典型零件成形工艺-举例

1、一.常用机械零件常用机械零件1 轴杆类零件轴杆类零件 轴、杆类零件其形状特点是轴向轴、杆类零件其形状特点是轴向(纵向纵向)尺寸远大于尺寸远大于径向径向(横向横向)尺寸。尺寸。轴、杆类零件有不同的使用功能，如传动轴、机轴、杆类零件有不同的使用功能，如传动轴、机床主轴、齿轮轴、曲轴、丝杠、连杆、拨叉、摇床主轴、齿轮轴、曲轴、丝杠、连杆、拨叉、摇臂及螺栓、销钉等。臂及螺栓、销钉等。轴杆类零件轴杆类零件凸轮轴凸轮轴连杆连杆螺栓螺栓l轴、杆类零件在机械设备中多数为重要的受轴、杆类零件在机械设备中多数为重要的受力和传动零件，材料多数采用钢，毛坯以锻力和传动零件，材料多数采用钢，毛坯以锻钢件或圆钢件为主。钢

2、件或圆钢件为主。l对较小、形状复杂的曲轴、凸轮轴也可以采对较小、形状复杂的曲轴、凸轮轴也可以采用球墨铸铁铸造毛坯。用球墨铸铁铸造毛坯。l在一些特殊情况下，还可以采用锻造在一些特殊情况下，还可以采用锻造焊接、焊接、铸造铸造焊接的方法生产形状特殊或尺寸较大焊接的方法生产形状特殊或尺寸较大的轴、杆类毛坯。的轴、杆类毛坯。毛坯以锻钢件或圆钢件为主毛坯以锻钢件或圆钢件为主2. 盘类零件盘类零件盘类零件轴向盘类零件轴向(纵向纵向)尺寸一般小于其径向尺寸一般小于其径向(横向横向)尺寸，如齿轮、皮带轮、法兰盘、联轴器，轴尺寸，如齿轮、皮带轮、法兰盘、联轴器，轴承以及螺母、垫圈等。承以及螺母、垫圈等。盘类零件盘

3、类零件 齿轮毛坯多采用钢材锻造生产，一些较小的齿轮毛坯多采用钢材锻造生产，一些较小的齿轮也可采用圆钢为毛坯。齿轮也可采用圆钢为毛坯。l大型齿轮，其整体锻造困难，可以采用镶拼大型齿轮，其整体锻造困难，可以采用镶拼的方法组合。的方法组合。l对于要求不高的大齿轮也可以采用球墨铸铁对于要求不高的大齿轮也可以采用球墨铸铁整体铸造毛坯。整体铸造毛坯。l较小的齿轮，如仪器仪表内的小齿轮，可以较小的齿轮，如仪器仪表内的小齿轮，可以采用冲压、挤压成形，也可以用注射成型的采用冲压、挤压成形，也可以用注射成型的塑料齿轮代替金属齿轮。塑料齿轮代替金属齿轮。螺母螺母皮带轮、飞轮、手轮等盘类零件，工作时受皮带轮、飞轮、手

4、轮等盘类零件，工作时受力较小，强度要求不高，通常采用灰铸铁材力较小，强度要求不高，通常采用灰铸铁材料铸造毛坯。料铸造毛坯。灰铸铁材料灰铸铁材料铸造毛坯。铸造毛坯。皮带轮皮带轮法兰盘、联轴器、套环、轴承等盘类零件，法兰盘、联轴器、套环、轴承等盘类零件，可以采用的毛坯材料有铸铁、碳钢、合金钢、可以采用的毛坯材料有铸铁、碳钢、合金钢、有色金属、粉末冶金及塑料，其成形方法应有色金属、粉末冶金及塑料，其成形方法应根据具体情况确定。根据具体情况确定。法兰盘法兰盘3. 机架、箱体类零件机架、箱体类零件 机架、箱体类零件包括各种机械的机身、底座、支机架、箱体类零件包括各种机械的机身、底座、支架、横梁、工作台以

5、及齿轮箱、缸体、泵体、轴承架、横梁、工作台以及齿轮箱、缸体、泵体、轴承座等。座等。机架、箱体类零件机架、箱体类零件机身、底座、支架、横梁零件：机身、底座、支架、横梁零件：l 特点：结构复杂，有不规则的外形与内腔；特点：结构复杂，有不规则的外形与内腔；l 作用：起支承和连接各部分机械零件的作用；作用：起支承和连接各部分机械零件的作用；l 工作时受力：压力、冲击力；工作时受力：压力、冲击力；l 要求：很好的稳定性、刚性和减振性。要求：很好的稳定性、刚性和减振性。l 工作台、导轨零件要求有较好的耐磨性。工作台、导轨零件要求有较好的耐磨性。l 齿轮箱、缸体、泵体则要求有良好的刚度和密封性。齿轮箱、缸体

6、、泵体则要求有良好的刚度和密封性。l 机架、箱体类零件最常用的材料为铸铁，采用铸造机架、箱体类零件最常用的材料为铸铁，采用铸造成形毛坯。成形毛坯。l 对于受力较大的机身可以采用铸钢或钢板焊接成形。对于受力较大的机身可以采用铸钢或钢板焊接成形。l 对于受力不大的缸体、泵体也可以采用铝合金铸造对于受力不大的缸体、泵体也可以采用铝合金铸造成形。成形。水泵水泵齿轮箱齿轮箱摩托车发动机摩托车发动机箱体箱体天车吊钩天车吊钩吊钩的不同加工方法吊钩的不同加工方法:铸造、锻造铸造、锻造,、 板料切割板料切割齿轮是汽车发动机上重要的部件之一，其工作可靠性齿轮是汽车发动机上重要的部件之一，其工作可靠性和寿命在很大程

7、度上决定了发动机的可靠性与寿命，和寿命在很大程度上决定了发动机的可靠性与寿命，齿轮材料可选用齿轮材料可选用20CrMnTi钢，为提高其性能，在机加钢，为提高其性能，在机加工过程中通常穿插着要对其进行热处理。工过程中通常穿插着要对其进行热处理。（1）阐述汽车齿轮的损伤失效的主要形）阐述汽车齿轮的损伤失效的主要形式，对其性能有何要求？式，对其性能有何要求？（2）写出汽车齿轮的生产工艺路线（含）写出汽车齿轮的生产工艺路线（含机加工及热处理工艺），并写出所采用的机加工及热处理工艺），并写出所采用的热处理工艺的目的。热处理工艺的目的。（1）损伤失效的主要形式）损伤失效的主要形式（1）损伤失效的主要形式有

8、）损伤失效的主要形式有3种：断齿、破坏种：断齿、破坏性胶合和破坏性点蚀。性胶合和破坏性点蚀。（1）损伤失效的主要形式有）损伤失效的主要形式有3种：断齿、破坏种：断齿、破坏性胶合和破坏性点蚀。性胶合和破坏性点蚀。性能要求：性能要求：性能要求：性能要求：要求齿轮的整体具有高的弯曲疲劳强度，要求齿轮的整体具有高的弯曲疲劳强度，心部要求高的强度和冲击韧性，心部要求高的强度和冲击韧性，齿面要求高硬度、高耐磨性和一定的耐腐蚀性。齿面要求高硬度、高耐磨性和一定的耐腐蚀性。（2）汽车齿轮的生产工艺路线：）汽车齿轮的生产工艺路线：（2）汽车齿轮的生产工艺路线：）汽车齿轮的生产工艺路线：下料下料+锻造锻造+正火正

9、火+切削加工切削加工+渗碳、淬火、低温渗碳、淬火、低温回火回火+磨削加工。磨削加工。正火：细化晶粒，做好组织准备。正火：细化晶粒，做好组织准备。渗碳、淬火、低温回火：提高表面硬度。渗碳、淬火、低温回火：提高表面硬度。曲轴是汽车发动机上重要的部件之一，其工作曲轴是汽车发动机上重要的部件之一，其工作可靠性和寿命在很大程度上决定了发动机的可可靠性和寿命在很大程度上决定了发动机的可靠性与寿命，曲轴材料可选用靠性与寿命，曲轴材料可选用40Cr钢，为提高钢，为提高其性能，在机加工过程中通常穿插着要对其进其性能，在机加工过程中通常穿插着要对其进行热处理。行热处理。（1）阐述汽车曲轴的损伤失效的主要形式，）阐

10、述汽车曲轴的损伤失效的主要形式，对其性能有何要求？对其性能有何要求？（2）写出汽车曲轴的生产工艺路线（含机加）写出汽车曲轴的生产工艺路线（含机加工及热处理工艺），并写出所采用的热处理工工及热处理工艺），并写出所采用的热处理工艺的目的。艺的目的。（1）损伤失效的主要形式有）损伤失效的主要形式有2种：疲劳断裂和种：疲劳断裂和轴颈严重磨损。轴颈严重磨损。性能要求：高强度；一定的冲击韧度；足够的性能要求：高强度；一定的冲击韧度；足够的抗弯、扭转、疲劳强度；足够的刚度；轴径表抗弯、扭转、疲劳强度；足够的刚度；轴径表面有高的硬度和耐磨性。面有高的硬度和耐磨性。（2）汽车曲轴的生产工艺路线：）汽车曲轴的生产

11、工艺路线：下料下料模锻模锻调质调质切削加工切削加工轴颈表面淬火。轴颈表面淬火。调质：做好组织准备，工件整个截面获得综合调质：做好组织准备，工件整个截面获得综合机械性能。机械性能。表面淬火：提高表面硬度。表面淬火：提高表面硬度。减速器箱体减速器箱体轧辊轧辊齿条齿条锁紧轴锁紧轴磨辊磨辊凸轮轴凸轮轴镗床镗杆镗床镗杆某镗床镗杆选用某镗床镗杆选用38CrMoAlA制造；其制制造；其制造工艺路线：造工艺路线：备料备料 锻造锻造 退火退火 粗加工粗加工 调质调质 精加工精加工 时效处理时效处理 粗粗磨磨 氮化氮化 精磨、研磨精磨、研磨试从机械性能和成分角度来说明选择此钢试从机械性能和成分角度来说明选择此钢材的优越性和各热处理工序的作用。材的优越性和各热处理工序的作用。减速器箱体减速器箱体:毛坯件毛坯件:材料的选择材料的选择:钢材钢材:铸铁铸铁铝合金铝合金选择成形工艺方法思考题选择成形工艺方法思考题摩托车汽缸头摩托车汽缸头1.选材选材2.选择成形方法选择成形方法生产要求生产要求:1.100件件/8小时小时2.生产生产1000件件3.20天交货天交货加工途径选项加工途径选项:1.毛坯件毛坯件:钢棒料（钢棒料（6米长的棒料经切割获得）、米长的棒料经切割获得）、机加工所有孔及各表面；机加工所有孔及各表面；2.采用砂型铸造（用铸钢材料）