锻造模具课程设计.docx
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锻造模具课程设计.docx
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锻造模具课程设计
1、原始数据
如图1,是锻件的零件图生产条件:
在1吨模锻锤上模锻。
2、锻件图的设计计算
(1)确定分模位置
为了便于脱模,如图1选锻件的最大投影面A-A为分模面
(2)确定机械加工余量和公差
1)计算锻件质量m
m==836908.125*7.85*0.000001=6.57kg
其中:
材料密度;锻件各部分几何形状的体
积之和
2)计算锻件复杂系数C
C=V锻/V外=0.31
C在0.16~0.32范围内,所以复杂系数为S3级。
3)分模线形状采用平直分模线。
4)材质系数M
45钢含碳量c%=0.42~0.50%<0.65%所以材质系数为M1级。
5)由表2-2、表2-3查得零件加工余量锻件厚度余量2.0~2.5mm,取2.5mm。
锻件水平方向余量2.0~2.5mm,取2.5mm。
6)根据m、C、M,由表2-4、2-6查公差
锻件尺寸223mm,公差4.0(+2.7-1.3);
锻件尺寸53mm,公差2.8(+1.9-0.9);
锻件尺寸40mm,公差2.8(+1.9-0.9);
厚度尺寸125mm,公差3.6(+2.7-0.9);
厚度尺寸55mm,公差3.2(+2.4-0.8);
厚度尺寸30mm,公差2.5(+2.0-0.5);错差1.2mm;
残留飞边公差1.2mm;
表面缺陷,不允许超过1.2mm。
(3)确定模锻斜度
取外表面拔模斜度7o。
(4)圆角半径
外圆角半径r=余量+a=2.5+0=2.5mm,取r=3mm。
内圆角半径R=(2~3)r,根据需要,取R=8m。
m综上得,锻件图如下:
3、终锻模膛设计
1)根据冷锻件图,绘制热锻件图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:
Ll1
其中,l为冷锻件尺寸,为终锻温度下金属的收缩率,钢为1.2%~1.5%,取1.4%。
代入上式,计算出热锻件图上相应的尺寸,并绘制热锻件图,如图3:
图3热锻件图
2)飞边槽的设计计算
选用I型飞边槽,选用飞边槽的尺寸为:
1)飞边槽的桥部高度
h=1.6mm
桥部宽度
b=(4~6)h=8~12mm
取b=8mm
2)查表确定仓部尺寸
仓部高度h14mm
仓部宽度b125mm
圆角半径r=1.5
F飞=126mm2
飞边体积:
V飞=367.64*0.5*126=23161mm3
(3)选择钳口尺寸B=70mmh=30mmRo=10mm,L=60mm钳口颈尺寸b=8mma=1.5mm
钳口颈长度L=15mm
4、制坯工步的选择及制坯模膛的设计
(1)经过分析,此长轴类锻件采用拔长-终锻工步。
(2)计算毛坯
1)A计=A锻+2ηA飞
(A计—计算毛坯的断面积;A锻—模锻件的断面积;η—飞边
充满系数(在此取0.4);A飞—飞边槽的断面积。
)
h计=A计/M(M取4mm2/mm)
d计=1.13√A计
2)V计=V锻+V飞=836908.125+23161≈860069mm3
A均=V计/L计=3772.2mm2
d均=1.13√A均=69.4mmm
3)确定计算毛坯的头部和杆部。
用虚线绘出平均截面图和平均直径图。
4)绘制计算毛坯图。
根据锻件的形状特点,共选取3个截面分别计算:
A计,h计,d计。
如表1、图4。
表1计算毛坯(单位mm)
截面号
A锻
A计
h计
d计
1
13266.5
13367.3
3341.8
130.6
2
2826
2926.8
731.7
61.1
3
961.6
1062.4
265.6
36.8
图4计算毛坯图
(3)确定下料尺寸
1)坯料截面积
A坯=(1.05~1.2A均
确定坯料的截面尺寸,取系数1.1,则
A坯=1.1A均=4149mm2
2)坯料直径
d坯=1.13√(A坯)=72.8mm
实际取d坯=73mm
3)坯料体积
V坯=V体(1+δ)=860069*(1+3%)=885871mm3
δ为烧损率
4)坯料长度
L坯=V坯/A坯=885871/(π/4)*4149=272mm
(4)拔长模膛设计
1)拔长坎的高度aa=k1dmin=33.12
2)拔长坎长度cc=k3d坯=109.5mm
3)模膛宽度B采用直排B=k4d坯+15mm=109.9mm
4)其余尺寸
R=0.25c=27.4mm
R1=2.5c=273.8mme=2a=66.2mm
L=L拔+5=233mm
5、锤上锻模结构设计
(1)锻模紧固方法锤上锻模紧固在下模座和锤头上,采用楔铁和定位键
配合燕尾紧固的方法。
(2)模膛的布排因为此锻模不需预锻模膛,且零件为中心对称,故终锻模膛中心位置应在锻模中心处。
(3)锁扣的设计
h25mm,b35mm,0.3mm
5o,R13mm,R25mm
(4)确定模膛壁厚
S1=1.2×62.5=75mm
S2=1.7×22.5=38.25mm
S3=2×15=30mm
(5)模块尺寸的确定
由吨位设备1t,查得锻模允许的最小承击面积
Amin300mm2
综合考虑模膛布排、飞边槽、锁扣及镦粗台设计要求等方面的因素,可取模块尺寸
L=435mmB=350mm
此时的承击面积为
A4353501102150145150269987mm2
此时AAmin,满足要求。
(6)模块高度
上模块高度:
H=180mm
下模块高度:
H=180mm
模块最小闭合高度:
H=360mm
(7)检验角b=5mmh=50mm燕尾b=200mmh=50.5mm键槽b1=50mml=60mm起重孔ds=3060mm
6、绘制锻模图。
图5上模块
图6下模块
图7组合图
图8锻造模具图
7、总结
通过几周的模具课程设计,从选题,查阅技术文献和资料,画装配图,零件工作图,到最后编写设计计算说明书,我接受到了实实在在的设计实践,进一步加强了独自完成项目设计的能力,更加熟练地掌握了查阅资料的方法。
在课程设计过程中,通过老师的讲解和指导,以及通过与同学的沟通交流,我对锻模的设计过程有了进一步的了解虽然设计过程中大量查阅了相关技术手册,但资源有限仍有些数据无法准确获得,所以有部分数据取用近似值或推荐值。
参考文献
[1]胡亚民,华林.锻造工艺过程及模具设计【M】.北京:
中国林业出版社,北京大学出版社,2006.
[2]夏巨諶,韩凤麟,赵一平.中国模具设计大典【M】.南昌:
江西科学技术出版社,2003,第四卷.
[3]东重锻压研究委员会.锻模图册【M】.齐齐哈尔:
东北重型机械学院出版社,1955.
[4]崔忠圻.金属学与热处理【M】.北京:
机械工业出版社,1989.
[5]吕立华.计算机辅助连杆锻模设计【A】.重庆:
重庆工学院学报,2005.
[6]张振纯.锻模图册【M】.北京:
机械工业出版社,1980.
[7]中国锻压协会.锻压手册【M】.北京:
机械工业出版社,1988.
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