X62W万能升降台铣床摩擦片.doc

1 前言 零件设计是一个工程技术人员应该具备的最基本的专业技能。零件分析是认识零件的过程，是确定零件表达方案的前提，一个好的视图表达方案离不开对零件的全面、透彻、正确分析。零件分析也是确定零件的尺寸标注以及确定零件的技术要求的前提，因此，零件分析是绘制零件图的依据。零件的工艺结构分析就是要求设计者从零件的材料、铸造工艺、机械加工工艺乃至于装配工艺等各个方面对零件进行分析，以便在零件的视图选择过程中，考虑这些工艺结构的标准化等特殊要求和规定，使零件视图表达更趋完整、合理。 课程设计培养学生综合运用所学知识发现提出分析和解决实际问题的能力是锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。热处理生产工艺过程设计是金属材料工程专业课程教学的一个重要环节。通过这一环节可以使我们初步掌握典型零部件生产工艺过程；掌握典型零件的选材、热处理原则和工艺制定原理；理论联系实际，综合运用基础课及专业课程多方面的知识去认识和分析零部件热处理生产过程的实际问题，培养解决问题的能力。 通过课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才是真正的知识，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 2 零件图分析 2.1 零件的结构形状分析 图1为本次课程设计的零件图。 图1 课程设计零件图 2.2 零件的尺寸及技术要求分析 尺寸要求：ф1=37mm ф2=44mm ф3=82mm b=1.5mm。 技术要求：渗碳层深度：0.4mm-0.6mm 硬度：40-50HRC。 平面度：≤0.10mm。 2.3 零件的服役条件、失效形式和性能要求 X62W万能升降台铣床摩擦片的工作情况为当电磁离合器线圈通电后产生磁场，将摩擦片吸向铁芯，衔铁也被吸住，紧紧压住各摩擦片，于是依靠主动摩擦片与从动摩擦片之间的摩擦力使从动齿轮随主动轴转动，总之，摩擦片主要用于传动和制动。铣床摩擦片工作的环境介质为干的空气中，不能有油或水等液体介质，因为在液体介质中工作有可能使铣床进给箱的电磁离合器与摩擦片之间冒烟，而且有可能使电磁力不够而致使出现打滑现象。 服役条件：汽车，机床等的传动和制动，高的耐磨性，高的韧性，工作温度大致在200℃至450℃左右。 性能要求：较高的耐磨性，良好弹性和一定的强韧性，抗疲劳和抗咬合性能等，要求硬度在40HRC至50HRC。 失效形式：断裂，磨损，表面粘着，热衰退，热龟裂，表面弯曲等失效形式。 3 材料选择 3.1 选材分析 根据零件图所给的性能要求，硬度为40至50HRC，如若选择一种碳素工具钢T8钢的话，它的含碳量高达0.70%至1.35%，大多属于共析和过共析钢，它们在淬火后有较高的硬度，至少大于60HRC，所以不符合零件的技术要求。同样的道理，如果选用一种优质碳素结构钢45钢的话，其属于一种中碳钢，因钢中珠光体含量多，使其强度硬度高于技术要求的硬度。所以我选用一种碳素结构钢它又是一种低碳钢即A3钢，这种钢中铁素体含量较多，所以这种钢的性能为强度高，塑性韧性好，焊接性好，这种钢能满足一般工程结构及一些机件的使用要求，价格低廉，产量约占钢总产量的70%至80%。A3钢的用途也符合我所选用的零件的硬度、技术经济性等要求，这种钢广泛用于制造薄板，钢筋，钢结构用各种型钢，建筑结构机械零件，渗碳或碳氮共渗零件。所以A3钢既符合经济性、适用性又符合工艺性能和技术要求。综上所述，X62W万能升降台铣床摩擦片的材料选用的是A3钢是较为合理的。 3.2 零件用钢化学成分及各元素的作用 3.2.1 化学成分分析 Q235这种钢的化学成分包括：C元素，Mn元素，Si元素，S元素，P元素。各元素含量如下表所示[1]： 表1 Q235化学成分及含量 化学成分 C Mn Si S P 含量 0.14%-0.22% 0.30%-0.65% 0.30% ≤0.050% 0.045% 3.2.2 各元素的作用 硅（Si）：是钢中常见的还原剂和脱氧剂，能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，用于低碳钢中具有极高的导磁率。 硫（S）：在通常情况下是有害元素，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫元素对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。如果S形成硫化物以后有可能增加钢的热脆性。若S含量在0.2%以上，就会严重影响钢的强度和韧性。 磷（P）：使液相线与固相线温度范围加大，易形成严重偏析。磷是固溶强化铁素体元素，能显著提高钢的抗拉强度，也能提高钢的耐蚀性，但却增加钢的脆性，尤其是显著降低钢的低温韧性，称为冷脆，磷也增加钢对回火脆性的敏感性。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质