落地电风扇的底座的研究.doc

论文名称：落地电风扇底座的研究综述

学 校： xx大学

学 院： 机械工程学院

班 级： 机102

姓 名： xxx

学 号： 10100120xx

课程名称： 工程材料

落地电风扇底座的研究综述
机械工程学院 机102 xxx 10100120xx
电风扇的底座由立柱、底板与面板等构成。底座的作用时支撑扇头与扇叶等，并提供安装固定各种零件的位置。底座面板用塑料制成，外表比较美观。

关键词：电风扇底座 性能要求 制造工艺 热处理

摘要：该论文分析了落地式电风扇底座的工作条件，使用性能，毛坯材料，毛坯成型以及热处理工艺等，在尽量保证电风扇正常工作的前提下选择性能符合要求且成本低的HT150。
一，底座中的立柱，底板
1工作条件 ：常温常压下起支撑作用，部分工作条件潮湿，有腐蚀性，接触面易磨损
2使用性能要求：
2.1耐磨耐腐蚀：
大多都是和地面直接接触，部分环境下底座还有可能在恶劣环境下工作，比
如电风扇在一些机械厂工作时就要求电风扇底座在潮湿多油的环境下依然能保持主体性能，这就要求底座具有耐潮耐腐蚀的性能。
2.2底座底面平整：
底座与地面接触面要求平整，能与地面平稳接触，不产生晃动。
2.3消震性：
电风扇电机在工作时会产生震动，所以要求电风扇底座最好具有一定的消震性。
2.4底座与支杆垂直：
电风扇底座的底平面要求与支架垂直，以保证电风扇机身与地面垂直。
2.5具有足够质量：
落地电风扇底座要求具有一定质量，以确保电风扇整体重心尽量靠下，在电风扇工作时能尽量平稳，不至于使电风扇工作时风的反作用力使电风扇来回摇动而造成危险。
2.6成本：
考虑到成本以及组装和搬运的方便所以电风扇底座质量不能过大，且材料便宜。
2.7耐磨性：
电风扇在搬动时底座经常与地面产生摩擦，所以要求电风扇底座上装轮子或具有耐磨性。
2.8面积小：
落地电风扇底座能使电风扇平稳但占地面积尽量小。
2.9稳定性：
另外要求电风扇底座不能具有实效变形。
3毛坯材料 ：毛坯材料选用HT150
3.1 HT150的优点
3.1.1 HT150中石墨本身是良好的润滑剂，石墨从基体上剥落后形成的显微孔洞有吸附和储存润滑油的作用，所以有利于润滑所以耐磨性能好；
3.1.2 HT150的石墨组织比较松软，能吸收震动，阻隔震动传播，其减震能力比钢镐10倍左右，使得灰铸铁具有良好的消震性。能减轻电风扇震动。
3.1.3 HT150含碳量高，接近共晶成分，熔点低，流动性好，能降低产品成本。
3.1.4 HT150中的石墨分裂破坏了机体的连续性，切削加工时使其切削加工时易断屑，石墨对刀具有润滑作用，所以灰铸铁的可切削加工性优于钢，降低加工成本。
3.1.5 HT150材料价格便宜较低产品价格提高产品竞争性。

3.2 HT150的缺点
灰铸铁的性能主要取决于基体组织和石墨的形态。当机体组织一定时，灰铸铁的性能主要取决于石墨的形态，数量，大小及分布。当石墨的存在的形态一定时灰铸铁的性能取决于基体组织，灰铸铁中存在的片状石墨，长厚比大于50。就力学性能而言，由于石墨的特点，在铸铁中相当于在钢的基础上分布了许多裂缝和空洞，分割，破坏了基体的连续性，减小了基体的有效承载面积。在外力作用下片状石墨尖角处易引起应力集中。因此，灰铸铁的抗拉强度比相应基体的钢低得多，特别是塑性、韧性极低。石墨片数量越多越粗大，石墨片的长度越长，石墨的两端越尖锐、分布越不均匀，其抗拉强度越低。灰铸铁的抗拉强度、硬度与耐磨性主要取决于基体，石墨的才能在对其影响不大，灰铸铁的抗压强度一般是其抗拉强度的3---4倍。故灰铸铁的抗压强度、硬度与耐磨性与相应基体的钢相似。珠光体基体比铁素体基体灰铸铁的抗压强度、硬度与耐磨性都高，而塑形、韧性低;铁素体加珠光体基体灰铸铁的性能介于前二者之间。

3.2.1抗拉强度和塑性低：这是由于HT150中的石墨对刚基体的割裂作用和引起的引力集中效应造成的，但这些缺点都不影响HT150对电风扇底座性能的影响。

4毛坯制造方法：铸造

铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。

毛坯简图：

制定毛坯制造工艺：
下料→熔炼金属→铸造→落砂→毛坯
制作砂型
灰铸铁是共晶型合金，具有良好的流动性。由于铸铁结晶时伴有石墨化，石墨析出时，体积发生膨胀而抵消了部分收缩，因此灰铸铁的线性收缩较小，一般为0.9%—1.3%碳含量越接近共晶点，灰铸铁的铸造性能越好。灰铸铁通常在冲天炉中熔炼，一般不需要炉前处理。可直接浇铸，无需冒口和冷铁，铸造工艺较为简单。
安排热处理工序：退火
内容：毛坯→退火→表面粗加工→淬火+回火→机加工→喷涂→装配
退火 ： 铸件在铸造冷却过程中容易产生内应力，可能导致铸件翘曲和裂纹。退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力，稳定加工件的形状和尺寸，改善合金的塑性。其工艺是：将铸件加热到500-550℃，加热速度60-120℃/h，经一定时间保温后，炉冷却到120-220℃，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。
淬火： 淬火是把HT150铸件加热到较高的温度（一般在接近于共晶体的熔点，多在500℃以上），保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。然后，急速淬入60-100℃的水中，使铸件急冷，使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。

回火： 回火是将钢件加热至Ac1以下某一温度，保温一段时间，然后冷至室温的热处理工艺。主要目的是：
1. 减少或消除应力，减小变形，防止开裂。
2. 通过回火来调整硬度，减小脆性，获得所需的塑形和韧性。
3. 是工件组织稳定化，避免工件在使用过程中产生形状和尺寸的改变。

二，落地扇的立柱上的玻璃观察窗
其原料玻璃是一种较为透明的液体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。主要成份是二氧化硅。玻璃生产的主要原料有玻璃形成体、玻璃调整物和玻璃中间体，其余为辅助原料。（主要原料指引入玻璃形成网络的氧化物、中间体氧化物和网络外氧化物；辅助原料包括澄清剂、助熔剂、乳浊剂、着色剂、脱色剂、氧化剂和还原剂等。 ）
玻璃生产工艺主要包括：
原料预加工。将块状原料粉碎，使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。→配合料制备。→熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温加热，使之形成均匀、无气泡，并符合成型要求的液态玻璃。→成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品，如平板、各种器皿等。
热处理:
通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。