常用的塑性成型方法.docVIP

4.2 常用的塑性成型方法 ? ? 2）计算坯料的质量和尺寸 由齿轮零件图和锻件图得到 锻件质量：m锻=V锻·ρ ??????????? =π/4(32×0.27+2.112×0.34-1.322×0.61) ×7.85 ??????????? =2.26×7.85 ??????????? =17.8kg 冲孔芯料质量：取d＝60mm，H=65mm ??????????? m型芯=（1.18~1.57）d2·H ???????????????? =（1.18~1.57）×602×65 ???????????????? ≈0.3kg ??? 烧损质量：查表3.2.3得煤气炉加热时，烧损率δ应取0.023，但因该锻件需经2~3次扩孔，至少需加热二次，故查表3.2.4取 δ=0.035 ??????????? m烧损=17.8×0.035=0.6kg ??? 所以，坯料质量： ??????????? m坯料= m锻+ m型芯+ m烧损=18.7kg ??? 坯料的计算直径：因采用镦粗成形，得： ??????????? D＝1.20dm=120m ??? 查表4.2.5得标准热轧圆钢直径，确定选取坯料直径D＝120mm。 ??? 坯料长度： ??????????? L=V坯/A坯=210mm ??? 从而确定坯料尺寸为Φ120×210mm ??? 3）确定锻造工序 自由锻的工序是使金属坯料实现主要的变形要求，达到或基本达到锻件所需形状和尺寸的工序。其分为基本工序、辅助工序和修整工序。 ??? 基本工序主要有以下几种：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割和锻接等。其中镦粗是使坯料高度减小、横截面积增大的工序。它是自由锻生产中最常用的工序，适用于块状、盘套类锻件的生产；拔长是使坯料横截面积减小、长度增加的工序，适用于轴类、杆类锻件的生产。为达到规定的锻造比和改变金属内部组织结构，拔长常与镦粗交替反复使用；冲孔是在坯料上冲出通孔或盲孔的工序。对圆环类锻件，冲孔后还应进行扩孔工作；弯曲是使坯料轴线产生一定曲率的工序；扭转是使坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的工序；错移是使坯料的一部分相对于另一部分平移错开，但仍保持轴心平行的工序，它是生产曲拐或曲轴类锻件所必须的工序；切割是分割坯料或切除锻件余量的工序；锻接是将两分离工件加热到高温，在锻压设备产生的冲击力或压力作用下，使两者在固相状态下结合成一牢固整体的工序。辅助工序是指进行基本工序之前的预变形工序。如压钳口、倒棱、压肩等。修整工序是在完成基本工序之后，用以提高锻件尺寸及位置精度的工序。如校正、滚圆、平整等。 ??? 实际生产中最常用的是镦粗、拔长、冲孔三个基本工序。 ??? 根据不同类型的锻件选择不同的锻造工序。一般锻件的大致分类及所用工序见表4.2.6工艺规程的内容，还包括确定所用工夹具、加热设备、加热规范、加热火次、冷却规范、锻造设备和锻后热处理规范等。 表4.2.6 自由锻锻件分类及锻造工序 锻件类型 图例 锻造工序 实例 盘类圆环类锻件 镦粗、冲孔、扩孔、定径 齿轮、法兰、套筒、圆环等 筒类零件 镦粗、冲孔、芯棒拔长、滚圆 圆筒、套筒等 轴类零件 拔长、压肩、滚圆 主轴、转动轴等 杆类零件 拔长、压肩、修整、冲孔 连杆等 曲轴类零件 拔长、错移、压肩、扭转、滚圆 曲轴、偏心轴等 弯曲类零件 拔长、弯曲 吊钩、轴瓦该、弯杆等 ??? 由上可知此锻件的主要锻造工序为镦粗和冲孔，因锻件带有凸肩，还应采用垫环局部镦粗。由于内径较大，应采用扩孔，考虑到后续冲孔、扩孔时金属还会沿径向流动，并沿凸肩高度方向产生拉缩现象，垫环镦后的外径尺寸应比锻件外往小些，凸肩的高度应比锻件的凸肩大些。故此齿轮自由锻工序为镦粗、垫环局部镦粗、冲孔、扩孔、修整等，其工艺过程如图4.2.5所示。 4）选定设备 根据此轮的质量、尺寸、变形量等条件，选用0.5吨自由锻锤。 ??? 5）确定锻造温度、加热冷却和热处理规范查表得45钢的始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃，采用煤气炉三段式加热，装料炉温约1150℃，装炉后保温约15分钟，再以最大可能的加热速度加热至1200℃以后，再次保温均热约15分钟开始锻造，锻后先空冷至700℃，再缓冷。 ??? 6）填写工艺卡片 表4.2.7为一个齿轮自由锻件的锻造工艺卡示例。 表4.2.7 齿轮自由锻工艺卡 锻件名称 齿轮 锻件图 坯料质量 18．7kg 坯料尺寸 Φ120mm x 210mm 材料 45钢 火次 2 　 工序 镦粗 　 局部镦粗 　 冲孔 　 扩孔 　 修整 　 ?????? ??? a）下料????????????? b)镦粗?????????????? c)垫环局部镦粗 d)冲孔????????? e)冲子扩孔???????