上下模错移，分模面尽可能

5、采用直线状，如图2.1分模面的位置所示。图2.1分模面的位置2.2确定模锻件加工余量及公差2.2.1锻件的形状复杂系数锻件的形状复杂系数S时锻件质量或体积（Gd，Vd）与其外廓包容体的质量或体积（Gb，Vb）的比值，即：(2.1)其中Vd——锻件体积；Vb——外廓包容体的体积；Gd——锻件质量；Gb——外廓包容体的体积。经估算：-19-沈阳理工大学课程设计专用纸查锻件形状复杂程度等级表[1]得该锻件形状复杂程度级别为S2级，形状复杂程度为一般。2.2.2锻件的质量锻件的质量可以根据锻件图的名义尺寸进行计算，即：（2.2）其中ρ

6、——材料密度，取7.85g/cm3V——锻件体积，取1863640mm3经计算，2.2.3锻件的材质系数材质系数按锻压的难易程度划分两个等级，材质系数不同，公差不同。该锻件的材料为18CrMnTi，属于M1。2.2.4模锻件的精度等级模锻件的公差一般为三级，普通级、半精度级和精度级，此锻件采用普通级。2.2.5确定锻件公差和余量根据锻件的名义尺寸、质量、精度等级、形状复杂系数以及锻件材质诸因素查找锻压手册确定长、宽和高度方向的尺寸公差。查手册[1]得厚度方向公差3.2，长度公差按各段长度分别查表，宽度公差3.2。查手册[1]得

7、高度方向单边余量为2.0～2.5mm,取2.5mm，长度方向上余量为2.0~2.7，取2.5mm.宽度方向上余量为2.0～2.5mm,取2.5mm。2.2.6模锻斜度便于模锻件从型槽中取出，必须将型槽壁部做成一定的斜度，即模锻斜度。它可以是锻件侧壁附加的斜度，也可以是侧壁的自然斜度。模锻斜度有内斜度β和外斜度α。当锻件冷缩时，锻件外侧趋-19-沈阳理工大学课程设计专用纸向离开模壁，而内侧抱住模具型槽中凸出部分不易取出。本设计中内外斜度均采用7°。2.2.7锻件技术要求1.图上未标注的模锻外斜度7°；2.图上未标注的圆角半径R=

8、2mm；3.允许的错移量1.4mm；4.残留的毛边量1.4mm；5.允许的表面缺陷深度0.5mm；6.热处理表面渗碳0.9~1.3mm.7.热处理后喷丸或抛丸。2.3计算锻件基本数据1.锻件在平面上的投影面积32371mm2；2.锻件的周边长度1007mm；3.锻件体积186