金属工艺三级项目

选择造型方法
由于毛坯为对称性铸件，因此采用分模造型的方法；铸钢温 度高，浇注温度高达1200℃，为防止粘砂，应采用耐火温度 高的石英砂，并在铸型表面涂刷耐火材料。
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金属工艺
铸造法
选择浇注位置和分型面
浇注时毛坯轴线呈水平位置，沿轴线水平分型，这样铸出的铸 件质量好。
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金属工艺
铸造法
确定线收缩率
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金属工艺
零件机械加工工艺流程
零件的机加工工艺性分析
根据零件图可知，它是两端带有 键槽的零件，而且在零件左端外
圆面需要安装轴承，此零件对精
度和配合的要求很高，对表面粗 糙度的要求较高。
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金属工艺
零件机械加工工艺流程
需要加工的表面：
(1)φ40 外圆面 长度119 Ra1.6 (2)φ45 外圆面 长度85 Ra1.6 (3)φ52 外圆面 长度88 Ra1.6 (4)φ68 外圆面 长度10 Ra1.6 (5)φ60 外圆面 长度48 Ra1.6 (6)φ35 外圆面 长度45 Ra1.6 (7)键槽 宽12 长65 深5 Ra6.3 (8)键槽 宽12 长80 深5 Ra6.3 (9)两端倒角45° Ra12.5 (10)圆角R2 两处 (11)三个孔 直径φ3 深度8.3 未标注面的粗糙度为Ra25 燕山大学
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金属工艺
下料法 根据零件的尺寸计算坯料的直径及长度：偏心轴最大直 径为68mm，总长为395mm，故所选圆钢的直径应该略 大于偏心轴的最大直径，长应略大于其总长，经查表可 选取直径为70mm的圆钢，截取长度为400mm的圆钢为 坯料。
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铸造法
1.工艺分析 2.选择造型方法
3.选择浇注位置和分型面
金属工艺
零件机械加工工艺流程
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金属工艺
热处理工艺
因为轴类零件是机器中最重要零件之一，主要用来支承传动零件并传递运 动和动力，其质量好坏直接影响机器的精度和寿命，因此要求其要有良好 的综合力学性能，高的疲劳强度和良好的耐磨性，所以在机加工工序之后 要进行表面热处理，即表面淬火及低温回火。 表面淬火需要将工件表面快速加热到淬火温度（大约800℃），然后迅速冷 却，使工件表面具有更好的硬度和疲劳强度。 低温回火是指将工件加热到150~250℃之间，降低应力和脆性，获得回火马 氏体组织，使工件具有较高的硬度、强度和耐磨性。
为补偿铸件收缩，需要在模样上增大尺寸，对于铸钢、小型铸 件，查表得线收缩率为1.6%。
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金属工艺
铸造法
绘制铸造工艺图
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金属工艺
锻造法
1、计算坯料质量及尺寸 2、绘制锻件图 3、选择锻造设备 4、确定锻造温度范围
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锻造法
计算坯料质量及尺寸
通过查阅书籍，轴类锻件坯料截面积应满足规定的锻造比要求，即 坯料的质量可按下式计算： F坯≥y·， 取G y=1.2 坯 = ，经过计算确定坯料的实际直径为 G锻 + G损 = G锻+G烧+G切 84.35mm，因此选取直径为 85mm 式中， 的圆钢；因为圆钢的密度为 G坯——坯料的质量，kg； 7.58 g /cm3，经计算得实际长度为 209mm G锻 。 ——锻件的质量，kg ； G损——坯料加热和锻造过程中的损耗量，包括坯料加工时的烧损量和 即取一根直径为 修切端部的料头损耗。 85mm，长度为209mm的圆钢。
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锻造法
确定锻造温度范围
锻造温度应量选宽一些，减少锻造火次，提高生产率，加热 的始锻温度一般取因相线一下100~200摄氏度，以保证金属不 发生过热和过烧，终锻温度一般高于金属的再结晶温度还与 变形程度有关，变形程度较小时，终锻温度可稍低于规定温 度。 该件为40Cr含碳量为0.4％，所以查表可知始锻温度为1200摄 氏度，终端温度为800摄氏度。
烧损量：锻造用煤气炉进行加热，煤气炉=1.5%~2.5%
加工余量：该件总长 G烧=×G锻 395mm，最大直径为40-68mm，40Cr轴类锻件，精度 选料头损耗：此锻件为圆形截面， F级，查表得加工余量及公差为9G ± 切 3mm =(1.5~1.8) 。 D13
D13 ——切头部分直径（dm）
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4.确定加工余量 5.确定线收缩率 6.绘制铸造工艺图
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铸造法
工艺分析
该零件为偏心轴，由40号铬制成，偏心轴的外圆直径分别为 Φ35的圆柱体A,Φ60的圆柱体B（圆柱体A与圆柱体B轴偏距 为12），Φ68的圆柱体C，Φ52的圆柱体D,Φ45的圆柱体E， Φ40的圆柱体F，属于偏心轴，圆柱体E、F上有键槽，左、 右两端面各有一个螺孔，且只需制造一个零件。两侧的小孔 和键槽不予铸出。
金属工艺
锻造法
绘制锻件图
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锻造法
选定锻造设备
选定锻造设备的依据是锻件材料、尺寸和质量，同时还要适当的 考虑车间有没有设备条件。若设备吨位太小，锻件内部锻不透， 生产效率也低，反则造成设备和动力浪费，且操作不便也不安全， 锻造设备的选定通常按照查表法或经验类比法等确定。 此锻件为轴类料综合考虑，加工此锻件应选用空气锤。
加工。
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毛坯的获取与制造
毛坯的获取
下料
铸造
锻造
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下料：截取合适的圆轴，直接进行机加工。采用圆钢材，其优势 是原材料选取方便，且加工简单，效率较高。 铸造：铸造整个偏心轴，再进行机加工。采用铸件，其优势是工 艺简单，易成型。 锻造：铸造一个普通轴,在锻造出偏心轴,再进行机加工。采用锻造， 其优势是通过压肩和拔长，能使轴具有良好的锻造流线，使其轴向方 向不易被切断，而且节约了原材料，也减少了机加工的时间。
金属工艺三级项目
偏心轴的制作与加工
指导教师：胡 怡 刘利刚 组内成员：俞海坤 屈永豪 焦佳旺 李佳旺 张富
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目录
零件的整体概述及分析
演 讲 内 容
毛坯的获取与制造
机械加工工艺流程
热处理工艺 参考文献与成员感想
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零件的整体概述及分析
该零件为偏心轴，由40Cr制成，外圆直径从左至右依次为Φ40、Φ45、 Φ52、Φ68、Φ60。左侧属于阶梯轴，右侧有一个直径为Φ35的偏心轴，在 Φ40、Φ45的轴上分别有一个键槽。在左侧有两个中心对称的孔，在偏心轴 上有一个中心孔。在零件左端外圆面需要安装轴承，因此零件对精度和配合 的要求很高，对表面粗糙度的要求较高。由于该轴大部分表面为回转表面， 应以车削加工为主。又因为表面粗糙度Ra值大部分为1.6，所以不需要磨削
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参考文献
贾春玉.画法几何与机械制图（第3版） 燕山大学工程图学部 傅水根.机械制造工艺基础.北京: 清华大学出版社 严绍华.材料成型工艺基础.北京: 清华大学出版社
蔡耀辉.实用机械设计手册：机械工业出版社
蔡兰.机械零件工艺性手册：机械工业出版社
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成员感想
在本次三级项目的制作中，我们聚集本组成员进行了开会 讨论，各自说出各自的看法，通过集体的力量对偏心轴进行了 系统完善的分析，根据具体要求进行工艺流程的制定，进而确 定了每个人任务。我和郭冬旭的任务是：锻造部分和说明书的 撰写，铸造和锻造部分虽说较为简单，但是说明书的撰写需要 对整个制造流程有一个更加深入的了解，并且将所有的资料进 行整合，尤其对于每一个细节的完善，更加需要我们的耐心和 细心。最终，大家齐心合力，积极参与完成了偏心轴的工艺制 定。