传动轴自由锻工艺设计.docx

传动轴自由锻工艺设计
目录
加工方法选择与分析………………………………………… 3


二、锻件图的绘制………………………………………………… 3
、余块、公差的含义
、余块、公差的计算
三、确定毛坯的重量和尺寸……………………………………… 5


四、确定变形步骤、温度和冷却方式…………………………… 8



五、确定锻造设备……………………………………………… 10
六、确定锻造加热时间………………………………………… 11
七、参考文献…………………………………………………… 12
加工方法选择与分析

该传动轴零件为阶梯轴类零件,材料为45号钢,由于阶梯轴类零件在工作时,某些部位譬如与滑动轴承配合的轴颈往往要承受摩擦、磨损,严重时可能发生咬死现象,同时使轴类零件运转精度下降。为使阶梯轴承受多种载荷的作用,必须增强其强度和冲击韧度,所以毛坯选用锻件以获得纤维组织,满足使用要求。

自由锻:所用工具简单,并具有很强的通用性,生产准备周期短,锻件力学性能好;但自由锻件精度低,加工余量大,劳动强度大,生产率低,适合单件、小批量生产。
模锻:生产效率高,尺寸精度高,加工余量小,操作简单,劳动强度低,适合锻造形状复杂的锻件及大批量生产150kg以下的小型锻件。
综合分析零件特点与自由锻和模锻的优缺点,此零件外形结构单一无复杂加工面,且为小批量生产,要求力学性能好,所以选择其加工方法采用自由锻。
锻件图的绘制
、余块、公差的含义:
锻件图是工艺拟定的基础和工艺规程的核心内容,它是以零件图样为基础,结合自由锻工艺特点考虑余块与锻件形状、锻件加工余量和锻造公差等因素绘制而成。
(1)锻造余块:在零件上难以锻出的部位添加一些大于余量的金属,以简化锻件外形、便于直接锻造成形,这些多余的金属称为锻造余块。
(2)锻件加工余量:为保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度,在零件
外表面需要加工部分增加供切削加工的金属,称为锻件余量。
(3)锻造公差:零件基本尺寸加上加工余量为锻件基本尺寸。锻件实际尺寸与基本尺寸间所允许的偏差,上下偏差代数差的绝对值为锻件公差。
、余块、公差的计算:
零件的总长为273mm,最大直径为φ68mm。根据GB/-1995《台阶和凹档的锻出条件》规定,该轴锻出台阶的最小长度为100mm,故两侧均一层台阶锻出。
-86《台阶轴类锻件机械加工余量与锻造公差》规定,
由零件总长273mm(0-315mm),每阶台阶直径均在50-80mm范围内,故查表可得该阶梯轴的加工余量为a=8mm,极限偏差为±3mm。
考虑锻件形状、尺寸、精度要求和生产批量等因素,锻件各部分尺寸及公差如下:
锻件总长:L=273+8×2=289±6mm;
左端台阶段的长度:L1=152±3mm;
左端台阶段的直径:D1=60+8=68±3mm;
锻件中间段的长度:L2=13+8×2=29±6mm;
锻件中间段的直径:D2=70+8=78±3mm;
右端台阶段的长度:L3=108±3mm;
右端台阶段的直径:D3=60+8=68±3mm;
确定毛坯的重量和尺寸

坯料质量为锻件质量加上加热时的氧化损失、冲孔时冲掉的料芯以及切头损失,计算公式为:
式中——坯料质量,单位为kg;
——锻件质量,单位为kg;
——加热时坯料表面氧化而烧损的质量,单位为kg;
——锻造时从锻件端部切去的金属质量,单位为kg
——冲孔时冲掉的金属质量,单位为kg;
:的计算可用形体分析法:
式中:ρ——材料密度(kg/dm3)
V总——各部分体积总和(dm3)。
查表可得45钢ρ=,
则=(*+²*+²*)*
=
:根据45钢的塑性、强度、导热及膨胀系数、加热变化等特点,可以采用室式煤炉三次加热。
查表7-4可得室式煤炉K1=%-4%, 三次加热可取K1=%
=K1*=%×= kg
: 圆形截面:=(~)×D3
其中:
=×=׳=
因为没有冲孔,所以=0
所以,=+ +
=㎏