金屬工藝下壓輥軸三級(jí)項(xiàng)目

1、金屬工藝及機(jī)制基礎(chǔ)三級(jí)項(xiàng)目報(bào)告班 級(jí)： 車輛一班 小組成員： xxxxxxxxxxxxxxxxxx 指導(dǎo)教師： xxxxxxxxxxxxxxxxxx 提交時(shí)間： 2016年6月28日星期二 19目錄一、 零件分析11、零件名稱12、Caxa圖13、三維圖2二、鑄造工藝設(shè)計(jì)21、工藝分析22、選擇造型方法23、選擇澆注位置和分型面34、確定加工余量45、確定起模斜度66、確定線收縮率67、確定澆注系統(tǒng)68、最終加工工藝圖6三、鍛造工藝設(shè)計(jì)71、鍛壓概述72、零件的工藝分析73、毛坯形狀的具體工藝參數(shù)及加工工藝流程71)考慮鍛件敷料、鍛件余量、鍛件公差，繪制鍛件圖72)毛坯質(zhì)量及尺寸的計(jì)算93)選

2、定鍛造設(shè)備104、加工溫度105、具體加工流程11四、后期處理141、步驟具體道具及機(jī)床141)銑鍵槽142)磨削加工163)螺紋孔加工16五、工藝比較17六、成員感想18七、評(píng)分表19八、參考文獻(xiàn)20一、 零件分析1、 零件名稱下壓輥軸2、 Caxa圖3、 三維圖二、 鑄造工藝設(shè)計(jì)1、工藝分析 該零件屬于軸類件，且為細(xì)長階梯下壓輥軸，由于水平放置會(huì)使鑄件軸的同直徑處上下質(zhì)量不一樣，故選擇豎直澆筑2、選擇造型方法 零件材料45鋼，小批量生產(chǎn)且結(jié)構(gòu)簡單，故選擇手工沙箱造型。 3、選擇澆注位置和分型面 由于豎直制造沙箱會(huì)出現(xiàn)不利于取模的現(xiàn)象，而水平放置又會(huì)使鑄件軸的同直徑處上下質(zhì)量不一樣澆注時(shí)零件

3、軸線成水平位置，故制作沙箱時(shí)沿軸線水平分型，澆筑時(shí)將沙箱立起來，即采用水平分模造型，豎直澆筑的方法。4、確定加工余量 由課本28頁表1-1毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)可知鋼并且手工砂型可知為GK級(jí)，我們選擇J級(jí)。根據(jù)課本28頁表1-2要求的鑄件機(jī)械加工余量，軸的最大尺寸為42，在40-63之間要求的鑄件機(jī)械加工余量為1.4。5、確定起模斜度為了方便起模，在垂直于分型面的立柱上增加一定的起模斜度，由課本29頁可知起模斜度一般為0.5-4，此處模具高度又較小，故選用較大的起模斜度2。6、確定線收縮率 對(duì)于中碳鋼小型鑄件查表得，線收縮率取1.3-2.0,我們這里取中間值1.8。 7、確定澆注系統(tǒng)

4、澆注系統(tǒng)是金屬液流入鑄型型腔的通道。通常由澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道。8、最終加工工藝圖澆筑時(shí)將沙箱立起。三、 鍛造工藝設(shè)計(jì)1、 鍛壓概述對(duì)于單件生產(chǎn)的零件，宜采用自由鍛。自由鍛造鍛件，是在各種鍛錘壓力機(jī)上由手工操作而成形的鍛件，這種鍛件的精度低，加工余量大，生產(chǎn)率不高，且結(jié)構(gòu)要簡單，但鍛造時(shí)不需要專用模具，適用于單件和小批生產(chǎn)，以及大型鍛件的生產(chǎn)。2、 零件的工藝分析 該下壓輥軸為典型回轉(zhuǎn)體構(gòu)件，軸向尺寸上分布多個(gè)臺(tái)階，且圖樣對(duì)表面粗糙度，尺寸精度均有嚴(yán)格要求，易聯(lián)想到需用精車精磨控制尺寸誤差及表面粗糙度。它屬于臺(tái)階軸類零件，由圓柱面、軸肩、砂輪越程槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在

5、軸上零件的軸向位置，各環(huán)槽的作用是使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的位置，并使加工中磨削外圓退刀方便；鍵槽用于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩。3、 毛坯形狀的具體工藝參數(shù)及加工工藝流程鍛造：本次采用的是自由鍛1) 考慮鍛件敷料、鍛件余量、鍛件公差，繪制鍛件圖敷料如下圖藍(lán)色部分敷料體積為V敷料 = 4（352-322）= 157.865mm3該件總長300mm，在0-315范圍之內(nèi)，最大直徑為42，屬于40-68mm范圍內(nèi)的，根據(jù)老師做給要求材料為40Cr軸類鍛件，精度選F級(jí)，查表得加工余量及公差為83mm臺(tái)階軸類鍛件機(jī)械加工余量與公差表零件最大直徑D零件總長大于0315630至3156301000余量a與極限偏差大

6、于至鍛件精度等級(jí)F040728393406383931046310093104114故可以確定軸的大體加工圖如下所示。2) 毛坯質(zhì)量及尺寸的計(jì)算可以查得鋼 = 0.0785g/mm3G 坯 = G鍛 + G燒 + G切V鍛 = 335494.61mm3G鍛 = V鍛鋼 = 335494.61 0.0785 = 26336.33g由于鍛造產(chǎn)生一定的損失，這里選用煅燒系數(shù)為0.03.G燒 = K1 G鍛 = 0.03 26336.33 = 790.09g由于軸構(gòu)件較小，在這里忽略不計(jì)，視G切為0。G切 = 0所以G 坯 = 26336.33 + 790.09 = 27126.42gV坯 = G坯

7、= 27126.420.0785 = 345559.49mm3根據(jù)鍛造比計(jì)算毛坯的直徑：Y鍛=H0/H=D02/D2;因?yàn)?5#鋼屬于軋制鋼材，鍛造比在1.3-1.5之間，這里我們選擇Y鍛=1.3。所以D坯=1.3Dmax2 = 1.3422 = 1.31764 = 2293.2 = 47.887mm查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知=50mm;計(jì)算可得毛坯長度L=44.00mm。綜上所述，毛坯為直徑5044.00mm45#鋼的圓柱體。3) 選定鍛造設(shè)備根據(jù)坯料的原始直徑和鍛后直徑，選擇適當(dāng)?shù)腻戝N。直徑大錘子小，不能保證鍛件質(zhì)量，生產(chǎn)效率低；直徑小錘子大，動(dòng)力消耗大對(duì)鍛件質(zhì)量也造成不良影響胚料質(zhì)量約為23k

8、g,質(zhì)量較小，結(jié)合最大直徑，選用0.4t自由鍛錘。4、 加工溫度根據(jù)下表來確定溫度常用金屬材料的鍛造溫度范圍合金種類始鍛溫度/終鍛溫度/含碳量0.3%的碳素鋼含碳量0.3%0.5%的碳素鋼含碳量0.5%0.9%的碳素鋼含碳量0.9%的碳素鋼12001250115012001100115010501100750800750800800800確定合理的鍛造溫度規(guī)范，對(duì)改善金屬的可鍛性，對(duì)鍛件的產(chǎn)量、質(zhì)量以及坯料和金屬的消耗都有直接影響。對(duì)于40Cr,查表含碳量0.30.5的碳素鋼始鍛溫度是11501200。終鍛溫度是750800。5、 具體加工流程序號(hào)工種工序內(nèi)容工序簡圖1拔長直徑50 44.00

9、的圓柱拔長至直徑45的圓柱長170.652壓肩1） 在離圓柱左端面39.22mm處壓肩1.2mm;2） 在離圓柱左端面57.22mm處壓肩1.2mm 3自由鍛將壓肩溝槽兩側(cè)的圓柱鍛壓為直徑38mm的圓柱4壓肩在離右側(cè)端面59.57mm處壓肩0.8mm5自由鍛6車工1）從離左端面處粗車左端外圓至左端59mm面為直徑35mm的圓柱2）向右將最粗車下3mm，切頭3）掉頭裝卡4）左端車下3mm至82mm處5）切下6mm前進(jìn)52mm6）切頭，端部切去4mm7加工鍵槽車床加工四、 后期處理1、步驟具體道具及機(jī)床序號(hào)表面加工方案機(jī)床夾具刀具1回轉(zhuǎn)面粗車半精車精車車床三爪卡盤外圓車刀2軸肩部的加工粗車半精車精

10、車車床三爪卡盤頂尖裝置側(cè)面車刀圓鼻車刀3鍵槽粗銑半精銑銑床平口鉗V型鐵銑刀（鍵槽銑刀）4倒角粗車車床三爪卡盤、頂尖裝置外圓車刀1) 銑鍵槽用平口鉗裝夾工件，簡便、穩(wěn)固，但當(dāng)工件直徑有變化時(shí)，工件的軸線位置在左右（水平位置）和上下方向都會(huì)發(fā)生變動(dòng)，在采用定距切削時(shí)，會(huì)影響軸槽的深度和對(duì)稱度。因此，一般適用于單件生產(chǎn)。對(duì)軸的外圓已經(jīng)精加工的工件，由于一批軸的直徑變化很小，用平口鉗裝夾時(shí)，各軸的軸線位置變動(dòng)很小，在此條件下，可適用于成批生產(chǎn)。用V形墊鐵裝夾把圓柱形工件放置在V形墊鐵內(nèi)，并用壓板固定的裝夾方法，是銑削軸上鍵槽的常用裝夾方法之一。其特點(diǎn)是工件的軸線位置只在V形槽的對(duì)稱平面內(nèi)隨工件直徑變化

11、而上下變動(dòng)，因此，當(dāng)盤形槽銑刀的對(duì)稱平面或鍵槽銑刀的軸線與V形槽的對(duì)稱平面重合時(shí)，能保證一批工件上軸槽的對(duì)稱度。雖然一批工件的直徑因加工誤差而有變化會(huì)對(duì)軸槽的深度有影響，但變化量一般不會(huì)超過精度要求不高的槽深尺寸公差。這里因?yàn)槲覀冎患庸ひ患?，尺寸公差?.1，V形墊鐵裝夾雖然能滿足較高的軸線的對(duì)稱但是尺寸公差難以滿足所以這里我們選用平口鉗裝夾工件。2) 磨削加工普通磨削多在磨床上進(jìn)行，是一種應(yīng)用十分廣泛的精加工方法，它可以加工外圓、內(nèi)圓、錐面、平面等。隨著砂輪粒度號(hào)和切削用量的不同，普通磨削可分為粗磨和精磨。粗磨的尺寸公差等級(jí)為IT8IT7，表面粗糙度Ra值為0.80.4m；精磨可達(dá)IT6IT

12、5（磨內(nèi)圓為IT7IT6),Ra值為0.40.2m。根據(jù)此軸表面粗糙度的要求，即使用精加工中普通磨削的粗磨加工工藝。普通磨削又分為1.磨外圓，2.磨內(nèi)圓，3.磨平面。此處要求磨軸表面的外圓，因此采用磨外圓加工方法。磨外圓：磨外圓在普通外圓磨床和萬能外圓磨床上進(jìn)行，具體操作方法有縱磨法和橫磨法倆種。這倆種方法相比，縱磨法加工精度較高，Ra值較小，但生產(chǎn)效率較低；橫磨法生產(chǎn)效率較高，但加工精度較低，Ra值較大。因此，縱磨法廣泛應(yīng)用于各種類型的生產(chǎn)中，而橫磨法只適用于大批大量生產(chǎn)中磨削剛度較好、精度較低、長度較短的軸類零件上的外圓表面和成型面。根據(jù)要求選擇橫磨法即可。 此部分借鑒機(jī)械制造工藝學(xué)（高級(jí)

13、冷加工適用）機(jī)械工人技術(shù)理論培訓(xùn)教材機(jī)械制造工藝學(xué)（高級(jí)冷加工適用）機(jī)械工人技術(shù)理論培訓(xùn)教材機(jī)械制造工藝學(xué)（高級(jí)冷加工適用）機(jī)械工人技術(shù)理論培訓(xùn)教材機(jī)械制造工藝學(xué)（高級(jí)冷加工適用）機(jī)械工人技術(shù)理論培訓(xùn)教材機(jī)械制造工藝學(xué)（高級(jí)冷加工適用）機(jī)械工人技術(shù)理論培訓(xùn)教材3) 螺紋孔加工M10孔深25的螺紋孔，Ra3.2m，45號(hào)鋼，一件；因?yàn)槁菁y孔的直徑較小，車螺紋和洗螺紋等均無法加工，所以只能采用攻螺紋的方案，又因?yàn)橹簧a(chǎn)一件所以可采用手工攻螺紋。五、 工藝比較工藝優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)自由鍛(1)工藝靈活(2)設(shè)備和工具通用性強(qiáng)(3)成本低(1)由于自由鍛件的形狀和尺寸主要由操作者的技術(shù)來控制，因此鍛件尺寸精度差

14、(2)加工余量大(3)生產(chǎn)效率低鑄造(1)可制成形狀復(fù)雜、特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯，如箱體、氣缸體等。(2)適應(yīng)范圍廣。(3)鑄造可直接利用成本低廉的廢機(jī)件和切屑，設(shè)備費(fèi)用較低。鑄件的尺寸與質(zhì)量幾乎不受限制(1)生產(chǎn)工序繁多、工藝過程較難控制、鑄件易產(chǎn)生缺陷。(2)鑄件的尺寸均一性差，尺寸精度低，六、 成員感想xxx：不知不覺之間，三級(jí)項(xiàng)目就來到了最終驗(yàn)收的時(shí)刻，機(jī)械制造工藝學(xué)（高級(jí)冷加工適用）機(jī)械工人技術(shù)理論培訓(xùn)教材回首三級(jí)項(xiàng)目的整個(gè)過程，我的心里總是感到無比的感慨與激動(dòng)。這期間我們所有組員通力合作，心往一處想，力往一處使，不止是專業(yè)技能得到了充分的鍛煉，我們同學(xué)間的友誼也得到了凝練。我們?cè)?/p>

15、做這個(gè)三級(jí)項(xiàng)目的時(shí)候查閱了很多的資料，真心覺得把書上的知識(shí)利用的淋漓盡致，從鑄造，到鍛造，再到機(jī)加工，最后算價(jià)錢，每一步都做的有根有據(jù)，收獲真的頗深，我們之間經(jīng)常對(duì)某個(gè)問題進(jìn)行討論，最后經(jīng)過查資料，和其他組進(jìn)行討論，最后才定下這個(gè)方案，團(tuán)隊(duì)協(xié)作是非常重要的。xxx：圖畫作為工程師的語言，其作用無需多說，優(yōu)秀的制圖會(huì)讓我們的制圖意圖一目了然，經(jīng)過這次三級(jí)項(xiàng)目我發(fā)現(xiàn)我與同組同學(xué)的制圖本領(lǐng)的差距，我必須要在以后多注意制圖方面的鍛煉，早日做一名合格的工程師。我很感激這次三級(jí)項(xiàng)目，它是一件值得去認(rèn)真做好的事情，全隊(duì)成員提升技能，擴(kuò)展知識(shí)面，增進(jìn)友誼，共同成長。對(duì)于今后的學(xué)習(xí)生活，它會(huì)是一段美好的回憶。x

16、xx：計(jì)算機(jī)作為現(xiàn)代最為優(yōu)秀的生產(chǎn)力工具，它的作用正在一天天的變得無比重要，對(duì)一個(gè)優(yōu)秀的工程師而言，熟練掌握常用的生產(chǎn)軟件是必備的技能，從這次三級(jí)項(xiàng)目中，我感到計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要性，以后我還要更加專注于計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)。今后學(xué)習(xí)工作的發(fā)展，我們應(yīng)該多關(guān)注國內(nèi)外的科技進(jìn)展，它們能啟發(fā)我們的思維，給我們更多的靈感，讓我們有更多的創(chuàng)新思想。xxx：對(duì)于這次的三級(jí)項(xiàng)目，我從中得到了許多鍛煉，但同時(shí)也暴露出我很多的短板，比如太過依賴隊(duì)友，有時(shí)會(huì)比較粗心等。暴露出來是一件好事，這能讓我早日成為更為可靠的隊(duì)友。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我需要更加鍛煉自己。三級(jí)項(xiàng)目，通過和同學(xué)的合作完成，我得到的還有很多很多。生活就是這樣，處處都是學(xué)問，在每個(gè)過程中我都會(huì)或被迫或主動(dòng)的得到鍛煉，而鍛煉的結(jié)果往往與我的參與程度和思考深度有很大關(guān)系。在以后的日子里，我還要盡力的鍛煉自己，讓自己成為一個(gè)更加有用的人。xxx：經(jīng)過這幾天的三級(jí)項(xiàng)目，我們每個(gè)人都學(xué)到了很多，無論是知識(shí)的學(xué)習(xí)、運(yùn)用，還熟悉了怎么利用網(wǎng)絡(luò)去查找我們想要的東西。更加學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作，只要我們每個(gè)人一起去努力事情總能很快的解決。回想這些天的三級(jí)項(xiàng)目的制作過程，我們都有很大的進(jìn)步，當(dāng)在完成的時(shí)候，我們的內(nèi)心是非常的激動(dòng)的。過程雖然勞累但是在