課題九掌握金屬材料工程選用

1、任務(wù)一任務(wù)一 認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施機(jī)電產(chǎn)品都是由各種各樣的零件組成的，要使產(chǎn)品的機(jī)電產(chǎn)品都是由各種各樣的零件組成的，要使產(chǎn)品的質(zhì)量高、安全性好、外觀新穎、功能強(qiáng)、成本低，應(yīng)質(zhì)量高、安全性好、外觀新穎、功能強(qiáng)、成本低，應(yīng)解決好三個(gè)關(guān)鍵的工程問(wèn)題：解決好三個(gè)關(guān)鍵的工程問(wèn)題：優(yōu)良的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)良的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、恰當(dāng)?shù)牟牧线x擇及正確的加工工藝恰當(dāng)?shù)牟牧线x擇及正確的加工工藝。零件（構(gòu)件）的功能零件（構(gòu)件）的功能 1. 1. 在一定的壓力、溫度、介質(zhì)下，保持規(guī)定的形狀在一定的壓力、溫度、介質(zhì)下，保持規(guī)定的形狀和尺寸；和尺寸； 2. 2. 實(shí)現(xiàn)規(guī)定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)；

2、實(shí)現(xiàn)規(guī)定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)； 3. 3. 傳遞力和能量。傳遞力和能量。課題九課題九 掌握金屬材料的工程選用掌握金屬材料的工程選用任務(wù)一任務(wù)一 認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施1. 1. 認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式及預(yù)防措施認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式及預(yù)防措施系統(tǒng)、設(shè)備、工件等產(chǎn)品喪失額定功能的現(xiàn)象稱為系統(tǒng)、設(shè)備、工件等產(chǎn)品喪失額定功能的現(xiàn)象稱為失效。失效。失效的類型：失效的類型：（1 1）畸變失效）畸變失效 畸變是指在某種程度上減弱了工件規(guī)畸變是指在某種程度上減弱了工件規(guī)定功能的變形。從變形的形貌上看，畸變有兩種基定功能的變形。從變形的形貌上看，畸變有兩種基本類型：尺寸畸變或體

3、積畸變（長(zhǎng)大或縮小）和形本類型：尺寸畸變或體積畸變（長(zhǎng)大或縮?。┖托螤罨儯ㄈ鐝澢蚵N曲）。例如，受軸向載荷的連狀畸變（如彎曲或翹曲）。例如，受軸向載荷的連桿可產(chǎn)生軸向拉、壓變形；軸的彎曲、殼體的翹曲桿可產(chǎn)生軸向拉、壓變形；軸的彎曲、殼體的翹曲變形等，變形等，任務(wù)一任務(wù)一 認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施（2 2）斷裂失效）斷裂失效 機(jī)械工件因斷裂（特別是突然斷裂）機(jī)械工件因斷裂（特別是突然斷裂）而產(chǎn)生的失效稱為斷裂失效而產(chǎn)生的失效稱為斷裂失效任務(wù)一任務(wù)一 認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施（3 3）表面損傷失效）表面損傷失效 表面

4、損傷失效包括磨損失效、表表面損傷失效包括磨損失效、表面疲勞失效和腐蝕失效。面疲勞失效和腐蝕失效。任務(wù)一任務(wù)一 認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施2. 2. 理解失效的基本影響因素理解失效的基本影響因素（1 1）設(shè)計(jì)因素：定出合適的材質(zhì)、尺寸、結(jié)構(gòu)，提出必）設(shè)計(jì)因素：定出合適的材質(zhì)、尺寸、結(jié)構(gòu)，提出必要的技術(shù)文件，如圖紙、說(shuō)明書等。如設(shè)計(jì)有誤，要的技術(shù)文件，如圖紙、說(shuō)明書等。如設(shè)計(jì)有誤，則機(jī)械設(shè)備或工件將不能使用或過(guò)早失效。則機(jī)械設(shè)備或工件將不能使用或過(guò)早失效。（2 2）制造工藝因素：工藝制造條件往往是達(dá)不到設(shè)計(jì)要）制造工藝因素：工藝制造條件往往是達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而導(dǎo)

5、致工件失效的一個(gè)重要因素。如工件在鍛造求而導(dǎo)致工件失效的一個(gè)重要因素。如工件在鍛造過(guò)程中產(chǎn)生的夾層、冷熱裂紋；焊接過(guò)程的未焊透過(guò)程中產(chǎn)生的夾層、冷熱裂紋；焊接過(guò)程的未焊透、偏析、冷熱裂紋；鑄造過(guò)程的疏松、夾渣；機(jī)加、偏析、冷熱裂紋；鑄造過(guò)程的疏松、夾渣；機(jī)加工過(guò)程的尺寸公差和表面粗糙度不合適；熱處理工工過(guò)程的尺寸公差和表面粗糙度不合適；熱處理工藝產(chǎn)生的缺陷，如淬裂、硬度不足、回火脆眭、硬藝產(chǎn)生的缺陷，如淬裂、硬度不足、回火脆眭、硬軟層硬度梯度過(guò)大；精加工磨削中的磨削裂紋等。軟層硬度梯度過(guò)大；精加工磨削中的磨削裂紋等。任務(wù)一任務(wù)一 認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施

6、2. 2. 理解失效的基本影響因素理解失效的基本影響因素（3 3）裝配調(diào)試因素：在安裝過(guò)程中，如達(dá)不到所要求的）裝配調(diào)試因素：在安裝過(guò)程中，如達(dá)不到所要求的質(zhì)量指標(biāo)，如嚙合傳動(dòng)件（齒輪、桿、螺旋等）的間質(zhì)量指標(biāo)，如嚙合傳動(dòng)件（齒輪、桿、螺旋等）的間隙不合適；連接工件必要的隙不合適；連接工件必要的“防松防松”不可靠；鉚焊結(jié)不可靠；鉚焊結(jié)構(gòu)的必要探傷檢驗(yàn)不良；潤(rùn)滑與密封裝置不良等。構(gòu)的必要探傷檢驗(yàn)不良；潤(rùn)滑與密封裝置不良等。（4 4）材質(zhì)因素：除選材不當(dāng)外，材質(zhì)內(nèi)部缺陷；毛坯加）材質(zhì)因素：除選材不當(dāng)外，材質(zhì)內(nèi)部缺陷；毛坯加工（鑄、鍛、焊）工藝或冷、熱加工（特別是熱處理工（鑄、鍛、焊）工藝或冷、熱加

7、工（特別是熱處理）工藝過(guò)程產(chǎn)生的缺陷是導(dǎo)致失效的重要因素。）工藝過(guò)程產(chǎn)生的缺陷是導(dǎo)致失效的重要因素。任務(wù)一任務(wù)一 認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施認(rèn)識(shí)金屬材料的失效形式和預(yù)防措施2. 2. 理解失效的基本影響因素理解失效的基本影響因素（5 5）運(yùn)轉(zhuǎn)維修因素：對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)工況參數(shù)（載荷、速度等）運(yùn)轉(zhuǎn)維修因素：對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)工況參數(shù)（載荷、速度等）的監(jiān)控是否準(zhǔn)確；定期大、中、小檢修的制度是）的監(jiān)控是否準(zhǔn)確；定期大、中、小檢修的制度是否合理執(zhí)行；潤(rùn)滑條件是否保證，包括潤(rùn)滑劑和潤(rùn)否合理執(zhí)行；潤(rùn)滑條件是否保證，包括潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法是否選得合適，潤(rùn)滑裝置以及冷卻；加熱和滑方法是否選得合適，潤(rùn)滑裝置以及冷卻；加熱和過(guò)濾系

8、統(tǒng)功能是否正常。過(guò)濾系統(tǒng)功能是否正常。任務(wù)二任務(wù)二 熟悉金屬材料選用的原則與程序熟悉金屬材料選用的原則與程序1. 1. 熟悉金屬材料選用原則熟悉金屬材料選用原則選用金屬材料時(shí)，應(yīng)考慮其使用性能、加工工藝性選用金屬材料時(shí)，應(yīng)考慮其使用性能、加工工藝性能及經(jīng)濟(jì)性三方面的要求，使金屬材料發(fā)揮出最佳能及經(jīng)濟(jì)性三方面的要求，使金屬材料發(fā)揮出最佳的效能。的效能。（1 1）金屬材料的使用性能）金屬材料的使用性能（2 2）金屬材料的工藝性）金屬材料的工藝性（3 3）金屬材料的經(jīng)濟(jì)性）金屬材料的經(jīng)濟(jì)性任務(wù)二任務(wù)二 熟悉金屬材料選用的原則與程序熟悉金屬材料選用的原則與程序2. 2. 能把握金屬材料選用程序能把握金

9、屬材料選用程序 任務(wù)三任務(wù)三 正確選用制造機(jī)械傳動(dòng)軸的材料并制定熱正確選用制造機(jī)械傳動(dòng)軸的材料并制定熱處理工藝處理工藝1. 1. 熟悉軸類零件需要的性能指標(biāo)熟悉軸類零件需要的性能指標(biāo)軸是機(jī)器中最基本、最關(guān)鍵的零件之一，其作用是軸是機(jī)器中最基本、最關(guān)鍵的零件之一，其作用是支承傳動(dòng)零件并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。受力特點(diǎn)是傳遞支承傳動(dòng)零件并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。受力特點(diǎn)是傳遞扭矩，同時(shí)承受彎曲力或拉壓應(yīng)力；都需要用軸承扭矩，同時(shí)承受彎曲力或拉壓應(yīng)力；都需要用軸承（滑動(dòng)或滾動(dòng)軸承）支承，在軸頸處應(yīng)有較高的耐（滑動(dòng)或滾動(dòng)軸承）支承，在軸頸處應(yīng)有較高的耐磨性；絕大多數(shù)要承受一定程度的沖擊載荷。磨性；絕大多數(shù)要承受一定程

10、度的沖擊載荷。 制造軸類零件材料的性能指標(biāo)制造軸類零件材料的性能指標(biāo)應(yīng)具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，以防軸變形和斷裂；應(yīng)具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，以防軸變形和斷裂；應(yīng)具有高的疲勞抗力，以防軸過(guò)早發(fā)生疲勞斷裂；應(yīng)具有高的疲勞抗力，以防軸過(guò)早發(fā)生疲勞斷裂；應(yīng)具有良好的耐磨性，提高使用壽命。應(yīng)具有良好的耐磨性，提高使用壽命。任務(wù)三任務(wù)三 正確選用制造機(jī)械傳動(dòng)軸的材料并制定熱正確選用制造機(jī)械傳動(dòng)軸的材料并制定熱處理工藝處理工藝2. 2. 能根據(jù)傳動(dòng)軸受力情況進(jìn)行選材能根據(jù)傳動(dòng)軸受力情況進(jìn)行選材1 1）承受循環(huán)應(yīng)力和動(dòng)載荷的軸類零件，應(yīng)選用淬透性好）承受循環(huán)應(yīng)力和動(dòng)載荷的軸類零件，應(yīng)選用淬透性好的調(diào)質(zhì)鋼。的調(diào)質(zhì)

11、鋼。2 2）承受彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的軸類零件，不需選用淬透性很）承受彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的軸類零件，不需選用淬透性很高的鋼種，可選用合金調(diào)質(zhì)鋼，如汽車主軸常采用高的鋼種，可選用合金調(diào)質(zhì)鋼，如汽車主軸常采用40Cr40Cr。任務(wù)三任務(wù)三 正確選用制造機(jī)械傳動(dòng)軸的材料并制定熱正確選用制造機(jī)械傳動(dòng)軸的材料并制定熱處理工藝處理工藝2. 2. 能根據(jù)傳動(dòng)軸受力情況進(jìn)行選材能根據(jù)傳動(dòng)軸受力情況進(jìn)行選材3 3）高精度、高速傳動(dòng)的軸類零件，如鏜床、數(shù)控銑床、）高精度、高速傳動(dòng)的軸類零件，如鏜床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等主軸常選用數(shù)控磨床等主軸常選用38CrMoAlA38CrMoAlA等，進(jìn)行調(diào)質(zhì)及滲等，進(jìn)行調(diào)質(zhì)及滲氮處理。

12、氮處理。4 4）對(duì)中、低速內(nèi)燃機(jī)曲軸，以及連桿、凸輪軸，選用球）對(duì)中、低速內(nèi)燃機(jī)曲軸，以及連桿、凸輪軸，選用球墨鑄鐵制造，不僅能滿足力學(xué)性能要求，而且制造墨鑄鐵制造，不僅能滿足力學(xué)性能要求，而且制造工藝簡(jiǎn)單，成本低。工藝簡(jiǎn)單，成本低。各類傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)各類傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)機(jī)床主軸的選材及其熱處理工藝見(jiàn)表機(jī)床主軸的選材及其熱處理工藝見(jiàn)表9 93 3。 3. 3. 能正確選用機(jī)床主軸材料能正確選用機(jī)床主軸材料圖示為圖示為C620C620車床主軸簡(jiǎn)圖，該主軸承受交變扭轉(zhuǎn)和彎曲車床主軸簡(jiǎn)圖，該主軸承受交變扭轉(zhuǎn)和彎曲載荷。但載荷和轉(zhuǎn)速不高，沖擊載荷也不大，軸頸和錐載荷。但載荷和轉(zhuǎn)速不高，沖擊載荷也不大，軸頸和錐孔

13、處有摩擦。主軸可選用孔處有摩擦。主軸可選用4545鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，硬度為鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，硬度為220220250HBW250HBW，軸頸和錐孔需進(jìn)行表面淬火，硬度為，軸頸和錐孔需進(jìn)行表面淬火，硬度為484856HRC56HRC。車床主軸加工工藝路線為：備料車床主軸加工工藝路線為：備料鍛造鍛造正火正火粗機(jī)粗機(jī)械加工械加工調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)精機(jī)械加工精機(jī)械加工表面淬火低溫回火表面淬火低溫回火磨削磨削裝配。裝配。4. 4. 能正確選用內(nèi)燃機(jī)曲軸材料能正確選用內(nèi)燃機(jī)曲軸材料 圖示為內(nèi)燃機(jī)曲軸，它是內(nèi)燃機(jī)的脊梁骨，工作時(shí)受交圖示為內(nèi)燃機(jī)曲軸，它是內(nèi)燃機(jī)的脊梁骨，工作時(shí)受交變的扭轉(zhuǎn)、彎曲載荷以及振動(dòng)和沖擊力的作

14、用。根據(jù)內(nèi)變的扭轉(zhuǎn)、彎曲載荷以及振動(dòng)和沖擊力的作用。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速高低可選用不同的材料。通常低速內(nèi)燃機(jī)曲軸燃機(jī)轉(zhuǎn)速高低可選用不同的材料。通常低速內(nèi)燃機(jī)曲軸選用正火態(tài)的選用正火態(tài)的4545鋼；中速內(nèi)燃機(jī)曲軸選用調(diào)質(zhì)態(tài)的鋼；中速內(nèi)燃機(jī)曲軸選用調(diào)質(zhì)態(tài)的4545鋼鋼、調(diào)質(zhì)態(tài)的中碳合金鋼（如、調(diào)質(zhì)態(tài)的中碳合金鋼（如40Cr40Cr）；高速內(nèi)燃機(jī)曲軸選）；高速內(nèi)燃機(jī)曲軸選用強(qiáng)度級(jí)別高一些的合金鋼（如用強(qiáng)度級(jí)別高一些的合金鋼（如42CrMo42CrMo）。）。 內(nèi)燃機(jī)曲軸的加工工藝路線為：備料料內(nèi)燃機(jī)曲軸的加工工藝路線為：備料料鍛造鍛造正火正火粗機(jī)械加工粗機(jī)械加工調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)精機(jī)械加工精機(jī)械加工軸頸表面淬火低軸

15、頸表面淬火低溫回火溫回火磨削磨削裝配。裝配。任務(wù)任務(wù)4 4 正確選用齒輪類零件材料并制定熱處理工藝正確選用齒輪類零件材料并制定熱處理工藝齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛的零件之一，作用是齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣泛的零件之一，作用是傳遞動(dòng)力、調(diào)節(jié)速度或改變運(yùn)動(dòng)方向。傳遞動(dòng)力、調(diào)節(jié)速度或改變運(yùn)動(dòng)方向。二、冷作模具鋼的成分特點(diǎn)二、冷作模具鋼的成分特點(diǎn)1. 1. 熟悉齒輪的工作條件、主要失效形式及性能要求熟悉齒輪的工作條件、主要失效形式及性能要求（1 1）齒輪的工作條件）齒輪的工作條件 1 1）嚙合齒表面承受較大的既有滾動(dòng)又有滑動(dòng)的強(qiáng)烈）嚙合齒表面承受較大的既有滾動(dòng)又有滑動(dòng)的強(qiáng)烈摩擦和接觸疲勞壓應(yīng)力。摩擦和

16、接觸疲勞壓應(yīng)力。2 2）傳遞動(dòng)力時(shí)，輪齒類似于懸臂梁，輪齒根部承受）傳遞動(dòng)力時(shí)，輪齒類似于懸臂梁，輪齒根部承受較大的彎曲疲勞應(yīng)力。較大的彎曲疲勞應(yīng)力。3 3）換擋、起動(dòng)、制動(dòng)或嚙合不均勻時(shí)，承受沖擊載）換擋、起動(dòng)、制動(dòng)或嚙合不均勻時(shí)，承受沖擊載荷荷二、冷作模具鋼的成分特點(diǎn)二、冷作模具鋼的成分特點(diǎn)（2 2）齒輪的主要失效形式）齒輪的主要失效形式1 1）斷齒：除因過(guò)載（主要是沖擊載荷過(guò)大）產(chǎn)生斷齒外）斷齒：除因過(guò)載（主要是沖擊載荷過(guò)大）產(chǎn)生斷齒外，大多數(shù)情況下的斷齒是由于傳遞動(dòng)力時(shí)，在齒根部，大多數(shù)情況下的斷齒是由于傳遞動(dòng)力時(shí)，在齒根部產(chǎn)生的彎曲疲勞應(yīng)力造成的。產(chǎn)生的彎曲疲勞應(yīng)力造成的。2 2）齒

17、面磨損：由于齒面接觸區(qū)的摩擦，使齒厚變小、齒）齒面磨損：由于齒面接觸區(qū)的摩擦，使齒厚變小、齒隙加大。隙加大。3 3）接觸疲勞：在交變接觸應(yīng)力作用下，齒面產(chǎn)生微裂紋）接觸疲勞：在交變接觸應(yīng)力作用下，齒面產(chǎn)生微裂紋，逐漸剝落，形成麻點(diǎn)。，逐漸剝落，形成麻點(diǎn)。（3 3）對(duì)齒輪材料的性能要求）對(duì)齒輪材料的性能要求1 1）高的彎曲疲勞強(qiáng)度。）高的彎曲疲勞強(qiáng)度。2 2）高的耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度。）高的耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度。3 3）輪齒心部要有足夠的強(qiáng)度和韌性。）輪齒心部要有足夠的強(qiáng)度和韌性。任務(wù)二任務(wù)二 冷作模具材料與熱處理冷作模具材料與熱處理2. 2. 能正確選用機(jī)床齒輪材料并制定熱處理工藝能正確選用機(jī)

18、床齒輪材料并制定熱處理工藝機(jī)床齒輪工作時(shí)通過(guò)齒面的接觸傳遞動(dòng)力，周期地受機(jī)床齒輪工作時(shí)通過(guò)齒面的接觸傳遞動(dòng)力，周期地受彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力作用，還要承受強(qiáng)烈的摩擦。齒彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力作用，還要承受強(qiáng)烈的摩擦。齒輪在換擋、起動(dòng)或嚙合不均勻時(shí)還要承受沖擊力。因輪在換擋、起動(dòng)或嚙合不均勻時(shí)還要承受沖擊力。因此，要求制造齒輪的材料應(yīng)具有較高的彎曲疲勞強(qiáng)度此，要求制造齒輪的材料應(yīng)具有較高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度，齒面有較高的硬度和耐磨性，心部和接觸疲勞強(qiáng)度，齒面有較高的硬度和耐磨性，心部有足夠的強(qiáng)度和韌性。齒輪毛坯通常采用鋼材鍛造成有足夠的強(qiáng)度和韌性。齒輪毛坯通常采用鋼材鍛造成形，常用的鋼材有中碳調(diào)

19、質(zhì)鋼和滲碳鋼。形，常用的鋼材有中碳調(diào)質(zhì)鋼和滲碳鋼。2. 2. 能正確選用機(jī)床齒輪材料并制定熱處理工藝能正確選用機(jī)床齒輪材料并制定熱處理工藝機(jī)床傳動(dòng)齒輪受力不大，工作平穩(wěn)，沒(méi)有強(qiáng)烈沖擊，機(jī)床傳動(dòng)齒輪受力不大，工作平穩(wěn)，沒(méi)有強(qiáng)烈沖擊，對(duì)強(qiáng)度和韌性的要求不太高時(shí)，用中碳鋼（對(duì)強(qiáng)度和韌性的要求不太高時(shí)，用中碳鋼（4545鋼）經(jīng)鋼）經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)后，再經(jīng)高頻感應(yīng)加熱表面淬火強(qiáng)化，提正火或調(diào)質(zhì)后，再經(jīng)高頻感應(yīng)加熱表面淬火強(qiáng)化，提高耐磨性，表面硬度可達(dá)高耐磨性，表面硬度可達(dá)525258HBC58HBC。對(duì)于性能要求。對(duì)于性能要求較高的齒輪，可選用中碳合金鋼（如較高的齒輪，可選用中碳合金鋼（如40Cr40Cr）

20、。）。 機(jī)床傳動(dòng)齒輪齒輪加工工藝路線：機(jī)床傳動(dòng)齒輪齒輪加工工藝路線：備料備料鍛造鍛造正火正火粗機(jī)械加工粗機(jī)械加工調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)精機(jī)械加工精機(jī)械加工高頻淬火低溫回火高頻淬火低溫回火裝配。裝配。2. 2. 能正確選用機(jī)床齒輪材料并制定熱處理工藝能正確選用機(jī)床齒輪材料并制定熱處理工藝正火工序作為預(yù)備熱處理，可改善組織，消除鍛造應(yīng)正火工序作為預(yù)備熱處理，可改善組織，消除鍛造應(yīng)力，調(diào)整硬度便于機(jī)械加工，為后續(xù)的調(diào)質(zhì)工序做好力，調(diào)整硬度便于機(jī)械加工，為后續(xù)的調(diào)質(zhì)工序做好組織準(zhǔn)備。正火后硬度為組織準(zhǔn)備。正火后硬度為180180207HBW207HBW，切削加工性，切削加工性能好。能好。經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后可獲得較高的綜合

21、力學(xué)性能，提高齒輪經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后可獲得較高的綜合力學(xué)性能，提高齒輪心部的強(qiáng)度和韌性，能承受較大的彎曲應(yīng)力和沖擊載心部的強(qiáng)度和韌性，能承受較大的彎曲應(yīng)力和沖擊載荷。調(diào)質(zhì)后的硬度為荷。調(diào)質(zhì)后的硬度為220220340HBW340HBW?！案哳l淬火低溫回火高頻淬火低溫回火”表面熱處理可提高齒輪表面表面熱處理可提高齒輪表面的硬度和耐磨性及表面接觸疲勞強(qiáng)度。高頻表面加熱的硬度和耐磨性及表面接觸疲勞強(qiáng)度。高頻表面加熱速度快，淬火后脫碳傾向和淬火變形小，同時(shí)齒面硬速度快，淬火后脫碳傾向和淬火變形小，同時(shí)齒面硬度比普通淬火高約度比普通淬火高約2HRC2HRC，表面形成壓應(yīng)力層，從而提，表面形成壓應(yīng)力層，從而提高

22、齒輪的疲勞強(qiáng)度。高齒輪的疲勞強(qiáng)度。任務(wù)二任務(wù)二 冷作模具材料與熱處理冷作模具材料與熱處理3 3能正確選用汽車、拖拉機(jī)齒輪材料能正確選用汽車、拖拉機(jī)齒輪材料汽車、拖拉機(jī)齒輪工作時(shí)比機(jī)床齒輪受力大，受沖擊汽車、拖拉機(jī)齒輪工作時(shí)比機(jī)床齒輪受力大，受沖擊頻繁，因而對(duì)性能的要求較高，通常使用合金滲碳鋼頻繁，因而對(duì)性能的要求較高，通常使用合金滲碳鋼（如（如20CrMnTi20CrMnTi、20MnVB20MnVB）制造。）制造。3 3能正確選用汽車、拖拉機(jī)齒輪材料能正確選用汽車、拖拉機(jī)齒輪材料汽車、拖拉機(jī)齒輪加工工藝路線為：汽車、拖拉機(jī)齒輪加工工藝路線為：備料備料鍛造鍛造正火正火機(jī)械加工機(jī)械加工滲碳滲碳淬

23、火低溫回淬火低溫回火火噴丸噴丸磨削磨削裝配。裝配。正火處理的作用與機(jī)床齒輪相同。經(jīng)滲碳、淬火低正火處理的作用與機(jī)床齒輪相同。經(jīng)滲碳、淬火低溫回火后，齒面硬度可達(dá)溫回火后，齒面硬度可達(dá)585862HRC62HRC，心部硬度為，心部硬度為353545HRC45HRC。齒輪的耐沖擊能力、彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸。齒輪的耐沖擊能力、彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度均相應(yīng)提高。噴丸處理能使齒面硬度提高約疲勞強(qiáng)度均相應(yīng)提高。噴丸處理能使齒面硬度提高約2 23HRC3HRC，并提高齒面的壓應(yīng)力，進(jìn)一步提高接觸疲，并提高齒面的壓應(yīng)力，進(jìn)一步提高接觸疲勞強(qiáng)度。勞強(qiáng)度。任務(wù)任務(wù)5 5 正確選用箱體類零件材料正確選用箱體類零件

24、材料箱體類零件有機(jī)床的主軸箱、變速箱、進(jìn)給箱、滑板箱體類零件有機(jī)床的主軸箱、變速箱、進(jìn)給箱、滑板箱、缸體、缸蓋、機(jī)床床身、汽輪機(jī)機(jī)殼、壓力機(jī)機(jī)箱、缸體、缸蓋、機(jī)床床身、汽輪機(jī)機(jī)殼、壓力機(jī)機(jī)身與滑塊等都可視為箱體類零件。箱體類零件形狀大身與滑塊等都可視為箱體類零件。箱體類零件形狀大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用鑄造或焊接方法生產(chǎn)。，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用鑄造或焊接方法生產(chǎn)。任務(wù)任務(wù)5 5 正確選用箱體類零件材料正確選用箱體類零件材料箱體類零件受力較大，要求高強(qiáng)度、高韌性，或在高溫、高壓下箱體類零件受力較大，要求高強(qiáng)度、高韌性，或在高溫、高壓下工作，如汽輪機(jī)機(jī)殼選用鑄鋼制造；受沖擊力不大，且主要承受工作，如汽輪機(jī)機(jī)殼選

25、用鑄鋼制造；受沖擊力不大，且主要承受靜壓力的箱體，可選用灰鑄鐵制造，如靜壓力的箱體，可選用灰鑄鐵制造，如HT150HT150、HT200HT200等；對(duì)于受等；對(duì)于受力不大，要求重量輕或?qū)嵝粤己玫南潴w類零件，選用鑄造鋁合力不大，要求重量輕或?qū)嵝粤己玫南潴w類零件，選用鑄造鋁合金制造，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋；對(duì)于受力很小，要求自重輕和耐金制造，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋；對(duì)于受力很小，要求自重輕和耐腐蝕的箱體類零件，選用工程塑料制造；對(duì)于受力較大，但形狀腐蝕的箱體類零件，選用工程塑料制造；對(duì)于受力較大，但形狀簡(jiǎn)單的箱體類零件，可采用型鋼（如簡(jiǎn)單的箱體類零件，可采用型鋼（如Q235Q235、2020鋼、鋼、

26、Q345Q345等）焊接等）焊接制造。制造。常用工具的選材常用工具的選材任務(wù)任務(wù)6 6 正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝?yán)渥髂＞咧饕侵笡_裁模、彎曲模、拉深模、冷拔模冷作模具主要是指沖裁模、彎曲模、拉深模、冷拔模、冷擠壓模、滾邊模、拉絲模、搓絲板、冷切剪刀、冷擠壓模、滾邊模、拉絲模、搓絲板、冷切剪刀、螺紋滾模、壓印模等。螺紋滾模、壓印模等。任務(wù)任務(wù)6 6 正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝1. 1. 熟悉冷作模具對(duì)材料性能要求熟悉冷作模具對(duì)材料性能要求（1 1）使用性能要求：冷作模具要求高硬度和高耐磨性、）使用性能要

27、求：冷作模具要求高硬度和高耐磨性、高強(qiáng)度、高沖擊韌性、良好的抗疲勞性和抗咬合能力。高強(qiáng)度、高沖擊韌性、良好的抗疲勞性和抗咬合能力。（2 2）工藝性能要求：良好的可鍛性；良好的可切削性；）工藝性能要求：良好的可鍛性；良好的可切削性；良好的磨削加工性；良好的熱處理工藝性，即好的淬透良好的磨削加工性；良好的熱處理工藝性，即好的淬透性和淬硬性、好的回火穩(wěn)定性、較小的氧化脫碳和過(guò)熱性和淬硬性、好的回火穩(wěn)定性、較小的氧化脫碳和過(guò)熱傾向、較小的淬火變形和開(kāi)裂傾向。傾向、較小的淬火變形和開(kāi)裂傾向。制造冷作模具材料通常為合金工具鋼，該類鋼碳的質(zhì)量制造冷作模具材料通常為合金工具鋼，該類鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，分?jǐn)?shù)較高

28、，WcWc0.950.952.02.0。加入。加入CrCr、MoMo、W W、等等合金元素，保證鋼材獲得高淬透性、高耐回火性、高硬合金元素，保證鋼材獲得高淬透性、高耐回火性、高硬度和高耐磨性。度和高耐磨性。采取的熱處理工藝：淬火采取的熱處理工藝：淬火+ + 低溫回火，熱處理后變形小低溫回火，熱處理后變形小，屬于熱處理微變形鋼。，屬于熱處理微變形鋼。任務(wù)任務(wù)6 6 正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝2. 2. 熟悉冷作模具材料種類與熱處理工藝熟悉冷作模具材料種類與熱處理工藝制造冷作模具工作零件常用的材料有低合金工具鋼、中合金工制造冷作模具工作零件常用的材料有

29、低合金工具鋼、中合金工具鋼、高合金工具鋼與高速鋼、基體鋼、硬質(zhì)合金等。具鋼、高合金工具鋼與高速鋼、基體鋼、硬質(zhì)合金等。冷作模具鋼的牌號(hào)、熱處理和用途見(jiàn)表冷作模具鋼的牌號(hào)、熱處理和用途見(jiàn)表9 97 7、表、表9 98 8、表、表9 99 9、表、表9 91010、表、表9 91111。冷作模具結(jié)構(gòu)零件的材料及熱處理硬度。冷作模具結(jié)構(gòu)零件的材料及熱處理硬度見(jiàn)表見(jiàn)表9 91212。任務(wù)任務(wù)6 6 正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝3. 3. 能根據(jù)沖壓件種類選用冷作模具材料能根據(jù)沖壓件種類選用冷作模具材料（1 1）沖裁模具選材：用于板料的沖切成形，包括剪切）沖裁

30、模具選材：用于板料的沖切成形，包括剪切、沖孔、落料、切邊和精沖等工序。刃口由鋒利逐、沖孔、落料、切邊和精沖等工序。刃口由鋒利逐漸磨鈍，致使沖裁件產(chǎn)生毛刺，磨損或斷裂是主要漸磨鈍，致使沖裁件產(chǎn)生毛刺，磨損或斷裂是主要失效形式。因此，沖裁模具工作零件要有高的硬度失效形式。因此，沖裁模具工作零件要有高的硬度和耐磨性，高的抗壓強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)捻g性。表和耐磨性，高的抗壓強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)捻g性。表9 91313所所示的沖壓件對(duì)應(yīng)沖裁模具工作零件的材料選用。示的沖壓件對(duì)應(yīng)沖裁模具工作零件的材料選用。沖針結(jié)構(gòu)沖針結(jié)構(gòu)任務(wù)任務(wù)6 6 正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝2 2）拉深模具

31、選材：拉深又稱拉延或壓延，利用模具使平）拉深模具選材：拉深又稱拉延或壓延，利用模具使平板材料變成開(kāi)口空心零件的沖壓方法。失效形式是磨板材料變成開(kāi)口空心零件的沖壓方法。失效形式是磨損和黏附，因此，要求材料具有高的強(qiáng)度、硬度和耐損和黏附，因此，要求材料具有高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，保證在工作中不黏附和劃傷，與被拉深材料的磨性，保證在工作中不黏附和劃傷，與被拉深材料的種類、厚度、潤(rùn)滑條件、模具設(shè)計(jì)與制造精度有關(guān)。種類、厚度、潤(rùn)滑條件、模具設(shè)計(jì)與制造精度有關(guān)。拉深模具的工作零件選材參見(jiàn)表拉深模具的工作零件選材參見(jiàn)表9 91414。任務(wù)任務(wù)6 6 正確選用冷作模具材料并制定熱處理工藝正確選用冷作模具材料并

32、制定熱處理工藝?yán)钅＞呃钅＞呃钅＞吖ぷ髁慵x材拉深模具工作零件選材任務(wù)七任務(wù)七 正確選用熱作模具材料并制定熱處理工藝正確選用熱作模具材料并制定熱處理工藝熱作模具指用于熱變形加工的熱鍛模、熱擠壓模、熱熱作模具指用于熱變形加工的熱鍛模、熱擠壓模、熱沖裁模及壓力鑄造的壓鑄模。沖裁模及壓力鑄造的壓鑄模。1. 1. 熟悉熱作模具的工作條件與要求熟悉熱作模具的工作條件與要求熱作模具工作特點(diǎn)是在強(qiáng)大外力作用下，使炙熱的固熱作模具工作特點(diǎn)是在強(qiáng)大外力作用下，使炙熱的固體金屬材料在模具內(nèi)產(chǎn)生塑性變形，或者使高溫的液體金屬材料在模具內(nèi)產(chǎn)生塑性變形，或者使高溫的液態(tài)金屬在模具內(nèi)鑄造成形，從而獲得各種所需形狀的態(tài)

33、金屬在模具內(nèi)鑄造成形，從而獲得各種所需形狀的零件或毛坯。模具工作溫度一般在零件或毛坯。模具工作溫度一般在400400700700，有時(shí)，有時(shí)高達(dá)高達(dá)10001000，并承受很大的沖擊力、擠壓力，強(qiáng)烈的，并承受很大的沖擊力、擠壓力，強(qiáng)烈的摩擦，劇烈的冷熱循環(huán)所引起的不均勻熱應(yīng)變和熱應(yīng)摩擦，劇烈的冷熱循環(huán)所引起的不均勻熱應(yīng)變和熱應(yīng)力、高溫氧化。因此，熱作模具要求高強(qiáng)度、高韌性力、高溫氧化。因此，熱作模具要求高強(qiáng)度、高韌性、高硬度和耐磨性、高的熱穩(wěn)定性、高溫抗氧化能力、高硬度和耐磨性、高的熱穩(wěn)定性、高溫抗氧化能力、良好的抗熱疲勞性、高淬透性。耐熱熔蝕性、良好、良好的抗熱疲勞性、高淬透性。耐熱熔蝕性、

34、良好的切削加工性。的切削加工性。任務(wù)七任務(wù)七 正確選用熱作模具材料并制定熱處理工藝正確選用熱作模具材料并制定熱處理工藝熱作模具鋼屬于中碳合金工具鋼，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)熱作模具鋼屬于中碳合金工具鋼，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)WcWc0.30.30.60.6，加人的合金元素有，加人的合金元素有CrCr、MnMn、NiNi、MoMo、W W、SiSi等，以保證鋼材獲得高淬透性、高耐回火性、等，以保證鋼材獲得高淬透性、高耐回火性、高抗熱疲勞性能，并防治回火脆性。高抗熱疲勞性能，并防治回火脆性。熱作模具要求的硬度比冷作模具低。熱作模具要求的硬度比冷作模具低。熱鍛模工作部分的硬度通常為熱鍛模工作部分的硬度通常為333347HRC

35、47HRC（隨鍛模大?。S鍛模大小而不同）；而不同）；壓鑄模工作部分的硬度通常為壓鑄模工作部分的硬度通常為404048HRC48HRC。熱作模具的熱處理通常采用調(diào)質(zhì)處理或淬火加中溫回?zé)嶙髂＞叩臒崽幚硗ǔ２捎谜{(diào)質(zhì)處理或淬火加中溫回火，獲得均勻的回火索氏體組織，且熱處理后變形小火，獲得均勻的回火索氏體組織，且熱處理后變形小，具有高強(qiáng)度和高韌性。，具有高強(qiáng)度和高韌性。任務(wù)七任務(wù)七 正確選用熱作模具材料并制定熱處理工藝正確選用熱作模具材料并制定熱處理工藝2. 2. 熟悉壓鑄模材料選用熟悉壓鑄模材料選用壓鑄是將熔化的金屬液在壓力作用下鑄成各種結(jié)構(gòu)復(fù)壓鑄是將熔化的金屬液在壓力作用下鑄成各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精

36、確、表面光潔、組織致密的零件，如薄壁雜、尺寸精確、表面光潔、組織致密的零件，如薄壁、小孔、凸緣、花紋、齒輪、螺紋、字體以及鑲襯組、小孔、凸緣、花紋、齒輪、螺紋、字體以及鑲襯組合等零件。近年來(lái)，壓鑄成形已廣泛應(yīng)用于汽車、拖合等零件。近年來(lái)，壓鑄成形已廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、儀器儀表、航海航空、電機(jī)制造、日用五金等拉機(jī)、儀器儀表、航海航空、電機(jī)制造、日用五金等行業(yè)各種復(fù)雜零件。行業(yè)各種復(fù)雜零件。2. 2. 熟悉壓鑄模材料選用熟悉壓鑄模材料選用壓鑄模是在高壓力（壓鑄模是在高壓力（3030150MPa150MPa）下將）下將40040016001600的熔融金屬壓鑄成形用的模具。壓鑄成形過(guò)程中，模的熔

37、融金屬壓鑄成形用的模具。壓鑄成形過(guò)程中，模具周期性地與熾熱的熔融金屬接觸，反復(fù)加熱和冷卻具周期性地與熾熱的熔融金屬接觸，反復(fù)加熱和冷卻，且受到高速射入的金屬液沖刷和腐蝕。因此，壓鑄，且受到高速射入的金屬液沖刷和腐蝕。因此，壓鑄模材料須具有較高的熱疲勞抗力、良好的抗氧化性和模材料須具有較高的熱疲勞抗力、良好的抗氧化性和耐腐蝕性、高的導(dǎo)熱性和耐熱性、良好的高溫力學(xué)性耐腐蝕性、高的導(dǎo)熱性和耐熱性、良好的高溫力學(xué)性能和耐磨性、高的淬透性等。能和耐磨性、高的淬透性等。根據(jù)被壓鑄材料的性質(zhì)，壓鑄模可分為鋅合金壓鑄模、鋁或鎂合根據(jù)被壓鑄材料的性質(zhì)，壓鑄?？煞譃殇\合金壓鑄模、鋁或鎂合金壓鑄模、銅合金壓鑄模和鋼

38、鐵壓鑄模。它們的熔點(diǎn)、壓鑄溫度金壓鑄模、銅合金壓鑄模和鋼鐵壓鑄模。它們的熔點(diǎn)、壓鑄溫度、模具工作溫度和硬度要求都各有不同。由于壓鑄溫度愈高，壓、模具工作溫度和硬度要求都各有不同。由于壓鑄溫度愈高，壓鑄模的磨損和損壞就愈快。鑄模的磨損和損壞就愈快?！景咐窒怼咳鐖D所示的鋁合金壓鑄件與壓鑄模具，模【案例分享】如圖所示的鋁合金壓鑄件與壓鑄模具，模具型槽尺寸公差和表面粗糙度要求高。試選擇壓鑄模具型槽尺寸公差和表面粗糙度要求高。試選擇壓鑄模成型零件材料，并制定加工工藝路線及熱處理工藝規(guī)成型零件材料，并制定加工工藝路線及熱處理工藝規(guī)程。程。鋁合金壓鑄溫度在鋁合金壓鑄溫度在650650700700之間，該零

39、件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精確之間，該零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精確、表面光潔。模具材料必須具有較高的熱疲勞抗力、良好的抗氧、表面光潔。模具材料必須具有較高的熱疲勞抗力、良好的抗氧化性和耐腐蝕性、高的導(dǎo)熱性和耐熱性、良好的高溫力學(xué)性能和化性和耐腐蝕性、高的導(dǎo)熱性和耐熱性、良好的高溫力學(xué)性能和耐磨性、高的淬透性。根據(jù)前面學(xué)習(xí)及表耐磨性、高的淬透性。根據(jù)前面學(xué)習(xí)及表9 91515，綜合考慮各種，綜合考慮各種因素，選用因素，選用4Cr5MoSiV14Cr5MoSiV1（H13H13）熱作模具鋼制造壓鑄模成型零件）熱作模具鋼制造壓鑄模成型零件比較合適。比較合適。模具加工工藝路線：棒材下料模具加工工藝路線：棒材下料 鍛造

40、鍛造 退火退火 機(jī)機(jī)械粗加工械粗加工 探傷探傷 數(shù)控銑削加工數(shù)控銑削加工 淬火、回火淬火、回火 修整、拋光。修整、拋光。始鍛溫度始鍛溫度1050105011001100，終端溫度，終端溫度850850900900，砂冷，砂冷或坑冷；退火溫度或坑冷；退火溫度880880890890，保溫，保溫3 34 4小時(shí)，爐冷小時(shí)，爐冷至至500500后空冷，硬度后空冷，硬度207207220HBW220HBW；淬火溫度；淬火溫度1020102010501050，油淬；回火溫度，油淬；回火溫度560560580580，保溫，保溫2 2小時(shí)出爐小時(shí)出爐空冷，硬度空冷，硬度474749HRC49HRC。熱處理工

41、藝曲線如圖。熱處理工藝曲線如圖9 91717所所示。示。3. 3. 熟悉熱鍛模材料的選用熟悉熱鍛模材料的選用熱鍛模是在模鍛錘或鍛造壓力機(jī)上使用的熱作模具，工熱鍛模是在模鍛錘或鍛造壓力機(jī)上使用的熱作模具，工作時(shí)不僅要承受沖擊力和摩擦力的作用，還要承受很大作時(shí)不僅要承受沖擊力和摩擦力的作用，還要承受很大的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的作用。模具型腔與高溫的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的作用。模具型腔與高溫金屬坯料（鋼鐵坯料約金屬坯料（鋼鐵坯料約1000100012001200）相接觸并強(qiáng)烈摩）相接觸并強(qiáng)烈摩擦，使模具本身溫度升高。鍛造鋼件時(shí)，模具型腔的瞬擦，使模具本身溫度升高。鍛造鋼件時(shí)，模具型腔的瞬時(shí)溫

42、度可高達(dá)時(shí)溫度可高達(dá)600600以上。鍛件取出后還要用水、油或以上。鍛件取出后還要用水、油或壓縮空氣對(duì)鍛模進(jìn)行冷卻，使模具產(chǎn)生急冷急熱作用，壓縮空氣對(duì)鍛模進(jìn)行冷卻，使模具產(chǎn)生急冷急熱作用，造成模具表面產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力及熱疲勞裂紋。造成模具表面產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力及熱疲勞裂紋。模鍛件模鍛件鍛模的主要失效形式有：磨損失效、斷裂失效、熱疲勞鍛模的主要失效形式有：磨損失效、斷裂失效、熱疲勞開(kāi)裂失效及塑性變形失效等。所以對(duì)錘鍛模材料的性能開(kāi)裂失效及塑性變形失效等。所以對(duì)錘鍛模材料的性能要求是高的沖擊韌度和斷裂韌度、高的熱硬性與熱強(qiáng)性要求是高的沖擊韌度和斷裂韌度、高的熱硬性與熱強(qiáng)性、高的淬透性與回火穩(wěn)定性、高

43、的冷熱疲勞抗力以延緩、高的淬透性與回火穩(wěn)定性、高的冷熱疲勞抗力以延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生、良好的導(dǎo)熱性及加工工藝性能。疲勞裂紋的產(chǎn)生、良好的導(dǎo)熱性及加工工藝性能。常用的國(guó)產(chǎn)熱作模具鋼有常用的國(guó)產(chǎn)熱作模具鋼有5CrNiMo5CrNiMo、5CrMnMo5CrMnMo、Cr5W2VSiCr5W2VSi、3Cr2W8V3Cr2W8V（H21H21）、）、8Cr38Cr3等等熱鍛模材料選用熱鍛模材料選用【案例分享】如圖所示東風(fēng)載重汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸，鍛【案例分享】如圖所示東風(fēng)載重汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸，鍛模尺寸規(guī)格模尺寸規(guī)格950mm950mm200mm200mm160mm160mm，模具型槽尺寸公差，模具型槽尺寸

44、公差和表面粗糙度要求高。該鍛模在和表面粗糙度要求高。該鍛模在40KN40KN機(jī)械鍛壓機(jī)上使用機(jī)械鍛壓機(jī)上使用，鍛件材料為，鍛件材料為4545鋼。試選擇鍛模成型零件材料，并制定鋼。試選擇鍛模成型零件材料，并制定加工工藝路線及熱處理工藝規(guī)程。加工工藝路線及熱處理工藝規(guī)程。4545鋼的始鍛溫度在鋼的始鍛溫度在850-1120850-1120之間，要求鍛造模具有高之間，要求鍛造模具有高的沖擊韌度和斷裂韌度、高的熱硬性與熱強(qiáng)性、高的淬的沖擊韌度和斷裂韌度、高的熱硬性與熱強(qiáng)性、高的淬透性與回火穩(wěn)定性、高的冷熱疲勞抗力以延緩疲勞裂紋透性與回火穩(wěn)定性、高的冷熱疲勞抗力以延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生、良好的導(dǎo)熱性及加工工

45、藝性能。根據(jù)前面學(xué)習(xí)的產(chǎn)生、良好的導(dǎo)熱性及加工工藝性能。根據(jù)前面學(xué)習(xí)及表及表9 91616，綜合考慮各種因素，選用，綜合考慮各種因素，選用3Cr2W8V3Cr2W8V（H21H21）熱作模具鋼制造鍛模成型零件比較合適。熱作模具鋼制造鍛模成型零件比較合適。模具加工工藝路線：棒材下料模具加工工藝路線：棒材下料 鍛造鍛造 退火退火 機(jī)械粗加工機(jī)械粗加工 探傷探傷 數(shù)控銑削加工型腔數(shù)控銑削加工型腔 淬火、回火淬火、回火 修整、拋光。修整、拋光。始鍛溫度始鍛溫度1080108011201120，終端溫度，終端溫度850850950950，鍛后空，鍛后空冷至冷至700700再砂冷或坑冷；退火溫度再砂冷或坑

46、冷；退火溫度820820840840，保溫，保溫2 24 4小時(shí)，爐冷至小時(shí)，爐冷至500500后空冷，硬度后空冷，硬度217217241HBW241HBW；淬；淬火溫度火溫度1100110011501150，油淬；回火溫度，油淬；回火溫度560560580580，保，保溫溫2 2小時(shí)出爐空冷，硬度小時(shí)出爐空冷，硬度484852HRC52HRC。熱處理工藝曲線如。熱處理工藝曲線如圖所示。圖所示。熱擠模具熱擠模具任務(wù)八任務(wù)八 正確選用塑料模具材料并制定熱處理工藝正確選用塑料模具材料并制定熱處理工藝塑料模具是成型塑料制品的模具，作用是將塑料材料在塑料模具是成型塑料制品的模具，作用是將塑料材料在一定

47、的溫度和壓力作用下，使其成為塑料制件。塑料常一定的溫度和壓力作用下，使其成為塑料制件。塑料常用的成型方法有注射、壓縮、壓注、擠壓、吹塑、發(fā)泡用的成型方法有注射、壓縮、壓注、擠壓、吹塑、發(fā)泡等。塑料制品在機(jī)械、家電、輕工、電子、交通和國(guó)防等。塑料制品在機(jī)械、家電、輕工、電子、交通和國(guó)防工業(yè)中得到了極其廣泛的應(yīng)用。工業(yè)中得到了極其廣泛的應(yīng)用。任務(wù)八任務(wù)八 正確選用塑料模具材料并制定熱處理工藝正確選用塑料模具材料并制定熱處理工藝1. 1. 了解塑料模具的分類與失效形式了解塑料模具的分類與失效形式根據(jù)塑料材料性能和成型方法，塑料模具分為熱固性塑根據(jù)塑料材料性能和成型方法，塑料模具分為熱固性塑料模和熱塑

48、性塑料模。料模和熱塑性塑料模。（1 1）熱固性塑料模）熱固性塑料模成型熱固性塑料制品，包括熱固性塑料壓縮模、壓注模成型熱固性塑料制品，包括熱固性塑料壓縮模、壓注模及注射模。模具的工作溫度在及注射模。模具的工作溫度在160160250250，模腔承受的，模腔承受的壓力較大，一般在壓力較大，一般在160160200MPa200MPa。工作時(shí)型腔表面與熱。工作時(shí)型腔表面與熱固性塑料發(fā)生摩擦，模具易磨損，并承受一定的沖擊負(fù)固性塑料發(fā)生摩擦，模具易磨損，并承受一定的沖擊負(fù)荷和腐蝕。荷和腐蝕。（2 2）熱塑性塑料模）熱塑性塑料模 成型熱塑性塑料制品，包括熱塑性成型熱塑性塑料制品，包括熱塑性塑料注射模、擠出

49、模、吹塑模、吸塑模等，其中注射模塑料注射模、擠出模、吹塑模、吸塑模等，其中注射模最復(fù)雜，應(yīng)用最多，也最有代表性。模具的工作溫度在最復(fù)雜，應(yīng)用最多，也最有代表性。模具的工作溫度在160160230230，模腔承受的壓力一般在，模腔承受的壓力一般在5050150MPa150MPa。成型。成型聚氯乙烯、氟塑料及阻燃聚氯乙烯、氟塑料及阻燃ABSABS時(shí)模具模具成型表面會(huì)受時(shí)模具模具成型表面會(huì)受到較大腐蝕。到較大腐蝕。（3 3）塑料模具的失效形式：）塑料模具的失效形式：磨損、腐蝕失效，模具成型表面拉毛，變粗糙而失去光磨損、腐蝕失效，模具成型表面拉毛，變粗糙而失去光澤。澤。塑性變形失效，模具在受到高壓熔融塑料時(shí)，壓力超過(guò)塑性變形失效，模