铰链设计.docx

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铰链设计

齐齐哈尔大学机械工程学院

综合实践说明书

学院：

机电工程学院

名称：

铰链设计

专业班级：

过控091

学生姓名：

邓成香

学号：

2009112095

指导老师：

张文忠

成绩：

锻造说明书

一、锻造工艺性分析…………………………………………………………7

二、绘制锻件图………………………………………………………………7

三、参数选择…………………………………………………………………8

1、工艺参数……………………………………………………………..8

2、选取依据……………………………………………………………..8

3、数据处理……………………………………………………………..9

四、确定坯料质量…………………………………………………………....9

（一）坯料质量公式……………………………………………………9

（二）钢坯和钢锭的选择………………………………………………10

五、锻造设备的选取…………………………………………………………10

六、确定工序…………………………………………………………………11

七、加热温度及加热时间的确定……………………………………………11

八、锻后热处理………………………………………………………………12

九、机械加工工艺……………………………………………………………12

十、参考文献………………………………………………………………..13

摘要

铰链又称合页是用来连接两个固体，并允许两者之间做转动的机械装置。

铰链可能由可移动的组件构成，或者由可折叠的材料构成。

合页主要安装于门窗。

铰链更多安装于橱柜。

按材质分类主要分为，不锈钢铰链和铁铰链。

为让人们得到更好的享受又出现了液压铰链，特点是有一定的缓冲，最大程度的减小嗓音。

五金件中铰链占据重要位置。

铰链的质量好坏直接关系到家具、门的使用。

目前市场上见到的铰链归纳如下：

1、按底座类型分为脱卸式和固定式两种　　

2、按臂身的类型又分为：

滑入式和卡式两种　

3、按门板遮盖位置又分为全盖（直弯、直臂）一般盖18厘，半盖（中弯、曲臂）盖9厘，内藏（大弯、大曲）门板全部藏在里面　　

4、按铰链发展阶段的款式分为：

一段力铰链、二段力铰链、液压缓冲铰链　

5、按铰链的开门角度分：

一般常用95-110度、特殊的有45度、135度、175度等等　

6、按铰链的类型又分为：

普通一、二段力铰链、短臂铰链、26杯微型铰链、弹子铰链、铝框门铰链、特殊角度铰链、玻璃铰链、反弹铰链、美式铰链、阻尼铰链等等。

工艺性分析

方案Ⅰ：

铸造：

铸造是将溶化的液态金浇注到具有与零件形状、尺寸适用的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法。

优点：

1、可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯。

2、适用范围广。

制造成本低，形状尺寸较准确，加工余量小。

缺点1、力学性能低2、质量不稳定，废品率高3、表面质量不高，劳动条件差

方案Ⅱ：

锻造：

利用冲击力或压力使金属在抵铁间或锻模中变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件的工艺方法。

优点：

1、能使金属内部成分更加均匀、组织更加致密

2、晶粒得到细化提高了材料的强度和韧性。

缺点：

1、工艺复杂2、成本较高3、加工余量大

关键词：

自由锻锻造比锻造工艺加工余块锻造公差

一、锻件的结构和工艺

1.1锻件的结构特点

锻造是机械制造中常用的成型方法，锻造是利用锻压机械对金属胚料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定的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，纤维组织性能好，因此被广泛利用。

1.2锻件的工艺分析

锻件的优势是由于金属材料经过塑性变形后，消除了内部缺陷，如打碎碳化物，非金属夹杂物，并使之沿着变形方向分布，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。

冷端一般在室温下加工，热锻是在高于胚料金属在结晶温度上加工。

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、成形轧制等。

锻造在机械行业中有不可代替的作用。

锻造出来的锻件是其他方法难于匹敌的。

其成产率也相当高，一个国家的锻造水平，反应了这个国家的机械制造水平。

1.3自由锻工序特点

自由锻的工序可分为基本工序、辅助工序及精整工序三大类。

基本工序是使金属产生一定的程度变形，已达到所需形状和尺寸的工艺过程，包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转以及错移等工序。

辅助工序是为基本工序操作方便而进行的预先变形工序有压肩、倒棱等。

精整工序是用以减少表面缺陷而进行的工序校正、滚圆表面平整等。

自由锻的主要原则是：

在满足使用性能的要求的条件下，应使锻件形状简单，易于锻造，1）形状简单2）避免加凸台强肋，工字截面3）避免曲面交接4）避免截面尺寸的急剧变化。

本文主要利用自由锻进行加工的。

所以主要介绍自由锻。

自由锻是利用压力或冲击力是金属在上下抵铁之间产生塑性变形，从而获得所需锻件形状尺寸的方法。

自由锻分为手工锻造和机械锻造两种。

手工锻造只能生产小型锻件，生产效率也低，而机械锻造是自由锻的主要方法。

自由锻可锻造各种简单质量的锻件，并因毒案件过程是局部变形，变形抗力小，特别适用单件小批量水轮主轴、多管曲轴、连杆等大型锻件生产。

锻造工艺说明书

一、锻造工艺性分析

加工目的、环境及断后现象分析

（1）题号2—1所示，该件从结构形式看外形属矩形其几何形体采用锻造生产比较合适；

（2）设备为空气锤、车床（CA6140）、钻床（Z535）、磨床（M220—1和M132）、45kW箱式炉、

、井式回火炉；

二、绘制锻件图

如图所示

（锻件图）

三、参数选择

1、工艺参数

由锻件图的尺寸确定工艺余块，锻件坯料的最大直径D=50mm，高度H=66mm，由表1-13查得余量与公差为

mm

表1-13

零件高度

H／mm

零件直径D／mm

≦100

100～150

150～200

200～250

250～320

320～400

400～500

余量与公差

≦50

6-1+2

7-1+2

7±2

8±2

9-2+3

10±3

12±4

50～100

6-1+2

7-1+2

8±2

8±2

10±3

11-3+4

12±4

100～160

7-1+2

8±2

8±2

9-2+3

11-3+4

12±4

13-4+5

160～250

——

8±2

9-2+3

10±3

12±4

13-4+5

14±5

250～320

——

9-2+3

10±3

11-3+4

13-4+5

14±5

15-5+6

2、选取依据

在该锻造工艺中，锻件的材料为40Cr，锻造设备为空气锤，单件生产。

3、数据处理

查得余量a=6mm，则锻件坯料的相关尺寸如下

宽度：

；取67mm

高度：

；取90mm

四、确定坯料质量

（一）坯料质量公式（单位均为kg）

1、

指锻件质量，零件图的质量为1kg，所以

其中：

——材料密度，单位为

；

——锻件各部分集合形状的体积之和，单位为

2、

指加热时坯料表面氧化而烧损的质量。

3、

指锻造时从锻件端部切去的金属质量，目的是保证端部质量以及得到平直的端面

kg（在本方案中不需要要切除锻件端部。

）

4、

指冲孔时冲掉金属的指量。

锻件没有芯料

=0

综上：

（二）钢坯和钢锭的选择

1、钢坯

用把墩粗法锻制毛坯，选钢坯截面

为锻件毛坯最大截面直径

的1倍。

随意坯料的直径为：

2、钢锭

钢锭选择依据是利用率

，其方法是先用公式

，在利用公式

得出钢锭的质量，因为在该锻造工艺中选用的是拔长法，因而选取锻造比为1.1

式中：

——钢锭的小头截面积，单位为

；

——锻件的最大截面积，单位为

。

五、锻造设备的选取

选定锻造设备的依据是锻件的材料，尺寸和质量。

该制造工艺选择汽锤，吨位为0.15t

六、确定工序

采用比较法编制工序。

对锻件图与所选坯料进行比较，分析其差异，初步定出基本工序为：

（1）锻25mm×67mm×90mm方。

（2）两端各留24mm，剁12mm深。

（3）压中间槽。

（4）用13mm×42mm×60mm型铁整形。

设备：

0.15t汽锤，型铁。

七、加热温度及加热时间的确定

1、加热温度

查表3-1得

始锻温度：

1200℃终锻温度：

800℃

表3-1

材料种类

始锻温度（℃）

终锻温度（℃）

低碳钢

1200～1250

800

中碳钢

1150～1200

800

低合金机构钢

1100～1180

850

铝合金

450～500

350～380

铜合金

800～900

650～700

2、根据经验公式确定加热时间

式中

——加热时间，单位为h；

D——断面直径或边长，单位为cm；

K——系数，低碳钢取0.10~0.15，高碳钢取0.20~0.30，一般合金钢取0.15~0.20；具体情况参考表表三。

八、锻后热处理

断后先采用等温退火，然后在进行调质，淬火，回火等处理。

具体步骤参考表表三。

九、机械加工工艺

（1）刨：

刨锻坯中18（12）mm×60mm×78mm尺寸。

设备：

B665。

40min。

（2）划：

划剖视图外形线。

15min。

（3）刨：

包剖视图外形至尺寸要求。

设备：

B665。

1h40min。

（4）划：

划30+0.20mm尺寸槽线及各孔线，两件切开线。

10min。

（5）铣：

铣30+0.20mm尺寸槽至要求。

设备X5030。

25min

（6）钻：

钻各孔至要求。

设备Z535。

30min。

（7）铣：

按尺寸线铣断。

设备X5030。

20min

（8）钳：

去毛刺，擦去紫色，倒钝锐边。

10min。

（9）检：

按图要求检验。

十、参考文献

【1】《金属工艺学课程设计》

丁殿忠主编机械工业出版社1995年版；

【2】《金属工艺学》

邓文英主编高等教育出版社2006年版；

【3】《工程材料教程》

邱平善主编哈尔滨工程大学出版社2005年版；

【4】《锻造工艺设计手册》

手册编写组编写机械工业出版社1999年版；

【5】《锻造工艺课程设计》

郭晓鹏主编高等教育出版社2004年版。

个人总结

在这次课程设计中我学会了很多在平常上课很难学到的知识，比如说在学习如何应用我在课上学习的知识怎样应用于现实的生活中，在次课程设计中我们经过小组程员的讨论过程中和相互间的学习也明白了很多关于电脑的应用知识。

钢的热处理就是在将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以改变钢的组织，从而获得所需性能的工艺方法。

热处理是改善原材料或毛坯的工艺性能、保证产品质量、延长使用寿命、挖掘材料潜力不可缺少的工艺方法。

由于热处理时起作用的主要因素是温度和时间，所以各各热处理都可以用温度~时间的为坐标的热处理工艺曲线来表示。

锻造是利用冲击力或金属在上下两个抵铁之间产生变形，从而获得所需形状及民族尺寸的锻件。