挂轮架轴工艺设计说明书(2)

七、锻造设备的选择

选定锻造设备的依据是锻件的材料、尺寸和质量，同时，还要适当考虑车间现有的设备条件。设备吨位太小，锻件内部锻不透，质量不好，生产率也低；设备吨位太大，不仅造成设备和动力的浪费，而且操作不便，不安全。

对于此类小型锻件，采用锻锤，经查询《课程设计资料》，选用型号为C41-100的空气锤。

八、锻造温度及加热时间的确定

（1）锻造温度

在\热处理设计\主界面，在菜单项中选择\热处理参数查询\，在下拉菜单中，双击\常见金属锻造温度范围\，进入常见金属锻造温度范围查询界面，输入“45”，点击\查询\，得出查询结果。

查询结果如下：始锻温度：1150-1200℃，终锻温度：800℃ （2）加热时间的确定

在计算机辅助自由锻锻件工艺设计软件的主界面菜单中，选择\热处理设计\子

菜单，双击进入\热处理设计\主界面，在菜单项中选择\加热时间的选择\。 双击进入\加热时间的选择\界面，经查询可计算出加热设计。计算过程如下： 以经验公式确定加热时间：

τ＝αK D

式中，

τ-加热时间，单位为 h ；

α--加热系数（min/mm或s/mm），查《课程设计资料》取1 ； D-断面直径或边长，单位为cm；

K-系数，低碳钢K取0.10～0.15，高碳钢K取0.20～0.30，中碳钢K取0.15～0.20。

以上方法是生产中常采用的经验数据法，其理论根据是铁碳合金状态图的碳的质量分数。所以得出：

τ＝ αK D=1×（0.15～0.20）×9.5=（1.425～1.9）h 取τ＝1.7h 。

九、锻后热处理

1、查阅《课程设计资料》 ，锻后热处理采用以下路线：

完全退火——粗加工——半精加工——高频淬火、低温回火——精加工 原因：中碳钢一般采用完全退火，由于淬火后只能进行磨削加工，不能进行切削加工，故在淬火前需进行粗加工和半精加工，将零件表面加工出来，然后进行高频淬火和低温回火，使零件表面具有高的强度、硬度和耐磨性，从而能够在交变载荷、摩擦和冲击场合下正常工作。最后进行精加工，使零件表面达到要求的粗糙度。 2、对于45钢，相关热处理参数如下：

（1）退火：加热温度为820～840℃，随炉冷却。

（2）淬火：加热温度为820～840℃，水冷，硬度达55～60HRC； （3）回火：加热温度为520～560℃，空冷，硬度达228～286HBW。 3、热处理设备：箱式炉、高频加热电源设备。 4.预处理和最终处理加热时间和保温时间确定

（1）完全退火

A）加热时间：

加热时间的计算公式： t = α K D 式中 t--加热时间（min或s）；

α--加热系数（min/mm或s/mm）； D--工件有效厚度（mm）；

K--工件装炉修正系数，通常取1.0～1.5。 此时，取α=1，K=1,D=58mm, 则t =αKD=1×1×58=58（min） B)保温时间：t =αKD 式中 t--加热时间（min）；

α--保温时间系数（min/mm）； K--工件装炉方式修正系数； D--工件有效厚度（mm）。

此时，取α=1.1，K=1,D=58mm,

则t =αKD=1.1×1×58=63.8（min） （2）高频淬火

A）加热时间：t =αKD=1×1×50=50（min） B）保温时间：t =αKD=1.1×1×50=55（min） (3)低温回火

th(min) = Kh + Ah·D

式中 ：th --回火时间

Kh--回火时间基数（min）; Ah--回火时间参数（min/mm）; D--工件有效厚度(mm)。 此时，取Kh=10 min，Ah=1，D=50mm

则th(min) = Kh + Ah·D=10+1×50=60（min）

十、变形或缺陷分析

以下是对在锻造工艺中的各种缺陷进行分析：

1.原材料的主要缺陷及其引起的锻件缺陷：表面裂纹、折叠、结疤等； 2.备料不当产生的缺陷：切斜、坯料端部弯曲并带毛刺、坯料端部凹陷等； 3.加热工艺不当产生的缺陷：脱碳、过热、过烧、加热裂纹等；

4.锻造工艺不当常产生的缺陷：大晶粒、晶粒不均匀、冷硬现象、裂纹； 5.锻后冷却工艺不当常产生的缺陷：冷却裂纹、 网状碳化物；

6.锻后热处理工艺不当常产生的缺陷：硬度过高或者硬度不够、硬度不均匀。

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