齿轮轴锻模课程设计说明书

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1、锻模工艺模具设计齿轮轴锻模课程设计说明书学院：专业：学号：姓名：指导教师：12锻模工艺模具设计一、锻件图设计（一）零件的绘制以及结构特征分析主动齿轮轴是高速重载驱动装置的关键部件之一,其强度可靠性将直接影响到机械装置的运行安全性。采用锻造进行粗加工可使工件获得良好的流线组织，获得较高的强度。主动齿轮轴结构相对简单，关于中心轴线对称，头部粗大齿轮靠近端部，杆部具有阶梯轴特征。（二）锻件用材料的性能与特点轴类锻件所用的材料轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一，它主要用来支承部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件应根据不

2、同的工作条件和使用要求选用不同的材料并进行不同的热处理规范，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。45号钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜，经过调质处理过后可得到较好的切削性能，较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达50HRC。（三）锻造工艺选择下料加热制坯12锻模工艺模具设计模锻切边热处理表面清理最终检验入库（四）冷锻件图设计1、锻件的体积：；2、锻件包容体的体积：；3、锻件质量：；4、锻件形状复杂系数：；查表4-1锻件材质系数【1】：锻件所用材料为号钢，含碳量为％，所以其材质系数为。查表4-2锻件复杂系

3、数S分级表【2】：12锻模工艺模具设计得，锻件形状复杂程度等级为,较复杂。根据锻件质量、锻件形状复杂等级、锻件相关尺寸以及零件表面粗糙度查【3】4-3得，加工余量为，轴向尺寸公差,径向公差ø。（五）热锻件图设计热锻件图以冷锻件图为依据，但有所区别。首先，热锻件图的尺寸标注、高度方向尺寸以分模面为基准，以便于锻件机械加工和准备检验样板。其次，锻件无需锻出孔，则不需要绘制出连皮。考虑到金属冷缩现象，热锻件图上的所有尺寸应计入收缩率，按如下公式计算热锻件图尺寸：式中：——热锻件尺寸；——冷锻件图尺寸；——终锻温度下金属

4、的收缩率：钢为，不锈钢为，钛合金为，铝合金为，铜合金为，镁合金为，镍基高温合金为。12锻模工艺模具设计因为制造齿轮轴的结构材料为45#，考虑收缩率为绘制热锻件图，即可算出各锻件图的尺寸。模锻斜度度、内外圆角半径的尺寸按冷锻件不变，绘``制的热锻件图如下：（六）锻件技术条件1、未注明的模锻斜度和圆角半径为；2、未注明的圆角半径；3、允许的错移量为，毛边宽度为；4、锻件最终热处理为调质处理，硬度要求为；5、表面清理方法为酸洗；6、允许的表面缺陷深度为；二、锻造工艺的分析与确定（一）根据零件特征进行方案分析齿轮轴锻件关

5、于中心轴线对称，可以采用上下对称的直线分模，齿轮轴锻件有明显的头部和杆部之分，而且头部的直径与杆部的直径相差两倍，粗略估计对加热毛坯需要采用拔长制坯加滚挤制坯，最后进行终锻成型以及切边工序。（二）锻件的变形工步确定轴类锻件制坯一般要采用拔长、滚挤、弯曲、卡压、成形等工步，有时还采用预锻和切断工步。轴类锻件制坯工步是根据锻件想轴向横截面积变化的特点。是胚料在终锻前金属体积分布与锻件要求相一致来确定的。其中拔长、滚挤、卡压三种制坯工步可用经验计算法，即以计算毛坯为基础，参照经验图表明资料及具体生产情况加以确定。1、绘

6、制计算毛坯图根据齿轮轴的形状特点，选取9个截面，分别计算12锻模工艺模具设计列与齿轮轴计算毛坯的计算数据表中，并绘制出齿轮轴的截面图和直径图（如下）。为设计滚挤型槽方便，计算毛坯图按照热锻件尺寸计算。截面号11294220151438.9151438.91.142.823513220373361.1433065.81.0569.138087220830791.2484069.61.0573.143513220373361.1407063.21.0566.451294220151438.9216546.51.151

7、.261134220135436.8110033.21.136.571052220127235.7110033.21.136.58804220102432.0110033.21.136.5963322085329.285329.21.1533.6表1齿轮轴计算毛坯的计算数据计算毛坯计算毛坯简化：；；；2、计算繁重系数12锻模工艺模具设计长轴类锻件终锻前，需要将等截面的原材料预制成计算毛坯的形状，因而要采用适合的制坯工步，如拔长、滚挤、卡压等，以便将杆部多余的金属转移到头部。转移金属量的多少与下列繁重系数有关：；；

8、；；3制坯工步选择图4-53长轴类锻件制坯工步选用范围表根据繁重系数数值，从图4-53长轴类锻件制坯工步选用范围表查得，此锻件应该采用拔长、滚挤制坯工步。为了易于充满型槽，应该选择棒料作为坯料，先拔长，再开式滚挤。模锻工艺方案为拔长——开式滚挤——终锻。（三）坯料尺寸的计算1、所需坯料截面积：；根据原材料规格，实际取。2、坯料长度：烧损率取，则12锻模工艺模具设计；；（四