機械加工工藝設計基礎(編輯修改稿)
2024-11-14 16:19 本頁面
【文章內容簡介】 如圖 4所示為汽車排氣閥的外形簡圖。該零件在高溫狀態(tài)下工作，要求材料為 耐熱鋼 ，大批量生產。 在保證滿足零件的使用要求的前提下，為節(jié)約較貴重的耐熱鋼，故采用焊接件毛坯。閥桿部分采用耐熱鋼，閥帽部分采用碳素結構鋼，焊接方法采用電阻焊。 圖 4 汽車排氣閥示意圖 2） 盤套類零件的毛坯選擇 ? 盤套類零件是指直徑尺寸較大而長度尺寸相對較小的回轉體零件（一般長度與直徑之比小于 1） ,如圖 5所示。 ? 屬于這類零件的有各種齒輪、帶輪、飛輪、聯(lián)軸節(jié)、套環(huán)、軸承環(huán)、端蓋及螺母、墊圈等。 圖 5 盤套類零件 （ 1）帶輪的毛坯選擇 ? 帶輪是通過中間撓性件（各種帶）來傳遞運動和動力的，一般載荷比較平穩(wěn)。 ? 對于中小帶輪多采用 HT150制造，故其毛坯一般采用 砂型鑄造 ，生產批量較小時用手工造型；生產批量較大時可采用機器造型； ? 對于結構尺寸很大的帶輪，為減輕重量可采用鋼板焊接毛坯。 （ 2）鏈輪的毛坯選擇 ? 鏈輪是通過鏈條作為中間撓性件來傳遞動力和運動的，其工作過程中的載荷有一定的沖擊，且鏈齒的磨損較快。 ? 鏈輪的材料大多使用鋼材，最常用的毛坯為鍛件。 ? 單件小批生產時，采用自由鍛造； ? 生產批量較大時使用模鍛；對于新產品試制或修配件，亦可使用型材； ? 對于齒數(shù)大于 50的從動鏈輪也可采用強度高于HT150的鑄鐵，其毛坯可采用砂型鑄造，造型方法視生產批量決定。 （ 3）圓柱齒輪的毛坯選擇 ? 齒輪的毛坯選擇取決于齒輪的選材、結構形狀、尺寸大小、使用條件及生產批量等因素。 ? 對于鋼制齒輪，如果尺寸較小且性能要求不高，可直接采用熱軋捧料。 ? 除此之外，一般都采用鍛造毛坯。 ? 生產批量較小或尺寸較大的齒輪采用自由鍛造；生產批量較大的中小尺寸齒輪采用模鍛。 ? 對于直徑比較大，結構比較復雜的不便于鍛造的齒輪，采用鑄鋼毛坯或焊接組合毛坯。 圖 6 車床主軸箱中三聯(lián)滑動齒輪簡圖 一般來說，機床齒輪載荷不大，運動平穩(wěn)，工作條件好，故對齒輪的耐磨性及沖擊韌度要求不高， 材料選用中碳鋼，用熱軋圓鋼作為毛坯。 該齒輪主要用來傳遞動力并改變轉速，通過撥動箱外手柄使齒輪在 Ⅲ 軸上作滑移運動，與 Ⅱ 軸上的不同齒輪嚙合，以獲得不同的轉速。考慮到整個齒輪較厚，采用中碳鋼難以淬透，生產中 也可選用中碳合金鋼如 40Cr，齒面經(jīng) 高頻淬火 提高表面硬度和耐磨性。 其加工工藝路線為： ?下料－鍛造－正火－粗加工－調質－精加工－齒輪高頻淬火及回火－精磨 ?正火處理對鍛造齒輪毛坯是必須的熱處理工序，它可消除鍛造壓力，均勻組織，改善切削加工性。對于一般齒輪，正火也可作為高頻淬火前的最后熱處理工序。 ?調質處理可以使齒輪獲得較高的綜合力學性能，齒輪可承受較大的彎曲應力和沖擊力，并可減少淬火變形。 ?高頻淬火及低溫回火提高了齒輪表面硬度和耐磨性，并且使齒輪表面產生壓應力，提高了抗疲勞破壞的能力。低溫回火可消除淬火應力，對防止產生磨削裂紋和提高抗沖擊能力是有利的。 圖 7 解放牌汽車變速齒輪 ?汽車變速箱中的齒輪主要用來調節(jié)發(fā)動機曲軸和主軸凸輪的轉速比，以改變汽車的運行速度，其工作較為繁重，因此在疲勞極限、耐磨性以及抗沖擊等性能方面均比機床齒輪要求高，因此變速齒輪的材料大多選用 合金滲碳鋼 。 ?圖 7為解放牌汽車變速齒輪，采用 20CrMnTi鋼 ，經(jīng)滲碳淬火處理及低溫回火后表面硬度為 58～ 62HRC，心部硬度為 30～ 45HRC，這種鋼具有良好的工藝性能，這對大量生產來說極為重要。毛坯生產方法采用 模鍛 。20CrMnTi鋼經(jīng)鍛造及正火后，切削加工性較好，同時有良好的淬透性、過熱傾向小、滲碳速度快及淬火變形小等熱處理工藝性能。 具體加工工藝路線如下： ?下料－模鍛－正火－機械粗、半精加工 (內孔及端面留磨量 )－滲碳 (孔防滲 )淬火、低溫回火－噴丸－校正花鍵孔－珩 (或磨 )齒 ?正火是為了均勻和細化組織，消除鍛造應力，獲得較好的切削加工性。 ?滲碳、淬火及低
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