工程材料課設(shè)報(bào)告(編輯修改稿)
2024-08-30 03:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 二、鑄型分型面的選擇：(1)應(yīng)盡可能使鑄件的全部或大部分置于同一砂型中，以保證鑄件的精度。(2)應(yīng)時(shí)鑄件的加工面和加工基準(zhǔn)面處于同一砂型中。(3)應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，盡可能選平直的分型面，最好只有一個(gè)分型面。(4)應(yīng)盡量減少型芯和活塊的數(shù)量，以簡化制模、造型、合型等工序。(5)應(yīng)盡量使行腔及主要型芯位于下型，以便于造型、下芯、合型和檢驗(yàn)壁厚。鑄造工藝圖：由下圖分析可得：分型面選在最大截面處，易于拔模，上砂箱高度、較低，零件下部截面較大，放在砂型上部，并在上部設(shè)置冒口，用來補(bǔ)縮。 圖轉(zhuǎn)下頁分析：分型面選在最大截面處，易于拔模，上砂箱高度較低，零件下部截面較大，放在砂型上部，并在上部設(shè)置冒口，用來補(bǔ)縮。三、鍛造課程設(shè)計(jì)——傳動(dòng)軸1. 技術(shù)要求與生產(chǎn)性生產(chǎn)性質(zhì)：小批量生產(chǎn)技術(shù)要求：σb≥500MPa, σs≥300MPa, δ≥15%, αk≥35J/cm2 ，硬度230～240HBS2：零件圖工作條件及分析：軸的工作條件：（1）傳遞一定的扭矩，承受一定的交變彎矩和拉、壓載荷；（2）軸頸承受較大摩擦；（3）承受一定沖擊載荷。軸的主要失效形式：（1）疲勞斷裂：由于受扭轉(zhuǎn)疲勞和彎曲疲勞交變載荷長期作用，造成軸疲勞斷裂。這是最主要的失效形式。（2）斷裂時(shí)效：由于大載荷和沖擊載荷作用，軸發(fā)生這段或扭斷；（3）磨損失效：軸頸處過度磨損軸的性能要求： 根據(jù)工作條件和失效形式，對軸的選材提出吐下性能要求；（1）良好的綜合理學(xué)性能，即強(qiáng)度、塑性、韌性有良好的配合，以防止沖擊和過載斷裂；（2）高的疲勞強(qiáng)度以防疲勞斷裂；（3）良好的耐磨性以防止軸頸磨損此外，對剛度、切削加工性、熱處理工藝和成本等因素也應(yīng)綜合考慮。傳動(dòng)軸選材：軸類零件選材時(shí)主要考慮強(qiáng)度，同時(shí)兼顧材料的沖擊熱性和表面耐磨性。強(qiáng)度設(shè)計(jì)一方面應(yīng)保證軸的承載能力，防止變形失效；另一方面由于疲勞強(qiáng)度與拉伸度大致成正比關(guān)系，也能保證軸的耐疲勞性能，并且還對耐磨性有力。為了兼顧強(qiáng)度和韌性，同時(shí)考慮疲勞抗力，軸一般用中碳鋼或中碳合金調(diào)質(zhì)鋼制造。主要鋼種是440Cr、40MnB、30CrMnSi、35CrMo和40CrNiMo等。具體根據(jù)載荷類型和淬透性要求來決定。進(jìn)一步分析如下：方案一：中碳合金調(diào)質(zhì)鋼，根據(jù)要求選擇40MnB 40MnB調(diào)質(zhì)后局部淬硬可使HBS達(dá)到220~250，滿足硬度要求。在其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可以承受中等載荷及較高的轉(zhuǎn)速，很好的滿足所需要的精度要求。但是它不能承受較大的沖擊、交變載荷。方案二：中碳鋼，根據(jù)要求選擇45鋼 45鋼的各項(xiàng)力學(xué)性能均達(dá)到要求。其機(jī)械性能較好，冷熱加工性能良好，而且價(jià)格較低，來源較廣，應(yīng)用廣泛。但是它的淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。綜合分析：傳動(dòng)軸主要承受的是彎曲和扭轉(zhuǎn)力矩。這樣軸在整個(gè)界面上所受應(yīng)力分布不均勻，表面應(yīng)力較大，內(nèi)部應(yīng)力較小。因此無需選用淬透性很高的鋼種。綜上分析選用45鋼。毛坯選擇：（1）鑄造毛坯： 鑄造毛坯一般組織粗大，力學(xué)性能不如鍛件，切內(nèi)部常存在縮孔、氣孔、砂眼等缺陷。容易在工作中形成裂紋，傳遞扭矩能力不佳，易引起零件的失效。逐漸質(zhì)量不穩(wěn)定，難以控制，廢品率高。（2）鍛造毛坯： 鍛造有著良好的綜合性能，而傳動(dòng)軸要求綜合機(jī)械性能好、缺陷少。該軸是回轉(zhuǎn)體零件，形狀規(guī)則結(jié)構(gòu)簡單 ，鍛造結(jié)構(gòu)工藝性良好，且為小批量生產(chǎn)。零件選材為45鋼，為中碳鋼，有著良好的段造型。綜上所述，應(yīng)該選擇鍛造毛坯。鍛造結(jié)構(gòu)工藝性分析及鍛造方法的選擇：傳動(dòng)軸是較為重要的零件，一旦損壞將嚴(yán)重影響其精度，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重后果。（1）鍛造方法的選擇方案一：自由鍛 自由端雖然工藝靈活，工具和設(shè)備簡單，成本較低，但是其精度低，加工余量大。方案二：模型鍛 模型鍛尺寸精度高，加工余量小，鍛件纖維分布合理，可進(jìn)一步提高零件的使用壽命。但是其成本較高，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長。摩擦壓力機(jī)上模鍛表面質(zhì)量好，能夠完成校正、精整等后續(xù)工序，生產(chǎn)精度高。適合小批量生產(chǎn)切設(shè)備簡單，投資少。綜上應(yīng)選擇摩擦壓力機(jī)上模鍛。（2）鍛造結(jié)構(gòu)工藝性分析 該軸是一個(gè)實(shí)心體回轉(zhuǎn)體零件，結(jié)構(gòu)簡單，沒有復(fù)雜內(nèi)墻。零件結(jié)構(gòu)對稱，鍛模和設(shè)備受力均勻。分型面的選擇應(yīng)過軸線，這樣上下模結(jié)構(gòu)對稱，取模制模容易。綜上該零件的鍛造結(jié)構(gòu)工藝性較好。工藝路線的制定和分析（1）工藝流程為：下料→鍛造→正火→機(jī)械加工→半粗加工→調(diào)質(zhì)→局部淬火→回火→粗磨外圓→人工時(shí)效→精磨（2）熱處理工藝分析 正火：得到合適硬度（170320H
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