表面工程课程设计

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1、JIANGSUUNIVERSITY现代表面工程课程设计学院名称：材料科学与工程学院专业班级：金属1002姓名：邹振强学号：31007020402012年1月16日16零件主视图(mm)零件实物图16一、零件1.零件名称：呆梅双用扳手2.零件尺寸零件高度：10mm零件长度：见零件图零件宽度：见零件图二、服役条件服役环境：普通大气环境或油污环境用途：扳手的主要用途是用来拧紧或旋松螺钉、螺母工作原理：利用杠杆原理拧转螺栓、螺钉、螺母和其他螺纹紧持螺栓或螺母的开口或套孔固件的手工工具。扳手通常在柄部的一端或两端制有夹柄部施加外力柄部施加外力

2、，就能拧转螺栓或螺母持螺栓或螺母的开口或套孔。使用时沿螺纹旋转方向在柄部施加外力，就能拧转螺栓或螺母。三、所需性能扳手是一件生活中常见的工具，其用途十分广泛，工厂中零部件的装配，汽车的维修，生活中小物件的加固，都需要用到扳手，我们所介绍的扳手是运用在工厂车间的扳手，工厂的条件决定了它必须具有如下特点；1.耐腐蚀我们平常的加工车间油污较重，对扳手的腐蚀加剧，加速扳手的生锈，所以必须要具有耐油不易生锈的特点。2.耐磨扳手的用途决定了其必须具备常温耐磨的特点。3.轻质扳手主要是由人工操作，轻质的特点可以让工人工作起来更省力，工作效率更高。

3、4.强度大。16扳手有时会受到较大的力，必须具备较大的强度。2.价格适中，使用周期长工具的价格太高，使用周期太短会给工厂带来诸多不便，所以要从客户角度出发，研究出材质廉价，使用寿命长的工件。四、工艺选择1.材料选择铬钒钢：化学符号CR-V，是钢材中质量较好的　碳钢：质量一般，市面流通的较多目前市面上主要流通的是用45钢材料制作的，也有少部分用50钢制作，稍微高端点的采用40CrV,50CrV。铬钒钢在硬度和耐磨、耐腐蚀性能都比碳钢好，同样制作工艺上讲要比碳钢更复杂，价格也很高。为了我们的工具有更好的使用性能和性价比，我们可以采用比４

4、５钢价格略高，但是性能更好的40Ｃｒ钢。铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬还能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，同时也提高钢的淬透性，使工件在后续热处理中获得更多的Ｍ，提高工件的硬度。综合以上，所以我们采用４０Ｃｒ钢。2.４０Ｃｒ钢扳手毛坯加工工艺选择1、毛坯加工工艺的选择A、常见的毛坯加工工艺常见的毛坯加工工艺有铸造和锻造。铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减

5、少了制作时间。铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。16铸造的优缺点：优点：1）生产成本低。铸造是比较经济的毛坯成形方法，对于形状复杂的零件更能显示出它的经济性。2）铸造的零件尺寸和重量的适应范围很宽，金属种类几乎不受限制。3）可生产形状复杂的毛坯，

6、特别适用于生产具有复杂的内腔的零件，节省切削加工工时，生产效率高。缺点：1）需用材料和设备多。2）铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染。3）铸件质量不稳定，尺寸精度不高。锻造的优缺点：锻造改善金属的内部组织，提高金属的力学性能；生产率高；适用范围广；可以大大地节省金属材料和减少切削加工工时；但是，不能锻造形状复杂的锻件。Ｂ、毛坯加工工艺的选定我们现在所制作的扳手结构简单，尺寸较小，锻造工艺完全可以处理，所以我们采用锻造工艺来制作毛坯。考虑到工件的尺寸较小结构简单我们采用整体锻造。2.毛坯的成件工艺圆棒剪切下料→加热→辊锻机

7、辊锻（制坯）→磨擦压力机锻造成形→切边→后序机加工→热处理→精磨→成件→表面处理3.工件表面处理在工件成型后，其表面多少还存在瑕疵，而且工件此时的表面性能也不能达到工件的性能要求，为了改善工件表面的结构，提高工件的表面性能，要对工件进行表面处理。3.1表面处理的方法的比较目前表面处理的方法有许多，主要有电镀，化学镀，热喷涂。这三类在工业中的应用相当广泛，他们的优缺点如下：16A.化学镀的特点:1、表面硬度高，耐磨性能好：其表面硬度可在Hv0.1=550-1100kg/mm2（相当于HRC=55-72）的范围内任意控制选择。处理后的机

8、械部件，耐磨性能好，使用寿命长，一般可提高3-4倍，有的可达8倍以上。2、硬化层的厚度极其均匀，处理部件不受形状限制，不变形。特别适用于形状复杂、深盲孔及精度要求高的细小及大型部件的表面强化处理。3、具有优良的抗腐蚀性能：它在许多酸、