连杆锤上模锻工艺设计.docx

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连杆锤上模锻工艺设计

摘要

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。

锻造生产是机械制造工业中提供机械零件毛坯的主要加工方法之一。

通过锻造，不仅可以得到机械零件的形状，而且能改善金属内部组织，提高金属的机械性能和物理性能。

一般对受力大、要求高的重要机械零件，大多采用锻造生产方法制造。

如汽轮发电机轴、转子、叶轮、叶片、护环、大型水压机立柱、高压缸、轧钢机轧辊、内燃机曲轴、连杆、齿轮、轴承、以及国防工业方面的火炮等重要零件，均采用锻造生产。

国内部分企业已配备检测仪表和测试技术，采用计算机控制数据处理的现代自动化超声波探伤检测系统，采用各种专用的自动超声波探伤系统，完成各种质量体系的认证等。

高速重载齿轮锻件产品的关键生产技术不断被攻克，并在此基础上实现了产业化生产。

在引进国外先进生产技术和关键设备的基础上，中国已能自己设计和制造高速重载齿轮锻件的生产装备，这些装备已接近国际先进水平，技术和装备水平的提升有力的促进了国内锻造行业的发展。

关键词：

锻造；制造；生产装备；行业

ABSTRACT

Thispaperisbasedonthemachinerydesignandmachinersoftwaretoconductthepartmodelingwhichwasdesignedwell,andthenconductassemblydesignwhichthepartswasbuilt,getthecorrespondingassemblymodel,finallyconductmovementsimulationtothecorrespondingassemblymodel.firstofall,designthemainpartsinstitutionalmodelofthesewingmachine,secondlyusethedrawingsoftwaretoconductthepartmodelingwhichwasdesignedwell,andthenconductassemblydesignwhichthepartswasbuiltyprincipleandthe3ddrawingsoftwareandrelatedknowledgeandtheory,bycollectingrelevantdataofsewingmachineandreadingtherelatedliteraturebooksandreferringtothesewingmachineinthetailorshop,firstofall,designthemainpartsinstitutionalmodelofthesewingmachine,finallyconductmovementsimulationtothecorrespondingassemblymodel.ingmachineandreadingtherelatedliteraturebooksandreferringtothesewingmachineinthetailorshop.

Atpresent,partoftheprocessingofdomestichavebeguntoclosetothemachinetool,butalsoneedtoclamptheworkpiece,thatistosay,althoughthetechnologyhasbeengreatlyimprovedbuthisnaturehasnotchangedmuch,ontheflipside,becauseofhisskilltherefore,toolholderpartcanclampthetoolalsoneedsourstafftodevelop.firstofall,andthenconductassemblydesignwhichthepartswasbuilt,getthecorr.

KeyWords:

sewingmachine,partmodeling,assemblydesign,movementsimulation

1绪论

利用模具使坯料变形后获得锻件的锻造方法为模锻。

本课题主要是针对锻模中切边模、校正模的设计首先根据对后桥传动锥齿轮的结构形状及尺寸的分析确定工艺过程然后进行工艺分析通过计算，合理选择，确定合理方案，根据热锻件图绘制锻件图。

设计模具的一般程序包括：

模具类型及结构形式的确定，模具的选择，设计，计算，绘制模具总装图，零件图等。

在本次设计中深入了解锻件制造过程中切边和校正工序的基本设计思路和验证方法。

在对后桥主动锥齿轮锻件成形模具设计中，让我深刻的对锻造工艺的理论知识加以巩固和总结并将所学知识运用到实际中去，进一步明确锻造工艺的设计方法和程序。

从而把理论和实践结合在一起为以后的工作做铺垫。

增强设计能力及掌握解决实际问题的方法，在查阅大量参考资料之后，锻炼查阅文献的能力。

最后通过CAD绘图设计大大的提高了绘图设计能力。

1.1模具的意义

很多人对模具不了解，什么是模具？

模具是能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具。

也就是通常人们说的模子，比如电视机、电话机的外壳、塑料桶等商品，是把塑料加热软化注进模具冷却成型生产出来的。

蒸饭锅也是由金属平板用模具压成这样的形状。

任何商品都是用模具制造出来的。

可以说没有模具就没有产品的生产。

那么模具又是怎样做出来的呢？

首先它由模具设计人员根据产品（零件）的使用要求，把模具结构用计算机设计软件设计出来，绘出图纸，再由技术工人按图纸要求通过各种机械的加工（如车床、刨床、铣床、磨床、电火花、线切割）做好模具上的每个零件，然后组装调试，直到能生产出合格的的产品，所以模具工需要掌握很高很全面的知识和技能，模具做的好，产品质量好，模具结构合理，生产效率高。

工厂效益好。

正因如此，模具师傅在外打工的工资都非常的高。

少则每月几千元，多则上万元，所以学好模具的设计和制造，前途一片光明。

但必须下苦功哟！

模具行业被称之为“永不衰退的行业”。

1.2各种模具的分类和占有量

模具主要类型有：

冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。

除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。

（1）冲模：

冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。

冲模占模具总数的50％以上。

按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。

按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。

（2）锻模：

锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。

按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。

按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。

（3）塑料模：

塑料模是塑料成型的工艺装备。

塑料模约占模具总数的35％，而且有继续上升的趋势。

塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。

（4）压铸模：

压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。

压铸模约占模具总数的6％。

（5）粉末冶金模：

粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：

压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。

2零件结构及工艺性分析

2.1材料分析

本次设计的连杆所采用的材料是40Cr,40Cr是我国GB的标准钢号，40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。

调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。

钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。

这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。

切削性能较好，当硬度为174～229HB时，相对切削加工性为60%。

该钢适于制作中型塑料模具。

2.2结构工艺分析

题目给出的零件是连杆。

连杆主要是起传动作用，一个设备的正常运行离不开轴，轴承等一些传动零件和传动机构，同样，连杆的作用是连接在两个零件之间，起到连接的作用。

故连杆零件的加工精度和表面光洁度直接影响着传动的精度和效率，可以说，一个加工精度高的连杆与加工精度的低的连杆相比，其传动效果很明显。

图2.2为连杆的零件图。

图2.2连杆零件图

由连杆零件图可知，连杆的上下表面以及中心距为的、孔都需要进行加工，它们相互间有一定的位置要求。

现分析如下：

（1）以主要图为主要加工表面，左右两个端面的铣削加工，表面粗糙度均为。

（2）以左视图为主要加工面的表面，这组加工表面包括、两孔的铣削加工，其加工表面粗糙度均为。

由以上分析可知，该连杆零件的主要加工表面是平面及孔系。

因此，对于连杆来说，加工过程中的主要问题是保证孔的加工精度，处理好孔和平面。

3锻件图的设计

锻件图是根据零件产品图制定的，它全面地反应锻件的情况。

在锻件图中要规定：

锻件公差和机械加工余量；锻件的材质及热处理要求；锻件的清理方式及其他技术条件内容。

锻件图是编制锻造工艺卡片、设计模和量具以及最后检验锻件的依据，也是机械加工部门验收锻件，制定切削加工工艺，设计加工夹具（用毛坯面定位时）依据，所以锻件图是最重要的基本工艺文件之一。

设计锻件图时必须综合考虑锻件的生产批量，设备工艺条件等各种因素。

锻件图的设计还必须与机械加工工艺人员协商并认可。

3.1分模面在选择

从连杆的外形很容易确定锻件的分模面。

分模面应选择在高度尺寸24.5mm的中间处，沿连杆高度方向对称分模，这样锻件的余块和机加工余量最小，最大深度最小，有利于金属充满模膛，模具制造也更加方便。

分模面选择的基本要求是能保证锻件从模膛中取出来，因此锻件的侧面不能有凹的形状。

此外，还要考虑以下因素：

1）保证锻件容易脱模，一般应以最大投影面作为分模面。

2）易于检查上下模膛的相对错移。

3）分模线尽可能选直线，使锻模加工简单，但是对头部尺寸较大，且上下不对称的锻件，则易取折线分模，以保证成形充满。

4）对圆饼类锻件，当H≦D时，宜取径向分模，而不取轴向分模。

5）应保证锻件有合理的金属流线分布。

6）尽量在高度的一半处分模，使锻件机械加工余量最小，有利于节约材料；

7）要使模膛的宽带大而深度小，这样金属容易充满模膛，锻件容易出模。

其分模面的位置如图3.1所示：

图3.1分模面

3.2锻件公差及余量的确定

3.2.1锻件公差及余量的分析

在锻件上为进行切削加工而留出的金属量。

锻件切削加工的目的是使零件尺寸精度和表面粗糙度达到要求。

在锻造过程中由于欠压、锻模磨损、上下模错移，锻件氧化和脱碳、冷却收缩等原因，锻件尺寸很难准确，形状也可能发生翘曲歪扭、表面粗糙度达不到要求等缺陷。

因而设计锻件图时，应在零件坯料的表面上多留一层金属，待以后机械加工时切掉，以保证零件的加工质量。

对于一些要求100%取样试验的重要的承力件或者为了检验和机械加工定位的需要，还要留有多余的金属，此种多余金属叫做