1、金屬工藝及機(jī)制基礎(chǔ)三級(jí)項(xiàng)目報(bào)告內(nèi)容: 偏心軸班 級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化11班 小組成員：xxxxx 指導(dǎo)教師：xxxx 完成時(shí)間：2016.6.10 一、零件分析1、零件的名稱：偏心軸毛坯實(shí)物： 2、毛坯選擇原則1）使用性原則 首先要滿足零件使用要求：心部有足夠韌度，表面有較高硬度，以獲得較好的強(qiáng)度和耐磨性，延長(zhǎng)使用壽命。 2）工藝性原則 其次制定生產(chǎn)方案必須與具體生產(chǎn)條件相結(jié)合，選擇與實(shí)際和所需要的性能相符和從而確定其鍛造和鑄造的確定工藝。 3）經(jīng)濟(jì)性原則 最后，在使用性原則和工藝性原則都滿足的情況下，應(yīng)使其成本降低到最小。 2、 鑄造工藝設(shè)計(jì) 1.鑄造的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1）可以生產(chǎn)出形狀復(fù)

2、雜，特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯，如各種箱體、床身、機(jī)架等。 2）鑄造生產(chǎn)的適應(yīng)性廣，工藝靈活性大。工業(yè)上常用的金屬材料均可用來進(jìn)行鑄造，鑄件的重量可由幾克到幾百噸，壁厚可由0.5mm到1m左右。3）鑄造用原材料大都來源廣泛，價(jià)格低廉，并可直接利用廢機(jī)件，故鑄件成本較低。 缺點(diǎn)： 1）鑄造組織疏松、晶粒粗大，內(nèi)部易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔等缺陷，因此，鑄件的力學(xué)性能，特別是沖擊韌度低于同種材料的鍛件。2）鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定。 假如使用鑄造來生成偏心軸毛坯的話，由以下來分析。 2.鑄造方法的選擇 1）沙型鑄造(尺寸不大) 制芯選擇：首先，因?yàn)樽龅氖瞧妮S，造芯稍微復(fù)雜一點(diǎn)，其次還要使制芯的操作靈活，所

3、以可以選擇手工制芯，它操作靈活，工藝裝備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短，適應(yīng)性強(qiáng)，可以用于各種尺寸大小、形狀不同鑄件的生產(chǎn)，其缺點(diǎn)就是對(duì)工人的技術(shù)水平要求高，并且勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，但是做的是單件或者是小批量生產(chǎn)，所以手工制芯、造型可以滿足生產(chǎn)要求。 鑄件澆注位置和分型面的選擇: 該偏心軸無內(nèi)腔，所以容易滿足澆注位置的選擇，應(yīng)該在遠(yuǎn)離偏心部分的一側(cè)設(shè)置澆口，這樣澆注液能夠順暢地在型腔內(nèi)流動(dòng)，還可以在遠(yuǎn)離澆口的一端設(shè)置冒口，這樣，可以減少縮孔等缺陷；由于其偏心的部分仍然包括了主體部分的軸線，所以只需要一個(gè)分型面即可。 2）特種鑄造 特種制造包括有熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、消失模鑄

4、造、擠壓鑄造等，由于是小件小批量，且技術(shù)要求簡(jiǎn)單完全可以采用砂型鑄造，所以特種鑄造不做詳細(xì)介紹。3、 確定起模斜度 為了方便起模，在垂直于分型面的立壁上所加的斜度為起模斜度 。此偏心軸的最大直徑為68mm，所以最大垂直于分型面的高度為34mm。 砂型鑄造時(shí)模樣外表面的起模斜度所以根據(jù)上表格，知道取模斜度為1°10 4、 確定鑄造收縮率 由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比型腔的尺寸小了。鑄造收縮率K的表達(dá)式為K= ，鑄件收縮率大小取決于鑄造合金的種類及鑄件的結(jié)構(gòu)、尺寸因素，鑄造碳鋼為1.3%-2.0%。5、繪制鑄造工藝圖上分型面冒口下分型面澆口 三、鍛造工藝設(shè)計(jì) 鍛造是一種借助工具

5、或模具在沖擊或壓力作用下加工機(jī)械零件或零件毛坯的方法。1.鍛造的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1）改善金屬組織，提高金屬機(jī)械性能。 2）節(jié)約金屬材料和切削加工工時(shí)。 3）生產(chǎn)率高，并且鍛件的形狀,尺寸穩(wěn)定性好，并具有最佳的綜合力學(xué)性能。 4）鍛件的韌性高，纖維組織合理，件與件之間性能變化小。 缺點(diǎn)： 1）精度不高，鍛造不出復(fù)雜件來。 2）要重型機(jī)械設(shè)備和復(fù)雜模具。 3）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)條件差。 由于制作的毛坯是偏心的實(shí)心軸，形狀簡(jiǎn)單，沒有復(fù)雜的內(nèi)腔,所以鍛造工藝完全符合要求。2、鍛造種類及選擇鍛造主要有自由鍛和模鍛，其中模鍛又分為胎模鍛、錘上模鍛、摩擦壓力機(jī)上模鍛、曲柄壓力機(jī)上模鍛、平鍛機(jī)上模鍛等。常用的模鍛方式

6、有：曲柄壓力機(jī)上模鍛、螺旋壓力機(jī)上模鍛、錘上模鍛。 自由鍛的優(yōu)點(diǎn)：自由鍛使用的工具簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，靈活性大，缺點(diǎn)是不能鍛造出形狀復(fù)雜的鍛件，而且它鍛出來的表面精度不高，后續(xù)加工稍微復(fù)雜點(diǎn)，適用于單件或者小批量生產(chǎn)。對(duì)于模鍛，生產(chǎn)效率高，可以加工形狀復(fù)雜，尺寸精確，表面光潔，加工余量小的鍛件，后續(xù)加工的工序也不是那么復(fù)雜，但是模鍛是整體成型，而且金屬流動(dòng)時(shí)與模膛之間產(chǎn)生很大的阻力和熱疲勞應(yīng)力，模具制作非常昂貴，所以不適合小批量生產(chǎn)。小批量制作偏心軸，出于經(jīng)濟(jì)的因素用自由鍛即可完成毛坯的制作，雖然用自由鍛制作出來的毛坯表面粗糙，完全可以在切削加工的工序中解決，而且要制作的偏心軸不是大件，加工起來

7、并不是那么的復(fù)雜，最終選擇自由鍛來制作毛坯。(2)工藝方案選用“拔長(zhǎng)壓肩鍛同一軸線的臺(tái)階鍛偏心部分的臺(tái)階”的方案 3、計(jì)算坯料質(zhì)量及尺寸a.坯料質(zhì)量可根據(jù)下面的公式進(jìn)行計(jì)算 表1 坯料在加熱和鍛造中損耗量的計(jì)算燒損量料頭損耗/kg室式煤爐=2.5%4%油爐=2%3%煤氣爐=1.5%2.5%圓形矩形截面G(鍛)=V鍛×鋼 =(40*40*89+40*40*30+45*45*85+52*52*88+68*68*10+60*60*48+30*30*45)*7.85=21199gG（切）=1.5*43=96gG1 (燒)=k1*G鍛=0.03*21199=636g所以坯料的總質(zhì)量是G(坯)=96+636+21199=21931g4、選擇設(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。 表2拔長(zhǎng)坯料直徑與鍛錘噸位由上表可知，應(yīng)選用65kg自由鍛錘。5、確定鍛造溫度范圍下表常見金屬材料的鍛造溫度范圍： 表3 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