金属学和热处理

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1、沈阳工业大学工程学院课程设计课程：金属材料及热处理题目：圆板牙选材及热处理院系：化工装备学院专业班级：材料成型机控制工程学生姓名：徐成基学生学号：220103010指导教师：雷旭霞2012年12月课程设计任务书课程：金属材料及热处理题目：圆板牙选材及热处理专业：材料成型及控制工程姓名：徐成基学号：220103010主要内容、基本要求、主要参考资料等圆板牙是用来加工外螺纹的刀具，由切削部分、定位部分、排屑孔，其特点是刃部比较薄且在内部，切削工作温度不高，并不要求高的红硬性，但是其螺距及内孔要求变形小，刃部不得脱C。此外，

2、工作时受扭矩较大。某圆板牙的技术要求为60-63HRC。螺孔中径尺寸要控制在规定的范围内。参考材料：T12、CrWMn、W18Cr4V、9SiCr、GCr15。对圆板牙进行工况分析，包括环境介质、温度、受力分析等，确定圆板牙的主要失效形式、分析失效原因以及圆板牙正常工作应满足的性能要求。根据性能要求，初步选定三种以上符合要求的材料，结合工艺性和经济性对所选材料进行综合分析，确定最佳材料。根据最佳材料确定圆板牙尺寸及热处理工艺，画出工艺流程并制作工艺卡片，确定组织检验方法。完成期限：2012年12月末指导教师：雷旭霞20

3、12年12月目录一、引言…………………………………………………………………………1二、设计任务……………………………………………………………………2三、工作环境及服役条件………………………………………………………3四、失效分析及性能要求………………………………………………………5五、初步选材……………………………………………………………………7六、材料性能对比及最佳选材确定……………………………………………8七、确定尺寸及热处理工艺……………………………………………………9八、工艺流程及工艺卡片………………………………

4、………………………11九、成品检验……………………………………………………………………12十、总结…………………………………………………………………………15十一、参考文献…………………………………………………………………162012年12月一、引言圆板牙是一种螺纹刀具，工作部分是位于板牙内部的螺纹部分，刃口比较薄，加工或修正外螺纹的螺纹加工工具。板牙相当于一个具有很高硬度的螺母，螺孔周围制有几个排屑孔，一般在螺孔的两端磨有切削锥。对圆板牙的热处理变形要求非常严格，一般选用淬火温度较低、变形较小的低合金刃具钢制造。为了

5、提高圆板牙的综合机械性能，采用80年代末国内钢厂生产的低合金高性能高速钢新钢种一W4Mo3Cr4VSi，制成ＭＳ圆板牙，研究了热处理工艺对变形和性能的影响，获得了较佳的热处理工艺，为生产高速钢板牙奠定基础。目前,工具行业做板牙主要是W18Gr4V工具钢和CCr15轴承钢两种,但这种工具热处理工序很关健,现大都采用盐浴炉淬火和在回火油中回火,放在网带炉上热处理的很少。板牙按外形和用途分为圆板牙、方板牙、六角板牙和管形板牙（见图板牙的类型）。其中以圆板牙应用最广，规格范围为M0.25～M68毫米。当加工出的螺纹中径超出公差

6、时，可将板牙上的调节槽切开，以便调节螺纹的中径。板牙可装在板牙扳手中用手工加工螺纹，也可装在板牙架中在机床上使用。板牙加工出的螺纹精度较低，但由于结构简单、使用方便，在单件、小批生产和修配中板牙仍得到广泛应用。二、设计任务圆板牙在工作时受扭矩较大，则须保证材料有良好的强韧性配合。板牙相当于一个具有很高硬度的螺母，螺孔周围制有几个排屑板牙孔，一般在螺孔的两端磨有切削锥。板牙按外形和用途分为圆板牙、方板牙、六角板牙和管形板牙（见图板牙的类型）。其中以圆板牙应用最广，规格范围为M0.25～M68毫米。当加工出的螺纹中径超出公

7、差时，可将板牙上的调节槽切开，以便调节螺纹的中径。板牙可装在板牙扳手中用手工加工螺纹，也可装在板牙架中在机床上使用。板牙加工出的螺纹精度较低，但由于结构简单、使用方便，在单件、小批生产和修配中板牙仍得到广泛应用。2012年12月一、工件环境及服役条件分析受力状态：①　用圆片板牙加工螺纹时，呈半切削半挤压状态。板牙的内径和中径为切削部分，尤其是板牙内径要承受较大的切削力，因此必须具有一定的强度和切削能力②　尽可能减小螺栓坯料的直径，即确保与螺栓大径有关的公差靠近下限，这样可把攻丝时产生的切削力降至最低。③　为防止工件上的

8、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。载荷性质①　考虑到板牙切削出的螺钉与螺孔配合时应有一定的间隙，并考虑到磨损量，故设计板牙时，应使内径和中径小于螺纹内径、中径的标称尺寸②　螺纹的外径是通过切削时金属在板牙的挤压作用下塑性变形而得到。为了不使金属发生阻塞致使工件折断，板牙的外