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机架和箱体零件的选材策略

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)功用及性能要求箱体类零件作为重要的基础零件,主要起支承和连接机床各部件的作用。3)常用材料首选材料为灰口铸铁、孕育铸铁,球墨铸铁也可选用。①受力不大,而且主要是承受静载,不受冲击的箱体可选灰铸铁。②受力较大,选孕育铸铁或球墨铸铁或其他。典型农机零件的选材许多农机零件在工作中要与土壤或作物摩擦。热处理为淬火后经450℃左右的中温回火。

机架和箱体零件的选材策略

(1)机架类零件

各种机械的机身、底座、支架、模梁、工作台以及轴承座、阀体、导轨等均为典型机架类零件。

1)特点

机架类零件形状不规则,结构较复杂并带有内腔,工作条件相差很大。

2)功用及性能要求

机架类零件主要起支承和连接机床各部件的作用,以承受压应力弯曲应力为主,为保证工作的稳定性,应有较好的刚度及减振性;工作台和导轨等,要求有较好的耐磨性,这类零件一般受力不大,但要求具有良好的刚度和密封性。

3)常用材料

在多数情况下选用灰铸铁或合金铸钢,个别特大型的可采用铸钢和焊接联合结构。

(2)箱体类零件

床头箱、变速箱、进给箱、溜板箱、内燃机的缸体等都是箱体类零件。

1)特点

箱体类零件的质量大、形状复杂,是机器中很重要的基础零件。由于箱体结构复杂,常用铸造的方法制造毛坯,故箱体几乎都用铸造合金。

2)功用及性能要求

箱体类零件作为重要的基础零件,主要起支承和连接机床各部件的作用。

3)常用材料

首选材料为灰口铸铁、孕育铸铁,球墨铸铁也可选用。它们成本较低、铸造性好、切削加工性优、对缺口不敏感、减振性好,非常适合铸造箱体零件,铸铁中石墨有良好的润滑作用,并能储存润滑油,有良好的耐磨性,很适宜制造导轨。

①受力不大,而且主要是承受静载,不受冲击的箱体可选灰铸铁。若该零件在工作时与其他部件发生相对运动,其间有摩擦、磨损发生,则选用珠光体基体灰铸铁(HT200和HT250用得最多)。

②受力较大,选孕育铸铁或球墨铸铁或其他。如HT400用来制造液压筒,QT400-17,QT420-10可制造阀体、阀盖,QT600-2,QT800-2可制造冷冻机缸体。(www.xing528.com)

③受力大,要求高强度、高韧性,甚至在高温下工作的零件如汽轮机机壳,可选用铸钢。但形状简单的,可选用型钢焊接而成。

④受力不大,并要求自重轻或要求导热性好,则可选铸造铝合金制造。

⑤受力很小,并要求自重轻,还可考虑选用工程塑料

对铸铁件,一般要对毛坯进行去应力退火,消除铸件内应力、改善切削加工性能;对于机床导轨、缸体内壁等进行表面淬火提高表面耐磨性;对铸钢件,为了消除粗晶组织、偏析及铸造应力,应对铸钢毛坯进行完全退火或正火;对铝合金,应根据成分不同,进行退火或淬火时效等处理。

(3)典型农机零件的选材

许多农机零件在工作中要与土壤或作物摩擦。不同的零件,性能要求和材料略有不同。

1)犁铧

在耕地过程中,犁铧的作用是铲起土块和切割土壤。在工作中不断受到土壤的摩擦而磨损,还会受到土壤中石块的冲击而折断。因此,犁铧的性能要求有好的耐磨性和一定的抗冲击性能。常采用65Mn,65SiMnRE等钢和韧性白口铁制造。

钢制铧的加工工艺路线为:

下料→热压型→加工刃口→冲孔校型→淬火、回火

用韧性白口铁制造犁铧的热处理方法:将犁铧加热到900℃,保温后在300℃的盐炉中等温淬火。这种犁铧有很高的硬度和耐磨性,并有一定的韧性,成本低。

2)耙片

耙片的工作条件与犁铧相似。但因直径较大,对韧性的要求比犁铧高。常采用65Mn制造。热处理为淬火后经450℃左右的中温回火。旱地耙片硬度为42~49 HRC,水田耙片硬度为38~44 HRC。

3)收割机刀片

收割机刀片主要用于切割作物和牧草。主要失效形式为磨损和崩刃。对刀片的性能要求是强韧性,刃口耐磨。常采用T9或65Mn钢制造。热处理采用高频加热后在240~300℃盐炉中等温淬火,获得韧性、耐磨性都好的下贝氏体组织。硬度为52~55 HRC。

总之,零件的材料选择,首先要清楚零件工作环境条件,性能要求,然后根据零件的服役条件进行材料的选择及加工工艺路线的制订。

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