齿轮锻造课程设计--圆柱齿轮热模锻工艺及模具设计

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1、 编号 课程设计说明书课程设计说明书 题目 圆柱齿轮热模锻工艺及模具设计 二级学院 材料科学与工程学院 专 业 材料成形及控制工程 班 级 学生姓名 学号 指导教师 职称 时 间 第 1 页 共 23 页 目录 绪论 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1 零件分析及工艺方案确定.1 1.1 零件分析1 1.2 工艺方案的确定1 2 热模锻压力机模锻件设计.3 2.1 选择分模面 . 6 2.2 确定模锻件加工余量及公差 . 7 2.3 确定锻件模锻斜度 . 9 2.4 确定锻件圆角半径 . 9 2.4 确定锻件连皮 10 2.5 确定模锻件的技术要求 10 2.6 绘制锻件图及计算锻件基本数

2、据 11 3 热模锻压力机锻模设计. 11 3.1 设备吨位的确定12 3.2 选择飞边槽12 3.3 确定排气孔 13 3.4 终锻模膛设计 13 3.5 预锻模膛的确定 14 3.6 其他模膛设计 14 4 热模锻压力机模锻工艺设计.15 4.1 选择制坯工步 15 4.2 确定坯料尺寸 15 5 锻模结构设计.16 6 锻前加热锻后冷却及热处理要求的确定.19 6.1 确定加热方式，及锻造温度范围 19 6.2 确定加热时间 19 6.3 确定冷却方式及规范 19 6.4 确定锻后热处理方式及要求 19 7 确定模具材料及热处理的要求.20 8 模锻工艺流程确定.21 9 参考文献.22

3、 第 2 页 共 23 页 绪论绪论 锻造是一种借助工具或模具在冲击或压力作用下加工机械零件或零件毛坯 的方法。与其它加工方法相比，锻造加工生产率高；锻件的形状,尺寸稳定性好， 并具有最佳的综合力学性能。锻件的最大优势是韧性高，纤维组织合理，件与件 之间性能变化小；锻件的内部质量与加工历史有关，不会被任何一种金属加工工 艺超过。 锻造生产根据使用工具和生产工艺的不同而分为自由锻、模锻和特种锻造。 自由锻造：一般是指借助简单工具，如锤，砧，型砧，摔子，冲子，垫铁等 对铸锭或棒材进行镦粗，拔长，弯曲，冲孔，扩孔等方式生产零件毛坯。加工余 量大，生产效率低；锻件力学性能和表面质量受生产操作工人的影响

4、大，不易保 证。这种锻造方法只适合单件及极小批量或大锻件的生产；不过，模锻的制坯工 步有时也采用自由锻。 特种锻造：有些零件采用专用设备可以大幅度提高生产率，锻件的各种要求 也可以得到很好的保证，特种锻造有一定的局限性，特种锻造机械只能生产某一 类型的产品，因此适合于生产批量大的零部件。 模锻：模锻是指将坯料放入上下模块儿的模膛间，借助锻锤锤头，压力机滑 块或液压机活动横梁向下的冲击或压力成形为锻件。 锻模的上下模块分别紧固在 锤头和底座上。模锻件余量小，只需少量的机械加工（有的甚至不加工） 。模锻 生产效率高，内部组织均匀，件与件之间的性能变化小，形状和尺寸主要靠模具 保证，受操作人员的影响

5、小。 锻造应用范围广，几乎所有的运动的受力部件都由锻造成形，大到飞机轮船 小到我们生活中的日常用品，锻造是现代工业的重要组成部分，同时也推动现代 工业的不断向前发展。 在现代工业生产中，模具是生产各类产品的重要工艺装备，它以其特定的形 状通过一定的方式使原材料成形。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量 好、成本低、节省能源和原材料等一系列优点，在锻造、冲压、塑料模制品等行 业中得到了广泛应用，成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业 第 3 页 共 23 页 对国民经济和社会的发展，起着越来越重要的作用。 模具工业的快速发展，不断对模具制造提出更高的要求。世界上一些发达国 家，模

6、具制造技术发展非常迅速，模具制造的水平制约这模具设计的的发展，同 时也制约这整个模具行业的发展。模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家 机械制造水平的重要标志之一。 时至现在，计算机水平的飞速发展，CAD、CAE 已广泛应用在设计制造中， 这就使线切割，电火花等现代加工手段成为现实，基本上使模具设计脱离了模具 制造水平的制约，同时也模具设计提供了一个广阔的平台。 第 4 页 共 23 页 1 1 零件分析及工艺方案确定零件分析及工艺方案确定 1.1 零件分析 锻件工艺分析包括技术和经济两个方面的内容。 在技术方面， 根据锻件图纸， 主要分析该模锻件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合 锻造工艺的要求；在经济方面根据锻件的生产批量，分析产品成本，做到在不影 响零件使用的前提下，用最简单最经济的方法生产出来。 一、对锻件的形状精度分析 本次设计工件是圆柱齿轮。 外形复杂度一般， 是由杆类件和弯曲件特征组成， 杆类特征部分和弯