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1、课程设计说明书 齿轮锻造工艺设计课程： 热加工工艺课程设计 题目： 齿轮锻造工艺设计 姓名： 庞刚 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 10 机电 3 班 学号： 100105077 指导教师： 张保丰 课题完成时间： 2010/5/18 至 2010/5/31 黄河科技学院课计任务书工 学院 机 械 系 机械设计制造及其自动化 专业 2010 级 3 班学号 100105077 姓名 庞刚 指导教师 张保丰 题目: 齿轮锻造工艺设计 课程: 热加工工艺课程设计 课程设计时间：5 月 18 日至 5 月 31 日 共 2 周课程设计工作内容与基本要求(已知技术参数、设计要求、设计任务、工作
2、计划、所需相关资料)（纸张不够可加页）1已知技术参数： 齿轮轴零件图2设计任务与要求（完成后需提交的文件和图表等）： 1.设计任务（1）绘制锻件图。（2）确定锻造工序。（3）计算坯料质量及尺寸（均选择锻造比为 1.2、钢密度为 7.8、烧损质量为锻件质量的 2.0%，料头质量除料头尾外还包含冲切掉的金属质量） 。（4）选择锻造设备及吨位。（5）确定锻造温度范围、加热冷却及热处理规范。2.设计要求(1)设计图样一律按工程制图要求，采用手绘或机绘完成，并用三号图纸出图。(2)按所设计内容及相应顺序要求，认真编写说明书（不少于 3000 字） 。3工作计划（进程安排）熟悉设计题目，查阅资料，做准备工
3、作 1 天确定锻造工艺方案 1 天工艺设计和工艺计算 2 天绘制锻件锻造工艺图 1 天确定锻件锻造工艺步骤 2 天编写设计说明书 3 天答辩 1 天4主要参考资料热加工工艺基础 、 工程材料及成形技术基础 、 机械设计手册系主任审批意见：审批人签名： 黄河科技学院课程设计说明书 第 I 页 齿轮锻造工艺设计摘 要锻造生产的目的是坯料成型、及控制其内部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件，钢和大多数非铁金属及合金具有不同程度的塑性，均可在冷态或热态下进行塑性加工成型。齿轮的锻造采用的是自由锻工艺。本文主要介绍的是齿轮的自由锻工艺。自由锻是利用压力或冲击力使金属在上下抵铁之间产生塑性变形
4、，从而获得所需锻件形状及尺寸的方法。确定自由锻的工艺成为了自由锻加工的关键。本文着重介绍的就是齿轮的自由锻的工艺流程。关键词:自由锻、齿轮加工、塑性变形、工艺流程黄河科技学院课程设计说明书 第 II 页目 录1 绪论 .12 锻件的结构和工艺 .22.1 锻件的结构特点 .22.2 锻件的工艺分析 .22.3 自由锻工序特点 .23 齿轮的结构与分析 .43.1 齿轮分析 .43.2 齿轮工艺分析 .44 总体设计方案 .55 具体设计方案步骤 .75.1 绘制锻件图 .75.2 制定变形工艺 .75.3 计算坯料质量与尺寸 .85.4 确定锻造设备 .95.5 确定锻造温度及规范 .95.5
5、.1 确定温度范围 .95.5.2 确定加热规范及火次 .105.5.3 确定冷却方法及规范 .105.5.4 确定热处理规范 .106 工艺过程流程 .117 总结 .138 致谢 .14参考文献 .15黄河科技学院课程设计说明书 第 0 页1 绪 论锻造的目的是使坯料成形及控制其内部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件。锻造的基本工艺有自由锻、模锻、板料冲压等，其中自由锻和模锻是热塑性成型，而板料冲压是冷塑性成形，两者的基本原理相同。锻造件占得比例说明了一个国家生产水平、生产率、材料利用率、生产成本及产品品质在国际竞争中的地位。在新中国成立之前，锻造基本上是手工作坊式的延续，生产
6、效率低，劳动强度大。然而在改革开放之后我国的锻造工艺水平得到了迅猛的发展，从而带动了诸如汽车工业的跨越式发展。但我们还应该清醒的看到我们的锻造工艺水平与欧美发达国家还有一定差距，这更加促使我们努力发展新技术，赶超国际先进水平。齿轮是现代工业大量使用的零件，本文就是讨论齿轮的自由锻生产。自由锻能进行的工序很多，可分为基本工序、辅助工序、及精整工序三大类。它的基本工序是使金属产生一定程度的塑性变形以达到所需的形状和尺寸的工艺过程，如镦粗，拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转及错移等工序。黄河科技学院课程设计说明书 第 1 页锻件的结构和工艺2.1 锻件的结构特点锻造是机械制造中常用的成型方法，锻造是利用锻
7、压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造与冲压同属塑性加工性质，统称锻压。与其他加工方法相比，锻造生产率高，锻件的形状，尺寸稳定性较好，并有较佳的力学性能。锻件的最佳优势是强韧性好，纤维组织合理，因此被广泛运用。2.2 锻件的工艺分析锻件的优势是由于金属材料通过塑形变形后，消除了内部缺陷，如打碎碳化物，非金属夹杂物，并使之沿变形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均匀、细小的低倍和高倍组织。锻造按在加工时的温度可分为冷锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于坯料金属再结晶温度上加工。有时还处于加热状态，但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。锻造成型方法可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成型扎制、辊锻、辗扩等。锻造在机械制造业中有着不可替代的作用，锻造出来的锻件是其他加工方法难以匹敌的。其生产效率也是相当高的，一个国家的锻造水平，反映了这个国家的机械制造水平。2.3 自由锻工序特点自由锻的工序可分为基本工序、辅
