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1.1 热处理零件结构形状设计 需要热处理的工件,在设计时,除了应考虑服役条件、承受载荷的大小和机械加工工艺外,还要要考虑热处理的变形、开裂所造成的产品报废。因此,对热处理件结构形状有一定的设计要求。 1.1.1 结构形状设计应避免应力集中 截面急剧变化的工件,淬火时易引起过量变形或开裂,一般应采用平滑过渡或圆弧过渡;外形的尖锐棱边,尖角和凹腔角处会产生应力集中,因此,也常用圆弧代替尖角,为防止工件上的孔或模具型腔成为裂纹的策源地,孔与孔之间应有一定的距离,冲模型腔与模边之间的距离也应足够大。 1.1.2 结构形状设计应尽量简单、均衡、规则、对称 结构件的形状应尽量使工件各部位的质量均匀分布,以减少淬火时可能引起的过量变形和开裂。理想的结构形状可遵循以下的基本原则: a.球形优于立方体,更优于长方体; a. 圆柱体优于圆锥体; b. 圆形截面柳工833铲车波箱型号柳工833铲车波箱制作柳工855铲车波箱厂家柳工855铲车波箱厂商优于椭圆形截面,方形截面优于矩形截面; c. 在可能的条件下,应尽量使功能孔的尺寸与位置均衡、对称、 分布,也可以通过加开工艺孔或工艺槽来解决质量均衡问 题; d. 辅助孔应位于交叉刃口的延长线上,尤其不能靠近小锐角, 以免成为裂纹的策源地。 1.1.3 设计中实际措施 机械构件中工作的轮廓、形状和尺寸是各式各样的,往往不能遵循上述设计原则,对此可根据实际情况采取措施加以补救。 a. 设计成合理形状,淬火后再磨去不必要的部分; b. 开切必要的孔槽使质量均衡; c. 一个不平衡的工件,为了平衡质量、改善散热条件,可加开 工艺孔; d. 大型复杂工件可采用拼镶结构,以解决加工和热处理的困难; e. 刻字、印痕的位置应远离应力集中程度高的孔。 为减少损失,避免事故,充分估计各种因素的影响,可采用设计、热加工和热处理几方面共同商讨,协同设计,避免因设计不当造成加工、热处理和使用上的问题。 1.2 热处理零件的选材原则 1.2.1 使用性原则 使用性原则是零件在使用中应该具有的性能,这是保证零件完成规定功能的必要条件。在选材之前必须了解零件承受的负载类型及大小,所处工作环境和介质温度等服役条件。服役条件不同,性能要求也不一样。如:螺栓、拉杆等承受拉伸载荷的工件要求有较高的屈服强度和抗拉强度;承受交变载荷的半轴、曲轴等除了应具备良好的综合机械性能外,还应有高的疲劳强度;而冲模、齿轮、铣刀等则要求有高的表面硬度。
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