金属工艺及机制基础(1).pdf

金属工艺及机制基础课程大作业班班级：级：小组成员：小组成员：指导教师：指导教师：提交时间：提交时间：圆锥齿轮轴圆锥齿轮轴0909 级机自级机自 1111班班. .钟亚军、田振宇、柯文洋、杨凯、李禹涵钟亚军、田振宇、柯文洋、杨凯、李禹涵 . .朱玉英朱玉英. .20112011年年 6 6月月 3030日日. .目录目录一、工艺性综合分析1、零件分析2、生产方法的分析和比较3、生产方法的确定二、铸造工艺分析三、自由锻加工过程1、绘制锻件图2、确定坯料质量及大小3、选定锻造设备4、确定锻造温度5、确定工序6、锻后热处理四、机械加工工艺过程五、成员贡献及感想1、成员贡献2、感想六、参考文献工艺说明书工艺说明书一、一、 工艺性综合分析工艺性综合分析1 1、零件分析、零件分析：该件为传动轴，材料为45 号钢，各外圆直径相差不大，要求生产数量为 1；2 2、生产方法的分析和比较、生产方法的分析和比较：优点缺点自由锻所用工具和设备简单，通用性好，成 本低轧制锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率也不高。与一般锻压加工方法相对机器设备的要求较高。比较，具有生产效率高、产品质量好、成本低，并可大大减少金属消耗等优点。3 3、生产方法的确定、生产方法的确定：由前两步可知，选用自由锻的生产方法更为合适。二二铸铸造工艺分析造工艺分析1.1.工艺分析。该零件属于棒材，直径为 70mm，长度为 124mm，端面质量要求不高，不允许有铸造缺陷。2.2.选择造型方法。 零件材料 45 钢，一件，结构简单，故选择手工造型。3.3.选择浇注位置和分型面。4.4.方案：浇注时零件轴线呈水平，沿长度方向 124mm 分型，造型操作简便。确定加工余量。该件为回转体，基本尺寸70mm*124.342mm，查表可知尺寸公差等级为 CT13 级，再查表得加工余量等级 MA-J 级，查表的加工余量 7.5mm。5.5.确定线收缩率 1.6%。6 6.铸造圆角。对于小型铸件，外圆角半径取 2mm。7.7.绘制铸造工艺图三、自由锻加工过程三、自由锻加工过程1 1、绘制锻件图、绘制锻件图如图所示（锻件图）2 2、确定坯料质量及大小、确定坯料质量及大小（一）坯料质量公式（单位均为 kg） G坯 = G锻 + G损 = G锻 + G烧 + G切（或 G芯）G切=（1.51.8）D3此方案系数选为 1.5已知 D = 0.37dmG切= 1.5*0.373 = 0.07598kgV锻= 10.1（37/2） 2 + 17.5（47/2） 2 + 4.2（37/2） 2 = 457.13847cm3G锻= 钢*V锻= 7.82*457.13847 = 3574.8228g = 3.575kgG烧= K*G锻= 2.5%*3.575 = 0.089375kg故 G坯 = G锻 + G烧 + G切= 3.575 + 0.089375 + 0.07598 = 3.7402kg（二）坯料尺寸大小确定坯料直径由锻件图的尺寸确定工艺余块，锻件坯料的最大直径 Dmax= 47mm；由公式（D计= yDmax）取 y = 2得D计= 66.468mm查表可得，D计= 70mm、坯料长度G坯= 钢*V坯= 钢* L* （D计/2）2代入数据得 L = 124.342mm总结：坯料尺寸: 70mm*124.342mm3 3、选定锻造设备、选定锻造设备在该锻造工艺中，锻件的材料为 45 钢，锻造设备为 0.25t 自由锻锤，单件生产。4 4、确定锻造温度、确定锻造温度查表可得，始锻温度：1200，终锻温度：800。5 5、确定工序、确定工序序工序号名称简图备注1拔长70mm*124.342mm 的圆 柱 拔 长 至 直 径47mm2压肩右 端 压 肩 长 度 为26mm3拔长右端拔长至37mm4压肩左端压肩长度 63mm5拔长左端拔长至37mm6修整6 6、锻后热处理、锻后热处理因为 45 号钢含碳量为 0.45% 0.5%，属于中碳钢，由表可查知，始锻温度定为 1200，终锻温度定为 800。采用室式煤炉加热，以适应单件生产条件。在锻造过程中首先进行预备热处理，45 号钢采用完全退火使加热过程中造成的粗大不均匀组织均匀细化，降低温度，提高塑性，改善加工性能，消除内应力； 而后进行最终热处理淬火+高温回火 （淬火条件是8500C油， 回火条件是5200C水，油），以获得较高的强度，良好的塑性和韧性。粗加工后进行调制处理，保证良好的综合力学性能。四、机械加工工艺过程四、机械加工工艺过程1、零件机械加工工艺的分析：由于加工的是轴类零件（45 钢），表面粗糙度精度要求低，尺寸公差等级较低，又该轴不需要淬火处理，因此制定它的工艺顺序为：粗车调质半精车精车。2、工艺基准的选择：该轴的几个主要配合表面和台阶面对基准轴线 A-B 均有径向圆跳动和端面圆跳动要求，应在轴的两端加工 B 型中心孔作为定位基准面。轴的两端中心孔要在粗车前加工好。3、工艺过程的拟定：拟定该轴的工艺过程中在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工及热处理要求。 精度要求不高的外圆在半精车时就可以加工到规定尺寸，倒角在半精车时加工。考虑到先铣键槽再精车加工时会对键槽有损伤， 故制定键槽在精车后进行划线和铣削， 中心孔在粗车的时候加工完成 （C型），另外调质后一定要修研中心孔，以消除热处理变形和氧化皮，精车后还应再一次修研中心孔，以提高定位精度。工艺过程卡片如下：工序号工种工序内容加工简图设备1下料锻件图三爪自定心卡盘夹持工件，车端面见平，2车钻中心孔（C 型） 。用图一车床尾架顶尖顶住，粗车三个台阶，直径留余3车45热钳6车78车9101112铣钳检量 2mm（90车刀）调头，三爪自定心卡盘夹持工件另一端，车 端 面 保 证 总 长304mm，钻中心孔。用尾架顶尖顶住。粗车另外两个台阶，直径留余 2mm（90车刀）调制处理 HB200230修研两端中心孔双顶尖装置半精车三个台阶， 42 和 37 的台阶车到规定的尺寸， 32 部分车到 30.5， 车出倒角一个（ 90车刀，45车刀）调头，双顶尖装卡，半精车余下的两个台阶 ， 直 径 留 余 量0.5mm，车倒角一个（90车刀， 45车刀）双顶尖装卡，精车 35.5 和 30.5 台阶，直接车到规定的尺寸和要求的 偏差范围（90车刀）调头，精车 30.5 的台阶，车到规定的尺寸和偏差范围（ 90车刀）铣两个键槽修研两端中心孔检验图二车床图三车床图四车床图五车床图六车床图七图八图九车床立铣床车床图一图一图二图二图三图三图四图四图五图五图六图六图七图七图八图八图九图九五、成员贡献及感想五、成员贡献及感想1 1、成员贡献、成员贡献工艺图制作：钟亚军；杨凯审阅及整理：柯文洋；田振宇检查审核：李禹涵2 2、感想、感想通过制作金属工艺说明书， 我们了解到了轴类零件技术工艺的一般过程和注意事项。通过查阅相关资料，我们掌握了许多关于轴类零件加工的基础知识。完成该作业对学生的观察、学习和分析能力有一定要求，并掌握一定的机械制造知识，同时要求学生有一定的创新能力。在制作过程中，还考验了团队的合作精神，以及对学生的计算机的操作水平。六、参考文献六、参考文献材料成形工艺基础（第2 版）主编：严绍华清华大学出版社机械制造工艺基础（第2 版）主编：傅水根清华大学出版社