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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。
. K) ]- ]. C! ~! p9 t: V 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。
6 r/ _/ F& k; p- X- p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。* z! O. f8 Z( P8 s7 G
一、正交试验法的概述
# y6 {0 R& s% _
& d5 X. M9 b9 f5 s3 B5 n3 O1.正交试验法 * F) C7 T1 C: I. c5 [3 E, o
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：
6 A \4 O/ i; o# b' ILN(MK)
' v, O4 X r2 T3 n3 D! h2 _代号中 L——正交表的代号； / l; E! `8 E* I
N——正交表的横行数，即试验次数； 3 p7 @3 g# z4 K) E+ [2 I+ B6 F( r
M——字码灵敏，即每个因素的水平数(或位级数)；
) r0 q, L) o2 k( P9 ?K——正交表的纵列数，即可容纳的试验因素数。
: y& c, U7 z; A6 a7 I% A5 R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。 % z8 U% g$ W( `5 H/ ]2 i
2.正交试验法的流程
* g6 w( f. s) a1 G/ x. u# S, H, f(1)明确试验的目的。
7 u+ G4 u8 C$ Z+ s6 P: D$ h) A% C' A(2)确定试验的指标。
: Q! F+ T0 y6 Y0 \% M) X(3)挑因素，选水平。 . M3 A, e. m4 G) M5 K
(4)设计试验方案。
$ e Y# a8 G" l! a8 N/ v' M(5)实施试验方案。 ' M/ K. t7 I0 ?' K" n4 B
(6)试验结果的分析。 5 r- E& c1 |! l4 ^% `
(7)反复调优试验以逼近最优方案。
1 l3 K. c6 o* R' t% y! k, X. l(8)验证试验并通过生产验证确定较优方案。 , G3 p, j, u5 C+ H' k" T- s
(9)结论和建议。 二、正火工艺试验的设计和分析
2 v* t1 ]6 W) d+ c+ g1.试验目的和指标
$ j0 f6 o) T5 `8 z/ F0 Y" M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)。
3 J1 o& W: U; P" ^' @考核指标：钢材硬度HBW值。0 R5 _, x' u0 z- b
2.制定因素水平表) d+ C$ }* j: j. @2 P- e
由图2和上述可得，影响正火工艺的主要因素有：
# Q' R6 P4 @- e$ OA：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。$ a! `; u& E+ s
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。
; F: }- E8 q e由表1可知，试验可用二水平正交表(如表2所示)进行。( Y; |$ ]* \9 v! ~9 H
试验表的安排如表3所示。+ S: A) o, d0 o2 R8 a" {& g# t! w
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 F10 j' h2 f0 Y3 I' d
3.试验并进行试验结果的分析
5 r4 N3 ~' g9 ?" `7 v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。( j1 A" e% G' `8 y( K1 d; b
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：
* G6 u3 Q# K7 X* W3 Y* d& a: G, `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。4 C; h8 Z) h% C. K
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。5 n; z- O3 K0 s) d
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。
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