结构特点及毛坯方法.ppt

机械制造工艺学,金守宽,二、轴、套、盘类零件工艺过程分析,（一） 零件的结构特点,图3-1 CA6140车床主轴简图,常见的套筒零件 a)、b) 滑动轴承 c) 钻套 d) 轴承衬套 e) 气缸套 f) 液压缸,液压缸体简图,1、结构特点,2、材料及热处理,（1）加工表面以外圆柱面、内圆柱面、圆锥面、端面为主要表面，小孔、螺纹、键槽等为次要表面。 （2）主要部分是旋转体，其轴线和某一端面为设计基准。 （3）各轴段尺寸精度、形状、位置精度、表面粗糙度都较高。,（1）一般轴、套类零件常用中碳钢45、 40Cr；渗碳钢20CrMnTi、20Cr等；主要热处理为退火、调质及渗碳淬火。 （2）对于高精度、高转速的主轴，常选用38CrMoAlA专用渗氮钢；主要热处理为退火、调质、渗氮。 （3）盘类零件除常用碳钢外，还经常使用铸铁等材料。,2、工艺特点,一般外圆直径相差不大的阶梯轴、套、盘可直接采用棒料； 外圆直径相差较大或直径较大的套、盘常采用锻件； 某些大型的或结构复杂的轴（如曲轴）、盘常采用铸件。,（二） 零件的工艺特点,1、毛坯类型,（1）主要表面以车、镗、磨为主要加工方法，次要表面小孔、螺纹、键槽等以铣、钻、铰为主要加工方法。 （2）精度要求高、表面粗糙度要求低的表面需要光整加工。,3、外圆表面的加工,见视频：车床及加工范围,2019/4/10,12,无心外圆磨床,数控外圆磨床,普通外圆磨床,外圆磨床包括万能外圆磨床、普通外圆磨床和无心外圆磨床等。,见视频：磨床用途,键槽、油沟等,4、次要表面的加工,见视频 ：铣床工作,5、次要表面的加工,光孔、沉孔、螺纹孔等,2.立钻,1.台钻,3.摇臂钻床,见视频 ：钻床及加工范围,几点说明： （1）材料不同，如渗碳钢、调质钢、氮化钢则工艺路线中的热处理工序有所不同。 （2）一般精度的零件与高精度零件的加工工艺路线区别在于光整加工 。 （3）中间检验和最终检验的项目据具体情况确定，主要内容包括表面粗糙度、硬度、尺寸精度、表面形状精度和相互位置精度。,（三） 一般加工工艺路线,分类：按使用工艺装备不同，锻造工艺分为,自由锻,模锻,见视频 1,锻造工艺方法简介,利用冲击力或压力使金属在抵铁间或模膛内变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件，这种热加工工艺称为锻造。,自由锻,模锻,（一）自由锻,3）锻件的精度低，生产率低；适用于单件小批生产。,1.特点,1）工艺灵活，工具简单，设备（锻锤或液压机）和工具的通用性强，成本低；,2）锻件重量几乎不受限制；,见视频 6,2. 自由锻工序,包括：基本工序、辅助工序和精整工序。,基本工序：用于使坯料实现主要的变形要求，基本达到工件需要的形状和尺寸。,辅助工序：为了完成基本工序而进行的预先变形工序，主要包括：压钳口、倒棱、压肩等。,见视频：自由段工艺规程的制定,主要包括: 镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、扭转、错移、切割等；,精整工序：修整锻件的最后形状与尺寸，消除表面的不平整，使锻件达到要求的工序尺寸和精度。主要有修整、校直、平整端面等。,3. 自由锻工艺规程的制订,见视频 3,（1）绘制锻件图,锻件图是以零件图为基础并考虑三个因素绘制而成。,加工余量 敷料（余块） 锻件公差,锻件公差 ：是锻件名义尺寸的允许变动值，一般中小件±24mm，具体数值应根据锻件的形状、尺寸、锻造方法等因素查相关手册确定。,坯料质量的计算公式：,m坯料 = m锻件 + m烧损 + m料头,其中：m烧损取决于加热次数（火次），首次加热取被加热金属质量2-3%；以后每次取1.5-2%。,m料头指锻造过程中被冲掉或切掉的那部分金属的质量。,确定坯料的尺寸：,根据坯料重量和几何形状来确定，还应考虑坯料在锻造中所必需的变形程度，即锻造比的问题。,（2） 坯料质量及尺寸计算,见视频：自由段工艺规程的制定,（二） 模锻,定义：金属坯料在冲击力或压力的作用下，在锻模模膛内变形，从而获得锻件的工艺方法。,1）锻造流线完整，锻件性能高；,2）模锻件尺寸精度高，加工余量小，节约材料；生产率高；,3）可锻造出形状比较复杂的锻件；,4）模锻件不大于150kg，模具投资 大只适合批量生产。,见视频 4,1.特点,按所用设备不同可分为：,见视频 5,2. 模型锻造的分类,1.锤上模锻 2.压力机上模锻 3.胎模锻,根据锻件复杂程度，锻模分 为：单膛锻模和多膛锻模。,3. 锻模结构,