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1、铸造、机械加工和热处理材料技术研究所技术研究所杨世荣编制的铸造、机械加工和热处理培训材料。杨世荣制备的一般要求一、铸件结构加工性能二。加工工艺三、热处理工艺四、典型发动机零件的设计一、铸件结构加工性、铸件结构加工性和铸件质量劳动生产率与铸件成本有关。在设计铸件时，除了满足零件的工作性能外，还必须考虑铸造工艺、合金铸造性能、铸造方法、机械加工、装配和运输的结构要求。本章主要讨论以下内容：铸造工艺类型；普通铸造材料；铸件结构和可制造性；1、 铸件结构可制造性1.1铸造工艺类型铸造工艺分为砂型铸造和特种铸造。我们发动机的零件主要采用金属型重力铸造、低压铸造和特殊铸造中的压力铸造工艺。金属型重力铸造：
2、主要特点是采用金属型重力铸造，可细化有色合金铸件的结构，设备成本高，人工操作，劳动条件差。大多数发动机气缸盖都使用此过程。低压铸造：主要特点是金属型、石墨型、砂型在气压下充型、结晶、凝固，逐渐致密化，设备简单。我公司的发动机缸体、活塞和发动机缸盖均采用此工艺。压力铸造：金属型用于在高压和高速下填充模具，并在压力下快速凝固。它是一种高效率、高精度的金属成形方法，但压铸机和压铸模具的制造成本较高。曲轴箱和发动机盖采用此工艺。1、 铸件结构可制造性1.2常见铸造材料常见铸造材料可分为铸铁、铸钢和有色合金。有色合金铝合金主要用于发动机零件。该材料流动性差，收缩和裂纹敏感性高，综合力学性能高，吸振性差，
3、强度随壁厚的增加而显著降低。例如，发动机气缸盖采用GB/t1173-1995标准中的ZL105、ZL107、ZL108和ZL111材料；发动机缸体采用GB/t1173-1995标准中的ZL111和zl112材料；发动机活塞采用GB/t1173-1995标准中的ZL109材料；发动机曲轴箱和盖采用GB/t15115-1994标准中的YL112材料制造。1、 铸件结构可制造性1.3铸件结构可制造性要求铸件结构便于制模、制芯、造型、封箱、清砂等。对于铝合金铸件结构，至少应有热接头，并为顺序凝固创造条件。相邻墙体的连接和过渡应平滑，壁厚不宜过大，突出部分应采用薄加劲肋加固。压力铸件的结构特点：壁厚不大
4、于6mm，基本参数如下表所示：一、铸件结构的工艺结构设计应注意以下事项：消除凹面，便于取芯；壁厚均匀，避免气孔和收缩；采用加强筋减少壁厚，使壁厚均匀；1、 铸造结构可消除尖角，避免裂纹；尽量避免水平抽芯，抽芯方向尽量与开口件取芯方向一致，以简化模具结构。1、 具有复杂铸造结构和工艺的压力铸件可以采用镶铸法制造，也可以满足铸件的一些特殊要求，如高强度、耐磨性、导电性、绝缘性等。n个零件也可以铸造成一个部件。该插件的基本结构如下：2。机械加工过程由一系列过程组成，每一个过程由若干个装置组成，包括工位、工作步骤和走刀。本章不详细介绍加工过程中所需的设备、工艺和加工余量，以及如何安装和定位每个工艺、刀
5、具数量、进给速度和动力头速度。本章介绍了与我们密切相关的四个问题：不同生产模式的加工技术对产品质量的影响；不同质量要求的加工工艺对产品质量的影响；如何使零件在满足性能和使用要求的同时，在产品设计中采用更经济的加工技术；以及在产品图纸设计中如何重视零件的加工工艺。2、 加工2.1不同生产方式的加工工艺对产品质量的影响：生产方式分为单件生产、批量生产和批量生产。批量生产分为小批量生产、中批量生产和批量生产。各种生产形式的加工工艺对产品质量有很大影响。对于单件生产和小批量生产，由于缺乏固定设备和完整的刀架、量具，零件的每道加工工序都没有明确的工艺流程质量不容易保证。我们通常不希望支持工厂以这种方式支
6、持我们。当然，具有新设计和大幅改进设计的产品需要性能和结构验证。部件的制造只能用于设计验证。如曲轴箱等需要开模的复杂零件，可以用木模打磨得到铸件，再由加工中心加工成成品；用锻造手柄车削后制作齿轮；轴类零件可直接用圆钢车削；轴承压板、线夹等冲压件可采用线切割的方法进行切割，然后用简易模具成形；垫圈可通过切割圆钢、机加工和平面磨削获得。该方法灵活，投资少。如果通过单件或小批量试验验证设计中存在问题，则可以更改方案。如果问题太大，项目也可以终止。这样，我们和配套工厂就不会损失太多。这种方法虽然灵活，但没有固定的生产设备和可靠的工艺工装。每个样品的尺寸可能不同，产品质量非常不可靠。我们新产品开发的完成
7、是指产品图纸存档、产品已移交并可批量生产的状态。我们投入装配生产的零件应批量生产，即生产中广泛使用通用机床，如专用机床和加工中心，并广泛使用专用夹具、刀具和量具。根据产品图纸的精度要求和各零件的结构特点，一个完整的加工过程，每个过程都有完整的工艺操作规程、合格的设备、夹具、刀具、量具和熟练的操作人员。每道工序都规定了合理的加工余量、正确的夹紧方式、固定的工作步骤和走刀方式。2、 2.2不同质量要求的加工工艺对产品质量的影响：我们在产品开发设计过程中对产品质量的要求是不准确的，如尺寸公差、形位公差当然不满足性能或使用要求，我方配套厂家根据我方产品图纸要求编制的加工工艺不能满足产品的性能和使用要求
8、。我方设计的产品能够满足产品性能或使用要求，但我方配套厂家的加工工艺要求不高，加工工艺未按产品图纸要求编制，如曲轴、主轴、曲轴的匹配轴径等，气门凸轮轴和下摇臂轴。产品图纸要求尺寸精度为6级，表面粗糙度为0.40.8，应采用外圆磨床进行精磨和精磨，若仅使用车床进行精车或粗磨，则不能满足要求；有同轴度要求的轴类零件应使用外圆磨床进行研磨。如果仅使用无心磨床，则不符合产品使用要求；曲轴箱和曲轴箱盖零件应使用加工中心或组合专用机，但应使用铣床和钻床。零件的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度不能满足产品图纸的要求。在样品交付和批量供应过程中，无论是什么原因，我们都接受，最终产品质量无法保证。只有当我方产品图
9、纸的要求能够满足产品性能或使用要求，且我方配套厂家的加工工艺能够满足产品图纸的要求时，才能保证产品质量。2、 机械加工2.3如何使零件满足性能和使用要求，在产品设计中采用更经济的加工技术：如何在零件设计中提高设计质量，就是要合理标注尺寸，选择尺寸公差、几何公差和表面粗糙度，使零件既能满足性能和使用要求，又能采用更经济的加工工艺。尺寸公差和几何公差的选择原则、工艺手册和现行产品图纸都有供我们参考，但准确有效的方法是试验验证。例如，在验证起动离合器齿套和左曲轴的间隙配合公差、形状公差和表面粗糙度时，起动试验后，声音正常，强化试验或道路试验无异常。拆卸后，检查该零件的表面是否润滑良好且无烧蚀。你的选
10、择是正确的。如果起动声音异常，检查齿轮的跳动精度和安装中心距没有问题，配合间隙可能较大；如果零件在试验期间或之后烧蚀，间隙可能很小；例如，在验证曲轴左端正时主动齿轮与曲轴左端正时主动齿轮之间的过盈配合时，通过试验，如果因裂纹而松动，则过盈过大；如果因裂纹而松动，则过盈过小。2、 在机加工零件的设计过程中，尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的要求不应过高，只要能满足产品性能和使用要求，su产品图纸上的尺寸精度提高1级，配套工厂的加工难度相应提高，生产成本响应增加。因此，我们必须谨慎行事。如果要求太高，成本就会增加，这是一种浪费；要求太低，无法满足要求。零件的尺寸精度等级应与表面粗糙度值相协调，并与孔
11、轴配合。孔的粗糙度可以比轴的粗糙度高一级。粗糙表面不可能达到高尺寸精度。一般情况下，67级精度的孔表面粗糙度为Ra0.8，8级精度的孔表面粗糙度为Ra1.6。2、 加工2.4产品图纸设计和绘制中如何注意零件的加工过程：在选择设计基准时，尽量与装配基准、加工定位基准和测量基准统一；零件结构应易于提高生产率，便于加工，并尽量减少切割量。轴类零件的中心孔是设计依据、加工依据和测量依据。加工过程中，中心孔的精度要求非常高。两端中心孔的同轴度和圆度误差将直接反映到工件上。根据零件精度要求，中心孔可采用各种方式（油石、橡胶砂轮、铸铁中心、硬质合金中心）修复，中心孔磨床磨削，通过观察中心孔的加工过程，了解轴类零件的加工质量；零件结构便于提高生产率，机床和夹具上应有便于安装的定位基准面，如右曲轴箱盖上的工艺凸台；活塞裙的内止动块和底端面；零件结构应易于加工，并尽量减少切割量
