锻造模具设计报告.docx
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锻造模具设计报告
西北工业大学
锻模设计课程设计
锻造模具设计课程设计
零件名称：
接线盘拔叉
学院:
班级:
姓名：
组员:
指导老师：
日期：
西北工业大学
锻模设计课程设计
一、绘制锻件图 ...................................................................3
（1）确定分模位置：
...................................................................................................3
（2）确定公差和加工余量 ...........................................................................................3
（3）模锻斜度 ..............................................................................................................3
（4）技术条件：
..........................................................................................................3
二、锻件的主要参数 ............................................................4
三、模锻锤吨位计算 ............................................................4
四、烧损率：
.......................................................................4
五、毛边槽形式和尺寸的确定：
.........................................4
六、终锻型槽确定：
............................................................5
七、预锻型槽确定：
............................................................5
八、计算毛坯截面图：
........................................................6
九、制坯工步确定：
............................................................6
1．繁重系数：
..............................................................................................................6
2．工步确定..................................................................................................................6
十、坯料尺寸计算：
............................................................6
十一、型槽设计：
................................................................7
十二、锻模结构设计 ............................................................9
十三、参考文献：
................................................................9
锻件为接线盘拔叉，出模角 7°，锻造圆角 R2，高度方向公差，水平方向公差。
1.0-1.0-
97360dV
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一、绘制锻件图
+2.0+2.0
（1）确定分模位置
根据零件形状，采用上下对称的直线分模，分模面取在最大投影面积的位置。
（2）确定公差和加工余量
经计算，锻件质量为 0.7643kg
锻件复杂系数：
S = = ≈ 0.1883
Vb84 ⨯181⨯ 34
查文献【1】P.95 表 4-3，其锻件形状复杂级别为Ⅲ，代号 S3，锻件形状复杂系数等级
为较复杂。
（3）模锻斜度
锻件图上的附注已注明出模角为 7°，故模锻斜度为 7°。
（4）技术条件
1、出模角 7°
2、锻造圆角 R2
1.0
3、 公差：
高度方向 +-2.0
+2.0
水平方向 -1.0
4、热处理硬度：
HB255~285
5、毛边：
<0.8mm
6、表面清理：
酸洗
7、表面缺陷：
<0.8mm
8、形状缺陷：
<0.8mm
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二、锻件的主要参数
锻件周边长度为 768.77mm
锻件体积为 97360mm3
锻件在平面上的投影面积为 5837.9mm2
锻件质量为 0.7643kg
三、模锻锤吨位计算
由公式:
G = αβ FJ
查文献【1】P.126 表 4-12 得：
α = 1.0 ， β = 0.09 ，
FJ = 5837.9mm2
因而，
G = αβ FJ = 1.0 ⨯ 0.09 ⨯ 5837.9 ≈ 525.4kg
因而取 2t 模锻锤。
四、烧损率
电阻炉加热，烧损率 1%~5%
查文献【1】P.25 表 2-5,45 钢的始端温度为 1200℃，终锻温度为 800℃。
查文献【1】P.96 锻件材质系数为 M1
查文献【3】P.647 表 8-42 得锻件厚度方向加工余量为 1.5~2.0mm，水平方向加工余量
为 1.5~2.0mm，故加工余量取 2.0mm
五、毛边槽形式和尺寸的确定
由于形式Ⅰ优点为桥部设在上模块，与坯料接触时间短，吸收热量少，因而温升少，
能减轻桥部磨损或避免压塌，因而选取形式Ⅰ
毛边槽尺寸采用计算法：
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h = 0.015 Fp = 0.015⨯ 5837.9 ≈ 1.146mm
查文献【1】P.130 表 4-15,毛边槽的尺寸为
高度尺寸 h = 1.146mm ， h1 = 4mm
圆角 R1
= 1.5mm
宽度尺寸为 b = 8mm ， b1 = 25mm ， Fmz = 91mm2
六、终锻型槽确定
终锻型槽是按热锻件图加工和检验的。
接前桥摇臂材料为 45 钢，考虑收缩率为 δ=1.5%。
七、预锻型槽确定
（1）预锻型槽的宽和高
由于锻件较复杂，须设置预锻型槽，其目的是在终锻前进一步分配金属。
预锻型槽是
以终锻型槽或热锻件图为基础设计的。
当预锻后的坯料在终锻型槽中是以镦粗方式成形时，
预锻型槽的高度尺寸应比终锻型槽大 2~5mm，宽度则比终锻型槽小 1~2mm。
（2）模锻斜度
预锻型槽的模锻斜度与终锻型槽的相同，为 7°。
（3）圆角半径
预锻型槽不设毛边槽，而是在型槽分模面转角处用较大的圆弧。
型槽内圆角半径比终
锻型槽相应处稍大。
锻件肋部深度为 13mm，查文献【1】P.133 表 4-19 可知 C = 3mm ，
因此，此凸圆角半径 R ' = R + C = 2 + 3 = 5mm 。
横截面积突然发生变化的锻件，预
锻型槽在水平面上拐角处的圆角半径应适当加大，使坯料变形逐渐过渡，以避免预锻和终
锻时产生折叠。
截面编号
截面距离
/mm
锻件截面面积
/mm2
计算毛坯的面积/mm2
计算毛坯直径
/mm
1
0
398
525
25.89
2
1
502
630
28.36
3
13
607
735
30.63
4
23
503
630
28.36
5
24
338
465
24.36
6
51
817
945
34.73
7
59
758
885
33.62
8
64
548
675
29.36
9
126
457
585
27.33
10
128
473
600
27.68
11
130
592
720
30.32
12
138
578
705
30.00
13
143
1283
1410
42.43
14
153
1388
1515
43.98
15
159
1372
1500
43.76
16
179
502
630
28.36
17
182
314
496
25.16
daverage = 32mm2
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（4）叉形锻件
对于该叉形锻件，必须在预锻型槽中使用劈料台，用于把金属挤向两侧，流入叉部型
槽内。
劈料台采用文献【1】P.134 图 4-73 中的（a）的形式。
有关尺寸为：
A=0.25B=14.5mm，
h=（0.4~0.7）H=10mm，
a=20 o
八、计算毛坯截面图：
接线盘拔叉计算毛坯的计算数据
由此可得，锻件的平均截面积 795mm2，平均直径
α= = ≈ 1.374
dg - dmin30 - 24.36
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九、制坯工步确定：
1．繁重系数：
此毛坯应当视为一个一头一杆的形式进行繁重系数计算：
dmax43.98
da32.00
L181
da32
3.82Vg
Lg
K = = ≈ 0.044
L1127
2．工步确定
查阅文献【1】P.120 图 4-59 可得制坯工步为拔长、开式滚挤。
考虑到易于充满型槽，
选择圆坯料，先拔长，再开式滚挤。
因此模锻工艺方案为：
开式拔长、开式滚挤、预锻，
然后终锻成形。
十、坯料尺寸计算：
用拔长与滚挤联合制坯：
坯料截面积 FP = （0.75 ~ 0.9）Fmax = 0.75⨯1515 = 1136.25mm2
因而坯料直径为：
4FP4 ⨯1136.25
ππ
因而取直径为 35mm
坯料体积:
使用电阻炉加热，火耗率取为：
δ = 1.5%
因而，
毛坯体积
VP = （VJ + VM + VL ）（1+ δ ） = （97360 + 48970 + 980） ⨯ （1+1.5%） ≈ 149520mm3
毛坯长度
VP 149520
1 2
4
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因而取毛坯长度为 137mm。
十一、型槽设计：
（1）拔长型槽设计：
采用开式拔长。
拔长型槽尺寸：
坎高 a
a = k2
Vg
Lg
查文献【1】P.137 表 4-20 得 k2=0.9，因而
a = k2
坎长 c：
V g
Lg
84575.4
123
= ≈ 3.90
dP = 35mm ， LP = 137mm ，
查文献【1】P.137 表 4-21 得
因而，
LP
dP
137
35
k3 = 1.5mm
坎长
c = k3dP = 1.5⨯ 35 = 52mm
型槽宽度 B
B = k4dP +15
查文献【1】P.137 表 4-22 得 k4=1.5
B = k4dP +15 = 1.5⨯ 35 +15 = 67.5mm
为便于加工，取 B=68mm。
其他尺寸：
b = 6mm ， a = 1.5mm ， l = 5mm
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R = 0.25c = 0.25⨯ 52 ≈ 13mm
R1 = 2.5c = 2.5⨯ 52 ≈ 130mm
e = 2a = 2 ⨯ 23.6 = 47.2mm
L = LP + 5 = 136.84 + 4 ≈ 140.84mm
因此取 L=140mm
钳口尺寸：
查文献【1】P.131 表 4-16，取钳夹头直径为 25mm，则
B = 60mm ， h = 25mm ， R0 = 10mm l
钳口颈尺寸：
查文献【1】P.131 表 4-17 得：
滚挤型槽设计：
采用开式滚挤。
滚挤型槽高度：
h=Ka计 ，按各截面所计算的高度值绘出滚挤型槽的纵剖面外形，然后用
圆弧或直线光滑连接，并适当简化。
滚挤型槽宽度：
杆部宽度：
Fg460
hmin11.5
头部宽度：
Bt =1.13⨯ Fmax +10 = 54mm
因此取 B = 50mm 。
查文献【1】P.143 表 4-25 得毛刺槽尺寸为：
a = 6mm ， c = 25mm ， b = 30mm ， R3 = 6mm ， R4 = 6mm 。
钳口处：
n = 0.2d0 + 6 = 13mm
m = 2n = 2 ⨯13 = 26mm
R = 0.1⨯ 35 + 6 = 9.5mm
为便于加工，取 R=10mm。
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十二、锻模结构设计
型槽外壁壁厚：
查文献【2】P.36 表 27，得型槽最小外壁厚度为 S0 = 55mm
型槽间的最小壁厚：
查文献【2】P.37 表 27，得型槽间最小壁厚为 S1 ≥ KS0
S0 根据较浅的型槽深度 h，取为 S0 = 30mm
因而 S1 ≥ KS0 = 1.0 ⨯ 30 = 30mm
由于终锻型槽的宽度为 150m，预锻型槽的宽度为 85mm，拔长型槽宽度为 68mm，滚挤型
槽宽度为 50mm，并且需要保证型槽之间的最小间距为 30mm。
制坯型槽由于受力较小，
它们之间的最小宽度为 5~10mm。
因此模块的宽度至少为
L = 150 + 85 + 68 + 50 + 20 ⨯ 2 + 5 = 398mm
取 L=400mm
终锻型槽长为 255mm，预锻型槽长为 222mm，滚挤型槽长 225mm，拔长型槽长 140mm。
查文献【2】P.42 模块尺寸标准表，选择最为接近的模块。
因此模块尺寸选为：
400mm×325mm×250mm。
查文献【1】P.161 表 4-33 可知
b = 200mm ， h = 50.5mm ， d ⨯ S = 30mm ⨯ 60mm
十三、参考文献：
【1】 姚泽坤.锻造工艺学与模具设计.西安：
西北工业大学出版社，2007
【2】 锻模设计手册锻锤模设计.西北工业大学 402 教研室，1984
【3】 谢懿.实用锻压技术手册.北京：
机械工业出版社，2003
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