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（全日制本科毕设）微型车曲轴成形工艺及模具设计（全套图纸CAD哟）

微型车曲轴成形工艺及模具设计摘要生充不满的原因是由于在筋部有摩擦阻力，模壁引起的垂直分力和此处金属冷却较快，变形抗力大等。因此为使筋部充满，方面应设法减小流入筋部的阻力，另方面应加大桥口部分的阻力，迫使金属向筋部流动，在设计终锻型槽时般采取下列具体措施增大过渡处的圆角半径将带筋的部分放在上模增大桥口部分的阻力，即加大值。但圆角半径过大时，要增大加工余量桥口部分阻力过大时，上下模不能打靠，甚至可能造成桥口被打塌等。叉形锻件模锻时，常在内端角处产生充不满的情况。将坯料直接进行终锻时，金属的变形流动情况，沿横向流动的金属先水平外流，与模壁接触后，部分金属转向内角处流动。由于变形流动情况决定了沿横向是最难充满的地方，之所以在内端角部分更不易充满还由于此处被排出的金属，除了横向流入型槽外，有很大部分沿轴向流入飞边槽，造成内端角处金属量不足所致。因此，为避免为种缺陷，终锻前制坯时应将叉形部分劈开，这样，终锻时就会改善金属的流动情况，以保证内端角处充满。热模锻压机锻造的个特点，即金属在水平方向的流动较为强烈，而在高度方向的充填能力较差。这在成形具有轮廓大厚度小的平衡块的曲轴时则表现的更加突出。平衡块的顶部，尤其是圆角处很难饱满成形。所以，在预锻时，为了保证曲轴平衡块能够充满，在预锻件平衡块间设计了连皮，目的是在终锻时将连皮处多余的金属横向挤压流动后，在模具侧壁以及桥部口阻力的作用下，迫使金属向向高度方向流动以充满模膛。连皮的最佳厚度采用数值模拟的方法确定。图.曲轴预锻件图为了减小金属流动阻力，同时防止产生折叠，预锻件的圆角要比终锻件的大。在锤击方向，预锻件未注凹圆角预锻型腔为凸圆角均在终锻件圆角基础上加。在水平面上拐角处的圆角半径也适当增大。预锻件的拔模斜度与终锻件致。按照以上原则绘制的曲轴预锻件图结构和尺寸如图.所示，采用软件建立的预锻热锻件三维模型如图.所示。图.预锻热锻件三维模型.设备吨位的选择为了获得优质锻件并节省能量，保证正常的生产率锻模使用寿命及设备工作状态，选用适当吨位的热模锻压机是至关重要的。时至今日，对锻模成形过程与变形力的关系，理论认识仍很不够，虽然不少分析的理论计算方法，由于工艺因素复杂，在计算上都有不同程度的偏差。在生产上，方便起见，多用从经验中总结出来的经验或经验理论公式进行快速的运算确定吨位。甚至更为简易的方法是，以参照相似锻件的经验直接判断所需设备吨位。这里，我们采用经验公式来计算锻件的锻造压力，并选择设备吨位。.式中金属变形抗力系数，决定于钢种和锻件形状的复杂程度，般取值为，对于曲轴般取包括锻件飞边桥部宽度在内的投影面积。根据终锻件三维模型测得锻件投影面积为.，飞边桥部宽度按计算，则桥部面积为.，计算得到.。考虑到设备安全和工厂实际情况，选用的热模锻压机。在后面的数值模拟中将对成形载荷进行精确计算。.毛坯尺寸的确定确定锻模所需原坯料尺寸时，应根据锻件的形状和尺寸以及所采用的模锻方法，先计算出所需的金属体积，然后再算出坯料的截面尺寸和下料长度。生产中由于方钢品种少及其工艺适应性小的原因，通常用圆钢作为毛坯。根据经验，同类曲轴锻造时材料利用率般为。按照材料利用率为计算，终锻件重量为.，则坯料重量为.，初步选择的坯料。这种经验方法不是很精确，后面将采用数值模拟的方法进行坯料的优化选择。.本章小结本章通过对曲轴毛配成形的方法的介绍，确定了对曲轴毛坯进行精密锻造，本章内容主要介绍了曲轴的锻造工艺，在此之前对精密锻造应用进行了详细的了解，还分析了曲轴零件的特性，例如锻件的材料性。最终确定了曲轴锻造生产的工艺流程下料中频感应加热预锻终锻热切边热校正可控冷却抛丸检测硬度力学性能探伤等机加工。曲轴毛坯的锻造工艺对曲轴模具的设计有巨大的帮助。第章曲轴锻模设计现代锻件生产正在向复杂精密多品种换代快以及交货周期短的方向发展，传统的模具设计和制造方式已不能满足要求，因此锻模技术受到了普遍的重视。曲轴零件形状复杂，为了提高曲轴质量节省材料和工时消耗，日益趋向采用热模锻压力机为锻造主机进行生产。目前仍广泛使用的人工计算设计曲轴锻件和锻模的方法，往往不能满足设计精度要求。曲轴几何形状自成体系，与般的锻件生产有很大区别，难度较大而且工序较多，如果利用计算机辅助设计可以大大提高设计速度。锻模的优越性是多方面的，目前已经明显表现出来的主要优点有设计速度快准确性高可以把多方面的经验和研究成果集中起来，方便地应用于设计和加工，从而提高了设计质量可以使设计人员从繁重的重复性劳动中解脱出来，更有效地从事创造性的工作理论研究成果可以更有效更直接地应用于设计。在人工设计时，许多理论研究成果由于计算过于复杂而难以直接应用。计算机的高速计算存储及处理大量数据的能力，使得这方面的限制大为减小，从而加速了锻模设计这“经验技术”向“科学技术”的过渡，有可能从本质上提高工艺和锻模设计的质量设计可以实现多方案比较，达到优化的目的技术使设计便于修改和存储，具有良好的设计柔性。目前，国内已有大量的厂家采用各种通用软件或者自行设计二次开发的软件来缩短产品设计周期，取得了明显的效果。采用通用的软件来进行曲轴模具的设计，取得了良好的效果。.模具结构设计热模锻压机模具结构设计主要考虑以下几个方面模架热模锻压力机由于工作速度低工作平稳装有顶出装置模锻时上下模不能压靠，锻模不承受锻压过程中的过剩能量，不需要考虑锻模承击面的大小，所以热模锻压力机用的锻模般采用在通用模架内安装带型槽镶块模块的组合式结构。这种组合式锻模主要由通用模架具有型槽的镶块镶块垫板镶块紧固件导柱导套顶出机构等零件组成。模架是用作紧