锻件的结构设计与工艺性分析设计
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摘 要
目前国内外的锻造方法主要的仍然是自由锻和模锻，工业发达国家的模锻大大超过自由锻。因为模锻生产率高，锻件尺寸精度高，材料利用率高，纤维组织沿锻件轮廓分布，故力学性能好，故强度高，耐冲击抗疲劳。如果能结合胎膜锻、型砧锻，其经济效益会显著提高，“锻压”是人类发明的最古老的生产技术之一，也是机械制造业中重要的技术之一。它包含了锻造和冲压技术，以及与之相关的塑性变形技术。锻造作为金属加工的主要方法和手段，因此锻造工艺是发展趋势，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命，锻件是机器中负重载荷的零件，特别适合结构尺寸小而载荷大或受疲劳载荷的零件。不懂锻件设计就有可能违反锻造原理和锻造结构工艺性,轻则延长零件的生产周期锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件的外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命，增加制造困难，增加成本；重则可能无法把您设计的零件锻造出来。本设计将通过对各种锻件的具体案例的结构设计及其工艺性进行分析，把握锻件的结构设计及其工艺性的制造规律，并通过其规律的把握，达到灵活运用制造技术，合理设计零件结构及其工艺的目的。
关键词：自由锻；模锻；锻造工艺；胎膜锻；结构
目 录
摘 要 I
Abstract II
前 言 1
第1章 绪论 3
1.1 目前锻件的应用 3
1.2 目前国内外发展概况和发展趋势 4
第2章 锻件的结构设计及工艺性分析 5
2.1 对锻造零件结构工艺性的要求 5
2.2 锻件组织特点 5
2.3 锻件的结构工艺性 5
2.3.1自由锻件的结构工艺性 5
2.3.2 模锻件的结构工艺性 9
第3章 锻件的结构设计错误示例及其改进 12
3.1 模锻件的分模位置问题 12
3.1.1 上下对称锻件的分模位置不应选在上平面或下平面 12
3.1.2 倾斜锻件不宜采用折线分模 13
3.1.3 左右对称的锻件，分模面不宜选在过度截面上 14
3.1.4 高度小于或者等于台阶直径的圆饼类锻件，不宜轴向分模 15
3.1.5 头部较大的轴类锻件不宜直线分模 16
3.2 模锻件的模锻斜度问题 17
3.2.1 模膛内侧不能与分模面垂直 17
3.2.2 同一锻件的内模斜度不应比外模斜度小 18
3.2.3 同一锻件上不宜出现多种模锻斜度 20
3.2.4 分模面两侧的模锻斜度不能相互错开 21
3.3 零件上过于复杂的部分不要锻出，应合理设计余块 21
3.3.1 对于有凸缘的锻件 22
3.3.2对于有难成形的复杂形状的锻件 23
3.3.3 对于零件相邻台阶直径相差不大的锻件 25
3.4 需增设定位块的锤上模锻件 26
3.5 模锻件连皮的问题 27
3.5.1 冲孔连皮不能太薄，也不宜太厚 27
3.5.2 锻件内孔较大时，不宜用平底连皮 28
3.5.3 锻件上的小孔不宜锻出连皮, 只进行压凹 29
3.6 对于法兰较薄的锻件，在锻件两侧各增加一块工艺凸台敷料 31
3.7 合理确定锻件的分合 32
3.7.1 单拐曲线两件合锻 32
3.7.2 轴套类零件两件合锻 33
3.7.3 复杂模锻件的分锻 34
3.7.4 有骤变横截面模锻件的分锻 35
3.8 合理确定锻件的凸肩 36
3.8.1 凸肩与锻件直径相差不大时不宜锻出凸肩 36
3.8.2 高度过小的凸肩不要锻出 37
3.9 自由锻件结构应力求简单 38
3.9.1 自由锻件应尽量避免有锥形和斜度平面 38
3.9.2 自由锻件应避免两曲面或曲面与棱柱面交接 40
3.9.3 自由锻件应避免加强筋 41
3.9.4 自由锻件不允许在基体上或在叉件内侧有凸台 42
3.9.5 大型锻件台阶余面的重量不能忽视,锻造设备不能选择过大，也不能选择太小 43
3.10 孔径小于30mm的孔，不宜锻出 45
3.11 模锻件应尽可能直接模锻成形 46
3.12 加大连接板的厚度 47
3.13 复杂锻件应成对称形状，可使模具和夹具通用 48
3.14 合理选择锻件上的倒圆半径 49
3.15 不能忽视预锻成型 50
3.16 平锻机上终锻成形时的冲孔芯料不能太薄 51
3.17 合理安排毛刺、飞边的位置 52
第4章 结论 54
参 考 文 献 55
致 谢 56 ...
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