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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。 ( s" T' S$ B! r2 i1 g3 k4 B
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。
5 E+ s% b- ~' h# ^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。
# G/ c& M- Z& c8 e6 D; j一、正交试验法的概述4 U5 p/ R. z7 d6 n; W+ ^3 I
, J5 a& [: {: N( U o) d3 S5 a! `
1.正交试验法
0 @4 L' r3 C! ^9 i' F; G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： 9 b9 F1 i# ^4 |+ ]. M9 Q) d0 l) k1 d
LN(MK) 4 @) X0 M3 b) h$ A2 Z3 `( `% m
代号中 L——正交表的代号； - ~6 Q% Q: C9 R5 A% G- u, i
N——正交表的横行数，即试验次数；
2 ]; ?; c, A7 l7 ~# TM——字码灵敏，即每个因素的水平数(或位级数)； * Z7 j! i3 E# S9 k4 C" i9 E
K——正交表的纵列数，即可容纳的试验因素数。 6 X0 _2 L+ t6 V- N) F
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。
% P8 v5 O! e) {- `( n- f2 r3 E) I2.正交试验法的流程
& F/ J( D6 u2 f! u/ @) v(1)明确试验的目的。
3 x/ f& z- z. I0 L7 F$ R(2)确定试验的指标。 , s8 X0 p* n, Z3 d5 [
(3)挑因素，选水平。 4 `% D$ b. P# H4 o+ W
(4)设计试验方案。
; i. b3 i& T* c* R(5)实施试验方案。
0 _ [ X. c. ]: Q q+ A) i8 N& X(6)试验结果的分析。 & E L" ]3 N0 s& C
(7)反复调优试验以逼近最优方案。
" W" L( K7 Y$ i' W(8)验证试验并通过生产验证确定较优方案。
1 F1 M# M* g# {& v: ~(9)结论和建议。 二、正火工艺试验的设计和分析
% d9 T8 g5 m' ?- `/ V1.试验目的和指标. ]- C O1 _$ a) x* P
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)。
% `/ |5 z8 }+ {5 y4 t考核指标：钢材硬度HBW值。
2 K4 z! i1 `! n# `2.制定因素水平表
# P) w/ Z) s, _6 S* L' u由图2和上述可得，影响正火工艺的主要因素有：: u% W3 t, x1 Q
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。
6 l6 N* K/ G# d1 R; I. y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。
]; v2 E `4 ^8 y由表1可知，试验可用二水平正交表(如表2所示)进行。$ |! M+ M6 T9 B4 E9 E( h! Y% X
试验表的安排如表3所示。
6 R* Z, @1 Y8 d- r/ {) _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
/ ]0 Y+ I9 }9 f. D% {5 l3.试验并进行试验结果的分析
; G% V' r3 p$ U& k4 K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。! Q( I, {8 d1 g# y
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：+ ^. A4 e. X; P! Z5 M
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。
0 Y0 a6 N) }8 G. |/ [# |( d5 Q3 h5 N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。 b2 L3 Y! G1 _# C# i* V6 y
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。# e5 q6 W& T9 y) ]! v1 n7 l! {. @$ L
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