车床输出轴模锻工艺过程的制定

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1、车床输出轴模锻工艺过程的制定一、学习目标知识目标：·了解模锻生产的种类、特点及应用；·掌握锤上模锻、胎膜锻的基本特点及锻模特点；·了解模锻件的结构设计原则。能力目标：·能选择模锻件方法及制定其工艺过程。二、任务引入输出轴的用途很广，应用在动力输出装置中，是动力输出的关键零件之一。功率输出轴（图5-15）主要作用：一是传递转矩，二是工作过程中经常承受载荷，三是支撑传动零部件。零件材料为45钢。根据输出轴的实际作用和材料、形状以及生产中获得可能性，零件毛坯推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量大，这样不仅浪费材料，而且还增

2、加机床、刀具等的浪费，而锻件具有较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。本零件生产批量为中批量，所以综上所述选择锻件中的模锻。图5-15输出轴坯锻件图三、相关知识模型锻造简称模锻，是在高强度模具材料上加工出与锻件形状一致的模膛（即制成锻模），然后将加热后的坯料放在模膛内受压变形，最终得到和模膛形状相符的锻件。与自由锻相比，模锻特点：能锻造出形状比较复杂的锻件（图5-16）；模锻件尺寸精确，表面粗糙度值较小，加工余量小；生产率高；节省金属材料，减少切削加工工时，此外，在批量足够的条件下可降低零件的成本；模锻操作简单，劳动强度低。但是，模锻生产受到设备吨位的

3、限制，模锻件的尺寸不能太大，锻模制造周期长，成本高，所以模锻适合于中小型锻件的大批量生产。模锻按使用的设备不同，可分为锤上模锻、胎模锻和压力机上模锻。图5-16模锻件举例（一）锤上模锻锤上模锻是将上模固定在锤头上，下模紧固在模垫上，通过随锤头作上下往复运动的上模，对置于下模中的金属坯料施以直接锻击，来获取锻件的锻造方法。常用的模锻设备是蒸汽—空气模锻锤。单模模锻工作过程如图5-17所示。图5-17单模模锻示意图1-上模；2下模；3-模锻中的毛坯；4-毛坯1.锻模根据模膛功用不同，锻模可分为模锻模膛和制坯模膛。（1）模锻模膛可分为终锻模膛和预锻

4、模膛两种。①终锻模膛：使金属坯料最终变形到所要求的形状与尺寸，如图6-17所示。②预锻模膛：预锻模膛的作用是使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，然后进入终锻模膛。预锻模膛与终锻模膛的主要区别是，前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。对于形状简单或批量不够大的模锻件也可以不设预锻模膛。（2）制坯模膛对于形状复杂的模锻件，为了使坯料基本接近模锻件的形状，以便模锻时金属能合理分布，并很好地充满模膛，必须预先在制坯模膛内制坯。制坯模膛有以下几种：①拔长模膛：减小坯料某部分的横截面积，以增加其长度，如图5-18所示。②滚压模膛：减小坯料某部分的横截面积，以

5、增大另一部分的横截面积。主要是使金属坯料能够按模锻件的形状来分布，如图5-19所示。图5-18拔长模膛图5-19滚压模膛图5-20弯曲模膛③弯曲模膛：使坯料弯曲，如图5-20所示。④切断模膛：在上模与下模的角部组成一对刃口，用来切断金属。根据模锻件的复杂程度不同，所需变形的模膛数量不等，可将锻模设计成单膛锻模（图5-17）或多膛锻模（图5-21）。多膛锻模是在一副锻模上具有两个以上模膛的锻模。图5-21弯曲连杆模锻过程1-原始坯料；2-延伸；3-滚压；4-弯曲；5-预锻；6-终锻；7-飞边；8-锻件；9-延伸模膛；10-滚压模膛；11-终锻模

6、膛；12-预锻模膛；13-弯曲模膛；14-切边凸模；15-切边凹模2.模锻件的结构设计为了便于模锻件生产和降低成本，设计模锻零件时，应根据模锻特点和工艺要求，使其结构符合下列原则：（1）模锻零件应具有合理的分模面、模锻斜度和圆角半径。（2）由于模锻的精度较高，表面粗糙度低，因此零件的配合表面可留有加工余量；非配合面一般不需要加工，不留加工余量。（3）零件的外形应力求简单、平直、对称，避免零件截面间差别过大，或具有薄壁、高肋等不良结构。一般说来，零件的最小截面与最大截面之比不要小于0.5。如图5-22（a）所示零件的凸缘太薄、太高，中间下凹太深

7、，金属不易充型。如图5-22（b）所示零件过于扁薄，薄壁部分金属模锻时容易冷却，不易锻出，对保护设备和锻模也不利。如图5-22（c）所示零件有一个高而薄的凸缘，使锻模的制造和锻件的取出都很困难，改成如图5-22（d）所示形状则较易锻造成形。（4）在零件结构允许的条件下，应尽量避免有深孔或多孔结构。孔径小于30mm或孔深大于直径两倍时，锻造困难。（5）对复杂锻件，为减少敷料，简化模锻工艺，在可能条件下，应采用锻造—焊接或锻造—机械联接组合工艺。（a）（b）（c）（d）图5-22模锻结构工艺性（二）胎模锻胎模是一种不固定在锻造设备上的模具，结构较

8、简单，制造容易。胎模锻是在自由锻设备上用胎模生产模锻件的工艺方法，因此胎模锻兼有自由锻和模锻的特点。胎模锻适合于中、小批量生产小型多品种的锻件，特别适合于没有模锻设