首页 理论教育 选择箱体零件材料、毛坯及热处理方式的优化方案

选择箱体零件材料、毛坯及热处理方式的优化方案

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:另外,在毛坯铸造时,应防止砂眼和气孔的产生;应使箱体零件的壁厚尽量均匀,以减少毛坯制造时产生的残余应力。普通精度的箱体零件,一般在铸造之后安排一次人工时效处理。确定本箱体零件的材料、毛坯和热处理方式,并说明理由。

选择箱体零件材料、毛坯及热处理方式的优化方案

5.1.3.1 任务描述

生产制造如图5-1所示的箱体零件,请选择箱体零件材料、毛坯及热处理方式。

5.1.3.2 学习目标

1.知识目标

掌握箱体零件材料、毛坯及热处理方式的选择。

2.能力目标

(1)能正确选用箱体零件的材料和毛坯。

(2)能根据箱体选择热处理方式。

3.素养素质目标

(1)培养勤于思考及分析问题的意识;

(2)培养讲原则、守规矩的意识;

(3)培养低碳节能环保的意识。

5.1.3.3 重难点

1.重点

箱体零件材料、毛坯选择。

2.难点

箱体零件的热处理方式。

5.1.3.4 相关知识链接

1.箱体零件材料选择

箱体零件有复杂的内腔,应选用易于成形的材料和制造方法。铸铁容易成形、切削性能好、价格低廉,并且具有良好的耐磨性和减振性。因此,箱体零件的材料大多选用HT200~HT400的各种牌号的灰铸铁,最常用的材料是HT200,而对于较精密的箱体零件(如坐标镗床主轴箱)则选用耐磨铸铁。

某些简易机床的箱体零件或小批量、单件生产的箱体零件,为了缩短毛坯制造周期和降低成本,可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体零件有时也根据设计需要,采用铸钢件毛坯。在特定条件下,为了减轻质量,可采用铝镁合金或其他铝合金制作箱体毛坯,如航空发动机箱体等。

2.箱体零件毛坯的确定

铸件毛坯的精度和加工余量是根据生产批量而定的。对于单件小批量生产,一般采用木模手工造型。这种毛坯的精度低,加工余量大,其平面余量一般为7~12 mm,孔在半径上的余量为8~14 mm。在大批大量生产时,通常采用金属模机器造型,此时毛坯的精度较高,加工余量可适当减小,则平面余量为5~10 mm,孔(半径上)的余量为7~12 mm。为了减小加工余量,对于单件小批生产直径大于φ50 mm的孔和成批生产直径大于φ30 mm的孔,一般都要在毛坯上铸出预孔。另外,在毛坯铸造时,应防止砂眼和气孔的产生;应使箱体零件的壁厚尽量均匀,以减少毛坯制造时产生的残余应力

3.箱体零件热处理

热处理是箱体零件加工过程中的一个十分重要的工序,需要合理安排。由于箱体零件的结构复杂,壁厚也不均匀,因此,在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力,减少加工后的变形和保证精度的稳定,所以在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺规范为:以100 ℃/h加热到500 ℃~550 ℃,保温4~6 h,冷却速度小于或等于30 ℃/h,出炉温度小于或等于200 ℃。

普通精度的箱体零件,一般在铸造之后安排一次人工时效处理。对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件,在粗加工之后还要安排一次人工时效处理,以消除粗加工所造成的残余应力。有些精度要求不高的箱体零件毛坯,有时不安排时效处理,而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间,使之得到自然时效。

箱体零件人工时效的方法,除了加热保温法外,也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。

二维码5-7

5.1.3.5 任务实施

5.1.3.5.1 学生分组

学生分组表5-3(www.xing528.com)

5.1.3.5.2 完成任务工单

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 51352-1 

引导问题:

(1)箱体零件材料可以选择哪些?

(2)箱体零件毛坯有哪些?

(3)箱体零件一般的热处理方式是什么?

(4)确定本箱体零件的材料、毛坯和热处理方式,并说明理由。

5.1.3.5.3 合作探究

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 51353-1 

引导问题:

(1)小组讨论,教师参与,确定任务工作单51352-1的最优答案,并检讨自己存在的不足。

(2)每组推荐一个小组长,进行汇报。根据汇报情况,再次检讨自己的不足。

5.1.3.6 评价反馈

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 5136-1 

自我检测表

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 5136-2 

小组内互评验收表

任务工作单

被评组号:______________ 检索号: 5136-3 

小组间互评表

二维码5-8

任务工作单

组号:_______ 姓名:_______ 学号:_______ 检索号: 5136-4 

任务完成情况评价表

二维码5-9

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈