40Cr机床齿轮热处理工艺设计课程设计论文.doc

PAGE PAGE 2 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 1 工 业 大 学 材料工艺学 课程设计（论文） 题目：40Cr机床齿轮热处理工艺设计 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：光伏学院　　　　　　　 　　教研室：材料科学教研室 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计（论 文）题 目 40Cr机床齿轮规淬火回火时效热处理工艺设计 课程设计（论文）要求与任务 一、课设要求 熟悉设计题目，查阅相关文献资料，概述相关零件的热处理工艺，进行零件的服役条件与失效形式分析，提出硬度、耐磨性、强度等要求。完成工艺设计。阐述40Cr机床齿轮规热处理工艺理论基础，选择设备、仪表和工夹具，阐述40Cr机床齿轮规热处理质量检验项目、内容及要求；阐明40Cr机床齿轮规热处理常见缺陷的预防及补救方法；给出所用参考文献。 二、课设任务 1. 40Cr机床齿轮的选择（要求在满足工件使用性能的前提下，兼顾经济性和工艺性，合理选择材料）； 2. 40Cr机床齿轮相应的C曲线； 3.给出40Cr机床齿规热加工工艺流程图； 4.制定40Cr机床齿轮热处理工艺。 三、设计说明书要求 设计说明书包括三大部分：1）概述；2）工艺设计；3）参考文献。设计说明书结构见《工艺设计模板》。 工作计划 集中学习0.5天，资料查阅与学习，讨论1.5天，设计7天：1）概述0.5天，2）服役条件与性能要求0.5天，3）失效形式、材料的选择0.5天，4）结构形状与热处理工艺性0.5天，5）冷热加工工序安排0.5天，6）工艺流程图0.5天，7）热处理工艺设计2天，8）工艺的理论基础、原则0.5天，9）设计工夹具0.5天，10）可能出现的问题分析及防止措施0.5天，11）热处理质量分析0.5天，设计验收1天。 指导教师评语及成绩 成绩： 指导教师签字： 年 月 日 前 言 现代工业的飞速发展对机械零部件及热处理对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要作用，而且在改善或消除加工后缺陷，提高工件的使用寿命等方面起着重要作用。为获得理想的组织与性能，保证零件在生产过程中的质量稳定性和使用寿命，就必须从工件的特点﹑要求和技术条件，认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能失效形式，正确选择材料；再根据生产规模﹑现场条件﹑热处理设备提出几种可行的热处理方案。 由于块规在使用过程中易磨损和碰撞，另外块规本身尺寸精确，因此要求块规具有高的硬度，高的耐磨性和高的尺寸稳定性以及一定的韧性。但块规没有单独专用的钢种，为了满足上述性能要求，块规选用，低合金工具钢（40Cr）。 40Cr机床齿轮规采用淬火及低温回火热处理工艺，其组织是回火马氏体和残余奥氏体，并残存一定的淬火应力。这种组织状态在长期放置和使用过程中，将发生变化，从而使块规的尺寸也发生变化，对于高精度的块规，这种变化是不允许的。尺寸变化的原因主要是残余奥氏体转变为马氏体使尺寸增大，以及残留应力在量具内部重新分布和消失所引起的组织变化。为使40Cr机床齿轮规尺寸和形状稳定，确保其精度，对要求较高的精密的，淬火温度应低些。同时在淬火后立即将其冷却到-80℃左右，甚至在液氮中进行冷处理，然后取出再进行正常回火。为了进一步提高40Cr机床齿轮规尺寸稳定性，在精磨或研磨前，必须进行时效处理，进一步消除内应力，必要时，这种处理要重复多次[1]。 本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试，其内容讨论如何设计40Cr机床齿轮规淬火回火时效热处理工艺技术，重点是制定合理的热处理规程，并按此设计40Cr机床齿轮规热处理工艺方法。 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、齿轮轴热处理概述………………………………………………… h 5 1、齿轮轴的服役条件失效形式及性要求求……………………………2 二、40Cr的基本性质……………………………………………………2 1、40cr的化学成分及力学性能………………………………………2 2、40Cr的特性及用途…………………………………………………3 3、合金元素的作用………………………………………………………5 4．1、40cr刚中铬元素的作用…………………………………………5 4．2、40cr刚中硅元素的作用…………………………………………6 4．3、40cr刚中锰元素的作用…………………………………………7 5、40Cr材料的焊接性………………………………………………….8 三、齿轮生产工艺线路及分析…………………………………………8 1、齿轮轴