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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。 0 p" ^5 X. g. r
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。2 p6 ~' j9 d5 `) q0 B3 y6 B
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。5 F; `4 P: z" q5 t; ^8 g* X4 ~
一、正交试验法的概述$ R6 g+ i/ y6 R
1 p* Z; A5 z; B% s3 r6 J1.正交试验法
- ~/ M: C* c+ r( A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： ( l/ s- I% f. ^0 o. r ^
LN(MK)
& y ^9 N" d7 t代号中 L——正交表的代号；
7 V0 M% [: P( U( zN——正交表的横行数，即试验次数；
7 D( Q6 X3 a! c6 e/ H2 y* }: cM——字码灵敏，即每个因素的水平数(或位级数)；
# ^: K( ?& H2 I1 S SK——正交表的纵列数，即可容纳的试验因素数。
3 T7 ^4 d/ b: }" ]. C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。
2 ?, y# K6 k a! _% ~% F2.正交试验法的流程
' R' w; g4 v( y& l0 {* W(1)明确试验的目的。
3 }! E. B7 _5 B8 g6 C% Z9 e(2)确定试验的指标。
3 e9 w( ~! i9 o$ S(3)挑因素，选水平。 & B3 _' n+ Z& q9 X' U [/ F V
(4)设计试验方案。 $ H6 B8 g# j9 O( ?; r w, {+ L. a
(5)实施试验方案。
' |) c" t9 k9 ?( H(6)试验结果的分析。
7 K! T+ M8 P3 V* {4 F4 n- U(7)反复调优试验以逼近最优方案。 0 @% _# ^$ |, N3 g& C: S
(8)验证试验并通过生产验证确定较优方案。 3 z) n+ ~' x0 i- ~6 B3 Y: l5 z
(9)结论和建议。 二、正火工艺试验的设计和分析
. V2 X( `' `" d1.试验目的和指标
1 o! S, \* S& q- b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, F7 f W8 }5 M! J1 f
考核指标：钢材硬度HBW值。
7 ?7 ^8 s8 V, f/ u8 M2.制定因素水平表4 i" M. E! R/ ?2 l; _# O1 ~
由图2和上述可得，影响正火工艺的主要因素有：: Y% h- o+ L) Q$ I
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。
8 c. \9 {: P6 M) a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。
, X) w2 y1 R7 ~, R由表1可知，试验可用二水平正交表(如表2所示)进行。1 y) ]8 F" |7 B7 z( e8 E
试验表的安排如表3所示。) e3 P2 e8 ^2 j% B8 q0 {$ A8 r4 b
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
+ l, z0 V" v2 E4 ?& [" |3.试验并进行试验结果的分析
1 I' A& B# _$ b4 j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。
' Y( n) g( y. ?4 I! @8 a3 d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：: i' D, J; f) J$ w) Z1 `0 R) p
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。7 S `' Z: K V5 X0 A; k7 j
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。0 s" }$ [9 K Y& h6 P) 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。. p: K' a" U5 p
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