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发表于 2009-4-27 08:48:18
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来自： 中国浙江温州
还是直接贴出来吧
热处理是改善钢的组织与性能的基本途径之一，它是机械零件加工制造过程中的一个重要工序。而作为预备热处理，锻后正火是为了消除前加工工序(锻造)的某些缺陷，并为随后的工艺操作(机械加工、淬火等)做好准备。正火的目的就是为了细化晶粒，改善组织，提高锻件的切削加工性能(在材料角度上，硬度和组织影响最大)。因此，为了提高锻件的可加工性，进行正火工艺的探讨。 ; d: K" R$ |* F H4 g
图1为某厂的变速器中间轴锻件毛坯，材料为8620H。据统计，正火后的硬度为140～150 HBW。一般情况下，钢的硬度为160～203 HBW时，其切削性能最好。1 p# j2 x3 Z' J
图2为正火工艺的控制曲线。不难发现工艺主要由6个主要参数因素控制：A：加热时间t1；B：加热温度τ1；C：保温(一)时间t2；D：风冷时间t3；E：保温温度t4；F：保温(二)时间t4。以下利用正交试验法对正火工艺进行试验设计和分析。
# @ D( O3 h R. C/ ?7 B: \1 d" C4 k一、正交试验法的概述4 w9 t% e! X. N! z% k3 _4 x% l
! N9 V0 `% A' x/ g. n) H$ z. k; p6 T8 X1.正交试验法
; g4 [) m9 {2 G7 P6 p正交试验法是利用正交表安排试验和分析试验结果的试验设计方法。它在牛产、科研和开发等多个领域内已得到广泛的应用．它可以用较少的试验次数获得较优的结果。指标就是试验要考察的效果；因素就是对试验指标可能产生影响的原因；水平是指因素在试验中所处的状态和条件。正交表是…种规格化的表格，它给出了各种因素和水平的代表性很强的试验组合，以便查用，其代号为： $ c, a1 x( }: p) E9 z1 y' z
LN(MK) 7 ~) ^, B9 D' Y/ p$ ]
代号中 L——正交表的代号；
+ n( J! H. O9 [5 f- v% u, E* QN——正交表的横行数，即试验次数；
3 s/ S; k# w$ D) C$ UM——字码灵敏，即每个因素的水平数(或位级数)； ( g7 c: I$ t/ k6 Q- p0 N
K——正交表的纵列数，即可容纳的试验因素数。 3 a' Y9 n: J- z1 ]
例如，L4(23)就表示可进行3种因素、2个水平、共4次试验的正交试验。 ' ?1 t( E$ u5 @( i9 _
2.正交试验法的流程
& L1 c# i, M0 H. i! s$ r" t2 D(1)明确试验的目的。 + B* k: g* ?, n" f9 S- `
(2)确定试验的指标。
: h% B$ @1 v7 B9 a+ z(3)挑因素，选水平。 * _. K) D* V6 t& x! ?3 T
(4)设计试验方案。
; o; b9 C8 A7 o* r0 m(5)实施试验方案。 4 T {0 Q* u- L }4 d
(6)试验结果的分析。 " {8 `) e3 L/ F0 E
(7)反复调优试验以逼近最优方案。
+ e" I/ U1 z" I# g2 H$ _. T$ z, ](8)验证试验并通过生产验证确定较优方案。 , [2 f) E- |* z% v
(9)结论和建议。 二、正火工艺试验的设计和分析0 A4 D8 O7 ?6 C$ Q
1.试验目的和指标
4 U1 Z$ d- i. x( F" k试验目的：提高锻件的可加工性，得到适应切削加工的硬度(160～180 HBW)。
% ^% R' E$ R2 \9 D; v* v5 h5 X, K考核指标：钢材硬度HBW值。: R3 i; A7 b8 v1 G! | N. m
2.制定因素水平表
5 X' I5 G0 z/ C# `" x% @由图2和上述可得，影响正火工艺的主要因素有：
* ~3 M! P9 _) L8 ]3 _A：加热时间t1；B：加热温度τ1；C：保温(一)时间t2；D：风冷时间t3；E：保温温度τ4；F：保温(二)时间t4。
3 a8 p6 \2 Q @/ \3 _各因素水平是根据以往的经验和资料通过分析制定，其因素水平如表1所示。% S, u) @' m, l- M) c6 z
由表1可知，试验可用二水平正交表(如表2所示)进行。' P6 {( x9 Q; P4 m9 o
试验表的安排如表3所示。3 [7 |7 R. @6 d3 `0 [# m
由表3可以看出，表中已列好试验方案八个，表中的每一个横行给出了一组试验方案。例如，第一组试验方案为：A1 B1 C1 D1 E1 F1
' y2 J1 K7 V! R" n3.试验并进行试验结果的分析
( O- V5 A; d) a8 H$ j" C进行试验，并将试验结果，即所达到的指标记入相应的试验方案旁，如表4所示。# q9 ^2 Q3 i: o5 _4 n3 ~. d% r4 s
由试验分析表可得，方案3、5、7均可到达指标的硬度范围，但从切削角度筛选，方案7较优。从R值看出，RE=6最大，说明保温温度τ4在试验指标中是主要原因。按主次因素可排列如下：& y' q4 j- ?3 U y
最优方案一般就是最优水平的组合，所谓最优水平的组合就是指由全体因素最优水平组成的试验条件。在表4中选出最优水平如表5所示。试验的硬度结果为168HBw。5 o; O1 i" l# W" t, A9 m
如果没有其他需要调整，最优水平组合可作为最优方案，并按此方案进行试生产。如果生产后效果还不够理想，可进行第二次正交试验，以寻求史好的条件。# V7 u+ |8 R4 i0 z, ]
经最优方案进行试生产，锻件毛坯硬度为168HBw，已完全满足了切削加工的要求。故将其方案定为该锻件的生产工艺。其工艺曲线如图3所示。1 S% e3 d+ S. O' E4 z: N
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