HB Z 141-1989 模锻件结构要素.pdf

1、中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准HB/Z 141-89 模锻件结构要素1989-05-13发布1989一-12-01实施中华人民共和国航空航天工业部批准目次I 主题内容与适用范围. . . . . . . . . . . . . . (1) 2 引用标准(。3 材料分组(4 分模线(面). . . -. .111 . . . . . . . . . (l) 5 模锻斜度份6 腹板厚度及斜度. . (的7 肋和腹板加强肋(的8 侧壁厚度. . . . . . . . I . . . . . 4 . (12) 9 窝和通孔. . . . . . .(1 10 凸台. . . . (18)

2、11 圆角半径门的附录A模锻件最小壁厚的计算方法. . .(2的中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准模锻件结构要素HB;Z 141-89 1 主题内容与适用范围本标准规定了模锻件的结构要素。本标准适用于在模锻锤、各种压力机及平锻机上热模锻的航空用普通模锻件(以下简称模锻件)。其它模锻件可参照采用。本标准作为锻造专业人员和产品设计人鼠设计模锻件的依据。2 引用蠕准HB6077 模锻件公差及机械加工余量HB6190 模锻件设计制图规定3 材料分组模锻件用原材料参照HB6077的材质因素划分为MhM!.M2，M3四组(见表1)。组号Mo M1 M2 M3 4 分模线(面表1材料铝合金、镇合金、铜

3、合金。碳含量小于0.65%，且锺、铭、镇、铝、机相鸽合金元素含量的总和小于5%的钢。碳含量等于和大于O.65 % ，或者锤、铭、镇、铝、机和鸽合金元素含量的总和等于和大于5%的钢。铁合金和高温合金。锻模各块问的分合面称为分模面。分模面与模锻件的交线称为分模线。4.1 确定仲模线位置的原则分模线的设置应保证模锻件能从型槽中顺利地取出(见图1)。航空航天工业部1989-05-13发布1989-12-01实施1 HB/ Z 141-89 FM- FM- - FM 不正确正确图l4. 2 确定分模钱位置的-般规则表2中列出了确定分模线位置的一般规则，它是确定分模线位宦的优化方案。因此，应综合考虑尽可能

4、全部满足。序l确定分模线位号|置的一般规则和一图例不理想理想避免设置在阶1 I梯面上以便检查错移FM- FM FM- -FM 件截满锻的充模边利在周以置大上槽设最面型FM-F如f-FM 尽量设置平直3 I分模线，以简IFM 化制模F且在2 H/ Z 141-89 序|确定分模线位号|置的一般规则如一图例不理想想理4 节约原材料减少加工量FM啕白-FM FM F、.1-5 I利用自然斜度应丛FMVFM FM 以精化模锻件L -f飞、, -须使折线分模线与水平面夹l-、_FMI r-t J军2-FM 6 I角小子6旷以利切边和延长IFM-z，p-jJj,. I FM-模具寿命尽可能在块:0-B_.

5、FM J-FM 7 I模内成形以简化制模，避免错移避免涡流穿流8 I及流线末端外露FM-r可-FM-飞J_FMFM-W一尊fM航一一届运FM怪M-3 HB/ Z 141-89 5 模锻斜度为便于模锻件出模，在模俄件侧壁沿出模方向所作出的斜度称为模锻斜度。其中，模锻件在冷缩过程中与型槽有分离趋向的称为外斜度吟，有包紧趋向的称为内斜度), (见表衍。5. 1 摸镰斜度系列值模锻斜度的系列值为;15 , 30 , 10 , 030 , 30, 50, 70, 100 , 120, 1 50。5. 2 模锢斜度的确定5.2.1 锤及各种压力机生产的模锻件，其模锻斜度按下述方法确定t:l.一般情况下按表

6、3.表3材料组别分类Mn M1 M茸 自 B JL 10-16 16.25 自10 30 5。 30 表5平锻件轴向模锻斜度(o_l、W)L -1 1-2.5 2. 5- 6. 3 6.3 一d 00 3 0 30 。，15- 30 30 10.,-, r 30 O 30 20 6 腹饭厚度及斜度模锻件上位于肋、且台或其它凸起部位之间或边缘)并用来连接它们比较薄的呈平板状5 HB/Z 141-89 的部分就称为腹板。腹极分为开式和闭式两种形式，模锻时金属由腹板流出基本上不受肋和其官凸起部位阻碍的腹板为开式腹板(见图4);皮之，为闭式腹板(见图5)。DJ r-A r-B C L A-A W(W主

7、L)B-B c-c 6 回4开式腹板图5f有式腹板c-c HO/Z 141-89 g. 1腹饭厚度的确定最小腹撬厚度t1按模锻牛在分模面上的投影面积查表6确定。表6锻件投影面积材(cm2) 腹板形式MOD 大于至开式闭式12 1. 5 12 25 2 25 50 2 50 100 3 100 200 3.5 I 200 400 4 400 800 6 800 1000 7 1000 1250 7. 5 1250 1600 8.5 卜1600 2000 9 2000 3200 10 3210 5000 I 12 5000 8000 14 I 8000 12500 18 12500 20000 2

8、2 20000 24 陀、28 注1Dl!lo组材料中的硬铝、组覆铝、青铜应接1012组查取最小腹饭厚度tl6.2腹板斜度M1 1. 5 2 3 3 4 4 6 8 9 9.5 10 12 14 16 20 24 一一料组t) (min) 1m 别Mt M3 2 3 2. 5 4 4 5 4 6 5 7 5 8 8 10 10 12 12 13 13 14 14 16 16 18 . 18 20 一一一一一肋(或壁间距a(或d)大于100mrn的闭式薄腹板均应在其一面或两丽带有斜度(见图6)。7 正主)EJa HB;Z 141-89 a Y 图66.2.1 当肋宽(或壁厚)小于或等于腹板厚度时

9、，采用大革围斜度，其斜度值取l，._30 0 6.2.2 当肋宽大于腹板厚度时，采用小范围斜度，斜度值和倾斜范围按表7确定。表7bid i p 旦兰兰Yb 11. 25 1. 25,.,.,1. 75 1. 75 t1 丫8。10。150 l (mm) 8 12 15 注ICDb见7.1节。每)当查取的i值小于肋艰困角半径R2(且11. 1中的时，应取i关R2.6.2.3 当肋(或壁间距a(或d)大于200mm时，腹板斜度可由两种角度形成(见图7)。Yl Yl YI = 1 ,._ 301 = 80 1= (15-25)mm 国78 HB / Z 141-89 7 肋和加强肋模锻件上长度超过高

10、度并大于宽度三倍的凸起的窄条带栋为肋(筋)。腹极、肋或凸起部分之间相互连接的窄条带称为加强肋，7. 1 胁.的确定7. 1. 1 开式腹极上肋的最小宽度b1按表80表8mm 一一大于4 6 10 16 25 40 63 h 至4 6 10 16 25 40 63 材料组别bl (min) Mo 2 2 2.5 3 4 6 8 9 M1 2 2. 5 2.5 3 4. 5 7 9 12 M2 2 3 3 4 5 8 0 14 M 4 4 5 6 9 12 16 7. .2 闭式腹板上肋的最小宽度be按表9或表10。其中.Mu组材料按表9，MJ、MhM，组材料按表109 HB/ Z- 141 -

11、89 表9mm a或d;大于10 16 2 0 25 32 40 50 63 80- 1 至16 20 25 32 40 50 63 80 100 大于至b2(min) 6 2. 5 2.5 2.5 2. 5 2. 5 3 3 4 4 5 声6 10 3 3 3 3 3 3 4 4 4 5 10 12 3 3 3 3 4 4 4 4 5 12 16 一4 4 4 4 4 5 . 16 20 4 4 4 4 4 5 5 20 25 一一5 5 5 5 6 25 32 一5 5 6 6 32 40 一一一二一6 6 8 40 ! 80 一一一一一一9 80 一10 10 HB;Z 141-89 表

12、10m口1a或dh 材料组现大于10 16 25 O 63 100 250 至16 25 4U 63 100 250 大于至M) Mz M3 b(min) lO 2 3 3 4 5 6 10 16 一3 3 4 5 日6 16 25 4. 5 5 6 7 8 25 40 7 8 8 10 卜40 63 9 12 16 I 63 100 14 18 100 18 24 卜一-24 22 7.2 加强肋如果需要设置加强肋时，则此肋结构应符合如下规定:a.加租肋的高度一般不应超过与它相连接的边缘肋或凸起部分高度的一半见团的。A-A L A 或因8b.优先选择图8中具有困弧过渡的胁。加强肋顶的宽度应相

13、等见图9)。11 HB/ Z 14l-89 A- A 图98 侧璧厚度U和Y字形截面或相近的截面上的壁称为侧壁。8. 1 最小侧壁厚度bs按表1108. 2 最大侧壁厚度不得超过腹板厚度勺。当表11中的侧壁厚度bs大于腹板厚度t1时，应增大旗板厚度t1h MOll 大于至10 2 10 14 2. 5 14 20 3. 5 20 32 4. 5 32 50 5. 5 50 80 7 80 100 9 100 160 160 注rl)Mo组树.中的臂铜按MI缉查取b312 表11材M1 2 2. 5 4 6 8 12 16 20 28 mm 吃料组别M2 M3 bs(m1n) 2 3 3 4 4

14、 5 8 8. 5 10 12 14 15 18 20 24 32 -HBj Z 141-89 8.3 当设计要求壁厚变化时，一般应以分模面处的厚度为最小侧壁厚度向底部逐渐加厚(见图10)。FM 回109 压窝和通孔模锻件上局部被压出并不再冲避的空腔称为压窝(盲孔);冲透的空腔称为通孔，在冲通前称为冲孔初形。9. 1 模锻锤及各种压力机模锻件上的压禽和通孔9. 1. 1 压窝和通孔的适用范围9. 1, 1. 1 最小的压窝和通孔直径及有关条件范表12。表12分类实心件压窝件材料组别M Q M1 M.2 Ms 简图d1表15Q.5100 I表20或表21带仓连皮LL，当前锻采用了斜底连皮时b巾边

15、槽桥部尺|寸确定，仓部尺寸按略大于预锻连皮体积IFM |的原则确定m1 结构形式FM FM d一;:吁9. .3.2 通孔孔缘至邻接的肋或其它凸起部分)之间距离的确定.对Mo，M3组的材料按图11 ( a ) ;MJ、M?，组的材料按图门(b)。16 HB/ Z 141-89 hlg 图119. . 4 平腹板上冲通孔之规定若露在哥在腹板J:冲遭孔肘，则必须符合如下规定:a.最小冲垣孔直径Mo组材料为15mm，其它材料为25mm。b.同一平腹扳上呻通孔数量多于一个时，则两相邻通孔之间的距离不得小于两倍的腹板厚度t见图12)0围129. 2 平锁机模锻件的盲孔和通孔9.2.1 盲孔的结构形式及冲

16、孔深度按表17。17 HBjZ 141-89 表17mm 结构采用分类lo(min) 计算尺寸简图形式条件h=L- lo 1二1d 1 1 = (0. 58. 1) l 0其d 2 余同上d80 10 td沛见5.2.2节2)h表示耳锻工步的神孔深度9.2.2 冲孔初形的结构形式及冲孔深度与国孔相同.但穿孔深度10的最大值应小于孔径d，(即当t注1时，须使主运lo46 1. 5 2.5 2 3 子十J可16251玉254I.4币2日王旦214材料组别R1 M3 rl Rr 衣20rnm .:. 龟14. -. ._. a或dh 材料组痕._.-. ._._-10-16 二、;二;Fri 25-

17、4( -1-63 63-100 100-250 250 大于至MoM1MZ M3 Rz(min) 10 4 5 6 6 8 8 I 10. 16 6 6 6 8 8 8 -，飞、16 25 8 月8 10 I -25 40 一!O 12 12 15 40 63 -一一一晶一-.国15 15 -广J一I 63 100 -.-恤_. 20 25 I 一100 160 25 30 30 40 上一注，1)r2二飞，按阜条确定d.高度变化的斜肋，应按图15方式测取高度尺寸L查表19或表20确定其周角半径。21 HB i Z141-89 一L3 因1.511.2.2 侧壁或压窝截面上的最小圆角半径按表2

18、1.表21h 1c 1 1 0-14 14-2C 20-3 32-5C 50-8C r3 2 3 4 5 6 8 MoM1M2 民z5 6 8 12 15 20 ra 3 3 5 6 8 10 M3 悔:6 8 10 15 zo 25 8010C 100-1 10 12 25 30 12 15 30 40 11. 2. 3 凸台或宽凸缘截面上的最小圆角半径按困角处凸起部分高度h查表22022 mrn 160 15 40 20 50 HB/Z 141-89 表22m1 b 材料组别h 一h Mo M1 M2 M3 大于至1 运1rj R1 R5 r4 Rt Rs . 6 2 2.5 4 2 3

19、4 6 10 2 3 5 2. 5 3 5 -_._ 10 16 2 4 6 3 b 8 16 25 2.5 5 8 4 6 10 25 40 3 6 12 5 8 15 0-40 63 4 8 15 6 10 20 -63 100 6 12 20 8 15 25 100 i)O 8 20 30 10 25 30 三、t-12 25 40 15 30 50 在.R4为与外侧壁表面转接的凹圆角半径。RS为与内侧壁表面转接的凹四角半径。11.3 水平面上最小圆角半径11.3.1 凸圆角半径按圆角处锻件的宽度B查表23023 HB/Z 141-89 表23B B 大于25 40 63 B 至25 4

20、0 63 100 材料组别lo(min) Mo 2 3 4 6 M1M2 3 4 5 8 Ma 3 5 6 10 注1当ro太太不能满足设计资求时，可适当减小ro.11.3.2 凹圆角半径按圆角处凸出部分妖度L查表240表24大于16 25 40 L 至16 25 40 63 63 100 材料组别RoCmin) Mo 5 6 8 10 15 M1M2 6 8 10 12 15 Ms 6 8 12 15 20 .M-矗晶24 mm 100 160 250 160 250 8 10 15 10 15 20 12 20 25 t1lm 100 160 250 160 250 20 25 35 20

21、 30 40 25 35 50 HB/Z 141 - 89 , 1. 3. 5 两肋交角处的凹圆角半径按肋高查表25.表25mm 1-旋转2-2旋精1 大于6 10 16 25 40 63 100 h 至6 10 16 25 40 63 100 材料组别Ro(min) Mo 2.5 4 5 6 10 15 20 25 M1M2 3 5 6 B 12 20 25 30 M3 3 5 8 10 15 20 30 40 25 HB;Z 141-8日附录A穰锻件最小壁厚的计算方法(补充件A1 一般说明对于带孔(加工孔)且有壁厚要求的模锻件，其最小壁厚计算方法应按本附录之规定，并作为设计、工.艺人员标算

22、、协调各相关尺寸的依据。A2 最小壁厚计算方法A2.1 典型模锻件如图Al)的最小壁厚D. - dtMit T = -.n_ 2一(a+ a) - m 式中:T一一最小壁厚D帽白一一模锻件台的最小极限尺寸d.，一一加工孔的最大极限尺寸一一模锻件中心距极限偏差的绝对值一一加工孔中心距极限偏差的绝对值m一一模锻件的错移量(当模锻件在一块模内成形时.m=O)A2.2 有下述情况之一的非典型模锻件，其最小壁厚D;,. -d阳T= 2 -m(符号示意同前)a.无中心距尺寸时如图A2)。b.以有壁厚要求一端为师工基准时。C.模锻件采用偏心方式设计时(如图A3)。26 模锻件困极像件很限状态及舶工后允许的惺限状态图A2HB/Z 141-89 -，.自由-圃.-飞L土-( L士.) L-a (dmu;) L千a图Ala L土图A3加工孔援大极限中心巨位置D.自由27 HB/Z 141-89 附加说明:本标准由航空航天工业部第三。一研究所提出。本标准由三二O厂、一四八厂、三三四七厂、一一三厂、六四0所、三。一所负责起草.28