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1、根据零件图设计锻件图、热锻件图

零件车床拔叉它位于车床变速机构中,主要起换挡、使主轴回转远动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。除半圆叉形部分以及大头部分的两个端面需要机械加工外,其他部分都不需要机械加工。由于大头部分孔的直径过小,为简化其锻造工艺,将其填满金属,以待机械加工来完成孔的加工,在锻件图中不需要绘出。

1.1确定分模面的位臵

根据车床拔叉的形状,采用上下非对称直线分模,并将锻件大头部分放在上模,因为上模的充填性好,分模简图如图1所示。

图1分模简图

1.2确定加工余量

由初步造型得出锻件体积为mm2vd?30000mm2,其外轮廓包容体的体积为

vb?28?71?52?103376mm2,从而可初步得出锻件形状复杂系数

s?vd30000??0.29 vb103379 由锻件形状复杂系数查【1】表4-3得其形状复杂程度为较复杂系数,代号s3,根据零件材料查资料【1】得其材质系数为M1,由锻件的体积以及材料密度得出锻件的质量:

m?vd???30000?7.85g/cm3?235.5g?0.24kg 1000根据锻件质量m、锻件形状复杂系数s3、锻件的相关尺寸及零件表面粗糙度查【2】表4-3得出机械加工余量,半圆叉部分的机械加工余量查出为1.52.0,取最大值2.0mm;大头部分的上下端面的机械加工余量同理取最大值2.0mm;

1.3确定拔模斜度

该锻件为对称锻件,上下模型槽深度不相等,因而采用匹配拔模,根据锻件各部分高度与宽度之比值H/B,以及长度与宽度的比值L/B查【3】表5.28确定:

1

、H/B=40/100 L/B=100/100=1 查【3】表5.28得拔模斜度为5。为方便,拔模斜度全部采用5。

1.4确定公差

根据材质系数M1、形状复杂系数s3、锻件质量m以及锻件的相关尺寸查【2】表3-1-3,并且以同类中的最大公差为最后公差得:

?2.4?1.9?1.7长度公差 3.6 宽度公差 高度公差 2.82.5?1.2?0.9?0.8

错差公差 1.0 残留飞边公差 1.0

根据材质系数M1、形状复杂系数s3、锻件质量m以及锻件的相关尺寸查【2】

1.7表3-1-8,并且以最大公差为最后公差得: 厚度公差 2.5?【2】3-1-9?0.8 查表

得中心公差为?0.3

1.5确定圆角半径

锻件上的尺寸可以使金属容易充满模膛、起模方便和延长模具使用寿命,非加工部位的圆角半径。可根据H/B查【2】表4-11,但是为了方便制造模具非加工圆角取R=2mm;对于加工圆角可根据公式计算: R=单向余量+零件圆角 而该零件没有圆角,为模具制造方便取 r=2mm。

1.6绘制锻件图、热锻件图(见附图)

2、计算锻件的主要尺寸

锻件在分模面上的投影面积F件=13921.4mm2; 锻件周边长度:215mm; 锻件体积: v锻=34192mm3; 锻件质量:m锻 =0.27kg

3、确定锻锤吨位

根据经验公式 G????F件

?:查【1】表4-12得?=1.0

?: 查【1】表4-12得?=0.09 G?1?0.09?13921.4?1252.9kg

计算结果表明选用1吨模锻锤。采用蒸汽-空气模锻锤查【3】表12.4得其最小

2

闭合高度(不算燕尾)为220mm,导轨间距离为500mm

4、确定毛边槽形式和尺寸

开式模锻的终端型槽周边必须设计毛边槽,毛边槽的形式和尺寸对锻件质量影响很大,毛边槽具有阻碍作用,造成足够大的水平方向的阻力,迫使金属充满型槽,保证锻件尺寸精确,容纳多余的金属,缓冲锤击。毛边槽形式有多种,根据需要选用【2】图4-36中的毛边槽形式?如图2,根据锻锤吨位确定毛边槽尺寸,查书表4-14得:h1=4 b=10 b1=30 R1=1.5 h=2 R=h/2=1毛边槽截面积为150mm2,根据生产经验,毛边金属充填毛边槽容积的30%该

k取0.770%较为适宜,

,即毛边体

积:v毛=239.2?0.7FK?0.7?150?239.2?25116mm3

图2毛边槽形式

5、绘制计算毛坯图

根据拔叉的形状特点。选取16个截面分别计算F锻、F毛、再根据分别根据公式计算出d计、h计、F计:

F计=F锻+2?F毛 其中?一般取0.7;

h计=F计 其中M取50mm2/mm; Md计=1.13F计 将结果列于表1,并绘出拔叉的截面图(图3)和直径图(图4)。

由截面图所围面积计算毛坯体积v计:v计=M?2408.6=50?12322=616100mm3

平均截面F均:

F均=v计v计616100===2316mm2 L计L锻266平均截面直径: d均=1.13F均=1.13?2316=54.38mm

3

通常将平均截面F均和平均截面直径d均分别在计算毛坯截面图和直径图上用双点画线表示出来(图3),并且将d计?d均d计?d均的部分称为头部,d计?d均的部分称为杆部。也可以从所绘的截面图上判断,凡是大于双点画线的部分称为头部,小于双点画线的部分称为杆部。

图3 计算毛坯图 截面号 1 2 3 4 5

F锻/mm2 F毛?2/mm2 F计/mm2 d计/mm0 2413 615 2413 615 300 300 300 300 300 420 2833 3637 2833 1035 23.1 60.1 68.1 60.1 36.4 h计/mm h?d计? h?d计? 8.4 56.7 72.7 56.7 20.7 0.75 0.65 0.65 0.65 0.70 17.3 39.1 44.3 39.1 25.5 4

6 7 8 9 10 11 12 13 616 616 819 3570 4092 3570 819 0 300 300 300 300 300 300 300 300 1036 1036 1239 3990 4512 4010 1239 420 36.4 36.4 39.8 71.4 75.9 71.6 39.8 23.1 20.7 20.7 24.8 79.8 90.2 80.2 24.8 8.4 0.70 0.70 0.70 0.65 0.65 0.65 0.70 0.75 25.5 25.5 27.9 46.4 49.3 46.5 27.9 17.3 6、确定制坯工步的确定

计算毛坯为两头一杆,应简化成两个简单的一头一杆计算毛坯来选择制坯工步: ?=dmax36.40==1.28 ?为金属流向头部的繁重系数 d均28.54L计75.5?===2.65 ?为金属沿轴向流动的繁重系数 G锻=0.27kg?1kg

d均28.54 根据?、?、G锻查【1】图4-59可知锻件应采用开式制坯工步,模锻工艺方案:开式滚挤-预锻-终锻

7、计算确定坯料尺寸

由计算毛坯截面图可得出F均=638mm2, v杆=1016?20=20320mm3 F杆均=v杆20320==476.9mm2 l杆=42.6 L杆42.6根据公式F坯=(1.051.2)F均,锻件为两头一杆,因此取小的系数, 即F坯=1.05F均=1.05?638=669.9mm2 根据公式得F杆均=v杆20320==476.9mm2 L杆42.6d坯=1.13F坯=1.13?669.9=29.2mm 根据原材料规格,实际取d坯=30mm

其中?根据锻件加热类型按【1】中表5-6选择,应v坯=(v锻?v毛)(1+?)锻件采用电阻炉加热,因此?取1.5%:

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