没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
电动工具电锤的偏心轴温挤压工艺及磨具设计.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 58 浏览量
2023-09-18
13:02:53
上传
评论
收藏 403KB DOCX 举报
温馨提示
试读
18页
电动工具电锤的偏心轴温挤压工艺及磨具设计.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
电动工具电锤的偏心轴温挤压工艺及磨具设计
1 偏心轴零件分析
偏心轴是电动工具电锤的重要传动零件。在工作时承受巨大的冲击载荷,而且电锤的
工作环境恶劣、多粉尘,零件易磨损。采用温塑性成形工艺,可以提高工件精度,降低材料
消耗,减少或部分取消机械加工。
图 零件三维造型图
偏心轴材料为40Cr。由头部、盘部、杆部三部分组成,为非对称结构零件。杆部细长,
杆部与头部成非对称结构布置,盘部的截面是非轴对称截面。从零件结构上看,头部和杆部
都由一个粗大部分与杆子组成,形状细长而狭窄,其长度明显大于其他尺寸。由于零件各个
截面积差较大,故可考虑采用挤压工艺。
该零件选用的材料为40Cr,此钢的抗拉强度与屈服强度比相应的碳素钢高20%,并具有
良好的淬透性,良好的切削加工性能。
2 工艺方案分析
即:下料---镦粗---退火---表面处理---润滑---冷挤压预成形---表面处理---润滑---加热---温挤压
3 冷挤压预成形
图 预成形件三维造型图
4 温挤压前润滑
温挤压前或工序之间不需要进行软化退火处理,只需进行表面处理及润滑,其中表面处
理可参见冷挤压。
润滑
表面处理
表面处理
退火
加热
润滑
当挤压温度在 250℃以上时,采用冷挤压时的润滑方法,会使磷化层和皂化层烧毁,使
润滑条件恶化,因此,在温挤压时,对润滑剂有更高的要求。
采用水剂石墨(成分:石墨、二硫化鉬、滑石粉、纤维素和水)为润滑剂。挤压前将坯
料作喷砂或抛丸等处理,清理锈迹、污垢等。然后加热至 200℃左右,出炉浸入水剂石墨润
滑剂中,快速捣匀,吊起沥干残液,在干燥处摊开晾干。干燥后的坯料即可进行加热、挤压。
浸涂润滑剂后的坯料表面必须留有 0.03~0.1mm 厚的薄膜,呈黑炭色,并有明显的黑灰色小
点;若不然必须重新浸涂。
5 加热
成形温度是温挤压工艺能否顺利进行的关键因素。确定温挤压成形温度的原则是:
(1) 选择在金属材料塑性好,变形抗力显著下降的温度范围。
(2) 选择在金属材料发生剧烈氧化前的温度范围,以保证在非保护性气氛中加热时氧
化极微。
(3) 选择的润滑剂能达到最小摩擦因数,不因高温或低于其使用温度而失效。
(4) 选择在金属材料成形后能强化和不改变其组织结构的温度范围。
图 40Cr的温度-强度曲线
随着温度的升高,塑性指标上升,但存在两个“低谷”,分别在 600℃和 800℃。600℃
即为 40Cr 的“蓝脆”温度,在 800℃出现的金属塑性下降的现象,称为“蓝脆”。钢的挤压
温度因在红脆温度以下,蓝脆温度以上。为满足挤压时对钢塑性的要求,在温挤压高强度的
材料时往往选择在钢的相变温度进行挤压。在相变区挤压,即铁-碳平衡相图 Ac
1
与 Ac
3
线之
间挤压。此时,很多高强度钢及合金在相变区内正处于珠光体向奥氏体转变,塑性好,变形
抗力小,有利于挤压成形。
温挤压时,10、15、20、35、40、45、50号钢和40Cr、45Cr、30CrMnSi、12CrNi3等碳
钢和低合金结构钢,在机械压力机上温挤时,为650℃~800℃;在液压机上温挤时,为
500℃~800℃。
40Cr的温塑性变形温度通常在600℃~800℃之间,高于800℃时工件的氧化变得剧烈,
低于600℃时工件的变形抗力迅速增大。由于工件的变形程度较大,故将温挤压温度定在
750℃,在这温度下40Cr的变形抗力为常温下的15%,氧化极微。考虑到加热温度的波动,
最终将始锻温度定为750℃±20℃。
由于温挤压坯料加热时不得不出现严重的氧和脱碳现象,对炉温控制的准确性要求高,
故尽可能采用电加热方法,如感应加热和电阻炉加热等。火焰加热仅限于煤气或天然气加热,
一般情况不采用煤或油加热。
加热装置采用 2500Hz、100kw 的中频感应加热炉。
6 温挤压成形
在冷挤压基础上将零件头部的小凸杆和凸轮温挤压成形,如下图所示:
图 成形件图
7 车加工
塑性成形后,由于挤压机械加工精度及零件尺寸公差无法达到图纸要求,部分尺寸需要
进行切削加工至零件尺寸。
8 温挤压成形变形程度
成形件具体尺寸如上所示。
由于温挤压时温度达到750℃,预成形件由于热胀冷缩体积会有所增大,现定坯料膨
胀率为1%,则尺寸相应增大。
Φ28→Φ28.3mm;Φ8.5→Φ8.59mm。
ε
A
= ×100%≈90.8%
由于40Cr在700℃的极限断面收缩率不得大于84%。随着温度的升高,极限断面收缩
率呈线增大,显然在750℃时断面收缩率为90.8%是可行的。
因此,成形件可以一次挤压成形。
9 温挤压力计算
温挤压力的计算也采用图算法,参见文献[4]P1124。
根据断面收缩率ε
A
=90.8%,挤压温度750℃,查图(文献[4]P1124图12-14)得40Cr
的凸模单位挤压力p约为1700MPa。
实际挤压力:
F=pA ………………………………………………………………………(3.4)
式中,A是指凸模面积。
A=凸轮面积- ×8.59
2
=897.94mm
2
∴ 温挤压力 F=pA=1700×897.94=1526.5KN
10 成形挤压设备选择
根据温挤压力1526.5KN,并取安全系数1.3,则液压机公称压力要求大于1984KN。
由于预成形工序中所用液压机公称压力为2000KN,故成形工序可采用同一台液压机,
即,四柱万能液压机Y32-200。
11 模具结构设计
11.1 成形凸模尺寸计算
根据成形件形状设计凸模,由于零件上部有一个直径8.5mm的轴,因此要在凸模上开
一个孔,同时由于成形模使用的是导向套进行导向,因此凸模与导向套之间有很高的配合要
2
22
3.28
59.83.28 �
4
�
求。
凸模成形直径8.5mm小轴部分的工作尺寸按公式4.1计算。
Φ8.5±0.30→Φ8.6±0.30mm
→D
凹
=(8.6- ×0.6)
+0.06
=Φ8.15
+0.06
mm
成形凸模具体尺寸如下图所示。
图4.4 成形凸模
由于凸模对抗压性能有很高的要求,故选用材料:3Cr2W8V。3Cr2W8V是热作模具钢,具
有较高的变形抗力、耐磨性及断裂抗力,还具有高的回火稳定性。热处理硬度要求达到HRC
48~52。
11.2 预应力圈组合凹模
由于温挤压时单位挤压力达到了1700MPa,故预成形模也必须采用三层组合凹模。
成形模组合凹模我选择d
4
=4d
1
,再依次算出其他参数。
d
1
=37 mm
d
2
=1.55d
1
=57 mm
d
3
=2.45d
1
=91 mm
d
4
=4d
1
=148 mm
μ
2
=β
2
d
2
(β
2
=0.0106)
=0.0106×57=0.6 mm
μ
3
=β
3
d
3
(β
3
=0.006)
=0.006×91=0.55≈0.6 mm
C
2
=δ
2
d
2
(δ
2
=0.204)
=0.204×57=11.63 mm
C
3
=δ
3
d
3
(δ
3
=0.12)
=0.12×91=10.92 mm
根据以上数据,可以设计出中套,如下图所示。
4
3
剩余17页未读,继续阅读
资源评论
南抖北快东卫
- 粉丝: 70
- 资源: 5584
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功