精密模锻作业(华科)

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1、精密模锻作业组员：曹琰：根据零件图设计锻件图，根据锻件图设计锻造工艺流程，选择锻造压力机。周廷：设计模具结构图李琨：对所设计的工艺过程进行成形模拟分析针对图中所给零件，以2・3人一组设计其精密锻造工艺（请注明组员的任务分工）。零件材料4120o300H8（驚）AB（1）根据零件图设计锻件图；（2）根据锻件图设计锻造工艺流程；（3）请选择合适的锻造压力机，并说明选择的理由；（4）设计模具结构图，并说明模具动作及工作原理；（5）对所设计的工艺过程进行成形模拟分析，验证所设计的工艺。根据零件图设计锻件图;1）确定机械加工余量机械加工余量主要有锻件质量、零件机加工精度和锻件复杂

2、程度查表确定。①锻件质量m=330652.63x7.85xl&6kg=2.596kg②形状复杂系数330652.63…=O.o5510508.81S在0.63和1Z间，形状复杂程度为较低的I级。③加工余量根据《锻圧手册》查得厚度方向和水平方向的加工余暈均为1.7-2.2mm,这里取为2.0mm；内孔直径加工余量为2.6mm。2）确定模锻斜度根据《锻压手册》查得与凸模对应的模锻斜度为3°,与凹模对应的模锻斜度为6°°3）确定圆角半径外圆角半径尸余量+零件相应处半径二2.0mm,内圆角半径R二（2〜3）r=4mm□4）确定冲孔连皮连皮厚度8=0・45xj50-0.25x57

3、-5+0.6x>/57=7.1mm,这里取为7.0mim=4+0.lx57+2=11Hmm,这里取为12mm。综上可得冷锻件图如下：104（100）9W)6ZN-6S%(90!技术耍求2未注明模锻斜度尹z未注明圆角半径R23错位可达伽7?e殘留E边町达亦5•平而度可达0.8m）6•表面缺陷深度在加工表面不大于实际加工余吊:的"2,不加工农面不大于厚度公第的7.热处理便度156-207HBW2晴除氧化铁皮Z.8(50)热锻件图依据冷锻件图设计，热锻件图上的尺寸应比冷锻件图上的相应尺寸有所放大。理论上加放收缩率后的尺寸L按下列公式计算：其中，1为冷锻件尺寸，〃为终锻温度下金

4、属的收缩率，钢为0.8%〜1.5%,这里取1.4%代入上式，计算岀热锻件图上相应的尺寸，并绘制热锻件图如下：705厶5695316SS0V90T6Z0M0L09=9根据锻件图设计锻造工艺流程；1）确定工步闭式模锻时，法兰凸缘类锻件一般只需一个终锻工步，因此这里只设计一个终锻工步。2）确定坯料尺寸及下料方法根据冷锻件图得到锻件的体积为458456.06mm3,坯料直径取为90mm,则坯料高度为458456.06x4r=72.（）6/77加>tx902这里取为73mmo选用卧式自动带锯机或高速圆盘锯床下料。3）确定加热方法和加热规范根据《锻压手册》查得加热温度为1150°C

5、-1200°C,设备类型为中频感应加热炉，加热节拍为4件/分钟。4）确定清除坯料表面氧化皮或脱碳层的方法常用喷砂,酸洗的方法，rh于工件较小故采用酸洗的方法。5）确定坯料和模具润滑采用水剂石墨润滑剂。6）确定锻件冷却方法和冷却规范锻件采用保护冷却，如坑冷，介质屮冷却减少氧化，可置与油屮冷却。7）分流腔的设计经分析可知，锻件上远离冲孔连皮的凸缘最后被金属填充，由分流腔的设置原则，则应在此处设置分流腔。本设计采用坏形侧向分流腔，有桥部而无仓部，具体位置见模具图。综上可得，锻件的整个加工工艺流程如下：①下料。原材料为热轧棒料，须去掉表面氧化和脱碳层。采用锯机或锯床下料，坯料尺

6、寸为①92mmX72mm。②加热。在充有氮气的中频感应加热炉加热坯料，炉温约为1200°Co③精锻成形。温度范圉为1160°C-850°Co④热处理。锻件加热到870°C后在油中淬冷，然后500°C冋火。⑤机械加工。请选择合适的锻造压力机，并说明选择的理由；本设计采用可分凹模闭式模锻，而且锻件较简单，设备公称吨位F=kqA=lx650x^x522=5521.660V，因此这里选用双动曲柄压力机。(6)设计模具结构图，并说明模具动作及工作原理;1)凸模和凹模结构3)简易模具结构1—上冲头2—斜楔3—右侧凹模4—锻件5—下冲头6—左侧凹模7—模座8—分流腔工作时，斜楔在双动

7、曲柄压力机的外滑块的带动下向下运动，由于斜楔的运动，左右凹模向中间合拢，与固定在模座上的下冲头形成完整的空腔。将加热后的坏料放入空腔中动曲柄压力机的内滑块向下运动，与坯料接触后，使坯料发生徹粗挤压，充满空腔形成所需锻件。而后，内滑块上行，与锻件分离后，外滑块随Z上行，此时左右凹模也分离，取出锻件。重复以上步骤，进行下一个循环。（7）对所设计的工艺过程进行成形模拟分析，验证所设计的工艺。模拟结果如下:D0B35Mn•IY4等效应变等效应变速率Step103、Step1034M1»9等效应力最大应力温度分布LoadPrediction速度分布