绍兴文理学院元培学院
热加工工艺设计
传动零件轴零件锻造工艺设计
设计者 徐嘉诚
班级 机自1301
完成日期
目录
1. 简化锻造形状„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2. 确定加工余量„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3. 绘制锻造图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
4. 确定胚料的质量„„„„„„„„„„„„„„„„„
5. 计算胚料尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„
6. 确定锻造工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„
7. 选择锻造设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„
8. 确定加热和冷却规范„„„„„„„„„„„„„„„
9. 编写锻造工艺卡„„„„„„„„„„„„„„„„„
传动齿轮轴零件锻造工艺设计
传动齿轮轴，45钢，20件
1. 简化锻件形状
为简化锻件形状锻造工序，故退刀槽加余块，不予锻出;同时考虑减少轴的台阶数。
按表30-2来确定是否加余块，即台阶是否锻出。
零件总长度：L=100MM
各部分长度：相应的直径分别设为L1，L2，L3，L4，L5，L6及L7；L1=24MM,L2=12MM,L3=12MM,L4=8MM,L5=16MM,L6=11MM, L7=25MM.
各部分直径：相应的直径分别为D1，D2，D3，D4，D5，D6，D7;D1=Ø40MM,D2=Ø48MM,D3=Ø40MM,D4=Ø28MM,D5=Ø24MM,D6=Ø15MM,D7=Ø24MM
各部分台阶高度(HN=|DN+1-DN|)：由左向右分别为H1，H2，H3，
H4，H5，H6
H1=4MM,H2=4MM,H3=6MM,H4=2MM,H5=4.5MM,H6=4.5MM
查表2-1，根据各部分台阶高度（H1，H2，„H6）零件总长（L）及相邻台阶直径（D1，D2，„D6）,查的各部分锻出的最小长度。
左一l1：H1=4MM，L=24MM,相邻D2=48MM,查表可知不需锻出 左二l2：
左三l3：
左四l4：
左五l5：
左六l6：
H2=4MM，H3=6MM，H4=2MM，H5=4MM，H6=4MM，L=12MM,相邻D3=40MM,查表可知不需锻出 L=12MM,相邻D4=28MM,查表可知不需锻出 L=16MM,相邻D5=24MM,查表可知不需锻出 L=5MM,相邻D6=15MM,查表可知不需锻出 L=20MM,相邻D7=24MM,查表可知不需锻出
2.确定加工余量和公差
按表2-4.根据零件总长（L=100MM）及最大直径（D=48MM）,锻造精度等级选用F级，可用余量a与公差为（7±2），锻件尺寸为D=(55±2)MM
长度为L=（107±2）MM
3.绘制锻件图
根据以上数据，即可绘出此传动齿轮轴的自由锻件图，如图2-7示。
4.确定胚料的质量
此台阶轴为单台阶轴，可采用一火锻成。并已知45钢的密度为p=7.85kg/dm3。 根据公式：m环=m锻+m烧+m切+m芯，求出还料质量。
（1） m锻=pV锻
V锻=π/4×（D）2L=π/4×0.552×1=0.24dm3
m锻=pV锻=0.24×7.85kg=1.86kg
（2） 此锻件为一火锻成，其火损耗可取2.0%-3.0%，此处取2.0%，则m烧=2.0%m
锻=2.0×1.86kg=0.037kg
（3） m切 此胚料为圆形胚料，切头有两处，则
m切=1.81（D）3kg=1.81*0.553=0.301kg
m胚=m锻+m烧+m切=1.86+0.037+0.301kg=2.198kg
5.计算胚料尺寸
（1）确定胚料直径，此胚料为拔长件，胚料为圆钢，对一般轴类零件，锻造比可取为Y=1.5则D胚=√YD锻=√1.5*0.55dm=67.36mm
按照“二舍三入”对直径进行圆整，并查表“表2-10”热轧圆钢直径规格国家标准，取D胚=65mm
（2）确定胚料长度
因为L胚=V胚/A胚，而V胚=m胚/p，A=(πD胚)/4
将m胚=2.198kg；p=7.85kg/m；D胚=65mm带入，L=1.185dm
对长度进行圆整，取L胚=120dm
胚料尺寸为：Ø65mm*120mm
6.确定锻造工序
根据锻件图和胚料尺寸规格，确定锻造工序如下（详见锻造工艺卡）：
下料加热-整体拔长-切除左右端-修整到锻件尺寸
（1） 根据数据确定锻造工艺
1） 下料、加热 胚料尺寸Ø65mm*120mm
2） 拔长 将胚料拔长至Ø55±2mm
3） 保证总长度107±2mm后切除左右两端多余料头。
7.选择锻造设备
根据锻尺寸及质量，查表2-13可选定100kg空气锤锻造此轴。
、 8.确定锻件温度范围和冷却规范
由表2-14、表2-15可知，45钢始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃，锻后空冷。
9.填写工艺卡片，如表2-4.
32
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热加工工艺设计
传动零件轴零件锻造工艺设计
设计者 徐嘉诚
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完成日期
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1. 简化锻造形状„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2. 确定加工余量„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3. 绘制锻造图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
4. 确定胚料的质量„„„„„„„„„„„„„„„„„
5. 计算胚料尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„
6. 确定锻造工序„„„„„„„„„„„„„„„„„„
7. 选择锻造设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„
8. 确定加热和冷却规范„„„„„„„„„„„„„„„
9. 编写锻造工艺卡„„„„„„„„„„„„„„„„„
传动齿轮轴零件锻造工艺设计
传动齿轮轴，45钢，20件
1. 简化锻件形状
为简化锻件形状锻造工序，故退刀槽加余块，不予锻出;同时考虑减少轴的台阶数。
按表30-2来确定是否加余块，即台阶是否锻出。
零件总长度：L=100MM
各部分长度：相应的直径分别设为L1，L2，L3，L4，L5，L6及L7；L1=24MM,L2=12MM,L3=12MM,L4=8MM,L5=16MM,L6=11MM, L7=25MM.
各部分直径：相应的直径分别为D1，D2，D3，D4，D5，D6，D7;D1=Ø40MM,D2=Ø48MM,D3=Ø40MM,D4=Ø28MM,D5=Ø24MM,D6=Ø15MM,D7=Ø24MM
各部分台阶高度(HN=|DN+1-DN|)：由左向右分别为H1，H2，H3，
H4，H5，H6
H1=4MM,H2=4MM,H3=6MM,H4=2MM,H5=4.5MM,H6=4.5MM
查表2-1，根据各部分台阶高度（H1，H2，„H6）零件总长（L）及相邻台阶直径（D1，D2，„D6）,查的各部分锻出的最小长度。
左一l1：H1=4MM，L=24MM,相邻D2=48MM,查表可知不需锻出 左二l2：
左三l3：
左四l4：
左五l5：
左六l6：
H2=4MM，H3=6MM，H4=2MM，H5=4MM，H6=4MM，L=12MM,相邻D3=40MM,查表可知不需锻出 L=12MM,相邻D4=28MM,查表可知不需锻出 L=16MM,相邻D5=24MM,查表可知不需锻出 L=5MM,相邻D6=15MM,查表可知不需锻出 L=20MM,相邻D7=24MM,查表可知不需锻出
2.确定加工余量和公差
按表2-4.根据零件总长（L=100MM）及最大直径（D=48MM）,锻造精度等级选用F级，可用余量a与公差为（7±2），锻件尺寸为D=(55±2)MM
长度为L=（107±2）MM
3.绘制锻件图
根据以上数据，即可绘出此传动齿轮轴的自由锻件图，如图2-7示。
4.确定胚料的质量
此台阶轴为单台阶轴，可采用一火锻成。并已知45钢的密度为p=7.85kg/dm3。 根据公式：m环=m锻+m烧+m切+m芯，求出还料质量。
（1） m锻=pV锻
V锻=π/4×（D）2L=π/4×0.552×1=0.24dm3
m锻=pV锻=0.24×7.85kg=1.86kg
（2） 此锻件为一火锻成，其火损耗可取2.0%-3.0%，此处取2.0%，则m烧=2.0%m
锻=2.0×1.86kg=0.037kg
（3） m切 此胚料为圆形胚料，切头有两处，则
m切=1.81（D）3kg=1.81*0.553=0.301kg
m胚=m锻+m烧+m切=1.86+0.037+0.301kg=2.198kg
5.计算胚料尺寸
（1）确定胚料直径，此胚料为拔长件，胚料为圆钢，对一般轴类零件，锻造比可取为Y=1.5则D胚=√YD锻=√1.5*0.55dm=67.36mm
按照“二舍三入”对直径进行圆整，并查表“表2-10”热轧圆钢直径规格国家标准，取D胚=65mm
（2）确定胚料长度
因为L胚=V胚/A胚，而V胚=m胚/p，A=(πD胚)/4
将m胚=2.198kg；p=7.85kg/m；D胚=65mm带入，L=1.185dm
对长度进行圆整，取L胚=120dm
胚料尺寸为：Ø65mm*120mm
6.确定锻造工序
根据锻件图和胚料尺寸规格，确定锻造工序如下（详见锻造工艺卡）：
下料加热-整体拔长-切除左右端-修整到锻件尺寸
（1） 根据数据确定锻造工艺
1） 下料、加热 胚料尺寸Ø65mm*120mm
2） 拔长 将胚料拔长至Ø55±2mm
3） 保证总长度107±2mm后切除左右两端多余料头。
7.选择锻造设备
根据锻尺寸及质量，查表2-13可选定100kg空气锤锻造此轴。
、 8.确定锻件温度范围和冷却规范
由表2-14、表2-15可知，45钢始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃，锻后空冷。
9.填写工艺卡片，如表2-4.
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