摘 要

本次设计根据任务书需要完成换挡拨块的工艺设计，数值模拟，模具设计及图纸的绘制。

在根据任务书获取零件信息后，我查阅锻造相关的文献，参考相似零件的工艺方案，初步确定了换挡拨块锻造的工艺方案。然后利用计算机进行实体建模并进行数值模拟。根据模拟结果修改工艺方案，最终选择出比较合理的工艺方案。然后根据零件成形的特点选择压力机，进行模具设计，确定模具各个零件的形式及尺寸。最后，根据模具形式及模具零件尺寸完成相关图纸的绘制。

关键词：螺旋压力机，拨块，工艺，数值模拟，模具

Abstract

This paper finished the design of shifting block，numericals imulation ，design of dies and drawing of drawing.

After got the informations form the instruction of task, I read several books about forging and refer to the workpiece with shifting block. Then ,I chose the forging plan of shifting block. After then , I ues a computer to make the solid modeling of the shifting block. At last, I chose a reasonable forging plan depended on the result of simulation. The choosing of the press depend on the traits of the forging process.

I also designed forging die and chose the sizes of workpieces. Finally, I finish the drawing of drawings.

key words：screw press，rapid shift ，operation ，numericals simulation die

目 录

摘要

第一章 绪论

• 1. 设计主要内容
  2. 设计目的与意义
  3. 工件分析、设计

第二章 锻造工艺基本理论

2.1 体积成形理论

2.2 体积成形的应力应变与屈服

2.3 换挡拨快成型力的计算

2.4 飞边槽的设计

第三章 换挡拨快数模建立与数值模拟分析

3.1 实体模型构建与二维图的转换

3.2 Deform软件与拨快成型过程模拟

3.3 模拟分析

第四章 换挡拨快锻模设计

4.1 锻模结构设计

4.2 模具工作零件设计

4.2.1 预锻凸凹模设计

4.2.2 终端凸凹模设计

4.3定位零件设计

4.4导向装置设计

4.5底板及其他零件设计

第五章 换挡拨快锻造成型工艺与模具设计总结

参考文献

致谢

第一章 绪论

本次毕业设计根据任务书的任务要求，需要完成换挡拨块的锻件设计、锻件成型参数计算和模具设计、并提交开题报告、模具图纸和设计说明书等资料。

通过查阅汽车零件及锻造相关文献，进行数值模拟分析兵完成锻造模具的设计。

• 1. 设计主要内容

本次设计完成锻造模具相关的设计内容。根据任务书所给的尺寸，先完成工艺分析，接着设计锻件图，根据锻件图完成Pro/E软件建模，并转换为二维平面图导入CAD软件完成锻件图的最终设计。同时将实体模型导入Deform，完成锻造的数值模拟过程，确定最终的成型工艺方案。根据工艺方案及确定的锻模吨位设计凸凹模级相关的模具零件，绘制总装图以及各个模具零件的零件图，编写完成锻造模具设计说明书。在完成各项工作之前，有必要对本次零件成型所用到的成型工艺——锻造有一定的了解

锻造属于属性变形范畴，相应的还有板料成形，锻造是利用锻压设备通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和内部组织的工件的一种压力加工的方法，锻造是机械制造业中提供毛坯的主要途径之一。锻造有多种不同的分类方法，按照不同的分类标准，有以下几种常见的分类：

根据金属变形时的温度，

热锻

锻造 温锻

冷锻

根据所受作用力的来源可以分为：手工锻造与机械锻造，机械锻造根据设备和工具又可以分为四类：

手工锻造

自由锻：将加热好的金属毛坯放在自由段设备的平砧上或简单的工具之间进行锻造。

模锻： 将加热好的金属毛坯放在固定与锻模设

机械锻造 备上的模具内进行锻造

胎膜锻：是自由锻向模锻过度的一种锻造变形

方法

特种锻造：近代发展起来的新工艺

锻造加工作为一种在工业上占有重要地位的加工工艺，现对于其他加工方法，有以下特点：

1. 锻造能改善金属的组织，提高金属的力学性能和物理性能，通过锻造能使铸造组织中的气孔及疏松压实，把粗大的晶粒击碎成细小的晶粒，并形成纤维组织，有利于提高金属的力学性能。
2. 节约金属材料和切削加工工时
3. 具有较高的劳动生产率
4. 锻造具有很大的灵活性

由于锻造加工的优点，汽车换挡拨块锻造生产不仅可以使拨块具有优良的力学性能，还能极大提高拨块的生产效率，因此将锻造工艺与汽车换挡拨块生产相结合，进行本次设计任务。

• 1. 设计目的与意义

本次设计需要完成成型汽车换挡拨块的锻模设计，将数值模拟软件与传统螺旋压力机开式模锻结合，提高模具设计的现实可行性。本次设计不仅完成汽车换挡拨块高效率生产模具设计任务，还实现了现代数值模拟技术应用到传统的锻造。

• 1. 工件分析、设计

根据任务说明书，汽车换挡拨块如图1.1、图1.2：

图 1.1 图 1.2

汽车换挡拨块材料为20CrMnTi。以一个圆柱体为基体形状，侧面带有一个平台及外伸较长的凸台，轴向有一通孔，侧面平台也有一个通孔。拨块高38毫米，基体圆柱直径为20毫米，通孔直径为13毫米，侧壁孔直径5毫米，其他一些具体尺寸拨块示意图。

根据零件形状结构，初步拟定两种成型方案。由于侧壁通孔以及凸台缺口利用锻造加工不易成型，因此先用余料将这两个部位进行填充，锻造完成后通过机械加工加工出来。