《金屬材料與熱處理》典型零件的選材原則及工藝路線設(shè)計()

1、常用零件的工作和失效形式常用零件的工作和失效形式碳)半精加工穩(wěn)定化處理或氮化精加工穩(wěn)定化處理零件。n這類零件除了要求有較高的使用性能外，還要有很高的尺寸精度和外表光潔度。疲勞斷裂 齒面磨損 齒面剝落 輪齒沖擊斷裂 機(jī)床變速箱齒輪 機(jī)床變速箱齒輪擔(dān)負(fù)傳遞動機(jī)床變速箱齒輪擔(dān)負(fù)傳遞動力，改變運動速度和方向的任力，改變運動速度和方向的任務(wù)。工作條件較好，轉(zhuǎn)速中等，務(wù)。工作條件較好，轉(zhuǎn)速中等，載荷不大，工作平穩(wěn)無強(qiáng)烈沖載荷不大，工作平穩(wěn)無強(qiáng)烈沖擊。因此，一般可選中碳鋼擊。因此，一般可選中碳鋼(45鋼鋼)制造，為了提高淬透性，制造，為了提高淬透性，也可選用中碳合金鋼也可選用中碳合金鋼(40Cr鋼鋼)。 工

2、藝路線為：工藝路線為： 下料下料-鍛造鍛造-正火正火-粗加工粗加工-調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)-精加工精加工-高頻淬火及低溫回火高頻淬火及低溫回火-精磨。精磨。 沖擊載荷小的低速齒輪也可采用沖擊載荷小的低速齒輪也可采用HT250、HT350、QT500-5、QT600-2等鑄鐵等鑄鐵制造。機(jī)床齒輪除選用金屬齒輪外制造。機(jī)床齒輪除選用金屬齒輪外, 有的還可改用塑料齒輪，如用聚甲醛齒輪、有的還可改用塑料齒輪，如用聚甲醛齒輪、單體澆鑄尼龍齒輪單體澆鑄尼龍齒輪, 工作時傳動平穩(wěn)工作時傳動平穩(wěn), 噪聲減少噪聲減少, 長期使用磨損很小。長期使用磨損很小。 轉(zhuǎn)軸彎曲疲勞斷口形貌 直升飛機(jī)螺旋槳驅(qū)動齒輪軸扭斷 軸頸被埋嵌在軸承

3、中的硬粒子磨損C620車床主軸簡圖主軸用主軸用45鋼制造。鋼制造。 做一做：制定工藝路線 載荷較大的主軸用40Cr鋼制造。 承受較大沖擊載荷和疲勞載荷的主軸用合金滲碳鋼20Cr或20CrMnTi制造。 175A型柴油機(jī)曲軸簡圖(a) 壓縮螺旋彈簧 (b) 拉伸螺旋彈簧 (c) 扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧 (d) 板彈簧 (e) 片彈簧 彈簧有以下用途：彈簧有以下用途： (1) 緩沖或減振緩沖或減振 如汽車、拖拉機(jī)、火車中使用的懸掛彈簧。如汽車、拖拉機(jī)、火車中使用的懸掛彈簧。 (2) 定位定位 如機(jī)床及其夾具中利用彈簧將定位銷如機(jī)床及其夾具中利用彈簧將定位銷(或滾珠或滾珠)壓在壓在定位孔定位孔(或槽或槽)中。

4、中。 (3) 復(fù)原復(fù)原 外力去除后自動恢復(fù)到原來位置，如汽車發(fā)動機(jī)外力去除后自動恢復(fù)到原來位置，如汽車發(fā)動機(jī)中的氣門彈簧。中的氣門彈簧。 (4) 儲存和釋放能量儲存和釋放能量 如鐘表、玩具中的發(fā)條。如鐘表、玩具中的發(fā)條。 (5) 測力測力 如彈簧稱、測力計中使用的彈簧。如彈簧稱、測力計中使用的彈簧。 條件下的使用性能。條件下的使用性能。主要彈簧鋼的特點及用途主要彈簧鋼的特點及用途汽車板簧 (1) 用途及性能要求用途及性能要求 用于緩沖和吸振，承受很大的交用于緩沖和吸振，承受很大的交變應(yīng)力和沖擊載荷的作用，需要高的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)變應(yīng)力和沖擊載荷的作用，需要高的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。度?；疖嚶菪龔?/p>

5、簧 熱軋鋼棒下料熱軋鋼棒下料兩頭制扁兩頭制扁熱卷成形熱卷成形淬火淬火中溫回中溫回火火噴丸強(qiáng)化噴丸強(qiáng)化端面磨平。端面磨平。 淬火與回火工藝同汽車板簧。淬火與回火工藝同汽車板簧。(1) 用途及性能要求用途及性能要求 機(jī)車和機(jī)車和車箱的緩沖和吸振車箱的緩沖和吸振, 其使用其使用條件和性能要求與汽車板條件和性能要求與汽車板簧相近?；上嘟?。 (2) 材料材料 50CrMn、55SiMnMoV (3) 工藝路線工藝路線 繼電器簧片 1刃具的工作條件刃具的工作條件 (1) 刃具切削材料時，受到被切削材料的強(qiáng)烈擠壓，刃部刃具切削材料時，受到被切削材料的強(qiáng)烈擠壓，刃部受到很大的彎曲應(yīng)力。某些刃具受到很大的彎曲應(yīng)

6、力。某些刃具(如鉆頭、鉸刀如鉆頭、鉸刀)還會受到還會受到較大的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用。較大的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用。 (2) 刃具刃部與被切削材料強(qiáng)烈摩擦，刃具刃部與被切削材料強(qiáng)烈摩擦， 刃部溫度可升到刃部溫度可升到500 C600 C。 (3) 機(jī)用刃具往往承受較大的沖擊與震動。機(jī)用刃具往往承受較大的沖擊與震動。切削加工 2刃具的失效形式刃具的失效形式 (1) 磨損磨損 由于摩擦，刃具刃部易由于摩擦，刃具刃部易磨損，這不但增加了切削抗力，磨損，這不但增加了切削抗力，降低切削零件外表質(zhì)量，也由于降低切削零件外表質(zhì)量，也由于刃部形狀變化，使被加工零件的刃部形狀變化，使被加工零件的形狀和尺寸精度降低。形狀和尺寸精度降

7、低。 (2) 斷裂斷裂 刃具在沖擊力及震動的刃具在沖擊力及震動的作用下折斷或崩刃。作用下折斷或崩刃。 (3) 刃部軟化刃部軟化 由于刃部溫度升高，由于刃部溫度升高，假設(shè)刃具材料的紅硬性低或高溫假設(shè)刃具材料的紅硬性低或高溫性能缺乏，使刃部硬度顯著下降，性能缺乏，使刃部硬度顯著下降，喪失切削加工能力。喪失切削加工能力。板銼 1. 性能要求、材料及工藝 (1) 用途及性能要求 板銼是鉗工常用的工具,用于銼削其他金屬。其外表刃部要求有高的硬度(64 HRC67 HRC), 柄部要求硬度 35 HRC。 (2) 材料 T12鋼 (3) 制造工藝熱軋鋼板(帶)下料鍛(軋)柄部球化退火機(jī)加工淬火低溫回火 齒輪滾刀 1. 性能要求、材料及工藝 (1) 用途 生產(chǎn)齒輪的常用刃具, 用于加工外嚙合的直齒和斜齒漸開線園柱齒輪。其形狀復(fù)雜, 精度要求高。 (2) 材料 高速鋼(W18Cr4V) (3) 工藝路線 熱軋棒材下料鍛造退火機(jī)加工淬火回火精加工外表處理 汽車發(fā)動機(jī)和傳動系示意圖 1 小頭與連桿的過渡處 2 連桿中間 3 大頭與連桿的過渡處連桿上的三個高應(yīng)力區(qū)